KR20160003397U

KR20160003397U - 수학 교구

Info

Publication number: KR20160003397U
Application number: KR2020150001863U
Authority: KR
Inventors: 김종원
Original assignee: 김종원
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-10-05

Abstract

본 고안은 사용이나 보관 과정에서 변형이나 파손의 가능성이 적고, 여러 가지 모양의 사각형을 간편하고 신속하게 형성해 볼 수 있고, 여러 가지 모양으로 형성한 사각형의 변, 대각선 및 내각에 관한 성질을 쉽게 이해할 수 있도록 하는 수학 교구를 제공한다. 본 고안의 일 실시예에 따른 수학 교구는 여러 가지 모양의 사각형을 형성할 수 있는 수학 교구로서, 편평한 상면을 가지며, 상기 상면에 표시되는 동심원의 중심과 상기 동심원에 포함되는 적어도 3개 이상의 원의 둘레에서 복수의 핀 구멍이 형성된 교구판과, 상기 사각형을 형성하도록 상기 교구판의 상면에서 위치 설정되는 부속 부재를 포함하고, 상기 부속 부재는 상기 핀 구멍에 분리가능하게 끼워지는 삽입부를 가지는 복수의 핀과, 상기 복수의 핀을 서로 연결하는 복수의 고무줄과, 상기 복수의 핀에 각각 관통하여 끼워지는 복수의 각도기를 구비한다.

Description

수학 교구{MATHEMATICS TEACHING TOOL}

본 고안은 수학 교구에 관한 것으로, 특히 도형 관련 학습에 사용되는 수학 교구에 관한 것이다.

일반적으로, 교구는 학습 내용을 구체화, 직관화하여 효과적으로 지도하는데 사용되는 도구를 말한다.

이러한 교구와 관련하여, 최근 학습 내용에 따라 여러 가지의 형태로 조작해 볼 수 있는 교구가 많이 개발되고 있으며, 이 중에는 종이와 필기구를 사용하지 않고서도 여러 가지 모양의 도형을 형성해 볼 수 있는 수학 교구가 있다.

이와 관련한 종래기술의 일 예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0103156호에는 수학 학습용 교구가 개시되어 있다. 상기 문헌에 따른 수학 학습용 교구는 복수의 지지부재들이 상면에 돌출되어 있는 교구판과, 복수의 지지부재들 중 2개 이상의 지지부재들에 걸쳐져 도형을 형성하는 고무줄을 포함한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0103156호, 2011.09.20. 공개

종래기술에 따른 수학 교구로서, 상기 문헌에 따른 수학 학습용 교구의 경우에 핀 형상의 복수의 지지부재들이 교구판의 상면에 고정되어 있다. 따라서, 교구를 사용하거나 보관하는 과정에서 외부 충격 등을 받는 경우, 지지부재들이 쉽게 변형되거나 파손될 수 있다. 이 경우, 변형되거나 파손된 지지부재들에는 고무줄을 제대로 걸 수 없게 되어 형성할 수 없는 모양의 도형이 생길 수 있으며, 이 때문에 교구의 사용이 제한될 수 있다.

또한, 상기 수학 학습용 교구에서는, 고무줄을 지지부재들에 걸어 도형을 형성한 후 다른 모양의 도형으로 변형하려면, 고무줄을 지지부재들로부터 빼서 다른 위치의 지지부재들에 옮겨 걸어야 한다. 그러나, 교구판의 상면에는 고무줄이 걸리는 지지부재들뿐만 아니라 고무줄이 걸리지 않는 지지부재들도 촘촘하게 돌출되어 있어서 고무줄을 원하는 지지부재들에 걸거나 또는 지지부재들로부터 빼내기 어렵다. 따라서, 교구를 사용하여 여러 가지 모양의 도형을 형성해 볼 때에 시간이 오래 걸릴 수 있다.

또한, 상기 수학 학습용 교구에 사용되는 고무줄은 원형으로 이루어져 있어서 지지부재들에 걸더라도 도형의 대각선은 형성할 수 없다. 설령, 도형의 대각선을 형성해 보기 위해 고무줄을 추가적으로 사용하더라도, 교구판의 상면에 촘촘하게 돌출되어 있는 복수의 지지부재들 때문에 도형의 대각선을 형성하기 어렵다(예컨대, 고무줄이 놓이는 경로상에 복수의 지지부재들이 있는 경우에 고무줄이 꺾일 수 있다).

또한, 상기 수학 학습용 교구에서는, 고무줄로 형성한 도형의 각도, 예컨대 내각 등을 확인하기 위해서 각도기를 따로 준비해야 하는 불편함이 있으며, 각도기를 따로 준비하여 사용하더라도 교구판의 상면에 각도기를 대기 어려워 도형의 내각을 정확하게 측정하기 어렵다.

본 고안은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사용이나 보관 과정에서 변형이나 파손의 가능성이 적고, 여러 가지 모양의 사각형을 간편하고 신속하게 형성해 볼 수 있는 수학 교구를 제공한다.

또한, 본 고안은 여러 가지 모양으로 형성한 사각형의 변, 대각선 및 내각에 관한 성질을 쉽게 이해할 수 있도록 하는 수학 교구를 제공한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 수학 교구는 여러 가지 모양의 사각형을 형성할 수 있는 수학 교구로서, 편평한 상면을 가지며, 상기 상면에 표시되는 동심원의 중심과 상기 동심원에 포함되는 적어도 3개 이상의 원의 둘레에서 복수의 핀 구멍이 형성된 교구판과, 상기 사각형을 형성하도록 상기 교구판의 상면에서 위치 설정되는 부속 부재를 포함하고, 상기 부속 부재는 상기 핀 구멍에 분리가능하게 끼워지는 삽입부를 가지는 복수의 핀과, 상기 복수의 핀을 서로 연결하는 복수의 고무줄과, 상기 복수의 핀에 각각 관통하여 끼워지는 복수의 각도기를 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 핀은 상기 동심원의 중심에서 형성되는 핀 구멍에 끼워지는 중심점 핀과, 상기 적어도 3개 이상의 원의 둘레에서 형성되는 핀 구멍에 끼워지는 4개의 꼭지점 핀을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 고무줄은 상기 4개의 꼭지점 핀을 서로 이격시켜 연결하는 4개의 제1 고무줄과, 서로 교차되고 상기 4개의 꼭지점 핀과 상기 중심점 핀을 서로 연결하는 한 쌍의 제2 고무줄을 포함한다. 또한, 상기 4개의 꼭지점 핀의 각각의 삽입부에는 상기 4개의 제1 고무줄 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 제2 고무줄 중 어느 하나가 관통하여 끼워지고, 상기 중심점 핀의 삽입부에는 상기 한 쌍의 제2 고무줄이 관통하여 끼워진다.

일 실시예에 있어서, 상기 각도기는 투명한 플라스틱 필름으로 형성되고, 상기 각도기의 원형으로 이루어지는 일면에는 방사상의 각도 눈금이 표시되어 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 교구판은 상기 동심원이 표시되는 상면에 상기 복수의 핀 구멍을 가리키는 복수의 부호와, 상기 부호에 맞춰 형성가능한 본보기 사각형을 나타내는 안내칸이 더 표시되고, 상기 본보기 사각형은 정사각형, 등변사다리꼴, 평행사변형, 마름모 및 직사각형을 포함한다.

본 고안에 따르면, 교구판의 상면에 부속 부재가 돌출되도록 고정되지 않으므로, 교구를 사용하거나 보관하는 과정에서 외부 충격을 받더라도 쉽게 변형되거나 손상되는 부분이 없다. 또한, 교구판에 형성된 핀 구멍에 고무줄이 연결된 핀을 끼우는 방식으로 도형을 형성하기 때문에 종래기술과 같이 교구판에 촘촘히 박힌 지지부재들에 고무줄을 걸어 도형을 형성하는 것보다 간편하고 신속하게 도형, 특히 사각형을 형성해 볼 수 있다. 또한, 부속 부재를 사용하여 사각형의 변은 물론 사각형의 대각선도 형성할 수 있기 때문에 사각형의 성질을 폭넓게 확인할 수 있다. 또한, 교구판에 끼워지는 핀에는 각도기가 구비되어 있어 따로 준비해야 하는 불편함이 없으며, 핀에 구비된 각도기를 통해 사각형의 내각, 대각선의 사잇각을 간편하고 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 수학 교구를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 수학 교구의 분해 사시도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 수학 교구에 있어서의 교구판의 상면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 수학 교구에 있어서, 교구판에 형성되는 복수의 핀 구멍의 위치를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 도 1에 도시한 수학 교구에 있어서, 각도기를 상측에서 바라본 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본보기 사각형을 형성한 수학 교구를 도시한 참고도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 따른 수학 교구의 실시예를 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일 또는 대응하는 요소 또는 부품을 지시한다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 고안에 따른 수학 교구(10)은 여러 가지 모양의 도형, 특히 사각형을 직접 형성해 볼 수 있는 학습용 교구이다. 이러한 수학 교구(10)를 흥미를 잃고 어려워하는 수학 학습 중에 활용함으로써, 선생님들은 사각형의 성질에 대해 효과적으로 가르칠 수 있고, 학생들은 사각형의 개념과 원리를 보다 쉽게 이해할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 수학 교구(10)는 교구판(100) 및 교구판(100)과 하나의 세트로 이루어지는 부속 부재(200)를 포함한다.

교구판(100)은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 납작한 판 형상을 가지며, 교구판(100)의 상면(110)은 편평하다. 일 실시예에서, 교구판(100)은 플라스틱 재료로 형성되고, 특히 충격에 강하고 가공하기 용이한 아크릴 판(acrylic board)으로 형성된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 교구판(100)의 일부나 전체가 다른 재료, 예를 들어 목재나 알루미늄 등의 금속 재료로 형성될 수도 있다.

교구판(100)은 외력을 받더라도 깨짐이나 휘어짐이 생기지 않으며, 후술하는 부속 부재(200)의 핀(210)이 충분하게 끼워질 수 있는 두께(T)를 가진다. 교구판(100)은 상면(110)이 사각형인 판으로 형성된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 교구판(100)은 상면(110)이 원형, 타원형, 오각형 등의 다각형으로 이루어지는 판으로도 형성될 수 있다. 이러한 교구판(100)은 각이 진 모서리 부분이 사면 또는 둥그런 모양으로 모따기(chamfering)되어 각이 진 모서리 부분에 의해 생길 수 있는 부상을 방지한다.

미도시하였지만, 수학 교구(10)의 사용 편의성을 위해, 교구판(100)의 하면에 복수의 지지다리를 구비할 수 있으며, 복수의 지지다리는 교구판(100)의 하면에 접힘이 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 교구판(100)의 하면에 서랍을 설치할 수 있으며, 서랍에 부속 부재(200)를 넣어 보관을 용이하게 할 수 있다.

교구판(100)의 상면(110)에는 동심원(140)이 표시된다. 또한, 교구판(100)의 상면(110)에는 동심원(140) 상에서 복수의 핀 구멍(120)이 형성된다. 교구판(100)의 상면(110)에서 개구되는 핀 구멍(120)은 교구판(100)에 충분한 깊이로 형성되며, 교구판(100)을 관통하도록 형성될 수도 있다. 교구판(100)의 상면(110)에 표시되는 동심원(140)은, 부속 부재(200)로 형성해 보는 사각형의 성질, 즉 사각형의 변과 대각선의 길이, 사각형의 내각과 대각선들의 사잇각(또는 끼인각) 등을 용이하게 확인할 수 있게 하는 밑그림이다. 동심원(140)은 같은 중심을 갖는 적어도 3개 이상의 원을 포함하며, 일 실시예에서는 3개의 원을 포함한다. 3개의 원은 반지름이 작아지는 순서로 제1 원(140a), 제2 원(140b), 제3 원(140c)으로 이루어진다. 동심원(140)에 포함되는 원의 개수가 2개일 경우에는, 핀 구멍(120)을 형성하기 위한 원의 개수가 적어 형성해 볼 수 있는 사각형의 모양이 제한될 수 있다(구체적으로, 핀 구멍에 사각형의 꼭지점을 위치시키게 되는데, 핀 구멍의 개수가 적은 경우에 사각형의 꼭지점이 위치할 수 있는 자리가 부족하게 되어 다양한 모양의 사각형을 형성해 보기 어렵게 된다). 교구판(100)에 형성되는 핀 구멍(120)은 동심원(140)의 중심(C)에서 형성되는 핀 구멍(120a)과, 동심원(140)에 포함된 3개의 원(140a 내지 140c)의 둘레에서 형성되는 복수의 핀 구멍(120b)을 포함한다.

일 실시예에서, 동심원(140)은 교구판(100)의 상면(110)에 인쇄되어 표시된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 시트지 등을 부착하여 표시될 수 있다. 동심원(140)은 교구판(100)의 상면(110)에 다양한 색상으로 인쇄될 수 있다.

동심원(140)이 표시되는 교구판(100)의 상면(110)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 핀 구멍(120)을 각각 구분하여 나타내는 복수의 부호(150)와, 부호(150)에 따라 형성해 볼 수 있는 본보기 사각형을 안내하는 안내칸(160)이 더 표시된다. 부호(150)나 안내칸(160)은 동심원(140)과 같이 교구판(100)의 상면(110)에 인쇄되는데, 시트지 등을 사용하여 교구판(100)의 상면(110)에 표시될 수도 있다. 부호(150)는 대응하는 핀 구멍(120)을 나타내도록 동심원(140)과 겹치게 인쇄될 수 있다. 안내칸(160)은, 교구판(100)의 상면(110)에서 동심원(140)의 일측에 떨어져 인쇄된다. 안내칸(160)에는, 수학 교구(10)로 형성해 볼 수 있는 본보기 사각형이 표시되며, 이러한 본보기 사각형으로는 정사각형, 등변사다리꼴, 평행사변형, 마름모 및 직사각형이 포함된다.

교구판(100)의 상면(110)에 형성된 복수의 핀 구멍(120)의 위치에 대해 도 4를 참고하면, 복수의 핀 구멍(120) 중 동심원(140)의 중심(C)이 위치하는 부분에 핀 구멍(120a)이 형성되며, 이 핀 구멍(120a)에는 'O'의 부호(150)가 표시된다. 또한, 복수의 핀 구멍(120) 중 나머지 핀 구멍(120b)은, 동심원(140)에 포함되는 제1 내지 제3 원(140a 내지 140c)의 둘레에서 동심원(140)의 중심(C)을 지나는 복수의 직선(L1 내지 L5)이 만나는 부분에 형성된다. 일 실시예에 따르면, 우선 동심원(140)의 중심(O)을 지나는 제1 직선(L1)이 제1 원(140a)과 제3 원(140c)과 만나는 4군데에 핀 구멍(120b)이 형성되며, 각각 'A1', 'B2', 'C2', 'D3'의 부호(150)가 표시된다. 또한, 동심원(140)의 중심(O)을 지나고 제1 직선(L1)과 직각으로 교차하는 제2 직선(L2)이 제1 원(140a)과 제3 원(140c)과 만나는 4군데 중 3군데에 핀 구멍(120b)이 형성되며, 각각 'A3', 'B3', 'D1'의 부호(150)가 표시된다. 또한, 동심원(140)의 중심(O)을 지나고 제1 직선(L1)에 대해 시계방향으로 소정 각도(α)로 기울어진 제3 직선(L3)이 제2 원(140b)과 만나는 2군데에 핀 구멍(120b)이 형성되며, 각각 'A2', 'D2'의 부호(150)가 표시된다. 또한, 동심원(140)의 중심(O)을 지나고 제1 직선(L1)에 대해 반시계방향으로 소정 각도(α)로 기울어진 제4 직선(L4)이 제2 원(140b)과 만나는 2군데에 핀 구멍(120b)이 형성되며, 각각 'B1', 'C3'의 부호(150)가 표시된다. 또한, 동심원(140)의 중심(O)을 지나고 제2 직선(L2)에 대해 시계방향으로 소정 각도(α)로 기울어진 제5 직선(L5)이 제2 원(140b)과 만나는 2군데에 핀 구멍(120b)이 형성되며, 각각 'B4', C1'의 부호(150)가 표시된다.

위와 같이 형성된 복수의 핀 구멍(120b)에서, 'A1', 'A2', 'A3'의 부호(150)로 표시되는 3개의 핀 구멍(120b)은 동심원(140)의 중심(O)을 수평하게 지나는 가상의 기준선(M)에 대해 평행한 직선(M1)에 위치된다. 마찬가지로, 'B1', 'B2', 'B3', 'B4'의 부호(150)로 표시되는 4개의 핀 구멍(120b)은 기준선(M)에 대해 평행한 직선(M2)에 위치되며, 'C1', 'C2', 'C3'의 부호(150)로 표시되는 3개의 핀 구멍(120b)은 기준선(M)에 대해 평행한 직선(M3)에 위치되고, 'D1', 'D2', 'D3'의 부호(150)로 표시되는 3개의 핀 구멍(120b)은 기준선(M)에 대해 평행한 직선(M4)에 위치된다.

위와 같은 일 실시예에서는, 동심원(140)의 중심(O)을 지나는 5개의 직선(L1 내지 L5)이 동심원(140)을 구성하는 3개의 원(140a 내지 140c)의 둘레와 만나는 모든 부분이 아니라 일부에만 핀 구멍(120b)이 형성되도록 하여, 부호를 혼동하는 일없이 본보기 사각형을 쉽게 형성할 수 있도록 하였다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 동심원(140)의 중심(O)을 지나는 5개의 직선(L1 내지 L5)이 동심원(140)을 구성하는 3개의 원(140a 내지 140c)의 둘레와 만나는 모든 부분에 핀 구멍(120b)을 형성[예컨대, 제1 내지 제5 직선(L1 내지 L5)에 각각 6군데에 핀 구멍(120b)을 형성]하여, 형성해 볼 수 있는 도형 모양의 경우의 수를 늘릴 수 있다.

전술한 교구판(100)과 하나의 세트를 이루는 부속 부재(200)는 복수의 핀(210)과, 복수의 고무줄(220) 및 복수의 각도기(230)를 포함한다(도 2 참조).

부속 부재(200) 중 복수의 핀(210)은 동심원(140)의 중심(O)에 형성되는 핀 구멍(120a)에 끼워지는 중심점 핀(211)과, 동심원(140)을 구성하는 3개의 원(140a 내지 140c)의 둘레에서 형성되는 복수의 핀 구멍(120b)에 끼워지는 4개의 꼭지점 핀(212)을 포함한다. 또한, 중심점 핀(211)과 4개의 꼭지점 핀(212)은 각각 핀 구멍(120)에 분리가능하게 끼워지는 삽입부(210a)와, 삽입부(210a)의 상단에서 연장하는 손잡이부(210b)를 가진다.

핀(210)에 있어서, 삽입부(210a)는 핀 구멍(120)에 대응하는 형상 및 크기를 가진다. 일 실시예에서, 삽입부(210a)는 교구판(100)의 상면(110)에서 원형으로 개구되어 있는 핀 구멍(120)에 대응하여 원기둥 형상을 가진다. 이러한 핀(210)의 삽입부(210a)는 핀 구멍(120)에 끼워질 때 헐겁게 끼워지지 않도록 핀 구멍(120)의 내경과 같은 크기의 직경을 가질 수 있다. 이 경우, 핀(210)이 핀 구멍(120)에 억지끼워맞춤(interference fit)되어, 도형을 형성할 때 고무줄(220)의 신축에 의해 핀(210)에 탄성 복원력이 가해지더라도 핀(210)이 핀 구멍(120)으로부터 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다. 핀(210)의 삽입부(210a)가 핀 구멍(120)의 내경보다 작은 직경을 갖는 경우에는, 핀 구멍(120)의 내측에 스폰지나 고무 등의 밀착 패드(미도시)를 삽입시켜 핀(210)이 핀 구멍(120)으로부터 쉽게 빠지지 않도록 할 수 있다. 핀(210)의 삽입부(210a)는 핀 구멍(120)에 삽입될 수 있는 충분한 길이를 가진다. 또한, 핀(210)의 삽입부(210a)에 있어서, 손잡이부(210b)와 반대되는 방향의 하단부는 뭉뚝한 형상으로 이루어져 사용 부주의로 생길 수 있는 찔림 등으로 인한 부상을 방지할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 삽입부(210a)의 하단부는 하측으로 갈수록 직경이 점차 줄어드는 테이퍼진 형상을 가질 수도 있다.

핀(210)의 손잡이부(210b)는 삽입부(210a)의 길이방향을 따라 삽입부(210a)의 상단에서 연장한다. 일 실시예에서, 손잡이부(210b)는 제조하기 용이하도록 단순한 원기둥 형상을 가진다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자가 안정적으로 잡고 조작할 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 핀(210)의 손잡이부(210b)는, 핀(210)을 핀 구멍(120)에 끼울 때 삽입부(210a)에 끼워지는 고무줄(220)과 각도기(230)가 삽입부(210a) 상측으로의 손잡이부(210b)로 빠져 나오지 않도록 삽입부(210a)보다 큰 직경을 갖도록 형성된다.

핀(210)의 삽입부(210a)와 손잡이부(210b)는 일체로 형성되거나 또는 별개로 형성된 후 일체가 되도록 결합될 수 있다. 핀(210)의 삽입부(210a)와 손잡이부(210b)가 일체로 형성되는 경우, 핀(210)은 플라스틱, 금속, 목재 등을 재료로 하여 형성될 수 있다. 또한, 핀(210)의 삽입부(210a)와 손잡이부(210b)가 별개로 형성되는 경우, 예컨대 삽입부(210a)는 금속을 재료로 하여 형성되고 손잡이부(210b)는 플라스틱을 재료로 하여 형성되는 것과 같이 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.

복수의 고무줄(220)은 복수의 핀(210)을 서로 연결한다. 이러한 복수의 고무줄(220)은 4개의 꼭지점 핀(212)을 서로 이격시켜 연결하는 4개의 사각형의 변 형성용 고무줄, 즉 제1 고무줄(221)과, 서로 교차되어 4개의 꼭지점 핀(212)과 중심점 핀(211)을 서로 연결하는 한 쌍의 사각형의 대각선 형성용 고무줄, 즉 제2 고무줄(222)을 포함한다. 제1 고무줄(221)과 제2 고무줄(222)은 선형의 고무줄이다.

4개의 제1 고무줄(221)에 의해 서로 연결되는 4개의 꼭지점 핀(212)은 하나의 단일폐곡선 상에 위치하도록 연결된다. 일 실시예에서는, 4개의 꼭지점 핀(212)을 4개의 선형 고무줄, 즉 4개의 제1 고무줄(221)을 사용하여 연결하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 단일폐곡선 형상을 갖는 하나의 원형 고무줄을 사용하여 연결할 수도 있다.

4개의 제1 고무줄(221)에 의해 서로 연결된 4개의 꼭지점 핀(212)을, 단일폐곡선에서의 일 방향을 기준으로 하는 순서로 제1 내지 제4 꼭지점 핀이라고 할 때, 4개의 제1 고무줄(221)로 둘러싸인 안쪽에 위치되는 한 쌍의 제2 고무줄(222) 중 어느 하나는 제1 꼭지점 핀과 제3 꼭지점 핀을 연결하고, 나머지 다른 하나는 제2 꼭지점 핀과 제4 꼭지점 핀을 연결한다. 또한, 이와 같은 한 쌍의 제2 고무줄(222)의 교차되는 부분에는 중심점 핀(211)이 연결된다. 따라서, 2개의 선형 고무줄을 사용하여 4개의 꼭지점 핀(212) 각각을 중심점 핀(211)과 연결할 수 있다. 일 실시예에서와 같이, 4개의 꼭지점 핀(212)과 중심점 핀(211)을 한 쌍의 제2 고무줄(222)을 사용하여 서로 연결하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 4개의 선형 고무줄을 사용하여 중심점 핀(211)과 4개의 꼭지점 핀(212) 각각을 개별적으로 연결할 수 있다. 제1 고무줄(221)과 제2 고무줄(222)은 원형의 횡단면을 가질 수 있다. 이러한 제1 고무줄(221)과 제2 고무줄(222)은 서로 다른 굵기를 가질 수 있으며, 또한 서로 다른 다양한 색상을 가질 수 있다.

복수의 핀(210)을 고무줄(220)로 연결할 때, 4개의 꼭지점 핀(212)의 각각의 삽입부(210a)에는 4개의 제1 고무줄(221) 중 어느 하나의 단부와 한 쌍의 제2 고무줄(222) 중 어느 하나의 단부가 관통하여 끼워진다. 또한, 중심점 핀(211)의 삽입부(210a)에는 서로 교차하는 한 쌍의 제2 고무줄(222)의 교차하는 부분(포개어지는 부분)이 관통하여 끼워진다.

각도기(230)는 복수의 핀(210) 각각에 구비되며, 핀(210)의 삽입부(210a)에 관통하여 끼워진다. 각도기(230)는 투명한 플라스틱 필름으로 형성된다. 일 실시예에서, 각도기(230)는 OHP 필름(overhead projector film)으로 형성된다. 각도기(230)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 원 형상을 갖지만, 이에 한정되는 것은 아니며 반원 형상 등으로 형성될 수도 있다. 또한, 각도기(230)는, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 중심점 핀(211)에 끼워지는 각도기(230a)와, 꼭지점 핀(212)에 끼워지는 각도기(230b)가 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 각도기(230a, 230b)의 일면에는 방사형의 각도 눈금(231)이 표시된다. 일 실시예에서, 각도기(230a, 230b)에는 15° 간격으로 각도 눈금(231)이 표시되지만, 이에 한정되는 것은 아니며 1°, 5°, 10° 간격 등으로 각도 눈금을 더 세분화하여 표시할 수도 있다. 또한, 각도기(230a, 230b)에는 0°, 90°, 180°, 270° 등과 같이 특정 각도를 나타내는 각도 눈금(231)을 굵은 실선이나 점선 등을 사용하여 나타낼 수 있다.

각도기(230)는, 그 중심에 핀(210)의 삽입부(210a)가 관통하도록 하여 끼워진다. 특히, 일 실시예에서 있어서 각도기(230)는 핀(210)의 삽입부(210a)에 고무줄(220)이 끼워지기 전에 먼저 끼워진다. 따라서, 부속 부재(200)로 도형을 형성한 후 각도기(230)를 상측에서 볼 때에 각도기(230)의 아래에 놓이는 고무줄(220)을 확인할 수 있다.

도 6 내지 도 10을 참조하여, 전술한 일 실시예에 따른 수학 교구(10)의 사용 예들에 대해 설명한다. 도 6 내지 도 10에서는, 본보기 도형을 알아보기 쉽도록 각도기(230)을 생략하였다. 교구판(100)과 부속 부재(200)를 사용하여 도형, 특히 사각형을 형성할 때, 복수의 핀(210) 중 4개의 꼭지점 핀(212)은 사각형의 꼭지점을 형성하고, 중심점 핀(211)은 사각형의 중심점을 형성한다. 또한, 복수의 고무줄(220) 중 4개의 제1 고무줄(221)은 사각형의 4개의 변을 형성하고, 한 쌍의 제2 고무줄(222)은 사각형의 2개의 대각선을 형성한다.

도 6은 안내칸(160)에 표시된 본보기 사각형 중 정사각형을 형성한 수학 교구(10)를 나타낸다. 본보기 사각형 중 정사각형의 꼭지점에 해당되는 'A1', 'A3', 'D1', 'D3' 부호(150)에 맞춰 4개의 꼭지점 핀(212)이 대응하는 핀 구멍(120b)에 끼워지고, 중심점 핀(211)이 동심원(140)의 중심(O)에 위치하는 핀 구멍(120a)에 끼워진다. 중심점 핀(211)은 4개의 꼭지점 핀(212)보다 먼저 끼워질 수 있으며, 4개의 꼭지점 핀(212)의 일부가 끼워진 후 끼워질 수 있다. 또, 4개의 꼭지점 핀(212)은 순서에 상관없이 끼워질 수 있다.

수학 교구(10)로 형성한 정사각형에 대해 아래의 표 1과 같은 특성을 확인할 수 있다.

①	네 변의 길이	모두 같다.
②	변의 평행 관계	두 쌍의 대변이 평행하다.
③	대각선의 길이	두 대각선의 길이가 같다.
④	대각선의 이등분	두 대각선은 수직이등분 한다.
⑤	모서리의 각	네 개의 각이 모두 90°이다.
⑥	중심각	90°이다.
⑦	마주보는 대각	마주보는 대각의 크기는 90°이다.

도 7 내지 도 10에 대해서도, 도 5의 수학 교구(10)의 사용예와 같이 본보기 사각형들을 형성할 수 있다.

도 7은 본보기 사각형으로서 등변사다리꼴을 형성한 수학 교구(10)을 나타내며, 수학 교구(10)를 통해 형성한 등변사다리꼴에 대해 아래의 표 2와 같은 특성을 확인할 수 있다.

①	네 변의 길이	평행아 아닌 한 쌍의 대변의 길이가 같다.
②	변의 평행 관계	한 쌍의 대변이 평행하다.
③	대각선의 길이	두 대각선의 길이가 같다.
④	대각선의 이등분	서로 다른 대각선은 이등분 안 된다.
⑤	모서리의 각	마주보는 대각의 합은 180°이다.
⑥	중심각	마주보는 두 각의 크기는 같다.
⑦	마주보는 대각	마주보는 대각의 합은 180°이다.

도 8은 본보기 사각형으로서 평행사변형을 형성한 수학 교구(10)을 나타내며, 수학 교구(10)를 통해 형성한 평행사변형에 대해 아래의 표 3과 같은 특성을 확인할 수 있다.

①	네 변의 길이	두 쌍의 대변이 각각 같다.
②	변의 평행 관계	두 쌍의 대변이 평행하다.
③	대각선의 길이	두 대각선의 길이가 다르다.
④	대각선의 이등분	서로 다른 두 대각선은 이등분한다.
⑤	모서리의 각	마주보는 대각의 크기가 같다.
⑥	중심각	마주보는 두 각의 크기는 같다.
⑦	마주보는 대각	마주보는 대각의 크기가 같다.

도 9는 본보기 사각형으로서 마름모를 형성한 수학 교구(10)을 나타내며, 수학 교구(10)를 통해 형성한 마름모에 대해 아래의 표 4와 같은 특성을 확인할 수 있다.

①	네 변의 길이	모두 같다.
②	변의 평행 관계	두 쌍의 대변이 평행하다.
③	대각선의 길이	두 대각선의 길이가 다르다.
④	대각선의 이등분	두 대각선은 수직이등분 한다.
⑤	모서리의 각	마주보는 대각의 크기가 같다.
⑥	중심각	90°이다.
⑦	마주보는 대각	마주보는 대각의 크기가 같다.

도 10은 본보기 사각형으로서 직사각형을 형성한 수학 교구(10)을 나타내며, 수학 교구(10)를 통해 형성한 직사각형에 대해 아래의 표 5와 같은 특성을 확인할 수 있다.

①	네 변의 길이	두 쌍의 대변이 각각 같다.
②	변의 평행 관계	두 쌍의 대변이 평행하다.
③	대각선의 길이	두 대각선의 길이가 같다.
④	대각선의 이등분	서로 다른 두 대각선은 이등분 한다.
⑤	모서리의 각	네 개의 각이 모두 90°이다.
⑥	중심각	마주보는 두 각의 크기는 같다.
⑦	마주보는 대각	마주보는 대각의 크기는 90°이다.

표 1 내지 표 5에서, 사각형의 네 변의 길이, 변의 평행 관계, 대각선의 이등분에 대해서는 고무줄의 길이, 평행관계, 교차관계로 유추 및 확인할 수 있다. 예를 들어, 표 1의 정사각형에서, 선분 A1O, A3O, D3O, D1O는 제1 원(140a)의 반지름이므로 모두 길이가 같고, 지름 A1D3, A3D1은 직교하므로, 삼각형 A1OA3, A3OD3, D3OD1, D1OA1은 모두 직각 이등변삼각형이 된다. 따라서, 정사각형을 이루는 네 변이 길이는 같고, 두 쌍의 대변이 평행하는 것을 확인할 수 있고, 대각선 A1D3, A3D1은 길이가 같고 서로 수직이등분 하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 정사각형의 네 개의 모서리의 각, 중심각 및 마주보는 대각이 모두 90°가 되는 것을 확인할 수 있다. 모서리의 각, 중심각, 마주보는 대각에 대해서는 각도기(230)를 통해 실제 측정하여 이론적으로 확인한 값과 비교해 볼 수 있다.

전술한 본 고안에 따른 수학 교구는 여러 가지 모양의 사각형을 형성해 볼 수 있도록 되어 있어 선생님들의 수업 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한, 학생들의 수업 참여도를 높일 수 있고 학생들이 이해도를 높일 수 있다. 또한, 학생들의 사고력과 창의력을 키울 수 있고, 개념 이해와 정리를 위한 시간을 줄일 수 있다.

본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

10: 수학 교구 100: 교구판
120: 핀 구멍 140: 동심원
150: 부호 160: 안내칸
200: 부속 부재 210: 핀
211: 중심점 핀 212: 꼭지점 핀
220: 고무줄 221: 제1 고무줄
222: 제2 고무줄 230: 각도기

Claims

여러 가지 모양의 사각형을 형성할 수 있는 수학 교구로서,
편평한 상면을 가지며, 상기 상면에 표시되는 동심원의 중심과 상기 동심원에 포함되는 적어도 3개 이상의 원의 둘레에서 복수의 핀 구멍이 형성된 교구판과,
상기 사각형을 형성하도록 상기 교구판의 상면에서 위치 설정되는 부속 부재를 포함하고,
상기 부속 부재는 상기 핀 구멍에 분리가능하게 끼워지는 삽입부를 가지는 복수의 핀과, 상기 복수의 핀을 서로 연결하는 복수의 고무줄과, 상기 복수의 핀에 각각 관통하여 끼워지는 복수의 각도기를 구비하는
수학 교구.
제1항에 있어서,
상기 복수의 핀은 상기 동심원의 중심에서 형성되는 핀 구멍에 끼워지는 중심점 핀과, 상기 적어도 3개 이상의 원의 둘레에서 형성되는 핀 구멍에 끼워지는 4개의 꼭지점 핀을 포함하는, 수학 교구.
제2항에 있어서,
상기 복수의 고무줄은 상기 4개의 꼭지점 핀을 서로 이격시켜 연결하는 4개의 제1 고무줄과, 서로 교차되고 상기 4개의 꼭지점 핀과 상기 중심점 핀을 서로 연결하는 한 쌍의 제2 고무줄을 포함하고,
상기 4개의 꼭지점 핀의 각각의 삽입부에는 상기 4개의 제1 고무줄 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 제2 고무줄 중 어느 하나가 관통하여 끼워지고, 상기 중심점 핀의 삽입부에는 상기 한 쌍의 제2 고무줄이 관통하여 끼워지는, 수학 교구.
제1항에 있어서,
상기 각도기는 투명한 플라스틱 필름으로 형성되고, 상기 각도기의 원형으로 이루어지는 일면에는 방사상의 각도 눈금이 표시되어 있는, 수학 교구.
제1항에 있어서,
상기 교구판은 상기 동심원이 표시되는 상면에 상기 복수의 핀 구멍을 가리키는 복수의 부호와, 상기 부호에 맞춰 형성가능한 본보기 사각형을 나타내는 안내칸이 더 표시되고, 상기 본보기 사각형은 정사각형, 등변사다리꼴, 평행사변형, 마름모 및 직사각형을 포함하는, 수학 교구.