KR20040077684A - 동기화된 형성적 학습 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

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KR20040077684A KR10-2004-7009886A KR20047009886A KR20040077684A KR 20040077684 A KR20040077684 A KR 20040077684A KR 20047009886 A KR20047009886 A KR 20047009886A KR 20040077684 A KR20040077684 A KR 20040077684A
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Abstract

본 발명은 학습자 중심 교육 방법을 제공하는데, 학습자에 의해 숙달될 주제를 표현하고 교수법의 부주제에 관한 하나 이상의 교수법 아이템을 포함하는 하나 이상의 교수법을 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계; 교수법 아이템 중 하나 이상에 대하여, 하나 이상의 국부적으로 저장된 매체 아이템 및/또는 원격 매체 아이템으로의 하나 이상의 링크를 포함하는, 교수법 아이템으로의 복수의 지도 어프로치를 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계; 각각의 학습자에 대한 학습자 프로파일을 컴퓨터 메모리에 보존하는 단계; 컴퓨터 메모리에 저장된 하나 이상의 교수법으로의 학습 인터페이스를 학습자에게 제공하는 단계; 하나 이상의 매체 아이템과 학습자의 상호작용에 기초하여 학습자에 대한 학습자 프로파일을 갱신하는 단계; 및 학습자에 대한 학습자 프로파일이 갱신될 때 교수법 아이템의 숙달의 표시를 그 학습자에게 디스플레이하는 단계;를 포함한다. 본 발명은 또한 학습자 중심 교육을 위한 관련 시스템 및 컴퓨터 프로그램을 제공한다.

Description

동기화된 형성적 학습 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램{SYNCHRONISED FORMATIVE LEARNING SYSTEM, METHOD, AND COMPUTER PROGRAM}
교육 환경에 있어서, 학습자는 많은 다른 학습자와 함께 수업을 받고 학습 프로세스에 있어서 수동적인 역할을 하는 것이 전형적이다. 학습자는 수업을 청취 또는 주시하고 특정 연습 과제를 수행하도록 요구받기도 한다. 그때 통상적으로 학습자는 특정 형태의 평가에 참여함으로써 그들이 학습한 것을 보여주도록 기대된다.
통상적으로 이러한 평가는 누적적(summative)인데, 유저가 통상적으로 제한 시간내에 일련의 과제를 수행하도록 요구되고 그러한 과제가 완수된 후에만 피드백을 받는다는 것을 의미한다. 이것은, 예를 들어, 학생이 1학기동안 수업에 참석한 후 기말 시험을 보는 경우가 그러하다. 시험이 채점되고 난 후에만 학생과 교사는 학생이 달성한 학습 목표와 달성하지 못한 것을 알게 된다.
그러나, 대부분 그러한 누적적인 평가는 주로 학습자의 등급을 매겨 단 하나의 교사가 제공되는 수업 그룹으로 학습자를 묶어놓는데 도움을 주도록 사용된다. 따라서, 이러한 평가의 결과는 학습자에게 그 자체로 배운 것과 배우지 않은 것에 대한 명료한 생각을 주기보다는 다른 학습자에 비해 등급이 오르는 방법에 대한 더 나은 생각을 주기도 한다.
이상적인 학습 환경은 학습자와 1대1로 상호작용하는 개인 교사와 학습자 사이의 상호작용(interaction)과 관련되어 있다는 것이 인식된다. 교사는 학습자가 이해한 것과 이해하지 못한 것을 주시하여 결과적으로 더 적합한 교육을 진행할 것이다. 통상적으로 이러한 상호작용은 학습 발달도(progress)가 학습 경로를 결정하기 때문에 학습자를 개별적으로 학습 프로세스에 관여시키고 학습자가 학습 프로세스를 제어할 수 있게 한다. 이러한 유형의 학습 프로세스는 형성적 평가로 알려져 있는 것에 의해 운영된다.
형성적 평가가 사용될 때, 통상적으로 학습자는 그들이 학습해야할 것을 더 잘 이해할 것이고, 그들이 이전에는 이해하지 못했던 것을 이해하게 되었을 때 더 깨닫게 될 것이다. 따라서, 학습자는 학습 프로세스에 더 관여한다.
불행하게도 경제적 제약으로 인해 교육 환경의 모든 학습자에게 개인 교사를 제공하는 것은 일반적으로 불가능하다.
즉석 피드백을 제공함으로써 학습자를 관여시키려는 컴퓨터 기반 교육 시스템이 있긴 하지만, 거의 항상 그러한 시스템은 학생들이 그들 자신의 학습 경로를 지향 또는 이해하게 함이 없이 레슨 또는 연습 훈련을 통하여 학생들을 이끈다는 점에서 정규 수업 체계에 입각하여 설계되어 있다.
자동화된 형성적 평가를 제공할 수 있고 유저로 하여금 인터페이스를 통한 다른 매체의 동기를 통하여 그 자신의 페이스로 학습할 수 있게 하는 시스템을 갖는 것이 유용할 것이다.
본 발명은 교육 시스템에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 동기화된 매체를 사용하는 학습자 중심(learner-directed) 형성적(formative) 학습 시스템을 위한 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 형태가 구현될 수 있는 시스템의 블록선도,
도 2는 본 발명이 구현될 수 있는 하드웨어의 바람직한 시스템 아키텍처,
도 3은 본 발명의 구현의 하나의 바람직한 모드,
도 4는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 5는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 6은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 7은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 8은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 9는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 10은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 11은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 12는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 13은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 14는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 15는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 16은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 17은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 18은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 19는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 20은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 21은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 22는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 23은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 24는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 25는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 26은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 27은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 28은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 29는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 30은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 31은 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 32는 본 발명의 사용의 바람직한 모드,
도 33은 본 발명의 사용의 바람직한 모드, 및
도 34는 본 발명의 사용의 바람직한 모드.
일형태의 넓은 면에서, 본 발명은 학습자 중심 교육 방법을 제공하는데, 학습자에 의해 숙달될 주제를 표현하고 교수법(pedagogy)의 부주제에 관한 하나 이상의 교수법 아이템을 포함하는 하나 이상의 교수법을 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계; 교수법 아이템 중 하나 이상에 대하여, 하나 이상의 국부적으로 저장된 매체 아이템 및/또는 원격 매체 아이템으로의 하나 이상의 링크를 포함하는, 교수법 아이템으로의 복수의 지도 어프로치(instructional approach)를 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계; 각각의 학습자에 대한 학습자 프로파일을 컴퓨터 메모리에 보존하는 단계; 컴퓨터 메모리에 저장된 하나 이상의 교수법으로의 학습 인터페이스를 학습자에게 제공하는 단계; 하나 이상의 매체 아이템과 학습자의 상호작용에 기초하여 학습자에 대한 학습자 프로파일을 갱신하는 단계; 및 학습자에 대한 학습자 프로파일이 갱신될 때 교수법 아이템의 숙달의 표시를 그 학습자에게 디스플레이하는 단계;를 포함한다.
동기화된 형성적 학습 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램의 바람직한 형태가 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1에는 본 발명(105)의 일 형태가 구현될 수 있는 바람직한 시스템(100)의 블록선도가 예시되어 있다.
시스템(100)은 후술할 퍼스널 컴퓨터 또는 워크스테이션을 각각 포함할 수 있는 110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 및 110F 등의 하나 이상의 클라이언트(110)를 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 클라이언트(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명(105)에 인터페이싱된다. 각각의 클라이언트는 본 발명에 직접 접속될 수도 있고, 로컬 에어리어 네트워크 또는 LAN을 통하여 접속될 수도 있고, 또는, 인터넷을 통하여 접속될 수도 있다.
클라이언트(110A, 110B)는, 예를 들어, 로컬 에어리어 네트워크 또는 LAN 등의 네트워크(120)에 접속되어 있다. 네트워크(120)는 적합한 네트워크 서버(125)에 접속되어 도시된 바와 같은 본 발명과 통신할 수 있다. 클라이언트(110C)는 본 발명(105)에 직접 접속된 것으로 도시되어 있다. 클라이언트(110D, 110E, 110F)는 인터넷(130)에 접속된 것으로 도시되어 있다. 클라이언트(110D)는 다이얼업 접속으로 인터넷(130)에 접속된 것으로 도시되어 있고, 클라이언트(110E, 110F)는 적합한 네트워크 서버(145)에 접속된 로컬 에어리어 네트워크 또는 LAN 등의 네트워크(140)에 접속된 것으로 도시되어 있다.
클라이언트(110)는 무선 또는 케이블 등의 임의의 이용가능한 수단에 의해 직접, 네트워크를 통하여, 또는 인터넷(130)을 통하여 본 발명(105)에 접속될 수 있음을 인식할 것이다.
본 발명(105)의 하나의 바람직한 형태는 적합한 운영 및 응용 소프트웨어의 제어하에 동작하는 퍼스널 컴퓨터 또는 워크스테이션을 포함하고, 서버 또는 워크스테이션(150)에 접속된 데이터 메모리(160)를 구비하고 있다.
데이터 메모리(160)는 본 발명의 방법, 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 위한 모든 로컬 데이터를 저장한다. 또한, 본 발명은 인터넷(130)을 통하여 원격 리소스(180)에 액세스할 수 있는데, 이는 본 발명에 편입되어 있다.
도 2는 클라이언트(110) 또는 본 발명(105)의 바람직한 시스템 아키텍처이다. 전형적으로 컴퓨터 시스템(200)은 중앙 프로세서(202), RAM 등의 메인 메모리(204), 및 입력/출력 제어기(206)를 포함한다. 또한 컴퓨터 시스템(200)은 키보드(208), 마우스, 터치패드, 또는 트랙볼 등의 포인팅 디바이스(210), 디스플레이 또는 스크린 디바이스(212), 하드 디스크, 플로피 디스크, 또는 광디스크 등의 대용량 저장 메모리(214), 및 프린터 등의 출력 디바이스(216)와 같은 주변장치를 포함한다. 또한 시스템(200)은 네트워크 인터페이스 카드 또는 제어기(218) 및/또는 모뎀(220)을 포함할 수도 있다. 시스템(200)의 개개의 컴포넌트는 시스템 버스(222)를 통하여 통신할 수 있다.
학습자 또는 다른 유저는 서버/워크스테이션(150)에서 직접 또는 클라이언트(110)를 통하여 본 발명에 액세스할 수 있다.
본 발명에 의해 사용되는 데이터는 상기한 바와 같이 데이터 메모리(160)에 저장된다. 데이터 메모리(160)는 로컬 하드 드라이브, CD 롬 또는 다른 리무버블 데이터 저장 매체의 형태를 가질 수도 있고, 네트워크를 통하여 분산될 수도 있고, 또는 이들을 임의로 조합한 것을 포함할 수도 있다.
도 3에는 데이터 메모리(160)에 저장될 수 있는 데이터의 유형의 예가 도시되어 있다.
본 발명은 본 발명을 사용하고 있는 학교에 관한 학교 데이터(310)를 저장할 수 있다. 학교 데이터는 학교 명칭, 지역, 국가, 및 임의의 다른 관련 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명을 사용 또는 본 발명에 액세스하는 하나 이상의 학습자에 관한 학습자 데이터(320)를 저장할 수 있다. 학습자 데이터는 학습자 성명, 연령, 성별, 학교, 지역, 학급, 스터디 레벨(예를 들어, 8년차, 9년차, 1학년, 2학년, 또는 사용 국가에서 일반적으로 사용되는 임의의 다른 그러한 분류), 및 관련될 수 있는 임의의 다른 통계적 정보 등의 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은 학습자의 학습 발달도를 기억하도록 사용될 수 있는 학습자 프로파일내에 적절한 학습자 데이터를 저장할 수 있다. 학습자의 발달도와 관련한 데이터는 데이터 메모리(160)에 저장될 수도 있다.
교과과정이 각각의 학습자에 대해 특정될 것이고, 학습자가 공부할 소정 과목을 제시하고, 데이터 메모리(160)에 저장된다. 교과과정은 수학, 물리, 화학, 또는 생물 등의 과목으로 분류될 수 있다. 그때 교과과정은 교수법의 클러스터로 더 분류될 수 있다.
교수법은 광의의 과목내 공부할 더 특정된 주제를 표현한다. 본 발명에 있어서, 교수법은 학생의 수업 그룹화에 따라 특정 레벨까지 학습자가 숙달하도록 규정된 주제이다. 편의상, 교수법은 교수법 클러스터라 불리는 관련 주제의 클러스터로 그룹화될 수 있다.
특정 교수법에 대하여 학습자에게 규정된 숙달의 레벨은 평가 레벨 또는 학습 레벨로 설정되어 다른 학습자 데이터(320)와 함께 저장될 수 있다. 평가 레벨은 학습자가 특정 레벨까지 그 자료를 학습하도록 기대되고 그에 대해 평가될 것이라는 것을 나타낸다. 또한 학습 레벨은 학생이 획득하도록 설정된 숙달 레벨이지만, 반드시 학생을 평가하는 것은 아닌 레벨을 특정한다. 학생이 평가 레벨보다더 높은 학습 레벨을 갖는다면, 학습자는 그 스터디 레벨에 필요한 파라미터 이상으로 발달했고 따라서, 학습 목표가 학습자 최종 평가의 어느 한부분도 형성하지 않더라도, 그들을 관여시킬 별도의 그러한 학습 목표가 제공될 수 있다.
각각의 개개의 학생에 대하여 다른 교수법에 대해서 다른 학습 및 평가 레벨이 설정될 수 있다.
교수법은 더 특정한 학습 과제 또는 주제인 하나 이상의 교수법 아이템을 포함할 수 있다. 또한 각각의 개개의 학생에 대하여 다른 교수법 아이템에 대해서 다른 학습 및 평가 레벨이 설정될 수 있다.
또한, 본 발명은 교사 등 학습자가 아닌 본 발명의 유저에 관한 관리 유저 데이터(330)를 저장할 수 있다. 관리 유저 데이터는 시스템 구성에 대하여 유저가 변경할 허용 레벨, 또는, 교사의 경우에, 교사가 가르치도록 허용되거나 자격을 부여받은 스터디 레벨 등의 정보를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 각각의 과목이 포함하는 교수법 클러스터와 같이, 수학, 생물, 물리 등 학습자가 공부하도록 규정된 과목에 관한 과목 데이터(340)를 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 교수법이 속하는 교수법 클러스터, 그안의 교수법 아이템, 및 그에 관련된 평가, 학습, 및 가르침 레벨을 포함하는 과목내 특정 교수법(340)에 관한 정보를 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 특정 교수법 아이템(350)에 관한 정보를 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 특정 교수법 아이템에 대하여 학습자에 의해 액세스될 수 있는 지도 어프로치에 관한 정보를 더 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 영어, 마오리어, 스페인어 등 본 발명에 액세스할 수 있는 언어에 관한 정보를 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 학습자의 발달도를 평가하도록 사용될 수 있는 질문 및 답변에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 어떤 경우에 있어서, 이것은 학습자에게 질문으로서 제시된 문제를 풀도록 취해질 수 있는 단계, 및 정답 또는 오답에 도달하도록 학습자에 의해 취해질 수 있는 다른 경로에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 대한 데이터는, 예를 들어, 관계 데이터베이스 구조 또는 임의의 다른 적합한 데이터 구조에 저장될 수 있다. 데이터 메모리(160)에 저장된 특정 데이터는 본 발명의 애플리케이션에 따라 변화할 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명이 집에서 공부하고 있는 학습자를 위해 사용되고 있을 경우에는, 학교 데이터 저장의 필요성 및 관련성은 없을 것이다.
본 발명은 워크스테이션/서버(150)에서 실행되고 데이터 메모리(160)내 데이터 또는 와이드 에어리어 네트워크 또는 인터넷을 통하여 검색되는 데이터에 액세스하는 컴퓨터 프로그램으로 구체화될 수 있다. 본 발명의 컴퓨터 프로그램의 일실시예의 전형적인 기능이 이하 설명된다.
도 4에는 본 발명(105)에 액세스하는 바람직한 방법이 도시되어 있다. 학습자 프로파일 데이터는 도 4에 도시된 바와 같이 학생 로그인 및 패스워드를 포함할 수 있다. 로그온하려는 학습자에 대하여, 학습자는 그 스터디 레벨 및 성명을 선택하여야 하고 그 패스워드를 입력해야 한다.
마찬가지로 교사와 같은 관리 유저는 관리 유저 데이터에 저장된 관리 로그인 및 패스워드로 로그온할 수 있다. 본 발명의 바람직한 방법 및 컴퓨터 프로그램을 통한 관리 유저의 예시적인 경로가 이하 설명된다.
유저가 교사이면, 그때 본 발명은 유저로 하여금 학생 및 학생 교과과정 데이터에 액세스하여 수정하도록 할 수 있다. 본 발명의 이러한 기능은 교과과정 빌더(curriculum builder)라 불린다.
도 5에는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 있어서 교사에 의해 뷰잉되는 바와 같은 어떤 샘플 학생 데이터가 도시되어 있다. 교사는 그 자신의 클래스의 학생에 대한 데이터만 뷰잉하여 수정할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 뷰에서 이용가능한 데이터는 각각의 학습자의 성명(520), 전반적인 학습 레벨(510), 및 다른 상세사항을 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이 교사는 드릴다운하여 특정 학습자의 상세사항을 뷰잉 및 수정할 수 있다.
도 6에는 전반적인 학습 레벨을 포함하는 학생 발달도에 관련되지 않은 기본적인 학생 데이터를 수정하도록 교사에 의해 사용될 수 있는 관리 유저 인터페이스가 도시되어 있다. 이러한 실시예에 있어서, 교사에게는 전반적인 학습 레벨을 초급(easy), 중급(moderate), 또는 고급(hard)으로 설정하는 옵션이 주어진다.
교사가 그 특정 학습자의 교과과정을 수정하기를 원한다면, 도 7에 도시된 것과 같은 스크린으로 진행한다.
포함 기능(710; Inclusion Function)을 선택함으로써, 교사는 박스를 체크하거나 체크하지 않는 것에 의해 학습자의 교과과정에 포함되어야 하는 교수법 클러스터, 교수법, 및 교수법 아이템을 선택할 수 있다. 예를 들어, 체크된 박스(720)는 교수법 클러스터 측정(Measuring)이 학습자의 교과과정에 포함된다는 것을 나타낸다.
교사가 드래그 앤 드롭하여 정렬함으로써 교수법 클러스터, 교수법, 및 교수법 아이템에 대한 바람직한 순서를 선택할 수 있게 하는 정렬 기능(810; Ordering function)의 사용이 도 8에 도시되어 있다. 예를 들어, 교수법 클러스터(820) 삼각법(Trigonometry), 기하학(Geometry), 및 차원(Dimensions)이 단어 차원을 목록내 새로운 위치에 드래그함으로써 재정렬될 수 있다.
도 9에는 인터넷으로부터 또는 그 자신의 데이터 라이브러리로부터 정보 또는 매체 아이템을 입력하고 그것을 특정 교수법 아이템에 첨부하도록 교사에 의해 디스플레이될 수 있는 스크린이 도시되어 있다. 이 예는 교수법 보각(Supplementary Angles)에 첨부되는 매체 아이템을 도시하고 있다.
그후 교수법(1000)에 첨부된 새로운 매체 아이템은 도 10에 도시된 바와 같이 미리보기로 디스플레이될 수 있다.
본 시스템의 방법 및 컴퓨터 프로그램을 통한 학습자의 전형적인 경로는 도 4의 로그인 단계로부터 시작하여 예로서 이제 설명된다. 본 발명이 학생 로그인 데이터를 검증하고 나면, 학습자에게는 도 11에 도시된 바와 같이 그 교과과정 또는 그 공부 계획에 포함된 과목(subjects)의 선택을 나타내는 메뉴(1100)가 제시된다. 이러한 메뉴로부터, 학생은 그들이 학습하고 싶은 과목을 선택할 것이다. 도 11에서는 학습자가 수학(Maths)을 선택하였다.
도 12에 도시된 바와 같이 과목 메뉴(1100)의 메뉴 아이템을 클릭함으로써 다른 교수법 클러스터를 갖는 새로운 메뉴가 열릴 것이다. 클러스터 헤딩은 광의의 주제로 과목의 첫 분류를 표현하고 이들 광의의 주제의 각각은 하나 이상의 교수법을 포함한다.
도 11의 예에 이어서, 수학 메뉴 아이템을 클릭하면 4개의 교수법 클러스터 넘버링(Numbering), 측정(Measuring), 이퀘이팅(Equating), 및 추정(Estimating)을 포함하는 새로운 교수법 클러스터 메뉴(1200)가 열린다. 이 예에 있어서, 학습자는 이퀘이팅을 선택하였다. 각각의 과목은 하나 이상의 교수법 클러스터를 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 교수법 클러스터를 클릭하면 교수법 클러스터의 헤딩하에 있는 모든 교수법의 메뉴(1300)가 열릴 것이다. 각각의 교수법 클러스터는 하나 이상의 교수법을 가질 수 있다. 도 13의 이 예에 있어서, 학습자는 이퀘이팅 교수법 클러스터를 선택하였고 본 발명은 7개의 교수법 대수(Algebra), 직선(Straight Line Graphs), 쌍곡선(Hyperbola Graphs), 지수곡선(Exponential Graphs), 포물선(Parabola Graphs), 3차곡선(Cubic Graphs), 및 원(Circle Graphs)을 갖는 또다른 메뉴(1300)를 열었다. 그러나, 넘버링 교수법 등의 다른 교수법은 다른 수의 교수법 아이템을 포함할 수 있다.
학습자가 그 스터디 초이스 중 임의에 대해서 그 마음을 바꾸고 싶으면, 단지 그들은 교수법 클러스터 메뉴(1200)로부터 다른 교수법 클러스터를 선택하거나 과목 메뉴(1100)로부터 다른 과목을 선택하면 된다. 학습자는 도 13에 도시된 바와 같이 네비게이션 버튼(1305)을 사용함으로써 그 세션동안 언제라도 메뉴로 돌아갈 수 있다.
그러나, 도 13에 도시된 예에 있어서, 학습자는 계속 진행하여 직선 교수법을 선택하였다. 그후 유저는 학습 환경으로 들어가 학습 인터페이스에 액세스할 것이다.
유저가 선택된 교수법에 이전에 액세스한 적이 없다면, 시스템은 학습자에 대하여 프리-테스트(pre-test)를 실시할 수 있다. 프리-테스트의 목적은 교수법에 대한 학습자의 기존 지식을 테스트하는 것이다. 프리-테스트는 단순 멀티-초이스 또는 단답형의 형태일 수도 있고 풀어야할 문제 또는 게임을 포함할 수도 있다.
도 14에는 직선 교수법에 대한 가능한 프리-테스트가 도시되어 있다. 다이어그램(1400)은 4개의 가능한 답(A, B, C, D)을 구비한 스크린의 중앙에 디스플레이되어 있다. 질문은 스크린의 하단에 디스플레이될 수 있다. 질문을 크게 낭독하는 사람의 푸티지(footage)가 디스플레이(1410)될 수도 있다. 그때 유저는 예를 들어 클릭함으로써 정답이라고 생각하는 답을 선택할 수 있다.
통상적으로, 교수법은 부주제로 분류될 것이다. 본 명세서에 있어서, 교수법내 그러한 부주제는 교수법 아이템이라 불린다. 각각의 교수법은 하나 이상의 교수법 아이템을 포함할 것이다. 프리-테스트가 효과적이기 위하여 하나보다 많은 질문이 각각의 교수법 아이템에 대한 테스트에 포함되어야 한다.
이하의 예에서는, 선택된 교수법내 각각의 교수법 아이템에 대해 3개의 질문을 하고, 3개의 질문의 각각은 다른 난이도를 갖는 것으로 가정한다.
각각의 질문은 상기한 바와 같이 그것과 연관된 평가 레벨을 갖고, 이것은 학습자가 교수법으로 들어가는 숙달 레벨을 결정하기 위해 프리-테스트동안 학습자의 응답과 조합되어 사용된다. 이러한 정보는 그 학습자에 대한 학습자 프로파일에 저장된다. 이러한 평가 레벨은 교과과정 빌더에 과정 감독자 또는 교사에 의해 설정될 수 있다.
학습자가 프리-테스트를 완료했을 때, 그들은 도 15에 도시된 바와 같이 교수법으로 들어갈 수 있다. 메뉴(1500)는 선택된 교수법내 교수법 아이템을 표현한다.
학습자가 프리-테스트에서 만족스러운 숙달 레벨을 증명한 교수법 아이템은 그레이-아웃될 수 있다. 도 15에 있어서, 예를 들어, 그래핑(Graphing) 교수법 아이템(1505) 및 라인(Line) 교수법 아이템(1507)은 그레이-아웃되었고, 학습자가 이들 교수법 아이템에 대하여 수용할만한 숙달 레벨을 이미 갖고 있음을 나타낸다.
학습자는 그레이-아웃된 교수법 아이템에 여전히 액세스할 수 있다. 학습자가 잘 알고 있는 교수법 아이템을 그레이-아웃하는 것은 간단하게 학습자로 하여금 그 자신의 성취도를 일견에 측정하여 아직 성취되지 않은 학습 목표에 그들의 학습 노력을 집중시키게 한다.
예를 들어 도 15에 도시된 바와 같은 각각의 교수법 아이템 버튼의 좌측 상단에 3개의 작은 사각형의 형태로 학습자의 숙달 레벨 및 교수법 아이템에 대한 발달도의 추가적인 증분 표시가 학습자에게 제공될 수 있다. 이들 사각형은 컬러 코드일 수 있다.
라인 그래디언트(Line Gradient) 교수법 아이템 버튼(1509)은, 예를 들어, 좌측 상단에 하나의 사각형을 가질 수 있고, 학습자가그 교수법 아이템에 대해 다소 초급 지식을 갖고 있음을 나타낸다. 첫번째 사각형은 녹색일 수 있다. 이에 비해, X-좌표(X-coordinate) 교수법 아이템 버튼은 좌측 상단에 2개의 사각형을 가질 수 있고, 학습자가 그 교수법 아이템에 좀더 숙달하였다는 레벨을 나타낸다. 두번째 사각형은 주황색일 수 있다.
학습자의 지식이 마땅히 3개의 사각형을 받을만한 교수법 아이템, 예를 들어, 그래핑 교수법 아이템(1505) 및 라인 교수법 아이템(1507)은, 자동적으로 그레이-아웃된다. 세번째 사각형은 예를 들어 빨강 등 더 강렬한 색일 수 있다.
도 15에 있어서, 선형식(1514; Linear Equations)에 대한 교수법 아이템 버튼은 학습자 숙달 표시가 되어있지 않는데, 이것은 학습자가 그 교수법 아이템에 대해 거의 또는 전혀 숙달하여 있지 않음을 의미한다.
각각의 교수법 아이템에 대하여 학습자는 아이템에 대한 하나 이상의 지도 어프로치로부터 선택할 수 있다. 이들 지도 어프로치에 대한 태브(tab)의 세트는 도 15에서 1520으로 도시되어 있다. 이용가능한 지도 어프로치는 각각의 교수법 아이템에 대하여 동일하지 않을 수 있다. 다수의 지도 어프로치로의 선택적인 액세스는 학습자가 그 학습에 다각적으로 접근할 수 있게 한다.
각각의 지도 어프로치는 예를 들어 이미지, 애니메이션, 텍스트, 비디오, 및 오디오 등 하나 이상의 매체 아이템으로 이루어질 수 있다. 특정 바람직한 지도 어프로치가 예에 의해 이하 설명된다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 "테마(Theme)" 지도 어프로치는 선택된 교수법 아이템의 예를 실제 세계 상황으로 제공하는 비디오를 포함한다. 비디오는 학생 및 교사에 의해 생성될 수 있다.
"정의(Definitions)" 지도 어프로치는 도 17에 도시된 바와 같이 교수법 아이템에 대한 몇몇 기본적인 정보를 제시한다. 이러한 기본적인 정보를 동시에 전달하기 위해 복수의 매체가 사용될 수도 있다. 학습자에게 정보를 전달하기 위해 다수의 신호를 사용함으로써 메시지를 보강할 수 있고 여러 다양한 학습 스타일로 학습자를 관여시킬 수 있다.
다이어그램(1710)은 설명되는 원리를 예시하면서 디스플레이될 수 있다. 다이어그램은 아주 단순한 일종의 애니메이션일 수 있다. 텍스트 정의(1720)는 동시에 디스플레이될 수 있다. 본 발명은 1730에 나타내어진 바와 같이 한번에 하나 이상의 언어로 텍스트 정의를 디스플레이할 수 있는데, 1720에 영어로 나타내어진 정의는 1730에서는 마오리어로 디스플레이되어 있다.
이러한 다언어 특징은 하나 이상의 공식 언어를 갖는 국가에서, 또는, 학습자가 공부하고 있는 언어가 학습자의 제1 언어가 아닌 상황에서 특히 유용할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 있어서, 애니메이션에서의 텍스트 및 운영체계 텍스트를 포함하는 학습 인터페이스상의 모든 텍스트는 다른 언어로 변경될 수 있다.
또한 1720에 나타내어진 텍스트를 낭독하는 사람의 푸티지가 디스플레이될수 있다. 대안으로, 학습자가 선택한다면, 사람은 1730에 나타내어진 대안의 언어로 낭독할 수 있다.
학습자는 그들의 바람직한 학습 스타일에 적합하도록 특정 학습 어프로치의 태양을 수정할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이것은 지도를 위한 대안의 언어를 선택함으로써, 또는, 1740에 디스플레이될 다른 사람을 선택함으로써, 달성될 수 있다. 특정 학습자는, 예를 들어, 여교사에게 더 수용적이여서 설정을 변경하기를 원할 수 있다.
"예(Examples)" 학습 어프로치는 도 18에 도시된 바와 같이 교수법 아이템의 하나 이상의 예를 디스플레이할 수 있다.
예는 교수법 아이템을 설명하면서 스크린의 중앙에 놓인 다이어그램 또는 애니메이션(1810)에 의해 표현될 수 있다. 또한 예에 대해 수반되는 텍스트(1820)가 디스플레이될 수 있고 예의 텍스트를 크게 읽는 사람의 푸티지(1830)가 나타내어질 수 있다. 또다시 학습자의 선택에 의해 텍스트 또는 낭독의 언어가 변경될 수 있거나 또는 학습자가 2개의 언어로 예를 뷰잉하고 청취하도록 선택할 수 있다.
"연습(Practice)" 지도 어프로치가 도 19에 도시되어 있고, 선택된 교수법 아이템에 관한 상호작용 툴(1910)을 디스플레이하여 학습자가 다루고 실험할 수 있다.
설명(1920)이 스크린의 하단에 디스플레이될 수 있고, 사람(1930)이 설명을 크게 읽을 수 있다.
또다시 2개의 언어가 동시에 나타내어질 수 있고 2개의 선택된 언어가 크게말해질 수 있다.
"코치(Coach)" 지도 어프로치는 도 20에 도시된 바와 같이 칠판 또는 프로젝터를 사용하여 선택된 교수법 아이템의 예를 설명하는 교사 또는 학생의 비디오를 포함할 수 있다.
교수법내 모든 교수법 아이템에 대하여 학습자가 확신할 때, 그들은 포스트-테스트(post-test)를 하도록 선택할 수 있다. 이것은 본질적으로 상기 프리-테스트와 마찬가지이지만, 그것은 특정 교수법에 대한 학습자의 발달도의 진행중 또는 계속적인 평가로 역할할 것이고, 아직까지 질문되지 않은 질문을 할 수 있다.
"리비젼(Revision)" 지도 어프로치는 도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이 그 교수법 아이템에 기초하여 답변하도록 3개의 멀티플 초이스 질문을 함으로써 그 선택된 교수법 아이템에 대한 유저의 지식을 테스트할 수 있다. 질문은 초급 내지 고급의 난이도를 가질 것이고, 프리-테스트 및 포스트-테스트에 사용된 것과 동일한 질문/답변 데이터로부터 끌어올 수 있다.
이러한 유형의 리비젼은 그 학습자 프로파일을 갱신하고 그 교수법 테마 버튼에 나타난 그 발달도를 볼 기회를 학습자에게 제공한다.
각각의 교수법 아이템에 대하여 본 발명은 일련의 버튼(2210)을 갖는 리비젼 질문 메뉴를 디스플레이할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 학습자는 초급, 중급, 또는 고급의 난이도를 갖는 3개의 질문으로부터 선택할 수 있다. 유저는 리비젼 질문 메뉴(2110)로부터 시도하고 싶은 질문의 난이도를 선택할 수 있다. 선택된 난이도의 질문의 다이어그램은 그후 디스플레이(2120)될 수 있고, 질문은 하나 이상의 언어로 텍스트로 쓰여질 수 있고, 사람(2140)은 다시 하나 이상의 언어로 크게 질문을 읽을 수 있다. 그후 유저는 정답이라고 생각하는 답을 선택할 수 있다.
학습자가 프리 또는 포스트 테스트에서 이미 정답을 맞췄다면, 리비젼 질문 메뉴(2110)의 질문을 표현하는 원형 버튼은 녹색으로 나타날 수 있고/있거나 원형 버튼 위에 점검표시가 나타날 수 있다.
학습자가 정답을 못 맞췄거나 질문이 프리 또는 포스트 테스트에서 이전에 질문받지 않은 것이라면 리비젼 질문 메뉴(2110)의 질문을 표현하는 원형 버튼은 색칠되지 않을 것이다.
리비젼 및 스터티 후에 학습자가 또다른 포스트-테스트를 하여 이전에 못맞춘 질문의 정답을 맞춘다면, 다음에 학습자가 리비젼 지도 어프로치를 방문하여 그 질문에 대한 원형 버튼을 제시받을 때에는, 그 질문에 대한 원형 버튼은 주황색으로 색칠되고/되거나 그 위에 점검표시를 가질 것이다. 학습자가 프리 또는 포스트 테스트에서 세번째 시도에서 정답을 맞춘다면 원형 버튼은 빨강으로 나타날 것이다.
도 22에는 학습자가 프리 또는 포스트 테스트에서 이미 답변한 질문을 답습하게 하여, 잘못된 답을 했던 경우 또는 답변에 더 효율적이거나 논리적일 수 있는 대안의 해법을 학습자에게 보여주게 하는 리비젼 학습 어프로치의 부가적인 특징이 도시되어 있다.
학습자가 프리 또는 포스트 테스트에서 질문을 이미 시도했다면 그 버튼을 표현하는 원형 버튼은 이것을 나타내도록 예를 들어 색칠된 사각형 등의 표시를 가질 것이다. 그때 학습자는 그 문제 및 그 문제를 푸는 제1 단계를 설명하는 다이어그램(2220)을 답습하도록 선택할 수 있다.
그후 학습자는 그 답에 도달하도록 복수의 가능한 경로 중 어느 것을 선택할지를 질문받는다. 학습자가 이렇게 나타낼 수 있는 가능한 경로 중 임의의 것을 사용하지 않았다면, 본 발명은 최상의 경로를 한 단계씩 밟아 정답으로 이끌 것이다.
학습자가 올바른 경로를 선택하였지만 최상 또는 가장 효율적인 경로가 아니라면, 본 발명은 그 문제를 푼 것에 대해 학습자를 축하해 준 후에 더 효율적인 해법의 경로를 학습자에게 안내할 것이다.
마찬가지로, 학습자가 일부는 올바른 경로를 취했지만 그후 에러가 있었다면, 본 발명은 그 에러를 학습자에게 설명하고 정답에 도달하도록 나머지 단계를 학습자에게 안내할 것이다.
또한 본 발명은 학습자 및 교사로 하여금 학습자의 교과과정 및 학습 레벨에 기초하여 홈워크 시트를 빌딩하게 한다. 도 23 내지 도 29에는 이러한 프로세스가 예시되어 있다. 도 30에는 답변이 나타나 있는 본 발명에 의해 만들어진 홈워크 시트의 예시적인 교사 사본이 도시되어 있다. 도 31에는 학생이 답변을 쓸 공간을 갖는 본 발명에 의해 만들어진 홈워크 시트의 예시적인 학생 사본이 도시되어 있다.
교사 또는 관리자가 선택해야 한다면 지도 어프로치 등의 원격 매체 아이템으로의 링크를 포함하는 것도 가능하다. 그러한 원격 매체 아이템은 예를 들어 웹페이지, 웹 브로드캐스트, 비디오 컨퍼런스 링크 및 다른 그러한 리소스를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 학생 및/또는 교수법에 기초하여 교사, 학생, 또는 부모에 대하여 보고서를 생성할 수도 있다. 도 32에는 보고서의 생성에 대한 데이터 필드의 선택이 도시되어 있다. 이러한 특징은 본 발명의 관리 유저에게만 이용가능한 것이 바람직하다.
도 33에는 클래스의 학생에 대하여 생성된 보고서가 도시되어 있고, 그것은 수학 과목의 각각의 교수법 클러스트에 대하여 각각의 학생 평가 레벨을 나타내고 있다.
도 34에는 클래스의 학생에 대하여 생성된 보고서가 도시되어 있고, 그것은 각각의 교수법 클러스터에 대하여 각각의 학생 학습 레벨을 나타내고 있다.
이상으로 그 바람직한 형태를 포함하는 본 발명을 설명하였다. 첨부된 청구항에 의해 정의되는 바와 같이, 그 대안예 및 수정예가 본 발명의 범위에 편입되는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (19)

  1. 교수법의 부주제에 관한 하나 이상의 교수법 아이템을 포함하고 학습자에 의해 숙달될 주제를 표현하는 하나 이상의 교수법을 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계;
    교수법 아이템 중 하나 이상에 대하여, 하나 이상의 로컬 저장 매체 아이템 및/또는 원격 매체 아이템으로의 하나 이상의 링크를 포함하는, 교수법 아이템으로의 복수의 지도 어프로치를 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계;
    학습자 중 적어도 하나에 대한 학습자 프로파일을 컴퓨터 메모리에 보존하는 단계;
    컴퓨터 메모리에 저장된 하나 이상의 교수법으로의 학습 인터페이스를 학습자에게 제공하는 단계;
    하나 이상의 매체 아이템과 학습자의 상호작용에 기초하여 학습자에 대한 학습자 프로파일을 갱신하는 단계; 및
    그 학습자에 대한 학습자 프로파일이 갱신될 때 교수법 아이템의 그 숙달 표시를 학습자에게 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  2. 제1항에 있어서, 학습자가 처음으로 교수법에 액세스하기 전에 학습자에 대한 프리-테스트를 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  3. 제2항에 있어서, 프리-테스트의 결과에 따라 학습자 프로파일을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  4. 제3항에 있어서, 프리-테스트에 의해 결정된 정도 및 학습자가 알고 있는 교수법내 교수법 아이템에 대한 표시를 학습자에게 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  5. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 학습자가 교수법을 완료하였음을 나타낼 때 학습자에 대한 포스트-테스트를 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  6. 제5항에 있어서, 학습자에게 포스트-테스트의 결과를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  7. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 학습자는 언제라도 교수법 아이템에 대한 임의의 학습 어프로치에 액세스할 수 있는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  8. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 멀티미디어 프리젠테이션을포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  9. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 상호작용 애니메이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  10. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  11. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 하나 이상의 학습자에 의해 만들어진 비디오를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  12. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 웹 페이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  13. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 라이브 브로드캐스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  14. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 아이템은 비디오 컨퍼런스 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  15. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 로컬 저장 매체 아이템은 하나 이상의 언어로 이용가능한 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  16. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 로컬 저장 매체 아이템은 동시에 하나 이상의 언어로 이용가능한 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  17. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 학습자는 이용가능한 그 매체 아이템으로부터 학습 어프로치내 포함에 대한 매체 아이템을 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  18. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 관리 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 관리자는 학생 발달도 데이터에 액세스하여 그안의 하나 이상의 교수법 또는 임의의 교수법 아이템 또는 매체 아이템을 수정할 수 있는 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
  19. 이전 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 교수법은 과목에 따라 그룹화되고 인덱싱된 것을 특징으로 하는 학습자 중심 교육 방법.
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