KR102017471B1 - 수학적 알고리즘 표시 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수학의 원리를 이해할 수 있는 인터페이스를 제공하여 수학 원리에 대한 연관성을 학습하면서, 수학 원리를 제공하는 인터페이스의 화면 전환이 쉽고, 수학 원리의 제공으로 수학 문제를 창의적으로 생성할 수 있으며, 수학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 수학적 알고리즘 표시 시스템에 관한 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템은 인터넷을 통해 접속한 학습자 단말기의 학습자에 대한 권한을 인증하며, 상기 학습자 단말기의 요청에 따라 수학적 알고리즘을 제공하는 서비스 서버를 포함하고되, 상기 서비스 서버는 학습자에 대한 정보 및 이력을 저장 관리하는 학습자 관리부; 초등, 중등 및 고등으로 교과 과정이 분류되고, 분류된 교과 과정에 따라 수학 학습원리의 메뉴를 관리하는 메뉴 관리부; 및 학습자 단말기의 요청에 의해 상기 메뉴 관리부의 메뉴 선택으로 수학 학습원리를 표시하는 인터페이스부를 포함하여 구성되고, 상기 인터페이스부는 선택된 하나의 수학 학습원리가 복수의 페이지로 구성되되, 표시되는 화면에서 특정 위치가 선택되면 다음 페이지가 표시되고, 특정 위치를 제외한 나머지 위치가 선택되면 이전 페이지가 표시되는 전후페이지 전환모듈을 포함하여 구성되며, 이동되는 페이지에는 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되며, 상기 특정 위치의 선택에 따라 블라인드 된 특정 문자가 노출되어 표시되는 것을 특징으로 한다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템은 인터넷을 통해 접속한 학습자 단말기의 학습자에 대한 권한을 인증하며, 상기 학습자 단말기의 요청에 따라 수학적 알고리즘을 제공하는 서비스 서버를 포함하고되, 상기 서비스 서버는 학습자에 대한 정보 및 이력을 저장 관리하는 학습자 관리부; 초등, 중등 및 고등으로 교과 과정이 분류되고, 분류된 교과 과정에 따라 수학 학습원리의 메뉴를 관리하는 메뉴 관리부; 및 학습자 단말기의 요청에 의해 상기 메뉴 관리부의 메뉴 선택으로 수학 학습원리를 표시하는 인터페이스부를 포함하여 구성되고, 상기 인터페이스부는 선택된 하나의 수학 학습원리가 복수의 페이지로 구성되되, 표시되는 화면에서 특정 위치가 선택되면 다음 페이지가 표시되고, 특정 위치를 제외한 나머지 위치가 선택되면 이전 페이지가 표시되는 전후페이지 전환모듈을 포함하여 구성되며, 이동되는 페이지에는 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되며, 상기 특정 위치의 선택에 따라 블라인드 된 특정 문자가 노출되어 표시되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수학적 알고리즘 표시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수학의 원리를 이해할 수 있는 인터페이스를 제공하여 수학 원리에 대한 연관성을 학습하면서, 수학 원리를 제공하는 인터페이스의 화면 전환이 쉽고, 수학 원리의 제공으로 수학 문제를 창의적으로 생성할 수 있으며, 수학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 수학적 알고리즘 표시 시스템에 관한 것이다.
2011년 한국과학창의재단에서 실시한 "우리나라의 수학교육 현안 연구조사"의 결과를 살펴보면, 76.26%가 초등 저학년 이전 시기에 수학 사교육을 접하는 것으로 조사되었다. 수학에 대한 사교육을 접하는 이유를 살펴보면, 사교육 없이는 수학교과 과정을 따라가거나 좋은 점수를 받을 수 없다는 불안감 때문인 것으로 나타났다. 아울러, 수학에 대한 초등 교과서의 내용이 상당히 어렵고, 진도가 너무 빨라 천천히 생각할 틈이 없다는 것이며, 특히 부모님조차 초등 1, 2학년 교과서의 내용이 생소하고, 이해하기 어렵기 때문에 더욱 사교육에 의존한다는 것이다.
이에 더하여, 스토리텔링 중심으로 초등수학 교과가 개편되면서 창의성을 요하는 문제들이 출제되고 있으나, 채점 방식은 예전과 같이 정해진 답을 요구하고 있는 실정이어서, 피교육자인 아이들의 창의성이 훼손되고 있음은 물론 수학에 대한 태도에도 부정적인 영향을 미치고 있다.
한편, 수학 문제를 제공하기 위한 장치 중의 하나로서, 등록특허공보 제10-1594011호에 수학 문제 제공 방법 및 이를 위한 장치가 개시되어 있다.
상기 기술은 수학 학습 문제를 표시하고, 나눠풀기 요청을 수신하면 한 단계 하위 레벨의 복수 개의 하위 학습 문제들을 순차적으로 제시하고, 수학 학습 문제와 답이 동일한 마지막 하위 학습 문제에 대한 완료 처리에 응답하여 원래의 레벨로 복원하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수학의 개념원리를 제공하기 위한 방법 중의 하나로서, 공개특허공보 제10-2015-0115076호에 개념원리요소를 근간으로 하는 유형학습을 통해 수학실력을 향상시키는 시스템 및 그 방법이 개시되어 있다.
상기 기술은 사용자 정보, 사용자의 학습 능력 및 유형별 문제, 처방 학습 문제가 저장되어 있는 DB(DATABASE); 사용자 정보를 이용하여 사용자가 속해 있는 학습집단의 수학능력을 분석하고 실력 예비평가문제를 생성 또는 추출하는 사용자 정보 분석부; 실력예비평가 학습 결과를 통해 사용자의 학습 능력을 평가하는 실력 평가부; 유형 학습 결과를 통해 사용자의 학습성취를 판단하는 학습성취 평가부; 및 사용자의 현재 실력 또는 실력 향상을 위해 상기 DB로부터 실력예비평가문제, 개념문제, 유형문제 및 선행학습 문제를 생성 또는 추출하여 상기 사용자에게 제공하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기의 기술들은 문제를 중심으로 수학의 원리를 제공함에 있어서, 문제의 근원을 파악할 수 있는 수학의 원리를 제공하는 것이 아니라, 수학 문제에 대한 난이도를 달리하여 제공하는 것으로서, 수학 문제에 대한 답을 구하는 것에 의미를 두고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해소하고자 하는 과제는, 수학의 원리를 이해할 수 있는 인터페이스를 제공하여, 수학에 대한 기본적인 이해를 증진시켜 수학에 대한 기피 현상을 감소시킬 수 있는 수학적 알고리즘 표시 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 화면에 표시되는 수학 원리를 제공하는 인터페이스의 화면 전환이 쉽도록 하여, 요구되는 화면으로의 전환이 신속하게 이루어질 수 있는 수학적 알고리즘 표시 시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템은 인터넷을 통해 접속한 학습자 단말기의 학습자에 대한 권한을 인증하며, 상기 학습자 단말기의 요청에 따라 수학적 알고리즘을 제공하는 서비스 서버를 포함하고되, 상기 서비스 서버는 학습자에 대한 정보 및 이력을 저장 관리하는 학습자 관리부; 초등, 중등 및 고등으로 교과 과정이 분류되고, 분류된 교과 과정에 따라 수학 학습원리의 메뉴를 관리하는 메뉴 관리부; 및 학습자 단말기의 요청에 의해 상기 메뉴 관리부의 메뉴 선택으로 수학 학습원리를 표시하는 인터페이스부를 포함하여 구성되고, 상기 인터페이스부는 선택된 하나의 수학 학습원리가 복수의 페이지로 구성되되, 표시되는 화면에서 특정 위치가 선택되면 다음 페이지가 표시되고, 특정 위치를 제외한 나머지 위치가 선택되면 이전 페이지가 표시되는 전후페이지 전환모듈을 포함하여 구성되며, 이동되는 페이지에는 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되며, 상기 특정 위치의 선택에 따라 블라인드 된 특정 문자가 노출되어 표시되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인터페이스부는 특정 숫자의 입력으로 해당 페이지로 이동되는 특정페이지 전환모듈이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 특정 페이지 전환모듈은 상기 특정 숫자를 입력하는 입력박스; 전체 페이지 수를 표시하는 표시창; 및 선택에 따라 상기 입력박스에 입력된 특정 숫자에 해당하는 페이지로 전환하여 표시되도록 하는 전환아이콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인터페이스부는 입력장치인 마우스를 이용하여 디지털펜을 통해 글, 그림 및 도형 입력이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 페이지는 이야기 방식으로 상기 수학 학습원리가 설명되고, 문자, 수식, 그림, 표를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 수학 원리에 대한 개념을 제공할 수 있고, 이를 통해 각각의 수학 원리에 대한 개념을 정립할 수 있는 장점이 있다.
또한, 다양한 수학 원리를 이해할 수 있고, 수학 문제를 해결하는 다양한 방법을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 수학에 대한 흥미와 자신감을 일으킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 수학 원리의 제공을 통해 새로운 수학 문제를 만들어 낼 수 있는 인지 능력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템이 적용된 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 서비스 서버의 구성도.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메뉴 관리부에 의해 표시되는 일 실시 예의 인터페이스.
도 5는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 화면의 일 실시 예의 인터페이스.
도 6a는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 영의 원리를 학습하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6b는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 일의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6c는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 곱과 합의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6d는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 분리의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6e는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 가우스의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6f는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 여사건의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 7a는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 추가학습아이콘이 표시된 일 실시 예의 인터페이스.
도 7b는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 추가학습아이콘의 선택시 표시되는 인터페이스.
도 8은 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메시지 관리부에 대한 인터페이스.
도 9는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메모 관리부에 대한 인터페이스.
도 2는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 서비스 서버의 구성도.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메뉴 관리부에 의해 표시되는 일 실시 예의 인터페이스.
도 5는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 화면의 일 실시 예의 인터페이스.
도 6a는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 영의 원리를 학습하는 일 실시 예의 인터페이스.
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도 6c는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 곱과 합의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6d는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 분리의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6e는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 가우스의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 6f는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 여사건의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스.
도 7a는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 추가학습아이콘이 표시된 일 실시 예의 인터페이스.
도 7b는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 추가학습아이콘의 선택시 표시되는 인터페이스.
도 8은 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메시지 관리부에 대한 인터페이스.
도 9는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메모 관리부에 대한 인터페이스.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 수학의 원리를 이해할 수 있는 인터페이스를 제공하여 수학 원리에 대한 연관성을 학습하면서, 수학 원리를 제공하는 인터페이스의 화면 전환이 쉽고, 수학 원리의 제공으로 수학 문제를 창의적으로 생성할 수 있으며, 수학에 대한 흥미를 유발할 수 있는 수학적 알고리즘 표시 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템이 적용된 구성도를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템은 학습자 단말기(10) 및 서비스 서버(20)를 포함하여 이루어진다.
학습자 단말기(10)는 통신망을 통해 서비스 서버(20)에 접속하여 학습자의 요청에 따라 상기 서비스 서버(20)에서 제공하는 서비스를 이용하는 것으로서, 랩탑 컴퓨터(Laptop Computer), 이동 전화기(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, PDA(Personal Digital Assistant), EDA (Enterprise Digital Assistant), 디지털 스틸 카메라(Digital Still Camera), 디지털 비디오 카메라(Digital Video Camera), PMP(Portable Multimedia Player), PND(personal Navigation Device 또는 Portable Navigation Device), 휴대용 게임 콘솔(Handheld Game Console), 모바일 인터넷 장치(Mobile Internet Device(MID)) 및 e-북(e-Book) 중에서 하나로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 서비스 서버의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 서비스 서버(20)는 통신망을 통해 접속하는 학습자 단말기(10)의 학습자를 인증하고, 인증된 범위 내에서 학습자 단말기(10)로부터 요청된 신호에 따라 수학원리에 대한 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 여기서, 상기 학습자는 서비스 서버(20)의 서비스를 제공받는 사용자로서, 피교육자 또는 교육자 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 학습자는 상기 서비스 서버(20)에 접속하여 서비스 서버(20)에서 안내하는 수학적 알고리즘을 개별적으로 학습하는 피교육자가 될 수 있고, 상기 서비스 서버(20)에서 안내하는 수학적 알고리즘을 이용하여 수학적 알고리즘을 다수의 피육자에게 설명하는 교육자가 될 수 있다.
이와 같은, 상기 서비스 서버(20)는 학습자의 정보를 저장 관리하는 학습자 관리부(100), 메뉴 관리부(200), 인터페이스부(300), 체크부(400), 수학문제 작성부(500) 및 메시지 관리부(600) 및 메모 관리부(700)를 포함하여 구성된다.
상기 학습자 관리부(100)에는 회원 아이디(ID), 비밀번호, 성명, 주소 및 결제 여부 등의 학습자 정보 및 학습 과정의 진행에 대한 학습 이력 정보가 저장되어 관리된다.
메뉴 관리부(200)는 초등, 중등 및 고등으로 교과 과정이 분류되고, 분류된 교과 과정에 따라 수학 학습원리의 메뉴를 관리한다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메뉴 관리부에 의해 표시되는 일 실시 예의 인터페이스를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 상기 메뉴 관리부(200)는 초등, 중등 및 고등에 따라 제1 카테고리가 분류되도록 한다.
첨부된 도 4를 참조하면, 초등, 중등 및 고등에 따라 분류된 제1 카테고리의 선택에 의해 표시되는 제2 카테고리를 나타낸 도면으로서, 중등과정의 수학적 알고리즘의 메뉴를 표시하기 위한 인터페이스이다.
이때, 상기 제2 카테고리는 제1 카테고리의 하위 메뉴로서, 선택된 등급(초등, 중등 및 고등)의 학년별, 학기별로 분류되되 트리형 메뉴 구조로 구성되어, 상위 메뉴의 선택에 의해 하위 메뉴가 펼쳐지도록 구성된다.
인터페이스부(300)는 학습자 단말기의 요청에 의해 상기 메뉴 관리부의 메뉴 선택으로 수학 학습원리를 표시하는 것으로서, 요청에 해당하는 메뉴의 수학적 알고리즘을 학습하는 페이지를 표시한다.
상기 인터페이스부(300)는 입력장치인 마우스를 이용하여 디지털펜을 통해 글, 그림 및 도형 입력이 가능하도록 구성된다. 즉, 교육자가 피교육자를 상대로 수학 원리를 설명하는 과정에서 마우스의 드래그에 의해 문자, 도형 및 선 등을 입력할 수 있도록 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 화면의 일 실시 예의 인터페이스를 나타낸 것이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 상기 인터페이스부(300)는 페이지 표시창(310), 전후페이지 전환모듈(320), 특정페이지 전환모듈(330) 및 썸네일 표시모듈(340)을 포함하여 구성된다.
페이지 표시창(310)은 선택된 수학적 알고리즘을 설명하는 문자, 수식, 그림 및 표 등으로 구성된 페이지가 표시된다.
이때, 상기 페이지 표시창(310)에 표시되는 페이지는 복수의 페이지 중에서 선택된 페이지가 표시되게 되는데, 이전 페이지와 현재 페이지 및 후 페이지는 이야기 방식으로 수학적 알고리즘이 설명되도록 구성된다.
즉, 제1 페이지에는 제1 문장이 보이도록 하고, 제2 페이지에는 제1 문장에 제2 문장이 함께 보이도록 하며, 제3 페이지에는 제1 문장 내지 제3 문장이 보이도록 하여, 페이지의 이동에 따라 설명이 부연되는 방식으로 구성된다.
전후페이지 전환모듈(320)은 표시되는 화면에서 특정 위치가 선택되면 다음 페이지가 표시되고, 특정 위치를 제외한 나머지 위치가 선택되면 이전 페이지가 표시되도록 제어한다.
즉, 선택된 하나의 수학 학습원리에 대한 설명은 복수의 페이지로 구성되는데, 각 페이지의 이동은 화면의 선택(또는 클릭)에 의해 이루어진다.
예를 들면, 상기의 페이지 이동은 상기 페이지 표시창(310)의 전체 화면을 좌우로 분할하는 중심선을 기준으로, 화면의 우측을 선택하면 현재 페이지의 다음 페이지가 표시되도록 하고, 화면의 좌측을 선택하면 현재 페이지의 이전 페이지가 표시되도록 구성된다.
또한, 상기 인터페이스부(300)에 의해 표시되는 인터페이스 즉, 표시되는 페이지에는 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되며, 상기 특정 위치의 선택에 따라 블라인드 된 특정 문자가 노출되어 표시되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 10번째 페이지에서 주요 문자가 블라인드되어 표시되고, 11번째 페이지에서는 상기 10번째 페이지에 블라인드된 문자가 표시되도록 구성된다.
이에, 페이지에서 주요 단어를 블라인드 처리하여 학습자의 호기심을 유발시키고, 다음 페이지의 요청에 의해 표시되는 페이지에는 블라인드 처리된 주요 단어가 보이도록 구성되어 학습자가 예견한 문자와 일치하는 지를 확인할 수 있도록 구성함으로써, 학습효과를 증진시킬 수 있다.
특정페이지 전환모듈(330)은 복수의 페이지 중에서 입력된 페이지로의 이동을 신속히 전환하기 위한 것으로서, 특정 숫자를 입력하는 입력박스(331), 선택에 따라 상기 입력박스에 입력된 특정 숫자에 해당하는 페이지로 전환하여 표시되도록 하는 전환아이콘(332) 및 전체 페이지 수를 표시하는 표시창(333)을 포함하여 구성된다.
즉, 상기 특정페이지 전환모듈(330)은 복수의 페이지 중에서 선택된 페이지로의 신속 전환을 수행하는 것으로서, 상기 전후페이지 전환모듈(320)의 이동보다 상대적으로 신속하게 페이지 이동이 이루어지도록 한다.
이때, 전체 페이지 수를 표시하는 표시창(333)에 표시되는 숫자는 해당 페이지의 전체 페이지수가 검출되어 표시된다.
선택된 수학적 알고리즘을 설명하는 페이지는 복수 개로 구성되는데, 각각의 수학적 알고리즘을 설명하는 페이지는 비슷한 유형의 파일명이 적용되고, 해당 파일명에 대한 개수가 검출되어 표시창(333)에 표시된다. 이에 따라, 페이지 수가 변동되는 경우 자동으로 검출되어 표시되는데, 이를 통해 선택된 수학적 알고리즘을 설명하는 전체 페이지 수를 쉽게 인지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 특정페이지 전환모듈(330)을 통해 이동되는 페이지를 미리 확인하기 위한 썸네일 표시모듈(340)이 구성된다.
썸네일 표시모듈(340)은 상기 입력박스(331)에 입력된 숫자에 대응하는 페이지의 이미지를 축소하여 표시하는 것으로서, 입력숫자(페이지 수)에 대한 수학적 알고리즘을 설명하는 페이지의 썸네일이 표시되도록 한다.
이에, 이동되는 페이지를 미리 확인할 수 있는 장점이 있다.
체크부(400)는 페이지 표시창(310)에 표시되는 페이지에 인위적인 오류를 형성하고 이를 검출해 내도록 유도하는 것으로서, 이를 인지한 학습자가 오류에 해당하는 문자, 수식, 그림 및 표를 선택하여 올바른 문자, 수식, 그림 및 표로 정정하여 입력하도록 구성된다.
예를 들면, 일부 숫자가 답과 다르게 표시되도록 구성한 다음, 학습자가 이를 검출하여 올바른 답을 입력하도록 함으로써, 학습자가 수학 학습에 대한 관심을 유도하고, 수학 학습의 이해를 높일 수 있도록 한다.
수학문제 작성부(500)는 선택된 수학적 알고리즘에 해당하는 수학 문제를 작성하고, 작성된 수학 문제에 대한 답을 입력하는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 학습자가 스스로 수학 문제를 작성할 수 있는 능력을 증진시키기 위한 것이다.
한편, 초등학교 수학은 (1) 생활 주변 현상을 수학적으로 관찰하고 표현하는 경험을 통하여 수학의 기초적인 개념, 원리, 법칙을 이해하고 수학의 기능을 습득할 수 있도록 하고, (2) 수학적으로 추론하고 의사소통하며, 창의/융합적 사고와 정보 처리 능력을 바탕으로 생활 주변현상을 수학적으로 이해하고 문제를 합리적이고 창의적으로 해결하며, (3) 수학 학습의 즐거움을 느끼고 수학의 유용성을 인식하며 수학 학습자로서 바람직한 태도와 실천능력을 기르는 시기이다.
이에, 학습자가 수학을 접하는 과정에서 거부감이 없어야 하고, 그 원리를 이해하는 능력이 배양되어야 중등교육 및 고등교육에서 수학을 포기하는 경향이 감소된다.
따라서, 초등교육에서는 수학의 기본적 원리를 소개하는 기본원리, 수학의 개념을 소개하는 개념원리, 놀이를 통해 수학원리를 소개하는 놀이원리 및 상기 기본원리의 결합된 원리를 소개하는 응용원리를 소개하는 카테고리가 구성될 수 있다.
여기서, 상기 기본원리에는 영의 원리, 일의 원리, 곱과 합의 원리, 분리의 원리, 가우스의 원리, 대칭성의 원리, 여사건의 원리, 추론의 원리, 제곱수의 원리, 치환의 원리, 주기성의 원리, 세포의 원리, 닮음의 원리 및 대각선의 원리가 포함되어 구성된다.
또한, 상기 개념원리에는 수열, 단위 분수, 자연수의 합, 홀수와 짝수 및 도형이 포함되어 구성될 수 있고, 상기 놀이원리에는 숫자 볼링놀이 및 만들기 놀이가 포함되어 구성될 수 있다.
상기 각각의 원리에 대해서 설명한다.
영의 원리는 영(0)의 성질을 이용하여 숫자 또는 수학식의 양을 부풀리거나 줄이는 원리를 학습할 수 있는 수학 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6a는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 영의 원리를 학습하는 일 실시 예의 인터페이스이다.
첨부된 도 6a를 참조하면, 영의 원리는 동일한 숫자를 가감하여 영(0)을 만들어서 수학의 식을 부풀리거나 또는 간소화시켜 수학 문제에 접근하는 방식을 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
일의 원리는 일(1)의 성질을 이용하여 수나 식의 양을 부풀리거나 줄이는 원리를 학습할 수 있는 수학 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6b는 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 일의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스이다.
첨부된 도 6b를 참조하면, 일의 원리는 동일한 숫자를 곱하거나 나누어서 수학의 식을 부풀리거나 또는 간소화시켜 수학 문제에 접근하는 방식을 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하게 된다.
곱과 합의 원리는 덧셈을 곱셈으로 변환하거나 또는 곱셈을 덧셈으로 변환하여 수학의 식을 부풀리거나 또는 간소화시켜 수학 문제에 접근하는 원리의 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6c는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 곱과 합의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스이다.
분리의 원리는 하나의 수학식을 2개 이상의 수학식으로 분리하여 수학 문제에 접근하여 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6d는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 분리의 원리를 설명하는 일 실시 화면의 수학 인터페이스이다.
가우스의 원리는 합이 일정하도록 수학식을 편집하여 수학 문제에 접근하여 수학식을 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6e는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 가우스의 원리를 설명하는 일 실시 예의 인터페이스이다.
대칭성의 원리는 대칭성(symmetry)을 이용하여 균형감, 안정감 또는 비례감 등의 사물 형태 또는 수학적 대칭 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
여사건의 원리는 복잡한 여러 부분들의 총합을 계산할 때 전체에서 나머지 부분을 감산하여 산출하는 방식을 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 도 6f는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 여사건의 원리를 설명하는 일 실시 화면의 수학 인터페이스이다.
추론의 원리는 수의 배열에서 이웃한 2개의 수가 일정한 연관성이 있음을 통해, 상기 2개의 수를 통한 이전 단계와 다음 단계에서 발견되는 일정한 연관성을 이용하여 논리적 결론을 도출하여 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
제곱수의 원리는 상기 대칭성의 원리 및 곱과 합의 원리를 이용하여 제곱수를 도출하여 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
치환의 원리는 치환을 이용하여 의도적으로 수학적 형태 또는 성질을 변화시켜 연관성을 도출하여 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
주기성의 원리는 같은 현상이나 패턴에 대한 주기성을 이용하여 연관성을 도출하도록 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
세포의 원리는 수, 수학식 및 도형을 세포와 연관하여 나누거나 쪼개어 다양한 형태의 세포로 변형하여 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
닮음의 원리는 두 도형의 닮음의 성질을 만족할 때 적용할 수 있는 원리를 이용하는 것으로서, 2개 도형의 닮음비에 대한 넓이의 비 또는 부피의 비를 도출하도록 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
대각선의 원리는 평행사변형의 넓이를 분할하는 원리에 대한 수학적 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 평행사변형 하나의 대각선에 의해 넓이가 이등분되는 성질 및 2개의 대각선에 의해 넓이가 4등분되는 성질의 수학 원리의 인터페이스를 제공한다.
상기 개념원리는 상기 기본원리 중에서 적어도 2개 이상의 원리를 적용하여 도출할 수 있는 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하는 것으로서, 수열, 단위 분수, 자연수의 합, 홀수와 짝수 및 도형을 포함한다.
수열은 수의 배열에 숨겨진 규칙을 발견하여 복잡한 수열의 연관성을 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
단위 분수는 분수의 합을 영의 원리와 여사건의 원리를 이용하여 도출할 수 있는 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
자연수의 합은 주기성의 원리, 곱과 합의 원리 및 추론의 원리 등을 적용하여 행과 열의 수를 도출할 수 있는 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
홀수와 짝수는 자연수 홀수와 짝수가 혼합된 수학식에서 홀수와 짝수의 개수를 산출하여 가감산의 결과를 도출할 수 있는 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
도형은 정사각형, 정삼각형 및 시어핀스키 도형을 세포의 원리 및 배반사건의 원리 등을 적용하여 도출할 수 있는 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
이때, 상기 배반사건의 원리는 동시에 일어날 수 없는 배반사건을 이용하여 복잡한 경우나 많은 수를 중복과 누락 없이 산출하는 원리이다.
상기 놀이원리는 도구를 이용한 놀이를 통해 수학 원리를 학습할 수 있는 인터페이스를 제공하기 위한 것으로서, 숫자 볼링놀이 및 만들기 놀이를 포함하여 구성될 수 있다.
숫자 볼링놀이는 주사위 또는 카드 등을 이용하여 3개의 다른 숫자를 선택하고, 선택된 숫자를 이용하여 사칙연산으로 1 내지 10을 완성하는 게임을 제공하는 인터페이스이다.
예를 들어, 숫자 볼링놀이는 주사위를 던져서 2, 3 및 6이라는 숫자가 나온 경우, 상기 숫자들을 사칙연산하여 1 내지 10을 산출하여 제거하고, 제거되지 않은 숫자는 다음 회에서 나오는 숫자의 사칙연산으로 제거하는 방식으로 이루어지는 게임방식이다.
상기 볼링놀이를 통해 다양한 방법으로 숫자를 만들 수 있고, 사칙연산에 대한 능력을 증진시킬 수 있는 장점이 있다.
만들기 놀이는 숫자로 표시되는 테이블에 바둑돌 또는 식별 가능한 물건을 놓아서 특정 숫자를 산출하도록 하는 게임을 제공하는 인터페이스이다.
한편, 본 발명의 인터페이스부에 의해 표시되는 화면의 일 실시 예의 인터페이스에는 필요에 따라 동영상, 사이트(site), 텍스트 및 이미지 등의 추가 학습 내용을 표시할 수 있는 추가학습아이콘이 구성될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 인터페이스부에 의해 표시되는 추가학습아이콘이 표시된 일 실시 예의 인터페이스 및 추가학습아이콘의 선택시 표시되는 인터페이스를 나타낸 것이다.
첨부된 도 7a를 참조하면, 페이지 표시창(310)의 측면으로 추가학습아이콘(350)이 표시된다.
이때, 상기 추가학습아이콘(350)은 일부 페이지에만 표시될 수 있다. 즉, 문자, 수식, 그림 및 표 등으로 구성된 표시창(310)의 측면에 추가학습아이콘(350)이 표시된다.
첨부된 도 7b를 참조하면, 추가학습아이콘(350)의 선택에 따라 동영상을 표시하는 동영상표시창(351)이 표시된 상태를 나타낸 것이다.
여기서, 상기 추가학습아이콘(350)의 선택에 따라 동영상뿐만 아니라 참고 내용을 제공하는 인터넷 사이트, 텍스트 또는 이미지 중에서 하나 이상의 자료가 표시될 수 있다.
이와 같이, 표시창(310)에 표시되는 수학적 알고리즘을 부가적으로 학습할 수 있는 추가학습 정보를 표시함에 따라, 수학적 알고리즘을 이해하는 필요한 관련 정보가 제공됨을 통해 학습 효과를 증진시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 메시지 관리부(600)는 사용자 사이의 메시지를 교환하거나 전송 또는 수신된 메시지를 저장 관리하는 기능을 수행한다.
도 8은 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메시지 관리부에 대한 인터페이스를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메시지관리부에 의해 표시되는 사용자 리스트를 나타낸 인터페이스로서, 사용자는 수학적 알고리즘을 학습하는 과정에서 발생된 질의 등을 선생님 또는 다른 사용자(학습자)에게 메시지를 전송할 수 있도록 구성된다.
첨부된 도면의 도 8의 (b)는 선택된 사용자에게 메시지를 작성하고, 작성된 메시지를 전송할 수 있는 인터페이스를 나타낸 것으로서, 도 8의 (a)에 표시된 'select' 아이콘의 선택에 의해 표시되는 인터페이스이다.
이와 같은, 메시지 관리부(600)의 구성에 따라 학습 과정에서 발생된 문제점을 다른 사용자에 전달하거나 이를 수신하여 사용자 사이의 정보 교환이 가능한 장점이 있다.
메모 관리부(700)는 개인메모를 입력하여 저장 관리하는 기능을 수행하는 것으로서, 도 9는 본 발명에 따른 수학적 알고리즘 표시 시스템에 적용된 메모 관리부에 대한 인터페이스를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 9를 참조하면, 개인메모를 입력하는 인터페이스를 나타낸 것으로서, 사용자별로 개인메모를 입력하여 저장 관리할 수 있는 인터페이스가 제공된다.
여기서, 개인메모를 입력하는 인터페이스에는 시간 날짜표시 아이콘이 포함된다.
상기 시간 날짜표시 아이콘의 선택에 의해 선택된 시점에 대응하여 날짜 및 시간이 메모내용 입력란에 표시되게 된다.
이에 따라, 사용자는 메모를 입력한 날짜 및 시간을 포함하는 메모내용이 저장되어 관리됨으로써, 메모를 입력한 날짜와 시간을 확인할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의하면, 수학 원리에 대한 개념을 제공할 수 있고, 이를 통해 각각의 수학 원리에 대한 개념을 정립할 수 있는 장점이 있다.
또한, 다양한 수학 원리를 이해할 수 있고, 수학 문제를 해결하는 다양한 방법을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 수학에 대한 흥미와 자신감을 일으킬 수 있고, 또한, 수학 원리의 제공을 통해 새로운 수학 문제를 만들어 낼 수 있는 인지 능력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 학습자 단말기 20: 서비스 서버
100: 학습자 관리부 200: 메뉴 관리부
300: 인터페이스부 310: 페이지 표시창
320: 전후페이지 전환모듈 330: 특정페이지 전환모듈
340: 썸네일 표시모듈 350: 추가학습아이콘
400: 체크부 500: 수학문제 작성부
600: 메시지 관리부 700: 메모 관리부
100: 학습자 관리부 200: 메뉴 관리부
300: 인터페이스부 310: 페이지 표시창
320: 전후페이지 전환모듈 330: 특정페이지 전환모듈
340: 썸네일 표시모듈 350: 추가학습아이콘
400: 체크부 500: 수학문제 작성부
600: 메시지 관리부 700: 메모 관리부
Claims (5)
- 인터넷을 통해 접속한 학습자 단말기의 학습자에 대한 권한을 인증하며, 상기 학습자 단말기의 요청에 따라 수학적 알고리즘을 제공하는 서비스 서버를 포함하는 수학적 알고리즘 표시 시스템에 있어서,
상기 서비스 서버는,
학습자에 대한 정보 및 이력을 저장 관리하는 학습자 관리부;
초등, 중등 및 고등에 따라 분류되는 제1 카테고리와, 상기 제1 카테고리의 선택에 의해 표시되고 상위 메뉴의 선택에 의해 하위 메뉴가 펼쳐지며 학년별, 학기별로 분류되는 제2 카테고리를 포함하며, 교과 과정에 따라 수학 학습원리의 메뉴를 관리하는 메뉴 관리부;
학습자 단말기의 요청에 의해 상기 메뉴 관리부의 메뉴 선택으로 수학 학습원리를 표시하는 인터페이스부;
수학 학습에 대한 관심을 유도하고 수학 학습의 이해도를 높일 수 있도록, 페이지 표시창에 표시되는 페이지에 답과 다르게 표시되도록 인위적인 오류를 형성하고, 상기 오류에 해당하는 문자, 수식, 그림 및 표를 선택하여 올바른 문자, 수식, 그림 및 표로 정정하여 입력하도록 구성되는 체크부;
수학 문제 작성 능력을 증진시키도록, 선택된 수학적 알고리즘에 해당하는 수학 문제를 작성하고, 작성된 수학 문제에 대한 답을 입력하는 인터페이스를 제공하는 수학문제 작성부;
수학적 알고리즘을 학습하는 과정에서 발생된 질의를 메시지로 교환하거나 전송 또는 수신된 메시지를 저장 관리하는 메시지 관리부; 및
시간 날짜표시 아이콘의 선택에 의해 선택된 시점에 대응하여 날짜 및 시간이 메모내용 입력란에 표시되고, 사용자별로 개인메모를 입력하여 저장 관리할 수 있는 인터페이스를 제공하는 메모 관리부;
를 포함하여 구성되고,
상기 인터페이스부는,
선택된 수학적 알고리즘을 설명하는 문자, 숫자, 그림 및 표를 포함하여 구성되고 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되는 페이지 표시창;
선택된 하나의 수학 학습원리가 복수의 웹 페이지로 구성되되, 표시되는 화면에서 특정 위치가 선택되면 다음 페이지가 표시되고, 특정 위치를 제외한 나머지 위치가 선택되면 이전 페이지가 표시되되, 상기 페이지 표시창의 전체 화면을 좌우로 분할하는 중심선을 기준으로, 화면의 우측을 선택하면 현재 페이지의 다음 페이지가 표시되도록 하고, 화면의 좌측을 선택하면 현재 페이지의 이전 페이지가 표시되도록 구성되는 전후페이지 전환모듈;
특정 숫자의 입력으로 해당 페이지로 이동되도록 하며, 상기 특정 숫자를 입력하는 입력박스; 전체 페이지 수를 표시하는 표시창; 선택에 따라 상기 입력박스에 입력된 특정 숫자에 해당하는 페이지로 전환하여 표시되도록 하는 전환아이콘을 포함하여 이루어지는 특정페이지 전환모듈; 및
상기 입력박스에 입력된 숫자에 대응하는 페이지의 이미지를 축소하여 표시하는 것으로서, 입력숫자에 대한 수학적 알고리즘을 설명하는 페이지의 썸네일이 표시되는 썸네일 표시모듈;
을 포함하며,
이동되는 페이지에는 특정 문자가 블라인드 처리되어 표시되며, 상기 특정 위치의 선택에 따라 블라인드 된 특정 문자가 노출되어 표시되는 것을 특징으로 하는 수학적 알고리즘 표시 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 인터페이스부는,
입력장치인 마우스를 이용하여 디지털펜을 통해 글, 그림 및 도형 입력이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수학적 알고리즘 표시 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 웹 페이지는,
이야기 방식으로 상기 수학 학습원리가 설명되는 것을 특징으로 하는 수학적 알고리즘 표시 시스템.
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