KR20230149164A - 수 연산용 교구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일 숫자나 서로 다른 숫자 또는 연산기호가 각각 기재되거나, 복수의 색상이나 디자인 패턴으로 이루어지는 복수개의 수타일; 및 상기 수타일이 설정된 매트릭스 패턴으로 복수개 올려지는 제1영역과, 상기 제1영역을 제외한 영역에 정답으로 간주된 하나의 수타일이 올려지는 제2영역이 형성된 백보드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구를 제공한다.

Description

수 연산용 교구{teaching tools for calculation}

본 발명은 수 연산용 교구에 관한 것으로서, 학습자가 스스로 수의 개념과 연산 법칙을 용이하게 습득할 수 있도록 하는 수 연산용 교구에 관한 것이다.

일반적으로 학습자는 수(數)와 양(量)을 헤아리거나 측정하는 것을 통하여 수학이라는 학문을 학습하게 된다.

이러한 수학은 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 사칙 연산을 기초로 하여 학습이 시작되고, 좀 더 어려운 수학 연산방법을 다루는 교육으로 진행된다. 따라서, 초등학교 저학년 시기에 진행되는 사칙연산 수업이 앞으로 진행될 수학 교육의 가장 기본이 된다고 볼 수 있다.

결국, 수학의 기초는 덧셈과 뺄셈이라 할 수 있는데, 미취학 아동 및 초등학교 저학년인 학습자의 경우, 덧셈, 뺄셈 등을 공부하는 것 자체가 새로운 원리를 깨우쳐야 하는 과정이기에 그 기본 원리를 습득하는데 어려움이 있을 수 있다.

또한, 현재 어린이들에게 덧셈 및 뺄셈을 가르치는 방법은 연산의 원리를 단순히 이론에 입각하여 반복학습 또는 암기식 내지는 주입식으로 교육하고 있으므로, 어린이들이 흥미를 잃게 되면서 학습을 기피하게 되고, 결국 학습한 내용을 쉽게 잊어버리게 되어 교육의 효과가 극히 미흡하게 되는 문제가 있다.

그러나, 이러한 문제를 해결하기 위해 스스로 학습법을 내세우는 놀이나 게임을 접목한 교구들이 개발되고 있지만, 획일적인 구성으로 인해 특정 학습 요소만을 포함하고 있어 다양한 학습 과정을 익히는데 어려움이 있다.

한국공개특허공보 제10-2019-0102576호(2019.09.04 공개)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 숫자와 연산기호 등이 기재된 수타일과, 수타일을 올려 놓을 수 있는 백보드 및 세이펜을 이용하여 수의 개념과 연산법칙을 놀이 형태로 습득시킬 수 있는 수 연산용 교구를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 하나의 교구를 이용하여 다양한 방법으로 수와 양 및 연산법칙을 스스로 학습할 수 있는 수 연산용 교구를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 동일 숫자나 서로 다른 숫자 또는 연산기호가 각각 기재되거나, 복수의 색상이나 디자인 패턴으로 이루어지는 복수개의 수타일; 및 상기 수타일이 설정된 매트릭스 패턴으로 복수개 올려지는 제1영역과, 상기 제1영역을 제외한 영역에 정답으로 간주된 하나의 수타일이 올려지는 제2영역이 형성된 백보드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구를 제공한다.

상기 수타일은 사각형의 판재 형상에서 적어도 하나 또는 복수개의 꼭지점이 경사지도록 커팅된 커팅영역을 포함하는 낱개 타일과, 상기 낱개 타일이 설정 패턴으로 복수개씩 연결된 묶음 타일을 포함하며, 상기 낱개 타일과 묶음 타일은 하나 또는 복수의 색상으로 이루어지고, 기재된 숫자에 인접하여 마련된 색상 언더바를 포함할 수 있다.

상기 수 연산용 교구는 상기 수타일 또는 백보드에 인접하는 경우, 상기 수타일의 숫자나 연산기호에 따른 출력신호 또는 상기 백보드에서 발생되는 출력신호를 감지하여 소리 또는 진동으로 출력하는 세이펜을 더 포함할 수 있다.

상기 백보드는 상기 제1영역 및 제2영역을 제외한 영역에서 상기 세이펜에 저장된 복수의 언어 중 하나를 실행시키는 언어 표식이 마련되는 제3영역과, 상기 제1영역 내지 제3영역을 제외한 영역에서 상기 세이펜에 저장된 복수개의 수 연산 퀴즈들을 실행시키는 퀴즈 표식이 마련되는 제4영역을 포함할 수 있다.

상기 백보드는 상기 제1영역 내지 제4영역을 제외한 영역에 배치되고, 상기 세이펜이 제공한 퀴즈의 정답을 확인한 것으로 인지시키는 정답 표식이 마련되는 제5영역을 포함할 수 있다.

상기 수 연산용 교구는 상기 세이펜을 통해서 인식할 수 있도록 상기 백보드와 별도로 구비된 백버튼을 더 포함하고, 상기 백버튼은 상기 제1영역, 제3영역 및 제4영역을 추가적으로 포함하며, 상기 제1영역에 1에서 100까지 숫자가 기재되고, 상기 제3영역에 언어 표식이 마련되며, 상기 제4영역에 퀴즈 표식이 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 수 연산용 교구에 따르면,

첫째, 수의 개념 및 연산 법칙과 관련한 학습을 스스로 할 수 있도록 유도할 수 있고,

둘째, 백보드와 수타일 및 세이펜을 이용하여 다양한 학습 관련 컨텐츠를 구성할 수 있으며,

셋째, 수타일에 커팅영역을 추가하여 퍼즐 방식의 수타일을 용이하게 파지함과 동시에 색상 언더바를 추가하여 수타일의 숫자 크기 별 군의 분류가 용이해지고,

넷째, 보석 형상과 같은 다양한 색상과 패턴의 수타일을 이용하여 학습자로 하여금 호기심과 함께 참여 의지를 향상시킬 수 있으며,

다섯째, 백버튼을 통해서 일일이 수타일을 찾을 필요 없이 정답을 빨리 제시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수 연산용 교구를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 백보드를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 수타일을 도시하는 참고도이다.
도 4는 낱개 타일과 묶음 타일로 이루어진 수타일을 보석 형상으로 도시하는 참고도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수 연산용 교구의 백버튼을 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수 연산용 교구의 세이펜을 도시하는 측면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 수 연산용 교구를 이용하여 활용할 수 있는 퀴즈를 예시적으로 도시하는 참고도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수 연산용 교구를 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 백보드를 도시하는 평면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수 연산용 교구(100)는 백보드(110)와 수타일(120)을 포함한다.

먼저, 백보드(110)는 대략 사각형의 형상을 가지는 얇은 판재 형상으로 이루어진다.

백보드의 중심에는 가장 큰 영역에 걸쳐서 제1영역(A1)이 배치되고, 백보드의 외곽에서 상부 중심에 제2영역(A2)이 배치되며, 제2영역(A2)을 중심으로 좌측에 제3영역(A3)이 마련되고, 제2영역(A2)의 우측에 제4영역(A4)이 마련되며, 제4영역(A4)의 우측에서 모서리에 인접하여 제5영역(A5)이 마련된다. 물론, 제1영역(A1)을 제외한 제2영역(A2) 내지 제5영역(A5)은 최적설계 과정에서 그 위치가 변경될 수 있다.

제1영역(A1)은 수타일이 올려지는 부분으로써, 예컨대 숫자 1에서 100까지 각각 가로*세로 열 개씩 격자패턴 또는 매트리스 패턴으로 수타일이 올려질 수 있다. 물론, 후기할 수타일(120)의 종류에 따라서 숫자가 적혀진 숫자타일 이외에 연산 기호가 적혀있는 연산타일, 이미지나 캐릭터가 인쇄된 특수타일이 선택적으로 올려질 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1영역(A1)에는 각각의 수타일이 올려지는 영역을 분할하는 격벽(W)이 구비될 수 있다. 물론, 제1영역(A1)은 분할되지 않은 하나의 영역으로 이루어지고, 각각의 수타일(120)이 측방향으로 서로 접촉하도록 올려질 수도 있다.

그리고, 제2영역(A2)은 하나의 수타일이 올려질 수 있도록 수타일의 크기에 대응하는 크기로 이루어진다. 예컨대, 제2영역(A2)은 정답으로 간주되는 하나의 수타일이 올려지고, 이후 정답을 확인하는 과정에서 오답인 경우 수타일을 교체하여 올려놓을 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 제2영역(A2)은 적어도 둘 이상의 수타일이 올려질 수 있도록 둘 이상의 수타일의 크기에 대응하는 크기로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 정답으로 간주되는 수타일이 2개인 경우, 2개의 수타일이 올려질 수 있도록 자리가 마련될 수도 있다.

여기서, 제2영역(A2)은 제1영역(A1)과 서로 분리된 영역에 배치된다.

또한, 제3영역(A3)은 백보드(110)의 외곽 영역에 배치되되, 복수의 언어 표식(111)이 마련된다. 예컨대, 도 2와 같이, 한국어를 한자 수사로 출력하는 제1한국어 표식(1111)과, 우리말 수사로 출력하는 제2한국어 표식(1112)이 마련되고, 이 외에도 영어 표식(1113)과 중국어 표식(1114)이 마련된다. 물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 추가적으로 일본어, 스페인어 등의 외국 언어 표식이 더 마련될 수 있다.

제3영역(A3)의 언어 표식(111)은 후기할 세이펜에 저장된 언어 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 설정할 수 있다. 여기서 각종 표식은 인디케이터의 일종으로써 세이펜이 인식할 수 있는 위치를 나타내고, 버튼이라고 표현할 수도 있다.

그리고, 제4영역(A4)은 세이펜에 저장된 복수개의 수 연산 퀴즈들을 실행하도록 복수개의 퀴즈 표식(112)이 마련된다. 도 2에서는 퀴즈 표식(112)이 단순히 번호로만 표시되어 있지만, 다양한 패턴이나 이미지를 이용한 표시도 가능하다.

마지막으로, 제5영역(A5)은 세이펜이 제공한 퀴즈의 정답을 확인한 것으로 인지시키는 정답 표식(또는, OK 버튼이라 함, 113)이 마련된다. 예컨대, 정답 표식(113)은 세이펜으로 하여금 다음 단계로 넘어갈 수 있는 출력 신호를 제공하며, 정답의 확인은 학습자 또는 학습자의 관리자(예컨대, 부모나 선생님과 같이 학습자의 학습을 지도하는 자)가 할 수 있다.

그리고, 백보드에는 추가적으로 게임의 시작과 끝을 선택할 수 있도록 게임 시작표식과 게임끝 표식이 마련된 제6영역(A6)을 포함한다.

도 3a는 도 1에 나타낸 수타일의 앞면을 도시하는 참고도이고, 도 3b는 도 1에 나타낸 수타일의 뒷면을 도시하는 참고도이며, 도 4는 낱개 타일과 묶음 타일로 이루어진 수타일을 보석 형상으로 도시하는 참고도이다.

수타일(120)은 도 3a에 도시된 바와 같이 숫자가 기재된 숫자타일과, 연산기호가 기재된 연산타일과, 이미지 또는 캐릭터가 그려진 특수타일과, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 색상이나 디자인 패턴으로 형성된 모양타일을 포함한다. 또한, 도 5에서 모양타일은 열 개씩 서로 직선 방향으로 연결된 묶음타일과, 하나씩 낱개로 마련된 낱개타일을 포함한다.

이렇게 다양한 수타일(120)은 각각 사각형의 판재 형상으로 이루어지고, 적어도 하나의 꼭지점에 경사도록 커팅된 커팅영역(121)을 포함한다. 즉, 수타일(120)은 오각형의 판재로 이루어진다. 이때, 커팅영역(121)은 수타일이 일부 절단되어 커팅된 영역이며, 백보드에 수타일이 올려진 상태에서도 커팅영역(121)을 통해서 학습자가 수타일을 보다 용이하게 파지할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 커팅영역(121)은 수타일(120)의 일 측 꼭지점에서 경사면으로 커팅될 수도 있고, 손가락의 곡면에 대응하도록 곡면으로 커팅될 수도 있다. 물론, 커팅영역(120)은 수타일 상에서 적어도 둘 이상의 복수의 꼭지점에 마련될 수도 있다.

또한, 숫자가 기재된 숫자타일은 숫자와 함께 복수의 군으로 분류할 수 있도록 색상 언더바(122)가 기재될 수 있다. 예컨대, 도 3a에서 숫자가 기재된 수타일을 살펴보면, 1-10의 숫자타일 군은 주황색, 11-20의 숫자타일은 귤색, 21-30의 숫자타일 군은 노란색 ··· 81-90의 숫자타일은 핑크색 및 91-100의 숫자타일 군은 다홍색으로 각 숫자타일 군의 숫자 아래 동일 군은 동일 색상으로 이루어진 색상 언더바(122)가 마련된다. 이러한 색상 언더바(122)는 학습자로 하여금 숫자가 어떠한 군에 속하는지 확인할 수 있도록 할 수 있고, 또한 숫자타일을 분류할 때 색상 언더바(122)의 색깔 별로 분류가 더 용이해지는 효과가 있다.

그리고, 도 3b에서와 같이, 색상 언더바(122)의 색상과 동일한 색상으로 숫자타일의 뒷면에 이미지 패턴(p)이 구비될 수 있다. 따라서, 숫자타일이 뒤집어진 상태에서도 이미지 패턴(p)의 색상을 통하여 어떠한 군에 속하는 숫자타일인지 확인할 수 있는 기능이 있다. 예컨대, 앞면에 숫자 “1” 과 주황색의 색상 언더바(122)가 기재된 숫자타일의 뒷면에는 주황색으로 이미지 패턴(p)이 기재될 수 있다.

숫자가 기재된 숫자타일은 1~100 수타일과, 정답 제출용 또는 연산퀴즈의 연산식을 작성하기 위한 0~10 숫자타일을 포함한다.

또한, 연산타일은 일반적으로 연산식에 사용되는 “+”, “-“, “×”, “÷”, “=”, “≤” 등과 같은 연산자 또는 부호 등이 기재되고, 특수타일은 설정된 이미지가 인쇄 또는 코팅으로 기재된다.

그리고, 디자인 패턴으로 형성된 모양타일은 도 4와 같이 묶음 타일과 낱개 타일을 포함한다.

묶음 타일은 10개의 낱개 타일이 서로 연결된 형태로 이루어지며, 각각의 묶음 타일은 서로 다른 색상이나 디자인 패턴이 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 도 4에서와 같이 묶음 타일과 낱개 타일이 서로 다른 색상으로 구성되고, 대략 보석의 형상을 모사한 형태로 이루어지는 것을 일 예로써 설명한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 디자인 패턴으로 형성된 모양타일은 대략 동일한 외관을 형성하되, 예컨대 동물형태, 게임 캐릭터 형태, 곤충형태의 디자인 패턴으로 구현될 수도 있다. 또한, 묶음 타일은 2개 이상의 복수의 낱개 타일이 연결된 복수형의 타일 구조, 예컨대 2개씩 연결된 타일 형태나, 5개씩 연결된 타일 형태로 이루어질 수도 있다.

그리고, 묶음 타일은 후기할 세이펜으로 하여금 10개의 낱개 타일과 같은 출력 신호를 감지하도록 할 수 있다.

낱개 타일은 묶음 타일을 하나씩 분리한 형태를 가지며, 색상이나 디자인 패턴은 묶음 타일과 동일하게 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 수 연산용 교구의 백버튼을 도시하는 평면도이다.

도 5를 참조하면, 백버튼(130)은 백보드에 수타일이 올려진 형태와 흡사한 구조를 제공한다.

백버튼(130)은 백보드의 제1영역(A1), 제3영역(A3) 및 제4영역(A4)이 추가적으로 마련되되, 백보드와 별개의 구성으로 이루어진다.

제1영역(A1)에는 1에서 100까지의 숫자가 기재된다. 즉, 백보드에 1에서 100까지 수타일이 올려진 형태를 제공하지만 분리되지는 않는다.

여기서, 백버튼(130)은 백보드에 비하여 크기가 작게 형성되어, 백보드 상에 정답으로 간주된 수타일을 찾아 올리는 과정을 생략하고 백버튼(130)에서 바로 정답을 인식시킬 수 있는 장점이 있다.

이와 마찬가지로, 백버튼(130)은 제3영역(A3)에 언어 표식과 제4영역(A4)에 퀴즈 표식을 마련함으로써 단순히 정답을 찾는 과정에서 또는 언어의 종류나 퀴즈의 종류를 바꾸고 싶을 때 백보드의 기능과 동일 기능을 제공할 수 있기 때문에 학습시간 또는 학습동선을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 이점이 기대된다.

물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 백보드의 정답 표식이 마련된 제5영역을 포함할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 수 연산용 교구의 세이펜을 도시하는 측면도이다.

도 6을 참조하면, 세이펜(140)은 내부에 RF(Radio Frequency) 송수신이 가능하도록 무선통신모듈(141)이 내장되고, 무선통신모듈(141)을 통하여 전송 받은 데이터를 소리 또는 진동으로 출력하는 음향모듈(142)을 포함한다.

예컨대, 세이펜(140)은 백보드, 수타일 및 백버튼에 삽입된 그래픽 패턴 코드 인쇄물 또는 반도체 칩에 선택적으로 접촉 또는 비접촉 하여 각각의 출력신호를 인식하도록 인식부(143)가 구성된다. 물론, 세이펜(140)은 모드(mode)를 변경하거나 퀴즈 순서를 변경하는 등의 기능을 위한 제1물리 버튼(144a)이 마련될 수 있다. 또한, 제1물리버튼(144a)은 숫자를 한자 수사나 우리말 수사, 또는 영어나 중국어로 언어를 변경하는데 적용될 수 있다. 그리고, 제2물리버튼(144b)은 게임 모드에서 게임을 일시 정지하거나, 또는 게임 모드를 종료하는 기능을 제공할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 세이펜(140)은 일 측면에 음량을 조절할 수 있는 제3물리버튼(미도시)이 마련될 수도 있다. 그리고, 세이펜(140)은 전원이 인가된 상태를 확인할 수 있도록 LED가 점등되는 LED 인디케이터(144c)를 포함할 수 있다. LED 인디케이터(144c)는 전원이 해제된 경우 소등될 수 있고, 또한 상술한 제1물리버튼(144a)나 제2물리버튼(144b)을 작동할 때, 작동상태를 확인할 수 있도록 깜빡일 수 있다.

따라서, 세이펜(140)은 각각의 수타일에 대한 정보와, 제3영역 내지 제5영역의 정보를 인식할 수 있고, 이에 따른 정보를 학습자가 소리나 진동으로 확인할 수 있도록 제공할 수 있다.

또한, 세이펜(140)은 데이터베이스(145)를 포함한다.

데이터베이스(145)는 제3영역의 언어 표식에 대응하는 국가별 언어 데이터(145a)와, 제4영역의 퀴즈 표식에 대응하는 퀴즈 데이터 및 세이펜이 소리로 출력하는 음원 데이터(145b)를 포함한다.

언어 데이터(145a)는 한국어, 영어, 중국어 등을 지원하는데 활용될 수 있다.

또한, 퀴즈 데이터는 수의 개념이나 연산법칙을 학습할 수 있도록 예제 개념의 퀴즈를 복수개 포함한다.

그리고, 음원 데이터(145b)는 퀴즈 데이터를 음성으로 증폭시켜 출력하거나, 퀴즈와 퀴즈 사이에서 정답을 계산하는 시간을 고려한 BGM(Back Ground Music)을 포함할 수 있다.

예컨대, 음원 데이터(145b)는 “보석 10개를 올려놓고 OK를 찍어봐”, “한 번 더 들려줄게”, “10개씩 묶음 7개를 올려놓고 OK를 찍어봐”, “20 더하기 30을 계산해봐” 등과 같이 퀴즈 데이터를 음성으로 코딩하여 제공할 수 있다. 또한 음원 데이터(145b)는 퀴즈를 먼저 음성으로 출력하고, 정답 표식을 찍는 시간(정답으로 간주된 수타일을 백보드 상에 올려놓고 OK를 찍는 순간까지의 시간) 동안 “똑딱 똑딱”과 같은 배경음을 제공함으로써 스스로 시간 내에 퀴즈를 풀 수 있도록 유도하거나, 학습자로 하여금 소정의 긴박감을 느낄 수 있도록 할 수 있다.

또한, 음원 데이터(145b)는 처음 퀴즈 출력 후, 정답을 계산할 제1시간을 주고, “한번 더 들려줄게”가 출력되며, 다시 퀴즈를 출력한 후 계속해서 정답을 계산할 제2시간을 감안한 시간으로 구성될 수 있다. 이때, 제1시간 보다 제2시간이 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 제2시간이 제1시간 보다 길게 형성되면, 스스로 정답을 도출할 수 있는 시간적인 여유가 늘어나 정답을 맞출 확률을 증대시키는데 효과적일 수 있다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 수 연산용 교구를 이용하여 활용할 수 있는 퀴즈를 예시적으로 도시하는 참고도이다. 이하에서 기술된 퀴즈는 상술한 데이터베이스의 퀴즈 데이터 또는 음원 데이터로 저장될 수 있다.

도 7a와 같이, 퀴즈 표식 중 1번 표식을 세이펜으로 인식시키면, 세이펜은 “보석 13개를 올려놓고 OK를 찍어봐”라고 출력한다. 그러면, 학습자는 보석 형상의 낱개 타일 13개 또는 묶음 타일 1개와 낱개 타일 3개를 올려놓고 정답 표식을 세이펜으로 인식시켜 퀴즈를 완료할 수 있다. 이러한 퀴즈 군은 수와 양을 눈으로 확인시킬 수 있고, 이에 따른 수와 양의 개념을 학습할 수 있도록 할 수 있다.

그리고, 도 7b와 같이, 퀴즈 표식의 8번 표식을 세이펜으로 인식시키면, 세이펜은 “34를 찾아 찍어봐”라고 출력한다. 그러면, 학습자는 백보드 상에서 정답에 해당하는 수를 찾아서 세이펜으로 인식시켜 퀴즈를 완료할 수 있다. 그리고, 추가적으로 세이펜이 “46보다 1 큰수를 찾아 찍어봐”라고 출력하면 학습자는 백보드 상에서 정답에 해당하는 수를 찾아서 세이펜으로 인식시켜 퀴즈를 완료할 수 있다. 이러한 퀴즈 군은 수와 양을 익히면서 1만큼 큰 수 또는 1만큼 작은수를 익힐 수 있기 때문에 덧셈과 뺄셈의 기초를 다질 수 있도록 할 수 있다.

그리고, 도 7c와 같이, 퀴즈 표식 중 9번 표식을 세이펜으로 인식시키면, 세이펜은 “보석 30개를 위에, 5개를 아래에 놓고 OK를 찍어봐”라고 출력한다. 그러면, 학습자는 보석 형상의 묶음 타일 3개를 위에 놓고, 낱개 타일 5개를 아래에 올려놓고 정답 표식을 세이펜으로 인식시킨다. 이때, 세이펜은 “30개에 5개를 더하니 몇 개가 되었니? 알맞은 수를 백버튼에서 찾아 찍어봐”라고 출력하며, 학습자는 정답인 35를 세이펜으로 인식시켜 퀴즈를 완료할 수 있다. 이러한 퀴즈 군은 본격적인 덧셈이나 뺄셈의 연산방법을 학습할 수 있도록 할 수 있다.

마지막으로, 도 7d와 같이, 본 발명의 수 연산용 교구는 백보드와 수타일을 이용하여 수의 개념이나 연산법칙을 활용할 수 있는 게임을 제공할 수 있다.

예컨대, 백보드 가장자리 부분에 특수타일 6개를 자유롭게 놓고, 숫자가 기재된 수타일을 모든 학습자가 10개씩 가져가서 게임을 시작한다. 순서대로 번갈아 가면서, 앞서 시작한 사람이 올려 놓은 타일과 앞자리나 뒷자리가 같은 숫자의 수타일을 연결해서 올려 놓는다. 이때, 특수타일 자리에 타일을 놓는 사람이 특수 타일을 가져갈 수 있다. 놓을 타일이 없는 경우, 쌓여 있는 뒤집어진 나머지 타일 중 하나를 가져가고 다음 사람에게 차례를 넘긴다. 마지막 자리까지 타일을 모두 놓거나, 어느 한 학습자가 타일을 모두 놓으면 게임이 종료된다. 여기서 학습자 별로 가져간 특수타일의 별 개수를 더하고, 타일이 가장 적게 남은 사람은 +3점을, 타일을 모두 놓은 사람은 +5점을 하여 점수를 계산한 후 승패를 결정한다.

이러한 게임 군은 수와 양의 개념을 모두 학습할 수 있으면서 점수를 계산하는 과정에서 연산법칙을 활용할 수 있기 때문에 학습 효과를 높일 수 있고, 게임을 통해서 지루하지 않게 학습이 이루어지기 때문에 학습에 흥미를 유도할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 수 연산용 교구에 의하면, 수의 개념 및 연산 법칙과 관련한 학습을 스스로 할 수 있도록 유도할 수 있고, 백보드와 수타일 및 세이펜을 이용하여 다양한 학습 관련 컨텐츠를 구성할 수 있으며, 수타일에 커팅영역을 추가하여 퍼즐 방식의 수타일을 용이하게 파지함과 동시에 색상 언더바를 추가하여 수타일의 숫자 크기 별 군의 분류가 용이해지고, 보석 형상과 같은 다양한 색상과 패턴의 수타일을 이용하여 학습자로 하여금 호기심과 함께 참여 의지를 향상시킬 수 있으며, 백버튼을 통해서 일일이 수타일을 찾을 필요 없이 정답을 빨리 제시할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위+에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100: 수 연산용 교구
110: 백보드
120: 수타일
130: 백버튼
140: 세이펜

Claims (6)

1. 동일 숫자나 서로 다른 숫자 또는 연산기호가 각각 기재되거나, 복수의 색상이나 디자인 패턴으로 이루어지는 복수개의 수타일; 및
   상기 수타일이 설정된 매트릭스 패턴으로 복수개 올려지는 제1영역과, 상기 제1영역을 제외한 영역에 정답으로 간주된 하나의 수타일이 올려지는 제2영역이 형성된 백보드;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수타일은,
   사각형의 판재 형상에서 적어도 하나 또는 복수개의 꼭지점이 경사지도록 커팅된 커팅영역을 포함하는 낱개 타일과,
   상기 낱개 타일이 설정 패턴으로 복수개씩 연결된 묶음 타일을 포함하며,
   상기 낱개 타일과 묶음 타일은 하나 또는 복수의 색상으로 이루어지고,
   기재된 숫자에 인접하여 마련된 색상 언더바를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수타일 또는 백보드에 인접하는 경우, 상기 수타일의 숫자나 연산기호에 따른 출력신호 또는 상기 백보드에서 발생되는 출력신호를 감지하여 소리 또는 진동으로 출력하는 세이펜을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 백보드는,
   상기 제1영역 및 제2영역을 제외한 영역에서 상기 세이펜에 저장된 복수의 언어 중 하나를 실행시키는 언어 표식이 마련되는 제3영역과,
   상기 제1영역 내지 제3영역을 제외한 영역에서 상기 세이펜에 저장된 복수개의 수 연산 퀴즈들을 실행시키는 퀴즈 표식이 마련되는 제4영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 백보드는,
   상기 제1영역 내지 제4영역을 제외한 영역에 배치되고, 상기 세이펜이 제공한 퀴즈의 정답을 확인한 것으로 인지시키는 정답 표식이 마련되는 제5영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 세이펜을 통해서 인식할 수 있도록 상기 백보드와 별도로 구비된 백버튼을 더 포함하고,
   상기 백버튼은,
   상기 제1영역, 제3영역 및 제4영역을 추가적으로 포함하며,
   상기 제1영역에 1에서 100까지 숫자가 기재되고, 상기 제3영역에 언어 표식이 마련되며, 상기 제4영역에 퀴즈 표식이 마련되는 것을 특징으로 하는 수 연산용 교구.