KR20210013293A

KR20210013293A - 기호 교구 교육 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20210013293A
Application number: KR1020217002138A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 버틀러; 캐리 리; 탐 보에클; 데비 하이모위츠; 베라 블라우 맥캔들리스
Original assignee: 스퀘어 판다 인크.
Priority date: 2018-06-23
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2021-02-03
Also published as: CN112384961A; EP3811354A1; EP3811354A4; WO2019246174A1; CA3101211A1; JP2021524942A

Abstract

기호 식별 도크 및 복수의 기호 교구, 상기 기호 식별 도크에 연결된 컴퓨팅 장치 및 데이터베이스를 포함하는 교습용 시스템이 개시되며, 데이터베이스는 어휘 데이터 및 적응형 학습 커리큘럼을 포함한다.

Description

기호 교구 교육 시스템 및 방법

관련 출원

본 출원은 2018 년 6 월 23 일에 출원된 미국 특허 출원 제16/016,585호에 대해 우선권을 주장한다.

미국 특허 출원 제16/016,585호는 2015 년 6 월 3 일에 출원된 미국 특허 출원 제14/730,232호의 일부 계속 출원이며, 2014 년 6 월 4 일에 출원된 미국 가출원 제62/007,413호에 대해 우선권을 주장한다.

출원의 내용은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.

기술 분야

본 발명의 대상은 어린이를 위한 교육 지도 및 탐색 시스템 분야에 적용되며, 보다 구체적으로 물리적 교구(physical manipulatives), 물리적 교구를 위한 도크 또는 스테이지, 대화형 컴퓨터 장치 상의 소프트웨어 애플리케이션 및 적응형 데이터베이스 시스템의 조합을 사용하여, 언어, 수학 및 논리를 포함하는 추상 시스템의 기호적 이해에 필요한 기량(skill)을 최초 학습자와 초기 학습자에게 대화식으로 가르치는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

알파벳 인식 및 음소 인식, 수리 및 논리적 추론과 같은 사전 읽기(pre-reading) 기량을 포함하여 어린이들에게 읽기의 기초를 가르치기 위한 많은 현대적인 교습 애플리케이션이 존재한다. 이러한 애플리케이션 중 가장 최근의 혁신적인 애플리케이션은 태블릿 및 스마트폰 장치용으로 구성되어 있는데, 이는 터치스크린 및 다른 사용 편의성 기능이 어린이와 교실 사용에 적합하기 때문이며, 반면에 전통적으로 각 세대의 개인용 컴퓨터에 사용되는 이전 애플리케이션은 상호작용을 위해 주로 마우스와 키보드를 사용하였다. 어린이가 태블릿 및 기존 컴퓨터 장치에서 사용하는 이러한 언어 교습 애플리케이션은 초기 언어 교육에서 전통적으로 사용되었던 실제의 물리적 사물(physical object) 대신에 기호의 화면 가상 표현, 즉 기호가 디스플레이된 블록 또는 기호-모양의 블록을 사용한다.

이러한 전통적인, 물리적으로 조작가능한 기호의 사용은 유아 교육에서 눈-손 조작 및 사물-관계 중심의 단계에 매우 적합한 많은 효과적인 교육 전략을 발전시켰다. 어린이들이 자연어에 대한 초기 학습과 그 언어의 기호적 표현의 학습을 결합하는 것에 의해 언어를 가장 잘 배우는 것은 분명하다. 먼저, 실제 사물의 자연어 표현으로 단어를 배운 다음 물리적으로 기호적 사물을 조작하여 해당 기호와 이들의 단어 조합에 대한 시각적 기호 표현을 구축하는 방법을 배운다. 이것은 읽기 쓰기 능력, 음소 인식, 수리력 및 논리의 기초를 배우는 데 필요한 기호적 기억과 정신 모델링 기량을 개발한다.

대화형 태블릿 장치 및 교육용 소프트웨어 애플리케이션의 유연성과 기호 모양 교구의 물리적 특성을 결합한 읽기 쓰기(literacy) 능력을 학습하기 위한 미취학(pre-school), 유치원 입학전(pre-kindergarten), 유치원 교육 시스템 및 방법이 필요하다.

초기 독자가 읽기 유창성을 획득하기 위해서는, 기호 및 언어 이해의 단계를 진행하기 위해 순서화된 기량 세트를 익혀야 한다. 어느 단계에서나 어린이는 세세한(atomic) 또는 총체적 기량의 서브 세트를 통합하는 데 어려움을 겪고 꾸준한 학습 진행을 방해하는 개념적 장벽을 경험할 수 있다. 일부 학습자는 개념적 장벽을 극복하고 다음 단계로 이동하기 위해 이전에 완료한 기량 또는 시도하지 않은 기량 세트와 함께, 특정 기량에 대한 추가 집중 연습이 필요할 수 있다. 다른 학습자들은 경미하거나 심각한 특정 학습 장애를 가질 수 있으며 그러한 기량 세트 개발에는 더 집중적이고 선택적 개입이 필요할 수 있다.

교육자 및 부모는 다른 지원 기량이 약하거나, 존재하지 않거나, 장벽에 기여하는 특정 지각적 어려움이 있는 경우, 이러한 장벽 기량이 무엇인지 완전히 이해하지 못할 수 있다. 이는 올바른 단어, 집중된 시연, 관련 기량 세트에 대한 대체 과제로의 필요한 전환, 또는 지각적 또는 인지적 혼란을 줄일 수 있는 관련 기호의 잠재적인 구조적 또는 관계적 변화를 제공하는 기량을 복잡하게 만든다.

이러한 고려 사항은 학습자의 읽기 또는 사전 읽기 문해력(pre-reading literacy)을 지속적으로 평가하고, 개념적 장벽에 맞서고 극복하는 과정을 최적화하기 위해 이들의 커리큘럼을 동적으로 조정하는 교육 시스템 및 방법의 필요성을 전제한다. 특히, 이러한 필요성을 해결하는 교육 시스템은 다음과 같은 세 가지 기능적 구성 요소로 구성될 수 있다: 1. 학습자의 진행 상태에 대한 실시간 평가 (예, 진행 중입니까, 아니면 개념적 장벽에 부딪 혔습니까?), 2. 학습 장벽을 극복하기 위한 최적의 교습법에 대한 적응적 선택 및 제시 (예, 실시간 평가 정보를 사용하여 최적의 교습법을 선택 및 대응), 3. (예를 들면, 유사한 기량 세트를 가진 유사한 단계의 학습자가 상황에 맞는 최적의 교육 응답을 받도록) 모든 학습자의 교습 응답(teaching responses)을 적응적으로 개선하기 위해 많은 학습자로부터의 교습 응답 및 평가를 연관 통합.

본 발명의 대상의 목적은 기호 교구 기량을 가르치기 위해 물리적 교구와 소프트웨어의 조합을 제공하는 교육 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 대상의 또 다른 목적은 학습자의 현재 읽기 쓰기 능력을 평가한 후 학습의 진행을 최적화하기 위해 적응적으로 수업과 과제를 소개할 수 있는 교육 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 대상의 또 다른 목적은 개방형 탐색을 통해 학습자가 문해 원리를 학습하는 데 도움이 될 수 있는 교육 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 대상의 시스템은 복수의 기호 교구 및 기호 교구의 식별 및 위치를 결정하고 식별 및 위치를 컴퓨팅 장치에 전달할 수 있는 기호 식별 장치를 포함한다. 시스템은 기호 식별 장치에 연결되는 학생 컴퓨팅 장치를 더 포함하고, 이는 프로세서, 메모리 및 기호 식별 장치에 연결하기 위한 인터페이스를 포함한다. 학생 컴퓨팅 장치의 프로세서는 기호 식별 장치로부터 기호 식별 데이터를 수신하고 사용자에게 정보를 제공하도록 구성된다. 이 시스템은 학생 응답 데이터를 수신하고, 학생 응답 데이터를 평가하고, 적어도 하나의 데이터베이스 구성 요소를 변경하도록 구성된 데이터베이스를 더 포함한다. 데이터베이스는 개인 데이터베이스 구성 요소, 어휘 데이터베이스 구성 요소, 기량 데이터베이스 구성 요소, 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소 및 지원 상호작용 데이터베이스 구성 요소 중 적어도 하나를 포함한다.

전체 데이터베이스가 클라우드에 위치할 수도 있고, 부분적으로는 학생 컴퓨팅 장치에 위치하고 부분적으로는 클라우드에 위치할 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 시스템은 학생 컴퓨팅 장치와 구별되는 교사 컴퓨팅 장치를 더 포함하고, 교사 컴퓨팅 장치는 원격 인터페이스를 통해 학생 컴퓨팅 장치와 통신한다. 그러한 예시적인 실시예에서, 데이터베이스의 일부는 교사 컴퓨팅 장치에, 일부는 학생 컴퓨팅 장치에, 일부는 클라우드에 위치할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 프로세서는 사용자에게 적어도 하나의 과제를 제시하도록 구성되며, 여기서 과제는 기호 교구를 기호 식별 도크에 연결함으로써 완료 될 수 있다. 사용자가 적어도 하나의 과제를 완료하면, 프로세서는 정확하게 완료된 과제의 비율과 사용자가 범한 오류 범주를 결정하고, 이를 개인 데이터베이스 구성 요소에 기록한다. 그런 다음 사용자에게 오류를 수정하기 위한 적어도 하나의의 타겟 과제가 제공된다.

과제는 예를 들어, 음운 인식과 관련된 과제, 문자-소리 대응과 관련된 과제, 자음 혼합 및 이중글자(digraph)와 관련된 과제, 복합 모음과 관련된 과제, 및 다음절 단어 관련 과제를 포함하는 카테고리로 구성될 수 있다.

과제는 예를 들어, 핵심 기량 도메인으로 구성될 수 있으며, 여기서 핵심 기량 도메인은 인쇄 개념, 음운 인식, 파닉스, 철자, 쓰기, 어휘, 유창성 및 이해력을 포함한다.

기호 교구는 문자 모양, 숫자 모양, 표의 문자 모양 또는 기호 모양을 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 프로세서는 또한 기호 식별 도크에 연결된 임의의 기호 교구를 식별하고, 기호 교구에 대한 발음을 생성하고, 적어도 하나의 이펙터를 사용하여 발음을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 학생 컴퓨팅 장치는 태블릿이다.

예시적인 실시예에서, 학생 컴퓨팅 장치는 기호 식별 도크에 무선으로 연결된다.

본 발명의 대상의 방법은 학생에게 복수의 기호 교구 및 기호 식별 도크를 제시하는 단계를 포함하며, 기호 교구는 기호 식별 도크에 배치될 수 있으며, 기호 식별 도크는 그 위에 배치된 기호 교구를 식별하고, 기호 식별 도크는 학생 컴퓨팅 장치에 연결된다. 그런 다음 학생에게 첫 번째 과제가 제시되며, 이 과제는 기호 식별 도크에 기호 교구를 배치하여 완료할 수 있다. 이 과제는 커리큘럼, 수업, 과제, 게임 및 개방형 탐색 활동 또는 이들의 조합으로 구성된 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소에서 유도된다. 그런 다음 시스템은 첫 번째 과제에 대한 응답으로 기호 식별 도크에 연결된 모든 기호 교구를 감지하고, 과제가 올바르게 수행되었는지를 검출하며, 과제가 부정확하게 수행된 경우 학생이 범한 오류 유형을 결정한다. 첫 번째 과제에 대한 학생의 반응은 물리적 교구 기량, 기억력, 지각력, 정신 모델링 기량 또는 이들의 조합과 같은 적어도 하나의 기량에 대한 학생의 기량 수준을 평가하는 데 사용된다. 그런 다음 평가는 개인 데이터베이스 구성 요소에 기록되고, 이는 예를 들어, 수업 계획, 응답 기록, 지원 상호작용 기록 및 개별 학생에 대한 특정 학습 상호작용 기록 중 적어도 하나를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 학생이 과제 수행 중에 어떠한 기호 교구를 잘못 배치하는 경우, 학생은 격려, 제안, 힌트, 교육 모델(instructive model), 개입 중 적어도 하나를 제공받는다.

예시적인 실시예에서, 기호 식별 도크에 배치되는 임의의 2 개의 기호 교구 사이의 시간 간격이 측정된다. 비정상적인 지연이 있는 경우 학생에게 격려, 제안, 힌트, 교육 모델, 개입 중 하나 이상이 제공된다.

예시적인 실시예에서, 첫 번째 과제에 대한 학생의 응답이 부정확한 경우, 학생에게 두 번째 과제가 제시되며, 두 번째 과제는 학생이 만든 오류의 유형에 집중하도록 의도된 타겟 개입을 포함한다.

예시적인 실시예에서, 첫 번째 과제에 대한 학생의 응답이 정확한 경우, 학생에게 두 번째 과제가 제시되며, 두 번째 과제는 첫 번째 과제와 동일한 유형의 과제를 포함하고 첫 번째 과제보다 더 빠른 응답 시간을 요구한다.

예시적인 실시예에서, 첫 번째 과제에 대한 학생의 응답이 정확한 경우, 학생에게 두 번째 과제가 제시되며, 두 번째 과제는 첫 번째 과제보다 더 심화된 것이다.

예시적인 실시예에서, 본 발명의 대상의 방법은 학생에게 복수의 기호 교구 및 기호 식별 도크를 제시하는 단계를 포함하며, 기호 교구는 기호 식별 도크에 배치될 수 있고, 기호 식별 도크는 기호 교구가 그 위에 배치되었는지를 식별하고, 기호 식별 도크는 학생 컴퓨팅 장치에 연결된다. 그런 다음, 기호 식별 도크에 연결된 임의의 기호 교구가 식별된다. 그런 다음 학생 컴퓨팅 장치는 기호 교구에 대한 발음을 생성하고 적어도 하나의 이펙터를 사용하여 발음을 학생에게 제공한다.

도 1은 본 발명의 대상의 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 대상의 기호 식별 도크 및 기호 교구의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 대상에 따라 문자-소리 대응을 가르치는 프로세스에 대한 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 대상의 어휘 데이터베이스에 대한 샘플 엔트리를 보여준다.

정의

본 개시의 목적 상, "어린이", "학생", "사용자" 또는 "학습자"는 본 발명의 대상의 시스템을 사용하는 사람이다. "컴퓨팅 장치"는 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰, 웨어러블 컴퓨터 또는 본 발명의 대상의 교육용 소프트웨어를 실행하고 기호 식별 도크와 연결할 수 있는 임의의 다른 컴퓨팅 장치이다.

상세 설명

본 발명의 대상은 미취학(pre-school), 유치원 입학전 및 유치원 아동이 언어의 발성 형식을 배우면서 언어의 기호적 표현을 배우기 위한 예제 시스템 및 방법을 제공한다. 이러한 예시적 시스템은 초기 소개 및 지속적인 지원적 주의 외에는 거의 감독하지 않는 안내식 커리큘럼을 통해 독립적인 학습을 위해 구성된다. 이러한 예제 방법은 어린이의 평가된 언어 기량에 대한 현재 최고 또는 최적의 커리큘럼을 선택하고, 어린이의 진행 상황을 측정하고, 학습 장벽이 발생할 때 이를 인식하고 이러한 장벽을 극복하기 위해 교육 지침을 적응적으로 변경하는 데 사용된다. 예제 방법은 모든 어린이에 대한 커리큘럼, 수업, 과제 및 개입 반응을 최적화하고 사용자 정의하기 위해 많은 어린이를 위한 교습 변경의 효과를 지속적으로 평가한다.

본 발명의 대상은 컴퓨팅 장치와 결합된 물리적 교구를 통해 추상적 사고 및 기호 교구를 가르치기 위한 교육 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 대상의 몇 가지 설명된 예시적인 실시예가 읽기 쓰기 능력을 가르치기 위해 문자 모양의 교구를 사용하지만, 본 발명의 대상의 다른 응용예는 숫자, 표의 문자 또는 임의의 다른 기호와 같은 다른 기호 교구를 통합할 수 있음을 이해할 것이다.

시스템 개요

본 발명의 대상은 어린이들이 물리적 교구 및 컴퓨팅 장치와 상호작용할 때 어린이들에게 추상적 사고 및 기호 교구를 교습하는 교육 시스템에 관한 것이다. 이러한 추상적 기호의 물리적 교구는 본 발명의 대상의 핵심 요소인데, 이는 초기 읽기 쓰기 능력 학습에서는 물리적 교구의 패턴이 유사한 정신적 교구의 패턴으로 변환되기 때문이다. 본 발명의 대상의 여러 예시적인 실시예가 문자 모양의 교구를 사용하여 읽기 쓰기 능력을 가르치지만, 본 발명의 대상의 다른 응용예는 숫자, 표의 문자 또는 임의의 다른 기호와 같은 다른 기호 교구를 통합할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 학생 시스템(120)은 시각 및 청각적 지침(143)을 사용하여 학생(110)에게 맞춤형 커리큘럼과 관련된 지침 및 과제를 제시하는 교습 애플리케이션(182)을 실행하는 학생 컴퓨팅 장치(180)를 포함한다. 학생(110)은 터치 및 음성 상호작용(112) 및, 기호 교구(124)를 선택하고 기호 식별 도크(121)에 연결함으로써 (예를 들어, 도크(121)의 상부 표면의 리세스(122)에 배치함으로써) 응답한다. 기호 식별 도크(121)는 각각의 연결된 기호 교구의 신원(예를 들어, 이름) 및 위치를 고유하게 결정하고, 무선 링크(123)를 통해 교습 애플리케이션(182)에 연결될 때 기호 교구의 신원 및 위치를 전달한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 학생 컴퓨팅 장치(180)는 블루투스 ® 무선 링크(123)를 통해 또는 사용될 수 있는 임의의 다른 무선 또는 유선 연결부를 통해 기호 식별 도크(121)와 연결되는 iPad® 또는 Android® 태블릿과 같은 태블릿 컴퓨터이다. 학생 컴퓨팅 장치(180)는 출력용 이펙터 (예를 들어, 디스플레이 스크린 및 스피커) 및 입력용 센서를 포함할 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 센서는 마이크로폰 및 카메라이다.

상호작용이 진행됨에 따라, 교습 애플리케이션(182)은 학습 상호작용의 실시간 표시를 교사 시스템(150), 클라우드 시스템(160) 또는 둘 모두에 전달할 수 있으며, 이들 시스템(150) 중 하나 또는 둘 모두로부터 실시간 교습 변경의 응답을 수신할 수 있다. 교습 애플리케이션(182)은 무선 연결(148 및 149)을 통해 교사 시스템(150) 및 클라우드 시스템(160)과 통신한다. 전송되는 실시간 상호작용 정보는 예를 들어, 정확한 및 잘못된 문자 선택, 응답 속도, 음성 및 터치 반응 및 학습 과정에 대한 학생의 참여에 대한 기타 표시를 포함한다.

학생 시스템(120), 교사 시스템(150) 및 클라우드 시스템(160)은 별도의 애플리케이션 및 공동 교습 데이터베이스를 포함할 수 있다. 교습 애플리케이션(182)은 지침 자료를 제시하고 학생과 상호작용하고, 학생의 응답을 평가하고, 공동 교습 데이터베이스에 액세스하여 커리큘럼, 수업, 과제 및 지원 상호작용을 관리하는 역할을 한다.

교사 및 클라우드 시스템(150 및 160)의 애플리케이션 및 교습 데이터베이스는 학생 상호작용 데이터를 수신하고, 지침에 대한 학생 응답을 평가하고, 커리큘럼, 수업, 과제 및 지원 상호작용에 대한 실시간 변경을 다시 교습 애플리케이션(182)에 제공한다.

예시적인 실시예에서, 교습 애플리케이션(182)의 교습 데이터베이스는 교사 시스템(150)의 교습 데이터베이스의 더 작은 서브세트이며, 이는 결국 클라우드 시스템(160)의 교습 데이터베이스의 더 작은 서브세트이다. 교습 애플리케이션(182)은 교사 및 클라우드 시스템(150 및 160)에 연결되지 않고, 교습 데이터베이스 서브세트를 사용하여 학생을 독립형 모드에서 가르칠 수 있다. 연결되어 있는 동안, 교사 시스템(150) 또는 클라우드 시스템(160)의 데이터베이스에 의존할 수 있다.

이러한 애플리케이션 및 데이터베이스는 함께 학습 참여를 통해 진행하면서 각 학생의 요구를 충족시키기 위해 실시간 지침을 제공하는 데 적응하는 완전한 교습 시스템을 형성한다. 이러한 각 시스템의 애플리케이션은 많은 어린이에게 제시되는 교육 지침의 효과가 지속적으로 평가되고 통합되므로 시간이 지남에 따라 추가적으로 공동 교습 데이터베이스를 최적화하는 역할을 한다.

기호 도크 및 교구

도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 기호 식별 도크(220)는 기호 또는 문자 교구(210)을 배치하고 정렬하는 컨테이너로서, 그리고 문자 및 도크(220) 사이의 정보 연결을 제공하는 문자 판독기로서의 역할을 하는 8 개의 오목한 문자 공간(221)을 포함한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 기호 또는 문자 교구(210)는 시각적뿐만 아니라 촉각적인 학습 경험을 만들기 위한 문자 모양이다. 다른 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 기호 교구(210)가 그 상부에 3 차원 문자 돌출부가 있는 직사각형 타일, 표면에 문자가 있는 알파벳 블록, 또는 조작 및 기호 식별을 용이하게 하는 다른 형태로 형성될 수 있다.

기호 식별 도크(220)는 그 위에 배치되거나, 연결되거나, 접촉하거나, 근접한 문자의 신원 및 상대적 위치를 감지할 수 있는 문자 배열을 수용하는 보드를 포함한다. 기호 식별 도크(220)는 문자의 감지 및 식별 및 각 문자의 식별된 속성을 학생의 컴퓨팅 장치(180)로 통신할 수 있게 하는 프로세서 및 메모리를 추가로 포함한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 기호 식별 도크(220)에 대한 기호 또는 문자 연결은 각각의 오목한 문자 공간(221)의 바닥에 있는 용량성 감지 패드의 "문자 판독기" 매트릭스로 구성된다. 이러한 감지 패드는 각 문자의 고유 ID를 확인하기 위해 삽입된 문자(예, "A") 하단의 전도성 패드의 인코딩된 패턴을 판독한다.

도시된 예시적인 실시예가 문자를 식별하기 위한 용량성 식별 및 감지 수단을 포함하지만, 예를 들어, 직접적인 전기 연결부, RFID 태그 및 센서, 광학 감지 및 자기 감지를 포함하는 광범위한 다른 식별 및 감지 수단이 사용될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 기호 교구(210)는 또한 다르게 착색될 수 있고, 학습 경험을 더욱 감각적으로 만들기 위해 상이한 질감을 가질 수 있거나, 둘 다일 수 있다. 예를 들어, 모음은 자음과 다르게 색상이 지정될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 기호 교구(210)는 또한 문제의 문자에 대한 점자 패턴을 포함할 수 있다. 기호 교구(210)는 어린이들이 사용하기에 안전한 무독성의 내구성있는 재료로 만들어질 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 기호 식별 도크(220)는 각각의 오목한 문자 공간(221)을 조명하는 백라이트 표면을 가지며, 따라서 사용자(예를 들어, 어린이)가 문자를 어디에 놓을지 알 수 있다. 이는 예를 들어, 밑줄, 점, 문자 공간의 전체 둘레 또는 전체 문자 공간일 수 있다. 기호 교구(210)는 또한 반투명하거나 부분적으로 반투명하여 선택되는 경우 빛을 낼 수 있다. 또한, 백라이트는 특정 문자를 비추는 데 사용할 수도 있는데, 예를 들어, 사용자의 필요에 따라 TH와 같은 복합 자음을 포함하는 문자가 백라이트되거나, 무성 문자(silent letters)가 백라이트될 수 있다.

또 다른 예시적인 실시예에서, 기호 식별 도크(220)는 학생 컴퓨팅 장치(180)를 지지하고 배향하기 위한 스탠드, 사용되고 있지 않은 기호 교구를 저장하기 위한 저장 공간, 또는 둘 모두를 추가로 포함한다.

교육 모드 및 애플리케이션

본 발명의 대상의 교습 애플리케이션(182)은 언어 읽기 쓰기 능력에 있어 학생들을 지도하는 데 사용되는 다양한 연속적으로 연결된 애프리케이션들 및 별개의 애플리케이션을 포함한다. 이러한 애플리케이션은 예를 들어, 공식 수업 및 과제가 포함된 커리큘럼 중심 애플리케이션, 경쟁적 게임 중심 애플리케이션, 개방형 탐색 및 놀이 중심 애플리케이션을 포함하여 다양한 상호작용 모드를 제공한다.

커리큘럼 애플리케이션

본 발명의 대상의 주요 교습 애플리케이션은 학습 과제를 다양한 형태 또는 모드로 제시함으로써 학생들에게 지침을 제공하는 통합형 하위 애플리케이션을 포함한다. 예를 들어, 이러한 모드에는 시행 착오 학습을 위한 공식 과제, 진행 상황을 평가하는 속도 테스트 게임, 격려, 지원 및 코칭을 제공하는 가상 놀이 친구와의 대화형 커뮤니케이션이 포함될 수 있다. 이러한 하위 애플리케이션의 초점은 빠른 학습에서 방금 학습한 기량의 느리게 진행되는 병합 및 강화에 이르기까지 다양하다. 수업 과제, 게임 평가 및 가상 놀이 친구 모드에서 어린이의 페이스는 안정적이며 학습 중심적이다.

게임 애플리케이션

본 발명의 대상은 임의의 커리큘럼 또는 평가와 독립적인 게임 학습에 사용될 수 있다. 상호작용으로서 어린이가 기호 식별 도크(220)에 기호 교구(210)를 배치하도록 요구하는 임의의 게임이 본 발명의 대상의 일부일 수 있다. 가능한 예시적인 실시예의 비 제한적인 목록으로서, 그러한 게임은 예를 들어, 어린이가 이야기에서 단어를 채우거나 어린이가 입력한 단어에 기초하여 새로운 이야기를 생성하도록 요구하는 대화형 이야기 또는 어린이가 소리와 일치하는 문자를 찾도록 요구하거나 그 반대의 경우를 요구하는 문자-소리 매칭 게임 등일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.

개방형 플레이

영어(또한 다른 많은 언어)는 어린이에게 설명하거나 표현하기가 쉽지 않은 복잡한 발음 및 철자 규칙을 가지고 있다. 따라서 어린이가 단순히 다른 문자 조합과 이의 발음을 탐색할 수 있도록 하여 어린이가 발음 규칙을 암묵적으로 배울 수 있도록 하는 것이 보다 효율적인 프로세스이다.

본 발명의 대상의 예시적인 실시예에서, 어린이는 임의의 순서 또는 임의의 조합으로 기호 교구(210)를 기호 식별 도크(220)에 연결하도록 권장된다. 그 다음 기호 식별 도크(220)는 기호 교구(210) 및 그 순서를 식별하고 그 정보를 학생 컴퓨팅 장치(180)로 전송한다. 학생 컴퓨팅 장치(180)는 어휘 데이터베이스를 사용하여 어린이에 의해 생성된 기호 교구(210)의 특정 조합에 대한 발음을 조회한다. 대안적인 예시적인 실시예에서, 학생 컴퓨팅 장치(180)는 영어에 대한 파닉스 규칙에 기초하여 문자 조합에 대한 발음을 생성하기 위한 규칙 세트를 포함하고, 이러한 규칙은 문자 조합에 적용되어 어린이에 의해 생성된 기호 교구(210)의 특정 조합에 대한 발음을 생성한다.

예시적인 실시예에서, 어린이가 의도적으로 또는 우연히 개방형 비방향성 방식으로 기호 교구(210)을 배치하고 단어(예를 들어, "CAT")를 생성하는 경우, 학생 컴퓨팅 장치(180)는 그 단어를 인식하고, 단어의 발음을 생성하는 것에 더하여 화면에 고양이의 이미지 또는 애니메이션을 디스플레이한다.

학습 성과 평가

예시적인 실시예에서, 본 발명의 대상은 학생들에게 읽기 쓰기 능력을 가르치기 위한 수업을 포함하는 소프트웨어를 포함한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 수업은 예를 들어, 인쇄 개념, 음운 인식, 파닉스, 철자/작문, 어휘, 유창성 및 이해력을 포함하는 하나 이상의 (예를 들어, 7 개의) 핵심 기량 도메인을 포함하는 통합 학습 경로로 구성될 수 있다.

커리큘럼은 읽기 쓰기 능력을 학습하는 단계로 정의되는 교습 단계에서 학생에게 제시될 수 있다. 각 교습 단계는 순차적으로 제시되는 특정 수업 또는 개념을 다루므로, 후속 단계는 이전 단계에 숙련되어야만 도달할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 교습 단계는 다음과 같거나 다음을 포함한다:

a. 1 단계 : 음운 인식(예, 초기 음운/음소 인식 구축 활동, 노래/운율, 이야기, 음성 음소 혼합 및 분할, A-Z 문자 식별 소개 또는 이들의 조합에 중점을 둠).

b. 2 단계 : 문자 및 소리(예, 26 개의 글자와 소리 소개, 음소 분할/문자와 혼합, 높은 빈도 및 부분적으로 해독 가능한 단어 소개, VC/CV/CVC와 문자의 혼합/분할 시작, 문자의 쓰기/추적 또는 이들의 조합).

c. 3 단계 : 자음 혼합, 이중화 (예, 자음 혼합 및 이중화에 집중, 소개된 혼합부를 갖는 CCVC/CVCC 단어의 해독/철자, 문장 읽기 또는 이들의 조합).

d. 4 단계 : 복합 모음(예, 모음 이중화, 장모음, 무음 e, R-제어, 복모음, CVVC, CCVVC 및 CVVCC 단어의 해독/철자에 집중, 문맥에서 단어의 의미 도출, 단락 읽기 또는 이들의 조합).

e. 5 단계 : 복잡한 단어(예, 다음 절의 단어 읽기 및 철자, 굴절 어미, 접사, 복잡한 어미 패턴에 집중, 문장 쓰기, 긴 텍스트 구절 읽기 또는 이들의 조합).

각 단계는 하나 이상의 (예를 들어, 7 개의) 핵심 기량 도메인 각각을 통합하는 수업 및 과제를 포함할 수 있다.

커리큘럼의 "문자 및 소리" 부분에 대한 지침 흐름도가 도 3a 및 3b에 예시되어 있다. 지침은 어린이가 문자 소리를 학습하는 것으로 시작된다. 문자-소리 상호작용이 시작될 때, 어린이의 문자-소리 대응력이 평가되거나 과거 상호작용에서 유도되며, 어린이가 알고 있는 것들은 "숙련 바구니"에 담기고, 어린이가 어려움을 겪거나 모르는 사람들은 "학습 바구니"에 담기며, 교습 데이터베이스의 어린이 개인 데이터베이스 부분에도 저장된다.

그런 다음 "학습 바구니"의 대응 관계가 두 개의 개별 트랙 중 하나를 따라 게임 형태의 컨텍스트로 어린이에게 제공된다. 어린이가 취하는 트랙은 학습 경험의 시각적(예, 문자 모양) 또는 청각적(예, 문자 소리) 측면에서 어린이가 어디에 더 큰 어려움을 겪는지에 따라 달라진다.

시각적 트랙에 따르면, 어린이는 물리적 기호 교구(210)를 사용하여 스크린 상에 문자를 일치시키고, 대문자와 소문자를 일치시키며, 터치스크린 상에서 문자를 추적하도록 권장된다. 청각적 트랙에 따르면, 어린이에게 문자 노래/선율을 제시하고, 문자 소리를 에코하고, 그림과 소리를 일치시키며, 오디오 피드백으로 소리를 표현하도록 권장한다. "학습 바구니"에 있는 모든 문자-음성 대응 관계를 다룬 후, 어린이는 현재 그들 수준의 문자-소리 숙련도에 대한 평가를 반복하는 "리뷰 게임"을 받게 된다.

어린이의 문자 소리 숙련도가 문자 음성 대응 관계의 70 ~ 90 %에 도달하면, 문자 소리 속력 게임으로 이동하여 학생 참여를 개선하기 위해 재미있는 게임 같은 분위기에서 애니메이션 캐릭터에 의해 과제를 부여 받는다. 학생이 각 과제를 수행 할 때, 그들의 과제에 대한 수행 능력이 실시간으로 평가된다. 이 대화형 놀이에서 학생의 수행 능력을 평가하는 데 사용되는 변수는 무엇보다도 문자 배치 속도, 과제 중 일시 중지 및 학생이 저지른 오류를 포함할 수 있다. 그런 다음, 문자 소리 속도 게임에서의 어린이의 수행 능력의 평가가 적어도 한 차원의 읽기 쓰기 능력에 대해 학생을 평가하는 데 사용된다.

예를 들어, 어린이가 CHURCH라는 단어의 "CH"에 지속적으로 오류를 범하는 경우, 시스템은 이것이 학생의 오류 특성이라고 판단하고 평가에 포함시킬 수 있다. 그런 다음 학생은 CH 음소에 초점을 맞춘 수업을 받을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 특정 문제에 초점을 맞춘 수업은 학습을 개선하기 위한 최적의 환경을 학생에게 제공하기 위해 "스캐폴드(scaffold)"될 수 있다. 스캐폴딩의 예는, 단어 시작 부분의 음소가 단어 끝 부분의 음소보다 듣기 쉽기 때문에, 어린이에게 먼저 CH로 시작하는 단어가 표시될 수 있으며, 해당 단계에 숙련된 후에야 CH로 끝나는 단어가 주어진다. 예시적인 실시예에서, 언어 데이터가 추적되기 때문에, 어린이가 스페인어를 사용하는 이중 언어 사용자인 경우, 어린이는 또한 스페인어의 CH 단어를 제공받을 수 있다.

예시적인 실시예에서, "학습자 프로파일"(예를 들어, 학습자의 수행 능력의 평가)은 학습자가 점점 더 많은 과제를 수행함에 따라 지속적으로 업데이트된다. 이것은 특정 학습자와 그들의 개별적인 필요에 맞춘 고도로 개별화된 적응형 커리큘럼으로 이어진다.

데이터베이스

어휘 데이터베이스 구성 요소

본 발명의 대상은 여러 구성 요소를 포함하는 데이터베이스를 포함한다. 이들 구성 요소 중 하나는 클라우드 시스템(160)에 저장될 수 있는 어휘 데이터베이스 구성 요소이다. 어휘 데이터베이스의 더 작은 서브 세트는 보다 쉬운 액세스를 위해 교사의 컴퓨팅 장치에 위치될 수 있으며, 가장 일반적인 단어, 발음, 관련 단어 및 태그 만을 포함하는 어휘 데이터베이스의 더 작은 서브 세트는 학생 컴퓨팅 장치(180) 또는 기호 식별 도크(220) 자체에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전체 어휘 데이터베이스는 클라우드에 위치하며 학생 및 교사 컴퓨팅 장치는 단순히 클라우드에서 이들의 모든 데이터를 가져온다. 다른 예시적인 실시예에서, 전체 어휘 데이터베이스는 학생 컴퓨팅 장치(180) 또는 독립형 시스템용의 기호 식별 도크(220)에 위치한다.

어휘 데이터베이스는 읽기 쓰기 능력을 가르치는 데 필요할 수 있는 임의의 어휘 데이터(521 및 521)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 어휘 데이터베이스는 읽기를 배우는 학생과 관련될 수 있는 단어의 목록을 포함한다. 각 단어는 색인 번호(510), 발음, 단어를 포함하는 음소, 해당 단어를 철자화할 때 행해진 공통의 오류, 단어에 의해 설명된 대상 또는 개념의 이미지 또는 비디오(예, 동물이 내는 소리 또는 동물이 먹는 것과 같은 임의의 연관 데이터와 함께), 해당 단어와 운율이 일치하는 단어(인덱스 번호로 식별)에 대한 포인터, 해당 단어를 구성하는 복합어, 동음이의어(homograph), 동음어(homonyms) 등과 연관된다. 예를 들어, CAT에 대한 입력(500)은 도 4에 표시된 것과 유사할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 어휘 데이터베이스는 또한 다중 언어를 포함할 수 있다. 예를 들어, CAT에 대한 입력은 GATO(스페인어) 또는 KOT(러시아어)를 포함할 수도 있다.

예시적인 실시예에서, 어휘 데이터베이스는 어린이의 인지력 및 특정 학습 장애의 형태론(morphologies)에 기초하여 별도의 오류 분류(classes of errors)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 오류는 매우 전형적이고 난독증을 진단할 수 있다. 예를 들어, 어린이가 CAT를 TAC로 철자를 적으면, 시스템은 오류를 "난독증 가능성"으로 분류할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 각각의 단어 및 각각의 음소는 또한 그 특정 단어 또는 그 특정 음소가 관련된 읽기 쓰기 능력을 가르치는 임의의 수업과 관련된다. 예를 들어, CHURCH라는 단어는 CH 음소를 가르치는 수업과 관련이 있을 수 있다.

어휘 데이터베이스는 전술한 데이터의 임의의 조합을 포함할 수 있으며, 본 발명의 대상은 위의 주어진 예에서 제공된 특정 유형의 데이터로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

개인 데이터베이스

데이터베이스는 또한 개인 데이터베이스 구성 요소를 포함할 수 있다. 개인 데이터베이스 구성 요소는 위에서 언급한 학습자 프로필을 포함하여 학생에 대한 정보로 구성된다. 개인 데이터베이스 구성 요소는 또한 학생의 나이, 특정 학습 표시 또는 시험 과제(challenge), 및 학생의 모국어 및 가족 구성원 또는 애완 동물의 이름, 학생의 이름과 같은 학생에 특정된 "개인적 단어", 또는 사용자에 고유한 임의의 특수 단어를 각 "개인 단어"에 대한 동일한 정보와 함께 임의의 다른 단어에 대한 어휘 데이터베이스에, 있는 그대로 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 개인 데이터베이스는 또한 학생에 대한 응답 기록, 학생에 대한 기량 기록(예, 하나 이상의 기량 도메인에서 읽기 쓰기 능력 각각에 기반한 평가), 학생을 위한 지원 상호작용 기록(예, 학생이 힌트 또는 아래 설명된 다른 도움을 얼마나 자주 받았는지) 또는 이들의 조합을 포함한다.

기량 데이터베이스

예시적인 실시예에서, 데이터베이스는 또한 학생이 평가되어야 할 수 있는 임의의 읽기 쓰기 능력 또는 사전 읽기 쓰기 능력을 기록하는 기량 데이터베이스 구성 요소를 포함한다. 기량 데이터베이스에는 예를 들어, 물리적 교구 기량, 기억력, 지각력, 정신 모델링 기량 및 이러한 기량의 종합 기량으로의 임의 조합이 포함된다.

커리큘럼 데이터베이스

예시적인 실시예에서, 데이터베이스는 또한 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소를 포함한다. 커리큘럼 데이터베이스에는 적어도 하나의 커리큘럼이 포함되어 있으며, 각 커리큘럼은 수업으로 구성되고, 각 수업은 과제로 구성된다. 커리큘럼 데이터베이스에는 커리큘럼과 관련된 게임 및 개방형 탐색 활동도 포함될 수 있다. 본 발명의 대상의 예시적인 실시예에서의 커리큘럼의 구성 요소는 위에 설명되었다.

상호작용 데이터베이스 지원

예시적인 실시예에서, 데이터베이스는 또한 지원 상호작용 데이터베이스 구성 요소를 포함한다. 지원 상호작용 데이터베이스 구성 요소는 하나 이상의 격려 메시지(예, "할 수 있다!"), 과제 완료 방법에 대한 제안 및 힌트(예, "당신에게 필요한 문자는 둥글다!"), 교육 모델, 개입, 또는 이들의 조합을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 시스템은 학생이 과제 완료 중에 오류를 범하거나 과제 완료 중에 비정상적으로 오랫동안 일시 중지하는 경우를 감지하고, 지원 상호작용 데이터베이스에서 적절한 개입을 찾는다. 적절한 개입은 격려, 간단한 힌트, 더 자세한 설명 또는 이들의 조합일 수 있다.

현재 설명된 주제는 설명된 특정 측면으로 제한되지 않고 따라서 변경될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 측면만을 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.

값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 명확하게 달리 나타내지 않는 한, 하한 단위의 10 분의 1까지의, 그 범위의 상한 및 하한 사이의 각 중간 값, 및 그 언급된 범위의 임의의 다른 언급된 값 또는 중간 값이 본 발명의 대상에 포함된다는 것을 이해할 것이다. 이들 더 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 더 작은 범위에 포함될 수 있으며, 언급된 범위에서 특별히 제외된 제한에 따라 본 발명의 대상에 포함된다. 명시된 범위가 한계 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 포함된 한계 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위도 본 발명의 대상에 포함된다.

특정 범위는 본 명세서에서 "약"이라는 용어가 선행되는 값과 함께 제시된다. 용어 "약"은 그 용어가 선행되는 숫자에 가깝거나 근접한 숫자뿐만 아니라 그 용어가 선행된 정확한 숫자에 대한 문자적 지원을 제공하기 위해 사용된다. 숫자가 구체적으로 인용된 숫자에 가깝거나 근접한지 여부를 결정할 때, 인용되지 않은 가까운 숫자 또는 근접한 숫자는 그것이 제시된 문맥에서 구체적으로 인용된 숫자와 실질적으로 동일한 숫자일 수 있다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명의 대상이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 대상의 실시 또는 시험에 사용될 수도 있지만, 대표적인 예시적인 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.

본 명세서 및 첨부된 청구 범위에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "일", "하나의" 및 "그"는 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다는 점에 유의한다. 청구 범위는 임의의 선택적 요소를 배제하도록 작성될 수 있다는 점에 유의한다. 따라서, 이 진술은 청구 범위 요소의 인용 또는 "부정적인" 한정의 사용과 관련하여 "단독", "전용" 등과 같은 배타적 용어 사용에 대한 선행 기반으로 사용하려는 것이다.

본 개시 내용을 읽을 때 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 바와 같이, 본 명세서에 기술되고 예시된 각각의 개별적인 측면은 본 발명의 대상의 범위를 벗어나지 않고 다른 몇몇의 특징으로부터 용이하게 분리되거나 결합될 수 있는 별개의 구성 요소 및 특징을 갖는다. 언급된 모든 방법은 언급된 이벤트의 순서 또는 논리적으로 가능한 다른 순서로 수행될 수 있다.

비록 본 발명의 대상의 예시적인 실시예가 명확한 이해를 위해 예시 및 예를 통해 일부 상세하게 설명되었으나, 특정 변경 및 수정이 첨부된 청구 범위의 범주를 벗어나지 않는 범위에서 이루어질 수 있다는 점은 본 발명의 대상의 암시에 비추어 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 매우 분명히 이해될 것이다.

따라서, 전술한 내용은 현재 개시된 발명의 대상의 원리를 단지 예시한 것이다. 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 대상의 원리를 구현하고 그 범위 내에 포함되는 다양한 구성을 생각해 낼 수 있다는 점을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 인용된 모든 예 및 조건부 언어는 주로 독자가 본 발명의 대상의 원리 및 발명자들이 기술을 발전시키는 데 기여한 개념을 이해하는 데 도움을 주기 위한 것이며, 이러한 구체적으로 인용된 예 및 조건에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 본 발명의 대상의 원리 및 측면뿐만 아니라 그 특정 예를 언급하는 모든 서술은 이의 구조적 및 기능적 등가물을 모두 포함하려는 것이다. 또한, 이러한 등가물에는 현재 알려진 등가물과 미래에 개발될 등가물, 즉 구조에 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발된 모든 요소가 모두 포함된다. 따라서, 본 발명의 대상의 범주를 본 명세서에 도시되고 설명된 예시적인 측면으로 제한하려는 의도는 없다.

Claims

교습을 위한 시스템으로서,
복수의 기호 교구와,
임의의 기호 교구의 신원(identity) 및 위치를 결정할 수 있고 상기 신원 및 위치를 컴퓨팅 장치에 전달할 수 있는 기호 식별 장치와,
상기 기호 식별 장치에 연결된 학생 컴퓨팅 장치 - 상기 학생 컴퓨팅 장치는 프로세서, 메모리, 및 상기 기호 식별 장치에 연결하기 위한 인터페이스를 포함함 - 와,
데이터베이스를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 기호 식별 장치로부터 기호 식별 데이터를 수신하는 것과,
사용자에게 정보를 제공하는 것을 포함하는 동작을 수행하기 위한 소프트웨어 및 데이터에 의해 구성되고,
상기 데이터베이스는,
상기 기호 식별 장치에 연결된 적어도 하나의 프로세서로부터 학생 응답 데이터를 수신하는 것과,
학생 이해도를 결정하기 위해 상기 기호 식별 장치에 연결된 적어도 하나의 프로세서로부터 상기 학생 응답 데이터를 평가하는 것과,
적어도 하나의 데이터베이스 구성 요소를 변경하는 것과,
교습 데이터로 상기 기호 식별 장치에 연결된 적어도 하나의 프로세서에 응답하는 것을 포함하는 동작을 수행하기 위한 소프트웨어 및 데이터를 통해 구성되며,
상기 데이터베이스는
개인 데이터베이스 구성 요소 - 상기 개인 데이터베이스 구성 요소는,
개별 학생을 위한 수업 계획과,
개별 학생의 응답 기록과,
개별 학생의 기량 기록과,
개별 학생의 지원 상호작용 기록과,
개별 학생의 특정 학습 표시 기록과,
적어도 하나의 개인 단어 - 개인 단어는, 가족 구성원 또는 애완 동물의 이름, 상기 사용자의 이름, 상기 사용자에 고유한 특수 단어의 카테고리에서 선택됨 - 와,
상기 적어도 하나의 개인 단어의 발음과,
상기 적어도 하나의 개인 단어를 포함하는 음소와,
상기 적어도 하나의 개인 단어와 관련된 이미지와,
상기 적어도 하나의 개인 단어와 관련된 데이터와,
상기 적어도 하나의 개인 단어와 관련된 적어도 하나의 운율 단어와,
상기 적어도 하나의 개인 단어와 관련된 적어도 하나의 동음이의어, 및
학생들이 상기 적어도 하나의 개인적인 단어를 철자화할 때 공통적으로 범하는 적어도 하나의 오류 중 적어도 하나를 포함함 - 와,
어휘 데이터베이스 컴포넌트 - 상기 어휘 데이터베이스 컴포넌트는
적어도 하나의 단어와,
상기 적어도 하나의 단어의 발음과,
상기 적어도 하나의 단어를 포함하는 음소와,
상기 적어도 하나의 단어와 관련된 이미지와,
상기 적어도 하나의 단어와 관련된 데이터와,
상기 적어도 하나의 단어와 관련된 적어도 하나의 운율 단어와,
상기 적어도 하나의 단어와 관련된 적어도 하나의 동음이의어와,
학생들이 상기 적어도 하나의 단어를 철자화할 때 공통적으로 범하는 하나 이상의 오류와,
상기 적어도 하나의 단어의 외국어로의 적어도 하나의 번역과,
적어도 하나의 음절과,
적어도 하나의 음절의 발음, 및
상기 적어도 하나의 음절을 포함하는 음소 중 적어도 하나를 포함함 - 와,
기량 데이터베이스 구성 요소 - 상기 기량 데이터베이스 구성 요소는.
적어도 하나의 물리적 교구 기량과,
적어도 하나의 기억력과,
적어도 하나의 지각력과,
적어도 하나의 정신 모델링 기량, 및
집합 기량으로의 적어도 하나의 기량의 조합 중 적어도 하나를 포함함 - 와,
커리큘럼 데이터베이스 구성 요소 - 상기 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소는,
적어도 하나의 커리큘럼과,
적어도 하나의 수업과,
적어도 하나의 과제와,
적어도 하나의 게임, 및
적어도 하나의 개방형 탐사 활동 중 적어도 하나를 포함함 - 와,
지원 상호작용 데이터베이스 구성 요소 - 상기 지원 상호작용 데이터베이스 구성 요소는,
적어도 하나의 격려와,
적어도 하나의 제안과,
적어도 하나의 힌트와
적어도 하나의 교육 모델, 및
적어도 하나의 개입 중 적어도 하나를 포함함 - 를 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터베이스 전체는 클라우드에 위치하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터베이스의 일부는 상기 학생 컴퓨팅 장치에 위치하고, 상기 데이터베이스의 일부는 클라우드에 위치하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 학생 컴퓨팅 장치와 구별되는 교사 컴퓨팅 장치를 더 포함하고,
상기 교사 컴퓨팅 장치는 원격 인터페이스를 통해 상기 학생 컴퓨팅 장치와 통신하는
시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 데이터베이스의 일부는 상기 학생 컴퓨팅 장치에 위치하고,
상기 데이터베이스의 일부는 상기 교사 컴퓨팅 장치에 위치하며,
상기 데이터베이스의 일부는 클라우드에 위치하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는
사용자에게 적어도 하나의 과제를 제시하는 것 - 상기 과제는 기호 교구를 상기 기호 식별 도크에 연결함으로써 완료될 수 있음 - 과,
상기 사용자가 상기 적어도 하나의 과제를 완료하면, 정확하게 완료된 과제의 비율과 상기 사용자가 범한 오류의 카테고리를 결정하는 것과,
상기 개인 데이터베이스 구성 요소에 상기 정확하게 완료된 과제의 비율과 상기 오류의 카테고리를 기록하는 것과,
상기 사용자가 범한 오류의 카테고리에서 오류를 수정하기 위한 적어도 하나의 타겟 과제를 상기 사용자에게 제공하는 것을 포함하는 동작을 수행하도록 더 구성되는
시스템.
제 6 항에 있어서,
과제는 카테고리로 구성되고, 상기 카테고리는
음운 인식과 관련된 과제와,
문자-음성 대응관계와 관련된 과제와,
자음 혼합 및 이중화와 관련된 과제와,
복합 모음과 관련된 과제와,
다음절 단어와 관련된 과제를 포함하는
시스템.
제 6 항에 있어서,
과제는 핵심 기량 도메인으로 구성되며, 상기 핵심 기량 도메인은
인쇄 개념과,
음운 인식과,
파닉스와,
철자 및 쓰기와,
어휘와,
유창성과,
이해도를 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 기호 교구는 문자 형상을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 기호 교구는 숫자 형상을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 기호 교구는 표의 문자 형상(logographic shapes)을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 기호 교구는 기호 형상을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 기호 식별 도크에 연결된 모든 기호 교구를 식별하는 것과,
상기 기호 교구에 대한 발음을 생성하는 것과,
상기 사용자에게 발음을 제시하는 것을 포함하는 동작을 수행하도록 더 구성되는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 학생 컴퓨팅 장치는 태블릿인
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 학생 컴퓨팅 장치 및 상기 기호 식별 도크는 서로 무선으로 연결되는
시스템.
기호 교구를 가르치는 방법으로서,
학생에게 복수의 기호 교구 및 기호 식별 도크를 제시하는 단계 - 상기 기호 교구는 상기 기호 식별 도크에 배치될 수 있고, 상기 기호 식별 도크는 그 위에 배치된 기호 교구를 식별하며, 상기 기호 식별 도크는 학생 컴퓨팅 장치와 연결됨 - 와,
상기 학생에게 첫 번째 과제를 제시하는 단계 - 과제는 상기 기호 식별 도크에 상기 기호 교구를 배치하여 완료될 수 있고, 상기 첫 번째 과제는 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소에서 유도되며, 상기 커리큘럼 데이터베이스 구성 요소는,
적어도 하나의 수업을 포함하는 적어도 하나의 커리큘럼과,
적어도 하나의 과제를 포함하는 적어도 하나의 수업과,
적어도 하나의 과제와,
적어도 하나의 게임, 및
적어도 하나의 개방형 탐사 활동 중 적어도 하나를 포함함 - 와,
상기 첫 번째 과제에 응답하여 상기 기호 식별 도크에 연결된 임의의 기호 교구를 검출하는 단계와,
상기 첫 번째 과제가 정확하게 수행되었는지 판단하는 단계와,
상기 첫 번째 과제가 부정확하게 수행된 경우 상기 학생이 범한 오류 유형을 결정하는 단계와,
상기 첫 번째 과제에 대한 상기 학생의 반응을 사용하여,
적어도 하나의 물리적 교구 기량과,
적어도 하나의 기억력과,
적어도 하나의 지각력과,
적어도 하나의 정신 모델링 기량 및
기량의 종합 기량으로의 적어도 하나의 조합 중 적어도 하나에 대한 학생의 기량 수준을 평가하는 단계와,
개인 데이터베이스 구성 요소에 학생의 기량 수준을 기록하는 단계 - 상기 개인 데이터베이스 구성 요소는
개별 학생을 위한 수업 계획과,
상기 개별 학생의 응답 기록과,
상기 개별 학생의 기량 기록과,
상기 개별 학생의 지원 상호작용 기록, 및
상기 개별 학생의 특정 학습 표시 기록 중 적어도 하나를 포함함 - 를 포함하는
방법.
제 16 항에 있어서,
상기 첫 번째 과제에 응답하여 각각의 문자 교구가 상기 기호 식별 도크에 연결된 후, 상기 연결이 정확한지 여부를 판정하는 단계와,
상기 연결이 부정확한 경우,
적어도 하나의 격려와,
적어도 하나의 제안과,
적어도 하나의 힌트와,
적어도 하나의 교육적 모델, 및
적어도 하나의 개입 중 적어도 하나를 상기 학생에게 제공하는 단계를 더 포함하는
방법.
제 16 항에 있어서,
상기 첫 번째 과제에 응답하여 상기 기호 식별 도크에 연결된 임의의 두 개의 문자 교구 사이의 시간 간격을 모니터링하는 단계와,
어떠한 시간 간격이 미리 정해진 시간 간격보다 긴 경우,
적어도 하나의 격려와,
적어도 하나의 제안과,
적어도 하나의 힌트와,
적어도 하나의 교육적 모델, 및
적어도 하나의 개입 중 적어도 하나를 상기 학생에게 제공하는 단계를 더 포함하는
방법.
제 16 항에 있어서,
상기 첫 번째 과제에 대한 상기 학생의 응답이 부정확한 경우, 상기 학생에게 두 번째 과제를 제시하는 단계 - 상기 두 번째 과제는 상기 학생이 범한 오류 유형에 초점을 맞추기 위한 타겟 개입을 포함함 - 를 더 포함하는
방법.
제 16 항에 있어서,
첫 번째 과제에 대한 학생의 응답이 정확한 경우, 상기 학생에게 두 번째 과제를 제시하는 단계 - 상기 두 번째 과제는 상기 첫 번째 과제와 동일한 유형의 과제를 포함하고 상기 첫 번째 과제보다 더 빠른 응답 시간을 요구함 - 를 더 포함하는
방법.
제 16 항에 있어서,
상기 첫 번째 과제에 대한 학생의 응답이 정확한 경우, 상기 학생에게 두 번째 과제를 제시하는 단계 - 상기 두 번째 과제는 첫 번째 과제보다 더 심화된 것임 - 를 더 포함하는
방법.
파닉스를 가르치는 방법으로서,
학생에게 복수의 기호 교구 및 기호 식별 도크를 제시하는 단계 - 상기 기호 교구는 상기 기호 식별 도크에 배치될 수 있고, 상기 기호 식별 도크는 그 위에 배치된 기호 교구를 식별하며, 상기 기호 식별 도크는 학생과 컴퓨팅 장치와 연결되고, 상기 학생 컴퓨팅 장치는 적어도 하나의 이펙터(effector)를 포함함 - 와,
상기 기호 식별 도크에 연결된 임의의 기호 교구를 검출하고 식별하는 단계와,
상기 기호 교구에 대한 발음을 생성하는 단계와,
상기 적어도 하나의 이펙터를 사용하여 상기 발음을 상기 학생에게 제시하는 단계를 포함하는
방법.