KR102524760B1

KR102524760B1 - 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치

Info

Publication number: KR102524760B1
Application number: KR1020220184259A
Authority: KR
Inventors: 박경미
Original assignee: 국제능력교육원 주식회사
Priority date: 2022-12-26
Filing date: 2022-12-26
Publication date: 2023-04-24

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 직각 삼각형의 제1 퍼즐 조각 혹은 제1 퍼즐 조각의 조합으로 이루어진 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 완성시키는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 사용하는 학습자 단말로부터 목표 도형을 완성시키는 데에 있어서 사용할 제2 퍼즐 조각에 포함될 수 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수에 대한 정보를 포함하는 최대 개수 정보를 수신하는 최대 개수 정보 수신부, 상기 최대 개수 정보를 근거로 하여 복수 개의 제1 퍼즐 조각을 생성하여 상기 학습자 단말에 표시하는 제1 퍼즐 조각 생성부, 학습자가 생성된 제1 퍼즐 조각을 이용하여 최대 개수 정보에 대응하는 숫자까지 만들 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각을 상기 학습자 단말을 통해서 만든 경우 이를 감지하여 제1 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제1 완성 신호 전송부, 및 상기 제1 완성 신호 전송부에 응답하여 복수의 도형 중 어느 하나를 선택하도록 하는 선택 요청 정보를 상기 학습자 단말로 전송하는 선택 요청 정보 전송부를 포함한다.

Description

삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치{APPARATUS AND METHOD FOR EDUCATION OF CUBE CHARACTERISTICS USING EDUCATIONAL BLOCK}

본 발명은 삼각형 퍼즐을 이용한 도형 학습 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 복수의 삼각형 퍼즐 조각들을 조합하여 주어진 형상의 도형을 복수의 방법으로 완성시킬 수 있도록 함으로써, 도형에 대한 이해도를 향상시킬 수 있는 삼각형 퍼즐 조각을 이요한 도형 학습 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도형을 조합하여 어떠한 형상을 완성시키는 데에는 복수의 조합 방법이 존재하지만, 도형을 학습하기 시작하는 아동들은 해당 형상을 완성시키는 모든 복수의 조합을 학습하는 데에는 많은 시간이 소요된다. 특히 삼각형의 경우에는 사각형의 경우와 달리 조합을 하는데 있어서 직관적으로 인식하기가 쉽지 않다.

본 명세서에서는 대표적인 도형 중 하나인 직각 삼각형을 이용하여 주어진 형상의 도형을 복수의 방법으로 완성시킬 수 있도록 함으로써, 아동들이 도형에 대한 이해도를 향상시킬 수 있도록 하는 삼각형 퍼즐 조각을 이요한 도형 학습 장치에 대해서 소개하고자 한다.

[선행문헌]

공개 특허 10-2003-0025087

본 발명의 일 실시예에 따른 직각 삼각형의 제1 퍼즐 조각 혹은 제1 퍼즐 조각의 조합으로 이루어진 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 완성시키는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 사용하는 학습자 단말로부터 목표 도형을 완성시키는 데에 있어서 사용할 제2 퍼즐 조각에 포함될 수 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수에 대한 정보를 포함하는 최대 개수 정보를 수신하는 최대 개수 정보 수신부, 상기 최대 개수 정보를 근거로 하여 복수 개의 제1 퍼즐 조각을 생성하여 상기 학습자 단말에 표시하는 제1 퍼즐 조각 생성부, 학습자가 생성된 제1 퍼즐 조각을 이용하여 최대 개수 정보에 대응하는 숫자까지 만들 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각을 상기 학습자 단말을 통해서 만든 경우 이를 감지하여 제1 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제1 완성 신호 전송부, 상기 제1 완성 신호 전송부에 응답하여 복수의 도형 중 어느 하나를 선택하도록 하는 선택 요청 정보를 상기 학습자 단말로 전송하는 선택 요청 정보 전송부, 상기 선택 요청 정보에 응답하여 상기 복수의 도형 중 상기 학습자에 의해서 선택된 어느 하나의 목표 도형에 정보를 포함하는 목표 도형 정보를 상기 학습자 단말로부터 수신하는 목표 도형 정보 수신부, 선택된 목표 도형의 외곽 라인을 상기 학습자 단말에 생성시킨 후, 제1 퍼즐 조각 및 상기 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각을 이용하여 해당 목표 도형의 외곽 라인 내부를 채워 넣어 목표 도형의 완성을 요청하는 도형 완성 요청 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 도형 완성 요청 신호 생성부, 및 상기 도형 완성 요청 신호에 응답하여 상기 학습자가 상기 학습자 단말을 통해서 제1 퍼즐 조각 및 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 만들 수 있는 모든 방법을 이행한 경우, 제2 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제2 완성 신호 전송부를 포함한다.

상기 제1 퍼즐 조각 생성부는 2개부터 상기 최대 개수 정보에 포함되어 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수까지 각각의 개수에 대해서 조합할 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각들을 산출하고, 해당 제2 퍼즐 조각들을 구성하는 총 제1 퍼즐 조각의 개수에 하나를 더한 개수만큼의 제1 퍼즐 조각을 생성하여 상기 학습자 단말에 표시하고, 학습자는 상기 학습자 단말을 통해서 제1 퍼즐 조각들을 드래그하여 각각의 모서리 부분을 서로 매칭시켜 제2 퍼즐 조각을 만든다.

본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 상기 제1 퍼즐 조각들 각각의 모서리 부분이 서로 매칭시키지 않도록 드래그하는 경우 이를 감지하여 제1 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제1 오류 신호 전송부 및 상기 복수 개의 제1 퍼즐 조각이 생성되면, 상기 학습자 단말에 표시되는 제1 완성 영역을 생성하는 제1 완성 영역 생성부를 더 포함하고, 학습자는 상기 제1 퍼즐 조각을 드래그하여 제2 퍼즐 조각을 완성시키면, 완성된 제2 퍼즐 조각을 상기 제1 완성 영역으로 드래그하고, 상기 제1 완성 신호 전송부는 상기 학습자가 완성된 제2 퍼즐 조각을 상기 제1 완성 영역으로 드래그하면 이를 카운팅하고, 모든 제2 퍼즐 조각의 드래그가 이행된 경우 상기 제1 완성 신호를 생성하며, 상기 제1 오류 신호 전송부는 완성된 제2 퍼즐 조각이 상기 제1 완성 영역에 중복 드래그된 경우, 제1 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하고, 상기 제1 오류 신호가 생성되면, 해당 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 상기 목표 도형 정보가 수신되면, 제1 퍼즐 조각 및 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 만들 수 있는 경우의 수를 산출하는 경우의 수 산출부, 산출된 경우의 수 각각에 해당하는 제1 퍼즐 조각 및 제2 퍼즐 조각들의 조합을 데이터화한 조합 데이터를 생성하여 저장하는 조합 데이터 저장부, 및 상기 목표 도형 정보가 수신되면, 상기 학습자 단말에 표시되는 제2 완성 영역을 생성하는 제2 완성 영역 생성부를 더 포함하고, 학습자는 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 목표 도형을 완성시킨 후, 이를 드래그하여 상기 제2 완성 영역에 이동시키고, 상기 제2 완성 신호 전송부는 상기 제2 완성 영역에 드래그된 목표 도형을 카운팅하고, 카운팅된 수가 산출된 경우의 수에 도달하면 상기 제2 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치시키는 경우, 상기 조합 데이터를 참조하여, 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우에 완성될 수 있는 모든 조합의 목표 도형이 상기 제2 완성 영역으로 이미 드래그 완료된 상태인 경우, 이행 완료 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 이행 완료 신호 생성부 및 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치시키는 경우, 상기 조합 데이터를 참조하여 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우의 조합 데이터가 없는 경우, 제2 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제2 오류 신호 전송부를 더 포함하고, 상기 이행 완료 신호가 생성된 경우, 해당 목표 도형은 리셋되어 원 위치로 이동되고, 상기 제2 오류 신호가 생성되면 해당 위치에 드래그된 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치하는 경우, 퍼즐 조각들 사이의 경계 부분에 경계 라인을 표시하고, 목표 도형이 완성된 경우, 해당 목표 도형에서 표시된 경계 라인을 추출한 경계 데이터를 생성하여 상기 학습자 단말에 제공하는 경계 데이터 제공부를 더 포함하고, 상기 학습자는 상기 학습자 단말을 통해서 해당 목표 도형에 해당하는 복수의 경계 데이터를 동시에 확인할 수 있고, 목표 도형을 완성하는 과정에서 생성된 모든 경계 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다.

본 발명의 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치는 학습자가 직각 삼각형의 조합을 통해서 다양한 형상의 제2 퍼즐 조각을 만들 수 있도록 하는 과정을 수행하도록 한고, 만든 제2 퍼즐 조각 및 직각 삼각형 형상의 제1 퍼즐 조각을 이용하여 만들고자 하는 목표 도형을 모든 경우의 수로 완성시키는 과정을 재차 수행하도록 함으로써, 삼각형 형상에 대한 이해도를 상승시키고, 궁극적으로 도형에 대한 직관력과 이해도를 상승시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완성 신호 전송부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류 신호 전송부의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 완성 영역 생성부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 퍼즐 조각 및 제2 퍼즐 조각들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 목표 도형을 만들 수 있는 조합들의 예시를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 표시가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 시스템(1000)의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 시스템(1000)은 학습자 단말(100) 및 학습자 단말(100)과 네트워크(400)로 연계되는 도형 학습 장치(200)를 포함할 수 있다.

학습자 단말(100)은 도형 학습을 하는 자가 사용하는 단말일 수 있다. 학습자 단말(100)을 사용하는 학습자는 어린 아이들 예를 들어 유치원 혹은 저학년의 초등학생일 수 있다.

학습자 단말(100)은 스마트폰(Smartphone)일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 학습자 단말(100)은 일반적인 데스크탑 컴퓨터, 네비게이션, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿PC 등과 같은 전자 장치를 포함할 수 있다. 전자 장치는 하나 이상의 일반적이거나 특수한 목적의 프로세서, 메모리, 스토리지, 및/또는 네트워킹 컴포넌트(유선 또는 무선)를 가질 수 있다

삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)는 학습자 단말(100)로부터 데이터를 수신하고, 이에 대응한 데이터를 학습자 단말(100)에 전송할 수 있다. 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)는 서버일 수 있고, 학습자 단말(100)에 설치되어 어플리케이션 형태로 구현될 수 있다.

삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)에 대해서는 도 2 내지 도 7에서 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.

네트워크(400)의 통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(400)가 포함할 수 있는 통신망의 일 예로는 이동통신망, 유선 온라인, 무선 온라인, 방송망을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(400)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 온라인 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 완성 신호 전송부(203)의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류 신호 전송부(207)의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 완성 영역 생성부(208)의 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제2 퍼즐 조각들(C2)을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 목표 도형(FS)을 만들 수 있는 조합들의 예시를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)는 최대 개수 정보 수신부(201), 제1 퍼즐 조각(C1) 생성부(202), 완성 신호 전송부(203), 선택 요청 정보 전송부(204), 목표 도형 정보 수신부(205), 도형 완성 요청 신호 생성부(206), 오류 신호 전송부(207), 완성 영역 생성부(208), 경우의 수 산출부(209), 조합 데이터 저장부(210), 이행 완료 신호 생성부(211), 및 경계 데이터 제공부(212)를 포함할 수 있다.

완성 신호 전송부(203)는 제1 완성 신호 전송부(231) 및 제2 완성 신호 전송부(232)를 포함할 수 있고, 오류 신호 전송부(207)는 제1 오류 신호 전송부(271) 및 제2 오류 신호 전송부(272)를 포함할 수 있고, 완성 영역 생성부(208)는 제1 완성 영역 생성부(281) 및 제2 완성 영역 생성부(282)를 포함할 수 있다.

본 발명은 학습자가 도 6에 도시된 바와 같이 직각 삼각형이 제1 퍼즐 조각(C1) 혹은 직각 삼각형의 조합으로 이루어진 제2 퍼즐 조각들(C2)을 이용하여 목표 도형(FS)을 완성시키는 과정에서 학습자들이 도형에 대한 이해도를 향상시킬 수 있도록 도와줄 수 있다. 이하 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치(200)의 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

최대 개수 정보 수신부(201)는 학습자 단말(100)로부터 목표 도형(FS)을 완성시키는 데에 있어서 사용할 제2 퍼즐 조각(C2)에 포함될 수 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수에 대한 정보를 포함하는 최대 개수 정보를 수신할 수 있다

예를 들어, 학습자가 최대 개수에 대한 정보로 3을 입력하는 경우, 3개, 2개의 직각 삼각형의 퍼즐 조각 조합으로 이루어진 제2 퍼즐 조각(C2)과 제1 퍼즐 조각(C1)을 사용한다는 의미일 수 있다. 즉, 학습자가 최대 개수에 대한 정보로 3을 학습자 단말(100)에 입력하는 경우, 이는 3개, 2개의 직각 삼각형의 퍼즐 조각 조합으로 만들 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각(C2)과 제1 퍼즐 조각(C1)을 목표 도형(FS)을 만드는 데에 사용하는 의미이고, 입력된 최대 개수 정보를 최대 개수 정보 수신부(201)는 학습자 단말(100)로부터 수신할 수 있다.

제1 퍼즐 조각(C1) 생성부(202)는 최대 개수 정보를 근거로 하여 복수 개의 제1 퍼즐 조각(C1)을 생성하여 학습자 단말(100)에 표시할 수 있다. 구체적으로 제1 퍼즐 조각(C1) 생성부(202)는 2개부터 최대 개수 정보에 포함되어 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수까지 각각의 개수에 대해서 조합할 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각들(C2)을 산출하고, 해당 제2 퍼즐 조각들(C2)을 구성하는 총 제1 퍼즐 조각(C1)의 개수에 하나를 더한 개수만큼의 제1 퍼즐 조각(C1)을 생성하여 학습자 단말(100)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 학습자가 최대 개수 정보로 3개를 입력하는 경우, 2개부터 3개까지 나올 수 있는 모든 조합은 도 6에 도시된 바와 같이 총 7개일 수 있고, 7개의 제2 퍼즐 조각(C2)에 포함되어 있는 총 제1 퍼즐 조각(C1)의 개수는 18개이며, 제1 퍼즐 조각(C1) 생성부(202)는 18개에 제1 퍼즐 조각(C1) 1개를 더하여 총 19개의 제1 퍼즐 조각(C1)을 생성할 수 있다.

제1 완성 영역 생성부(281)는 복수 개의 제1 퍼즐 조각(C1)이 생성되면, 학습자 단말(100)에 표시되는 제1 완성 영역을 생성할 수 있다.

제1 완성 신호 전송부(231)는 학습자가 생성된 제1 퍼즐 조각(C1)을 이용하여 최대 개수 정보에 대응하는 숫자까지 만들 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각(C2)을 학습자 단말(100)을 통해서 만든 경우 이를 감지하여 제1 완성 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

학습자는 학습자 단말(100)을 통해서 제1 퍼즐 조각(C1)들을 드래그하여 각각의 모서리 부분을 서로 매칭시켜 제2 퍼즐 조각(C2)을 만드는 과정을 수행할 수 있다.

학습자는 제1 퍼즐 조각(C1)을 드래그하여 제2 퍼즐 조각(C2)을 완성시키면, 완성된 제2 퍼즐 조각(C2)을 제1 완성 영역으로 드래그하고, 제1 완성 신호 전송부(231)는 학습자가 완성된 제2 퍼즐 조각(C2)을 제1 완성 영역으로 드래그하면 이를 카운팅하고, 모든 제2 퍼즐 조각(C2)의 드래그가 이행된 경우 제1 완성 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

제2 퍼즐 조각(C2)을 만드는 과정에서 제1 오류 신호 전송부(271)는 학습자가 제1 퍼즐 조각(C1)들 각각의 모서리 부분이 서로 매칭시키지 않도록 드래그하는 경우 이를 감지하여 제1 오류 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이렇게 제1 오류 신호가 생성되면 해당 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동되고 학습자는 다시 제1 퍼즐 조각(C1)을 드래그하여 제2 퍼즐 조각(C2)을 만드는 과정을 재수행할 수 있다.

또한 제1 오류 신호 전송부(271)는 완성된 제2 퍼즐 조각(C2)이 제1 완성 영역에 중복 드래그된 경우, 제1 오류 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 즉 학습자가 이미 드래그한 제2 퍼즐 조각(C2)과 동일한 모양의 제2 퍼즐 조각(C2)을 중복하여 제1 완성 영역에 드래그한 경우 제1 오류 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있고, 제1 오류 신호가 생성되면 해당 퍼즐 조각(제2 퍼즐 조각(C2))은 리셋되어 원 위치로 이동될 수 있다.

선택 요청 정보 전송부(204)는 제1 완성 신호 전송부(231)에 응답하여 복수의 도형 중 어느 하나를 선택하도록 하는 선택 요청 정보를 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 복수의 도형에 대한 데이터는 본 발명의 관리자 단말로부터 수신된 데이터일 수 있고, 학습자가 제1 퍼즐 조각(C1)을 자유롭게 조합하여 만든 임의의 도형일 수도 있다.

목표 도형 정보 수신부(205)는 선택 요청 정보에 응답하여 복수의 도형 중 학습자에 의해서 선택된 어느 하나의 목표 도형(FS)에 정보를 포함하는 목표 도형(FS) 정보를 학습자 단말(100)로부터 수신할 수 있다. 학습자는 학습자 단말(100)을 통해 자신이 퍼즐 조각을 조합하여 만들고자 하는 도형을 목표 도형(FS)으로 결정할 수 있고, 이에 따라 생성된 목표 도형(FS) 정보를 목표 도형 정보 수신부(205)는 학습자 단말(100)로부터 수신할 수 있다.

도형 완성 요청 신호 생성부(206)는 선택된 목표 도형(FS)의 외곽 라인을 학습자 단말(100)에 생성시킨 후, 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각(C2)을 이용하여 해당 목표 도형(FS)의 외곽 라인 내부를 채워 넣어 목표 도형(FS)의 완성을 요청하는 도형 완성 요청 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

경우의 수 산출부(209)는 목표 도형(FS) 정보가 수신되면, 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각들(C2)을 이용하여 목표 도형(FS)을 만들 수 있는 경우의 수를 산출할 수 있다. 구체적으로 경우의 수 산출부(209)는 목표 도형(FS) 정보가 수신되면 제1 퍼즐 조각(C1), 제1 완성 신호에 대응하여 만들어진 제2 퍼즐 조각들(C2)을 조합하여 목표 도형(FS)을 만들 수 있는 모든 경우를 인공지능 모델 혹은 연산 모듈 등을 통해서 산출할 수 있다.

조합 데이터 저장부(210)는 산출된 경우의 수 각각에 해당하는 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제2 퍼즐 조각들(C2)의 조합을 데이터화한 조합 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 산출된 경우의 수가 5가지라면 조합 데이터 저장부(210)는 5가지 각각에 대해서 목표 도형(FS)을 완성시키는 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제2 퍼즐 조각들(C2)의 조합을 데이터화하여 조합 데이터를 생성하여 저장할 수 있다. 도 7에서는 제2 퍼즐 조각들(C2)만을 이용하여 완성시킨 복수의 목표 도형(FS)에 대해서 도시하고 있으며, 조합 데이터 저장부(210)는 해당 조합에 제1 퍼즐 조각(C1)까지 활용하여 목표 도형(FS)을 완성시키는 조합을 합쳐 조합 데이터를 생성하고 이를 저장할 수 있다. 제1 퍼즐 조각(C1)까지 활용한 조합에 대해서는 도 7에 도시된 제2 퍼즐 조각을 선택적으로 분리만 시키면 되는 바, 이에 대한 도시는 생략하도록 한다.

제2 완성 영역 생성부(282)는 목표 도형(FS) 정보가 수신되면, 학습자 단말(100)에 표시되는 제2 완성 영역을 생성할 수 있다.

학습자는 생성된 목표 도형(FS)의 외곽 라인에 제1 퍼즐 조각(C1) 혹은 제2 퍼즐 조각들(C2)을 드래그하여 목표 도형(FS)을 완성시킨 후, 이를 드래그하여 제2 완성 영역에 이동시키는 과정을 수행할 수 있다.

이행 완료 신호 생성부(211)는 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각(C1) 혹은 제2 퍼즐 조각들(C2)을 드래그하여 위치시키는 경우, 조합 데이터를 참조하여, 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우에 완성될 수 있는 모든 조합의 목표 도형(FS)이 제2 완성 영역으로 이미 드래그 완료된 상태인 경우, 이행 완료 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 학습자가 특정 제2 퍼즐 조각(C2)을 생성된 외곽 라인 내 특정 위치에 드래그한 경우, 조합 데이터 상에서 해당 제2 퍼즐 조각(C2)이 해당 위치에서 있는 것을 전제로 목표 도형(FS)을 완성할 수 있는 조합이 이미 모두 제2 완성 영역에 드래그 된 상태인 경우, 학습자가 해당 제2 퍼즐 조각(C2)을 해당 위치에 드래그하여 만들 수 있는 새로운 조합의 목표 도형(FS)은 더 이상 존재하지 않으므로, 이행 완료 신호 생성부(211)는 이행 완료 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

이행 완료 신호가 생성된 경우, 해당 목표 도형(FS)은 리셋되어 원 위치로 이동되고, 학습자는 이행 완료 신호에 따라 목표 도형(FS)을 만들기 위한 퍼즐 조각을 드래깅을 재수행할 수 있다.

제2 오류 신호 전송부(272)는 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각(C1) 혹은 제2 퍼즐 조각들(C2)을 드래그하여 위치시키는 경우, 조합 데이터를 참조하여 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우의 조합 데이터가 없는 경우, 제2 오류 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 학습자가 특정 제2 퍼즐 조각(C2)을 생성된 외곽 라인 내 특정 위치에 드래깅한 경우, 조합 데이터 상에서 해당 위치에 해당 제2 퍼즐 조각(C2)이 있는 것을 전제로 목표 도형(FS)을 완성할 수 있는 조합이 없는 경우, 학습자가 해당 제2 퍼즐 조각(C2)을 해당 위치에 드래그하여 만들 수 있는 목표 도형(FS)의 조합이 존재하지 않으므로, 제2 오류 신호 전송부(272)는 제2 오류 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

제2 오류 신호가 생성된 경우, 해당 위치에 드래그된 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동되고, 학습자는 다시 제1 퍼즐 조각(C1)과 제2 퍼즐 조각(C2)을 드래그하여 목표 도형(FS)을 완성시키는 과정을 재수행할 수 있다.

제2 완성 신호 전송부(232)는 학습자가 학습자 단말(100)을 통해서 제1 퍼즐 조각(C1) 및 제2 퍼즐 조각들(C2)을 이용하여 목표 도형(FS)을 만들 수 있는 모든 방법을 이행한 경우, 제2 완성 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다. 구체적으로 제2 완성 신호 전송부(232)는 제2 완성 영역에 드래그된 목표 도형(FS)을 카운팅하고, 카운팅된 수가 산출된 경우의 수에 도달하면 제2 완성 신호를 생성하여 학습자 단말(100)로 전송할 수 있다.

경계 데이터 제공부(212)는 학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각(C1) 혹은 제2 퍼즐 조각들(C2)을 드래그하여 위치하는 경우, 퍼즐 조각들 사이의 경계 부분에 경계 라인을 표시할 수 있고, 이렇게 경계 라인이 표시됨에 따라 학습자는 퍼즐 조각들을 드래깅하는 과정에서 어떤 형상의 퍼즐 조각들을 드래깅하였는지 쉽게 파악할 수 있다.

나아가 경계 데이터 제공부(212)는 학습자가 목표 도형(FS)을 완성한 경우, 해당 목표 도형(FS)에서 표시된 경계 라인을 추출한 경계 데이터를 생성하여 학습자 단말에 제공할 수 있다. 학습자는 학습자 단말을 통해서 해당 목표 도형(FS)에 해당하는 복수의 경계 데이터를 동시에 확인할 수 있고, 목표 도형(FS)을 완성하는 과정에서 생성된 모든 경계 데이터를 실시간으로 확인할 수 있는 바, 학습자는 목표 도형(FS)을 완성하는 과정에서 이미 자신이 완성한 목표 도형(FS)의 퍼즐 조각 조합을 신속하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 궁극적으로 남은 목표 도형의 조합을 신속하게 완성시킬 수 있다.

이처럼 본 발명의 도형 학습 장치(200)는 학습자가 직각 삼각형의 조합을 통해서 다양한 형상의 제2 퍼즐 조각(C2)을 만들 수 있도록 하는 과정을 수행하도록 한고, 만든 제2 퍼즐 조각(C2) 및 직각 삼각형 형상의 제1 퍼즐 조각(C1)을 이용하여 만들고자 하는 목표 도형(FS)을 모든 경우의 수로 완성시키는 과정을 재차 수행하도록 함으로써, 삼각형 형상에 대한 이해도를 상승시키고, 궁극적으로 도형에 대한 직관력과 이해도를 상승시킬 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특성을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 학습자 단말 202: 제1 퍼즐 조각 생성부
200: 도형 학습 장치 203: 완성 신호 전송부
201: 최대 개수 정보 수신부 204: 선택 요청 정보 전송부

Claims

직각 삼각형의 제1 퍼즐 조각 혹은 제1 퍼즐 조각의 조합으로 이루어진 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 완성시키는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치에 있어서,
학습자가 사용하는 학습자 단말로부터 목표 도형을 완성시키는 데에 있어서 사용할 제2 퍼즐 조각에 포함될 수 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수에 대한 정보를 포함하는 최대 개수 정보를 수신하는 최대 개수 정보 수신부;
상기 최대 개수 정보를 근거로 하여 복수 개의 제1 퍼즐 조각을 생성하여 상기 학습자 단말에 표시하는 제1 퍼즐 조각 생성부;
학습자가 생성된 제1 퍼즐 조각을 이용하여 최대 개수 정보에 대응하는 숫자까지 만들 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각을 상기 학습자 단말을 통해서 만든 경우 이를 감지하여 제1 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제1 완성 신호 전송부;
상기 제1 완성 신호 전송부에 응답하여 복수의 도형 중 어느 하나를 선택하도록 하는 선택 요청 정보를 상기 학습자 단말로 전송하는 선택 요청 정보 전송부;
상기 선택 요청 정보에 응답하여 상기 복수의 도형 중 상기 학습자에 의해서 선택된 어느 하나의 목표 도형에 정보를 포함하는 목표 도형 정보를 상기 학습자 단말로부터 수신하는 목표 도형 정보 수신부;
선택된 목표 도형의 외곽 라인을 상기 학습자 단말에 생성시킨 후, 제1 퍼즐 조각 및 상기 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각을 이용하여 해당 목표 도형의 외곽 라인 내부를 채워 넣어 목표 도형의 완성을 요청하는 도형 완성 요청 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 도형 완성 요청 신호 생성부;
상기 도형 완성 요청 신호에 응답하여 상기 학습자가 상기 학습자 단말을 통해서 제1 퍼즐 조각 및 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 만들 수 있는 모든 방법을 이행한 경우, 제2 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제2 완성 신호 전송부;
학습자가 상기 제1 퍼즐 조각들 각각의 모서리 부분이 서로 매칭시키지 않도록 드래그하는 경우 이를 감지하여 제1 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제1 오류 신호 전송부; 및
상기 복수 개의 제1 퍼즐 조각이 생성되면, 상기 학습자 단말에 표시되는 제1 완성 영역을 생성하는 제1 완성 영역 생성부를 포함하고,
상기 제1 퍼즐 조각 생성부는 2개부터 상기 최대 개수 정보에 포함되어 있는 최대 직각 삼각형 퍼즐 조각 개수까지 각각의 개수에 대해서 조합할 수 있는 모든 제2 퍼즐 조각들을 산출하고, 해당 제2 퍼즐 조각들을 구성하는 총 제1 퍼즐 조각의 개수에 하나를 더한 개수만큼의 제1 퍼즐 조각을 생성하여 상기 학습자 단말에 표시하고,
학습자는 상기 학습자 단말을 통해서 제1 퍼즐 조각들을 드래그하여 각각의 모서리 부분을 서로 매칭시켜 제2 퍼즐 조각을 만들고,
학습자는 상기 제1 퍼즐 조각을 드래그하여 제2 퍼즐 조각을 완성시키면, 완성된 제2 퍼즐 조각을 상기 제1 완성 영역으로 드래그하고, 상기 제1 완성 신호 전송부는 상기 학습자가 완성된 제2 퍼즐 조각을 상기 제1 완성 영역으로 드래그하면 이를 카운팅하고, 모든 제2 퍼즐 조각의 드래그가 이행된 경우 상기 제1 완성 신호를 생성하며,
상기 제1 오류 신호 전송부는 완성된 제2 퍼즐 조각이 상기 제1 완성 영역에 중복 드래그된 경우, 제1 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하고, 상기 제1 오류 신호가 생성되면, 해당 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 목표 도형 정보가 수신되면, 제1 퍼즐 조각 및 제1 완성 신호에 대응하는 제2 퍼즐 조각들을 이용하여 목표 도형을 만들 수 있는 경우의 수를 산출하는 경우의 수 산출부;
산출된 경우의 수 각각에 해당하는 제1 퍼즐 조각 및 제2 퍼즐 조각들의 조합을 데이터화한 조합 데이터를 생성하여 저장하는 조합 데이터 저장부; 및
상기 목표 도형 정보가 수신되면, 상기 학습자 단말에 표시되는 제2 완성 영역을 생성하는 제2 완성 영역 생성부를 더 포함하고,
학습자는 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 목표 도형을 완성시킨 후, 이를 드래그하여 상기 제2 완성 영역에 이동시키고, 상기 제2 완성 신호 전송부는 상기 제2 완성 영역에 드래그된 목표 도형을 카운팅하고, 카운팅된 수가 산출된 경우의 수에 도달하면 상기 제2 완성 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치.
제4 항에 있어서,
학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치시키는 경우, 상기 조합 데이터를 참조하여, 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우에 완성될 수 있는 모든 조합의 목표 도형이 상기 제2 완성 영역으로 이미 드래그 완료된 상태인 경우, 이행 완료 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 이행 완료 신호 생성부; 및
학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치시키는 경우, 상기 조합 데이터를 참조하여 퍼즐 조각이 해당 위치에 있는 경우의 조합 데이터가 없는 경우, 제2 오류 신호를 생성하여 상기 학습자 단말로 전송하는 제2 오류 신호 전송부를 더 포함하고,
상기 이행 완료 신호가 생성된 경우, 해당 목표 도형은 리셋되어 원 위치로 이동되고, 상기 제2 오류 신호가 생성되면 해당 위치에 드래그된 퍼즐 조각은 리셋되어 원 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치.
제5 항에 있어서,
학습자가 생성된 외곽 라인 내에 제1 퍼즐 조각 혹은 제2 퍼즐 조각들을 드래그하여 위치하는 경우, 퍼즐 조각들 사이의 경계 부분에 경계 라인을 표시하고, 목표 도형이 완성된 경우, 해당 목표 도형에서 표시된 경계 라인을 추출한 경계 데이터를 생성하여 상기 학습자 단말에 제공하는 경계 데이터 제공부를 더 포함하고,
상기 학습자는 상기 학습자 단말을 통해서 해당 목표 도형에 해당하는 복수의 경계 데이터를 동시에 확인할 수 있고, 목표 도형을 완성하는 과정에서 생성된 모든 경계 데이터를 실시간으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 삼각형 퍼즐 조각을 이용한 도형 학습 장치.