KR102665736B1 - Block teaching apparatus for cognitive learning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 블록이 포함된 인지학습용 교구(교육용 도구/툴)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 학습효과를 향상시킬 수 있는 인지학습용 블록교구에 관한 것이다.The present invention relates to a cognitive learning aid (educational tool/tool) containing blocks, and more specifically, to a cognitive learning block aid that can improve the user's learning effect.
학습을 보조하는 교육용 도구(이하, 교구)들은 다양한 형태로 개발되어 왔다. 교사의 정보전달이 중심이 되는 학습에서 이들을 통상 보조적인 역할을 하지만, 학습자의 사고와 행동이 중심이 되는 인지학습용 교구들은 학습 시 보다 핵심적인 역할을 할 수 있다.Educational tools (hereinafter referred to as teaching aids) to assist learning have been developed in various forms. They usually play an auxiliary role in learning that focuses on the teacher's delivery of information, but cognitive learning materials that focus on the learner's thoughts and actions can play a more core role in learning.
예를 들어, 인지 훈련, 사고력 개발 등을 위해 블록들을 맞추거나 조립하는 형태의 교구를 학습자가 직접 다루게 할 수 있고, 이를 통해 인지 발달 중인 유아나, 인지 능력이 저하된 성인(예 치매노인 등)의 인지능력을 향상시킬 수 있다. 그러한 블록교구의 예가 대한민국 실용신안20-0260817등에 개시되어 있다.For example, for cognitive training, development of thinking skills, etc., learners can directly handle materials in the form of matching or assembling blocks, which can help children who are cognitively developing or adults with reduced cognitive abilities (e.g., elderly people with dementia, etc.) Can improve cognitive ability. An example of such a block teaching aid is disclosed in Korea Utility Model No. 20-0260817, etc.
그러나 이러한 블록교구들은 개발된 지 오랜 시간이 지났음에도 블록의 형태 등에 미미한 변화가 있을 뿐 오래전 사용방식을 답습하여 학습효과 개선을 기대하기 어려운 문제가 있었다. 특히 종래의 블록교구들은 인지 능력이 부족한 사용자에 대한 자발적 학습유도, 학습 효율성의 증대 측면 등에서 아쉬운 점이 많아 개선이 필요하였다.However, even though it has been a long time since these block teaching aids were developed, there are only minor changes in the shape of the blocks, and there is a problem in that it is difficult to expect improved learning effects because they follow old methods of use. In particular, the existing block teaching aids had many shortcomings in terms of encouraging voluntary learning for users with limited cognitive ability and increasing learning efficiency, so improvements were needed.
본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인지학습 시 사용자의 학습효과를 향상시킬 수 있는 인지학습용 블록교구를 제공하는 것이다. The technical problem of the present invention is to solve these problems and provide a cognitive learning block tool that can improve the user's learning effect during cognitive learning.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명에 의한 인지학습용 블록교구는, 위치가 다른 복수의 홈이 규칙적으로 뚫려 있는 블록판과, 상기 홈에 삽입할 수 있는 복수의 컬러블록을 포함하여, 주어진 도형의 모양과 색상을 상기 홈과 상기 컬러블록의 선택적 결합으로 상기 블록판에 표현할 수 있게 되어있는 인지학습용 블록교구에 있어서, 상기 홈의 내면에 상기 컬러블록의 색상 수와 동일한 수로 배치된 복수의 접촉스위치; 및 상기 컬러블록의 외면에 띠 형상으로 형성되어 복수의 상기 접촉스위치 중 어느 하나와 중첩되되 상기 컬러블록의 색상에 따라 위치가 달라지는 스위칭밴드를 더 포함하여, 복수의 상기 접촉스위치로부터 감지된 상기 스위칭밴드의 위치에 따라 상기 홈에 삽입된 상기 컬러블록의 색상이 자동 판별된다.The block teaching tool for cognitive learning according to the present invention includes a block plate in which a plurality of grooves at different positions are regularly drilled, and a plurality of color blocks that can be inserted into the grooves, and the shape and color of a given figure are mixed with the grooves. In the block teaching tool for cognitive learning that can be expressed on the block board by selectively combining the color blocks, a plurality of contact switches arranged on the inner surface of the groove in the same number as the number of colors of the color blocks; And a switching band formed in a strip shape on the outer surface of the color block and overlapping with one of the plurality of contact switches, the position of which varies depending on the color of the color block, the switching detected from the plurality of contact switches. The color of the color block inserted into the groove is automatically determined according to the position of the band.
복수의 상기 접촉스위치는, 상기 홈의 길이방향을 따라 연속적으로 배치되고, 상기 스위칭밴드는, 상기 컬러블록의 색상에 따라 상기 컬러블록의 말단으로부터 이격된 간격이 다르게 형성되어 있을 수 있다.The plurality of contact switches may be continuously arranged along the longitudinal direction of the groove, and the switching band may be spaced differently from the end of the color block depending on the color of the color block.
복수의 상기 접촉스위치 중 상기 스위칭밴드와 중첩된 어느 하나는 감지신호를 생성하고, 상기 스위칭밴드에 중첩되지 않은 나머지는 모두 상기 감지신호의 역신호인 비감지신호를 생성하되, 상기 감지신호는 상기 접촉스위치의 온 신호 또는 오프 신호일 수 있다.Among the plurality of contact switches, one that overlaps the switching band generates a detection signal, and the rest that do not overlap the switching band all generate a non-detection signal that is an inverse signal of the detection signal, and the detection signal is It may be an on or off signal of a contact switch.
상기 접촉스위치와 상기 스위칭밴드 중첩 시 상기 접촉스위치의 말단과 상기 스위칭밴드는 서로 요철방식으로 결합될 수 있다.When the contact switch and the switching band overlap, the ends of the contact switch and the switching band may be coupled to each other in a concavo-convex manner.
상기 스위칭밴드는 상기 컬러블록 외면에 만입된 만입홈으로 형성되고, 상기 접촉스위치는 말단에서 탄성적으로 돌출되어 상기 만입홈에 삽입되는 돌기형버튼을 포함할 수 있다.The switching band is formed as a recessed groove on the outer surface of the color block, and the contact switch may include a protruding button that elastically protrudes from an end and is inserted into the recessed groove.
상기 홈의 바닥 측에서 발광하되, 상기 컬러블록이 상기 홈에 삽입되면 가려지는 발광모듈을 더 포함할 수 있다.It may further include a light emitting module that emits light at the bottom of the groove and is obscured when the color block is inserted into the groove.
상기 발광모듈은, 상기 컬러블록의 색상 중 어느 하나의 색상으로 선택적으로 발광되어 상기 홈에 매칭되는 상기 컬러블록의 색상을 표시할 수 있다.The light emitting module may selectively emit light in one of the colors of the color blocks to display the color of the color block that matches the groove.
복수의 상기 홈 각각에 형성된 상기 발광모듈 및 복수의 상기 접촉스위치와 모두 연결된 제어모듈, 상기 제어모듈과 사용자의 스마트폰을 데이터 통신이 가능하게 유선 또는 무선으로 연결하는 데이터통신모듈, 및 상기 스마트폰에 설치되며 데이터 통신을 통해 원격으로 상기 제어모듈과 연동되어 상기 발광모듈을 제어하거나 상기 접촉스위치의 감지신호를 제공받을 수 있게 형성된 학습자용 앱을 더 포함할 수 있다.A control module connected to the light emitting module and the plurality of contact switches formed in each of the plurality of grooves, a data communication module that connects the control module and the user's smartphone by wired or wirelessly to enable data communication, and the smartphone It is installed in and may further include a learner app configured to remotely interact with the control module through data communication to control the light emitting module or receive a detection signal from the contact switch.
상기 학습자용 앱은, 복수의 상기 홈 각각에 형성된 상기 발광모듈을 동시에 제어하여, 상기 학습자용 앱에 저장된 학습용 도형의 모양과 색상을 상기 블록판에 직접 표시할 수 있다.The learner app can simultaneously control the light emitting modules formed in each of the plurality of grooves to directly display the shape and color of the learning figure stored in the learner app on the block board.
상기 학습자용 앱은, 복수의 상기 홈 각각의 상기 접촉스위치로부터 제공된 상기 감지신호와, 상기 학습자용 앱에 저장된 학습용 도형의 모양 및 색상을 비교하여, 상기 학습용 도형의 모양 및 색상과 상기 블록판에 표현된 도형의 모양과 색상간 일치여부를 판별할 수 있다.The learner app compares the detection signal provided from the contact switch of each of the plurality of grooves with the shape and color of the learning figure stored in the learner app, and displays the shape and color of the learning figure and the block plate. It is possible to determine whether the shape and color of the expressed figure match.
본 발명에 의하면, 개선된 블록교구를 이용하여 인지학습 시 사용자의 학습욕구를 유발하고, 간편하고 디지털화된 방식으로 학습방식도 개선할 수 있다. 따라서 인지능력이 부족한 사용자들도 블록교구를 능동적으로 사용하고, 더 재밌게 학습할 수 있으므로 학습자들의 학습효과 향상을 도모할 수 있다. 또한 종래 교사 등 사람이 직접 체크해야만 알 수 있었던 개별 사용자의 학습성취도 등 다양한 학습데이터를 교구 자체에서 생성, 관리, 및 제공하므로 전반적인 인지학습의 효율을 향상시키고 교사의 부담도 경감할 수 있다.According to the present invention, the user's desire to learn can be stimulated during cognitive learning using an improved block tool, and the learning method can be improved in a simple and digitalized manner. Therefore, even users with low cognitive ability can actively use block teaching aids and learn more fun, thereby improving the learning effectiveness of learners. In addition, the teaching tool itself generates, manages, and provides various learning data, such as individual user's learning achievement, which could only be known by checking it directly by a person such as a teacher, thereby improving the overall efficiency of cognitive learning and reducing the burden on teachers.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 인지학습용 블록교구의 사시도이다.
도 2는 도 1의 인지학습용 교구의 컬러블록의 측면도와, 컬러블록이 삽입되는 블록판의 단면도를 함께 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 컬러블록이 블록판에 삽입된 상태를 도시한 작동도이다.
도 4는 블록판의 발광모듈의 동작을 도시한 작동도이다.
도 5는 도 1의 인지학습용 교구의 작동방식을 도시한 블록도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 학습자용 앱을 이용한 인지학습 과정을 예시한 사용상태도이다.Figure 1 is a perspective view of a block aid for cognitive learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a side view of the color block of the cognitive learning teaching aid of Figure 1 and a cross-sectional view of the block plate into which the color block is inserted.
Figure 3 is an operational diagram showing the color block of Figure 2 inserted into the block board.
Figure 4 is an operational diagram showing the operation of the light emitting module of the block plate.
Figure 5 is a block diagram showing how the cognitive learning tool of Figure 1 operates.
Figures 6 and 7 are usage diagrams illustrating the cognitive learning process using the learner app of Figure 5.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, and the present embodiments are only provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the invention is merely defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서는 복수의 컬러블록 및 접촉스위치를 지시하기 위해, 각각 알파벳이 붙지 않은 대표 참조부호와, 알파벳이 붙은 세부 참조부호를 병용한다. 즉 일반적으로 컬러블록은 대표 참조부호인 200번으로 지시하지만, 컬러블록의 색상을 구분하거나, 색상구분을 강조할 때에는 200a, 200b, 200c, 200d 중 적어도 어느 하나로도 지시할 수 있다. 마찬가지로, 일반적으로 접촉스위치는 대표 참조부호인 111번으로 지시하지만, 이들의 위치를 구분하거나, 위치구분을 강조할 때에는 111a, 111b, 111c, 111d 중 적어도 어느 하나로도 지시할 수 있다. In this specification, representative reference symbols without alphabets and detailed reference symbols with alphabets are used together to indicate a plurality of color blocks and contact switches. That is, color blocks are generally indicated by the
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 인지학습용 블록교구에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the block tool for cognitive learning according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 인지학습용 블록교구의 사시도이고, 도 2는 도 1의 인지학습용 교구의 컬러블록의 측면도와 컬러블록이 삽입되는 블록판의 단면도를 함께 도시한 도면이다. 도 2의 (a)가 컬러블록의 측면도이고, 도 2의 (b)가 블록판의 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of a block teaching aid for cognitive learning according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram showing a side view of the color block of the cognitive learning aid of Figure 1 and a cross-sectional view of the block plate into which the color block is inserted. Figure 2(a) is a side view of the color block, and Figure 2(b) is a cross-sectional view of the block plate.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 인지학습용 블록교구(1)는 블록판(100)에 형성된 홈(110)에 컬러블록(200)을 삽입할 수 있게 만들어져 있다. 컬러블록(200)은 적어도 둘 이상의 색상을 가질 수 있으며 색상마다 다른 위치에 스위칭밴드(201)가 형성되어 있다[도 2의 (a)비교참조].Referring to Figure 1, the block teaching tool (1) for cognitive learning according to the present invention is made so that color blocks (200) can be inserted into the grooves (110) formed in the block plate (100). The
도 2를 참조하면, 스위칭밴드(201)는 홈(110)의 안쪽에 배치된 접촉스위치(111)에 의해 감지된다. 접촉스위치(111)는 스위칭밴드(201)의 위치를 감지할 수 있게 복수로 배치되므로 접촉스위치(111)가 감지한 스위칭밴드(201)의 위치로부터 컬러블록(200)의 색상이 자동으로 판별된다. Referring to Figure 2, the
이러한 구조는 기계적 방식으로 컬러블록(200)의 색상을 판독하므로 오류가 적고 따라서 사용자의 인지학습에 관한 정확한 데이터(블록선택의 정확도, 전체 도형과의 일치도, 및 이러한 개별과정을 누적한 기간별 학습성취도 등)를 본 발명의 인지학습용 블록교구(1)로부터 제공받을 수 있다.This structure reads the color of the
특히 사용자나 교사는 기기(블록교구)와 연동된 스마트폰(A) 화면으로 데이터를 제공받는 것이 가능하고, 사용자에게 제시할 학습용 도형도 스마트폰(A) 화면이나 블록판(100)에 직접 표시할 수 있기 때문에, 학습효율이 향상되며 사용자도 더 능동적으로 학습할 수 있다. 또한 후술하는 학습자용 앱(도 5의 600참조)을 통해 학습과정을 사용자 맞춤형으로 진행할 수 있어 사용자 중심의 인지학습, 자발적 인지학습 등이 가능하다.In particular, users or teachers can receive data through the smartphone (A) screen linked to the device (block teaching aid), and learning figures to be presented to the user are displayed directly on the smartphone (A) screen or block board (100). Because this can be done, learning efficiency improves and users can learn more actively. In addition, the learning process can be customized to the user through the learner app (see 600 in FIG. 5), which will be described later, enabling user-centered cognitive learning and voluntary cognitive learning.
이러한 본 발명의 인지학습용 블록교구(1)는 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 인지학습용 블록교구(1)는, 위치가 다른 복수의 홈(110)이 규칙적으로 뚫려 있는 블록판(100)과, 홈(110)에 삽입할 수 있는 복수의 컬러블록(200)을 포함하여, 주어진 도형의 모양과 색상을 홈(110)과 컬러블록(200)의 선택적 결합으로 블록판(100)에 표현할 수 있게 되어있는 인지학습용 블록교구(1)에 있어서, 홈(110)의 내면에 컬러블록(200)의 색상 수와 동일한 수로 배치된 복수의 접촉스위치(111), 및 컬러블록(200)의 외면에 띠 형상으로 형성되어 복수의 접촉스위치(111) 중 어느 하나와 중첩되되 컬러블록(200)의 색상에 따라 위치가 달라지는 스위칭밴드(201)를 더 포함하여, 복수의 접촉스위치(111)로부터 감지된 스위칭밴드(201)의 위치에 따라 홈(110)에 삽입된 컬러블록(200)의 색상이 자동 판별된다.The block teaching tool (1) for cognitive learning of the present invention is specifically constructed as follows. The block aid for cognitive learning (1) includes a block plate (100) in which a plurality of grooves (110) at different positions are regularly opened, and a plurality of color blocks (200) that can be inserted into the grooves (110), In the cognitive learning block aid (1), which allows the shape and color of a given figure to be expressed on the block board (100) by selectively combining the groove (110) and the color block (200), the inner surface of the groove (110) is colored. A plurality of
본 발명의 일 실시예에서, 복수의 접촉스위치(111)는 홈(110)의 길이방향을 따라 연속적으로 배치되고, 스위칭밴드(201)는 컬러블록(200)의 색상에 따라 컬러블록(200)의 말단으로부터 이격된 간격이 다르게 형성될 수 있다(도 2참조). 또한 접촉스위치(111)와 스위칭밴드(201) 중첩 시 접촉스위치(111)의 말단과 스위칭밴드(201)는 서로 요철방식으로 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a plurality of
또한 제어모듈(400), 데이터통신모듈(500)을 통해 인지학습용 블록교구(1)는 사용자의 스마트폰(A)과 연동하여 동작할 수 있으며 스마트폰(A)에 설치되는 학습자용 앱(600)에 의해, 학습자용 앱(600)에 저장된 학습용 도형을 블록판(100)에[발광모듈(도 2의 300참조)을 통해]직접 표시하거나, 접촉스위치(111)의 감지신호로부터 사용자가 표현한 도형과 제시된 도형의 일치여부를 판별하여, 맞춤형식으로 도형을 제시하는 등의 사용자 중심적 학습을 진행할 수 있다.In addition, the cognitive learning block aid (1) can be operated in conjunction with the user's smartphone (A) through the control module (400) and the data communication module (500), and the learner app (600) installed on the smartphone (A) ), the learning figure stored in the
이하, 이러한 본 발명의 일 실시예에 기초하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail based on an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 블록판(100)은 방형 또는 장방형으로 넓게 형성된 판상의 구조물일 수 있다. 블록판(100)은 일정한 두께를 가지며 내부에는 공간이 형성되어 있을 수 있다. 홈(110)은 블록판(100)의 상면으로 개방되어 홈(110)에 삽입되는 컬러블록(200)을 내부에 수용한다.Referring to FIG. 1, the
홈(110)은 복수개가 규칙적으로 배열된다. 홈(110)은 블록판(100)의 상면을 관통하여 블록판(100) 안쪽으로 연장되며 각각의 홈(110)은 서로 다른 위치에 배치된다. 따라서 블록판(100)은 위치가 다른 복수의 홈(110)이 규칙적으로 뚫려 있는 형태로 형성된다. 예를 들어, 블록판(100)에는 정방형으로 배열된 복수의 홈(110)이 배치될 수 있다.A plurality of
블록판(100)의 둘레에는 컬러블록(200)을 수용할 수 있는 정리함(120)이 형성될 수도 있다. 예를 들어 정리함(120)은 복수 개소로 구획되어 서로 다른 색상의 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)을 나누어 수용할 수 있다. 또한 사용자의 소근육 강화 등을 위해 사용되는 스틱(121)을 정리함(120) 안에 배치할 수도 있다.An
따라서 사용자는 손으로 컬러블록(200)을 홈(110)에 삽입할 수도 있지만, 손 대신 스틱(121)을 이용하여 컬러블록(200)을 조작함으로써 손가락의 근육을 더 발달시키거나 강화할 수도 있다. 블록판(100)에는 필요에 따라 이러한 구성들이 추가로 형성될 수 있다.Therefore, the user can insert the
블록판(100)의 내부구조는 도 2를 통해 확인된다. 도 2의 (b)에는 블록판(100)의 단면이 도시되어 있다. 함께 도시된 제어모듈(400), 데이터통신모듈(500)은 개념적으로 도시되었으며, 실제 위치는 블록판(100) 내부 또는 블록판(100) 외부 등 원하는 지점에 형성할 수 있다. 제어모듈(400) 및 데이터통신모듈(500)에 대해서는 후술하여 다시 설명한다.The internal structure of the
블록판(100)은 상면(101)과 저면(102) 사이에 공간이 형성되어 있을 수 있고 홈(110)은 상면(101)으로부터 저면(102) 방향으로 뚫려 있을 수 있다. 홈(110)은 원통형상일 수 있으나, 다각형 형상 등으로 변형될 수도 있다. 홈(110)은 컬러블록(200)의 형상과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.The
컬러블록(200)은 복수로 형성된다. 도 1에 도시된 것처럼 다수의 컬러블록(200)을 형성하고 블록판(100)에 형성된 다수의 홈(110)에 삽입하여 도형을 표현할 수 있다. 즉 사용자는 주어진 도형(후술하는 학습용 도형 등)의 모양과 색상을 홈(110)과 컬러블록(200)의 선택적 결합으로 블록판(100)에 표현할 수 있다.The color blocks 200 are formed in plural numbers. As shown in Figure 1, a number of color blocks 200 can be formed and inserted into a number of
본 명세서에서 도형으로 지칭하지만, 블록판(100)에 표현할 수 있는 형태가 문자 등 다른 형태를 배제하는 것은 아니다.Although referred to as a figure in this specification, the form that can be expressed on the
컬러블록(200)은 나중에 뽑기 쉽게 홈(110)에 삽입된 후에도 일부는 노출될 수 있다(도 3참조). 즉 컬러블록(200)의 길이는 홈(110)의 길이보다 길 수 있다. 반면 컬러블록(200)의 외주부와 홈(110)의 내주부는 대응하는 형상이며 따라서 컬러블록(200)은 홈(110)에 삽입되면 안착되어 적절히 고정될 수 있다. 본 실시예에서는 원통형상의 컬러블록(200)과 원통형의 홈(110)이 예시되어 있다(도 1참조).A portion of the
도 2를 참조하면, 홈(110)의 내면(110a)에는 복수의 접촉스위치(111)가 배치된다. 도 2의 (b)에 도시된 것처럼 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)들은 서로 다른 위치에 복수로 배치되며 홈(110) 안쪽의 서로 다른 위치에 구분되게 위치한다. 도시된 것처럼 복수의 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)는 홈(110)의 길이방향을 따라 연속적으로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, a plurality of contact switches 111 are disposed on the
접촉스위치(111)는 복수개가 홈(110)마다 각각 배치된다. 즉 블록판(100)의 모든 홈(110)에 도시된 것처럼 복수의 접촉스위치(111)가 배치된다. 홈(110)안에 배치된 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)의 개수는 컬러블록(200)의 색상 수와 동일하며 따라서 각각 서로 다른 위치에서 스위칭밴드(201)의 위치를 감지할 수 있다.A plurality of contact switches 111 are disposed in each
접촉스위치(111)는 홈(110)의 내면(110a)(내주면을 말한다) 안쪽에 삽입될 수 있다. 접촉스위치(111)의 말단은 홈(110)의 내부공간으로 돌출되어 있을 수 있다. 따라서 접촉스위치(111)의 말단으로 컬러블록(200)과 접촉이 가능하며 컬러블록(200)이 완전히 삽입되면 복수의 접촉스위치(111)중 어느 하나로 컬러블록(200) 외면의 스위칭밴드(201)를 감지할 수 있다.The
접촉스위치(111)와 스위칭밴드(201) 중첩 시 접촉스위치(111)의 말단과 스위칭밴드(201)는 서로 요철방식으로 결합할 수 있다. 이를 위해 스위칭밴드(201)는 컬러블록(200) 외면에 만입된 만입홈으로 형성되고, 접촉스위치(111)는 말단에서 탄성적으로 돌출되어 상기 만입홈(즉, 스위칭밴드)에 삽입되는 돌기형버튼(1111)을 포함할 수 있다.When the
즉 접촉스위치(111)는 돌기형버튼(1111)의 눌림 또는 돌출에 의해 신호를 생성하는 누름식 스위치로 형성될 수 있다. 그러한 한도 내에서 다양한 방식으로 접촉스위치(111)를 구현할 수 있다. 예를 들어, 홈(110)의 길이방향으로 연속된 복수의 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)를 모듈 형태로 구성하고, 홈(110)의 내면(110a)에 장착하는 것도 가능하다.That is, the
그러나 접촉스위치(111)의 형태가 이로써 한정될 필요는 없으며 접촉스위치(111)는 스위칭밴드(201)를 감지할 수 있는 한도 내에서 다른 형태로 변형도 가능하다. 즉 다른 실시예에서는 다른 형태의 접촉스위치를 형성할 수 있고, 그에 대응하는 형태의 스위칭밴드를 형성하는 것이 가능하다. 다만 본 실시예에서는 예시된 형태의 접촉스위치(111)를 기준으로 설명을 진행한다.However, the form of the
스위칭밴드(201)는, 도 2의 (a)와 같이 컬러블록(200)의 외면에 띠 형상으로 형성된다. 스위칭밴드(201)는 홈(110)의 내면에 배치된 복수의 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d) 중 어느 하나와 중첩되며, 특히 색상이 다른 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)의 색상에 따라 위치가 달라진다. 따라서 복수의 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)로 감지한 스위칭밴드(201)의 위치로부터 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)의 색상이 자동으로 판별될 수 있다.The
이하, 도 3을 참조하여 접촉스위치와 스위칭밴드의 구조, 결합방식 등을 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure and connection method of the contact switch and the switching band will be described in more detail with reference to FIG. 3.
본 실시예에서 컬러블록(200)은 색상이 다른 4종의 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)으로 예시되며, 도 3에 4종의 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)이 서로 다른 홈(110)에 각각 삽입된 모습이 나타나 있다. 각 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)이 홈(110)에 삽입되면 컬러블록의 스위칭밴드(201)는 복수의 접촉스위치(111) 중 어느 하나와 중첩된다.In this embodiment, the
스위칭밴드(201)는 전술한 것처럼 컬러블록(200)의 외면에 만입된 만입홈으로 형성될 수 있다. 스위칭밴드(201)는 띠 형상으로 컬러블록(200)의 외면을 둘러싸고 있으므로 접촉스위치(111)를 한 쪽에만 배치하더라도 스위칭밴드(201)와 쉽게 중첩된다.The
스위칭밴드(201)는 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)의 색상에 따라서 말단(컬러블록이 홈에 삽입되는 삽입측 말단을 말한다-삽입측 말단은 컬러블록의 양측 말단 형상을 다르게 하거나 외부에 색상을 표시하는 등의 방식으로 구분할 수 있다)으로부터 이격된 간격이 다르게 형성되어 있고, 접촉스위치(111)는 홈(110)의 길이방향을 따라 연속적으로 배치되므로, 도 3처럼 위치가 다른 스위칭밴드(201)는 서로 다른 중첩스위치(111a, 111b, 1111c,111d)중 어느 하나와 중첩될 수 있다.The
전술한 것처럼 중첩 시 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)의 말단과 스위칭밴드(201)는 서로 요철방식으로 결합될 수 있으며 돌기형버튼(1111)이 돌출되며 탄성적으로 스위칭밴드(201)에 걸릴 수 있다. 따라서 컬러블록은 돌기형버트(1111)의 돌출에 의해 일시적인(사용자가 외력을 가하여 컬러블록을 빼내기 전까지) 고정상태에 있을 수 있다.As described above, when overlapping, the ends of the contact switches (111a, 111b, 1111c, 111d) and the
이와 같이 색상이 다른 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)들이 홈(110)에 삽입되면, 각 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)이 수용된 홈(110)의 내부에서 복수의 접촉스위치(111) 중 스위칭밴드(201)와 중첩된 어느 하나는 감지신호(S1)를 생성하고, 스위칭밴드(201)에 중첩되는 않은 나머지는 모두 감지신호의 역신호인 비감지신호를 생성한다. 따라서 비감지신호로부터 감지신호(S1)를 구분함으로써 스위칭밴드(201)의 위치를 판별할 수 있다.When color blocks (200a, 200b, 200c, 200d) of different colors are inserted into the
감지신호(S1)는 접촉스위치(111)의 온 신호 또는 오프 신호일 수 있다. 즉 감지신호(S1)는 접촉스위치(111)가 스위칭밴드(201)와 중첩상태에서 생성하는 신호로서, 접촉스위치(111)가 스위칭밴드(201)와 중첩되지 않은 상태에서 생성하는 비감지신호와 구분되는 신호이면 충분하다. 본 실시예처럼 접촉스위치(111)가 누름식 스위치로 형성되는 경우, 온 신호는 돌기형버튼(1111)에 압력에 가해진 경우에 생성될 수도 있고, 압력이 해제된 경우에 생성될 수도 있으므로, 누름식 스위치의 종류에 따라 온 신호 또는 오프 신호 중 어느 하나로 감지신호(S1)를 설정할 수 있다.The detection signal S1 may be an on or off signal of the
즉 도 3에 도시된 것처럼, 만입홈 형상의 스위칭밴드(201)에 접촉스위치(111)에서 돌출된 돌기형버튼(1111)이 삽입되어 돌기형버튼(1111)의 압력이 해제된 상태(즉 돌출상태)에서 접촉스위치(111)가 스위칭밴드(201) 중첩될 수 있다. 이러한 상태에서 접촉스위치(111)가 온 신호를 생성하는 경우에는 온 신호를 감지신호(S1)로 설정할 수 있으며, 반대로 동일 상태에서 접촉스위치(111)가 오프 신호를 생성한다면 오프 신호를 감지신호(S1)로 설정할 수도 있다. That is, as shown in FIG. 3, the protruding
어느 경우에도, 스위칭밴드(201)에 중첩되지 않은 접촉스위치들은 스위칭밴드(201)에 중첩된 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)와는 다른 상태(돌기형 버튼에 압력이 가해진 상태)에 있기 때문에 감지신호(S1)와 반대되는 비감지신호를 생성한다. 따라서 감지신호(S1)는 비감지신호와 명확히 구분된다.In any case, the contact switches that do not overlap the
따라서 각 홈(110)에 배치된 복수의 접촉스위치 중 감지신호(S1)를 발생하는 접촉스위치(111a, 111b, 1111c,111d)들로부터 스위칭밴드(201)와의 중첩상태를 파악할 수 있고 그로부터 스위칭밴드(201)의 위치가 감지되며 따라서 컬러블록(200)의 색상도 판별된다. Therefore, the overlap state with the
일 예로, 홈(110)안에 배치된 복수의 접촉스위치(111)들은 높낮이에 따라 특정된 번호를 가질 수 있으며, 감지신호(S1) 생성시 접촉스위치(111)의 번호가 특정되므로 해당 접촉스위치(111)와 중첩된 스위칭밴드(201)의 위치도 특정 가능하다.As an example, a plurality of contact switches 111 arranged in the
아울러, 서로 다른 홈(110)의 접촉스위치(111)들은 서로 구분되는 번호로 특정되어 있을 수 있다. 즉 모든 접촉스위치(111)들은 홈(110)의 위치와 홈(110)내부의 위치를 특정하는 각각의 고유번호를 가지고 있을 수 있다. 이와 같이 접촉스위치(111)들의 배치가 번호로 특정되면 하나의 감지신호(S1)가 생성되었을 때, 감지신호(S1)를 생성한 접촉스위치(111)의 고유번호로부터 감지신호(S1)가 생성된 홈(110)과 홈(110) 내부에 스위칭밴드(201)가 어느 위치에 있는 지를 함께 결정할 수 있다.In addition, the contact switches 111 of
그러한 예를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 예를 들어 도 3에서, 첫번째 컬러블록(200a)이 삽입된 홈(110)이 1번홈이고, 1번홈에서 스위칭밴드(201)에 중첩된 접촉스위치(111a)가 가장 낮은 위치인 1번스위치라면, 해당 접촉스위치(111a)는 고유번호 11을 가질 수 있다. 모든 홈(110)의 1번스위치가 도면상의 가장 낮은 위치에 있는 스위칭밴드(201)를 감지하고, 해당위치의 스위칭밴드(201)를 갖는 컬러블록(200a)이 빨간색이라면, 접촉스위치(111a)가 생성한 감지신호(S1)를 통해, 도 3의 좌측 첫번째 홈에 빨간색 컬러블록이 삽입되었음이 판별될 수 있다.Such examples are explained in more detail as follows. For example, in Figure 3, if the
그와 동등하게, 두번째 컬러블록(200b)이 삽입된 홈(110)이 2번홈이고, 2번홈에서 스위칭밴드(201)에 중첩된 접촉스위치(111b)가 한 단계 높은 위치인 2번스위치라면, 해당 접촉스위치(111b)는 고유번호 22를 가질 수 있다. 모든 홈(110)의 2번스위치가 한 단계 높은 위치의 스위칭밴드(201)를 감지하고, 해당위치의 스위칭밴드(201)를 갖는 컬러블록(200b)이 파란색이라면, 접촉스위치(111b)가 생성한 감지신호(S1)를 통해, 도 3의 좌측 두번째 홈에는 파란색 컬러블록이 삽입되었음이 판별될 수 있다.Equally, if the
이러한 방식으로 세번째 컬러블록(200c)이 삽입된 홈(110)의 위치와 그 색상, 네번째 컬러블록(200d)이 삽입된 홈(110)의 위치와 그 색상 역시 스위칭밴드(201)와 중첩된 접촉스위치(111c, 111d)들의 감지신호(S1)로부터 판별될 수 있다. In this way, the position and color of the
따라서 실질적으로 본 발명을 이용하면 홈(110)에 삽입된 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)들의 색상 뿐만 아니라, 각 컬러블록(200a, 200b, 200c, 200d)이 삽입된 홈(110)의 위치까지 파악할 수 있으며, 감지신호(S1)가 없는 홈(110)으로부터는 컬러블록이 삽입되지 않았음도 파악할 수 있다.Therefore, practically using the present invention, not only the colors of the color blocks (200a, 200b, 200c, 200d) inserted into the
본 실시예에서 제어모듈(400)은 이러한 감지신호(S1)를 수신하고 홈(110)과 컬러블록의 결합상태를 데이터로 저장할 수 있으며, 데이터통신모듈(500)을 통해 스마트폰(A)과 연결된 경우에는 스마트폰(A)에 탑재된 학습자용 앱(600)에 바로 데이터를 전송하거나 앱에서 지시한 제어동작을 수행할 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 발광모듈(300)을 상세히 설명한 후 제어모듈(400), 데이터통신모듈(500), 학습자용 앱(600) 등에 대해서 좀더 상세히 설명한다.In this embodiment, the
도 4는 블록판의 발광모듈의 동작을 도시한 작동도이다.Figure 4 is an operational diagram showing the operation of the light emitting module of the block plate.
도 4를 참조하면, 발광모듈(300)은 홈(110)의 바닥(110b) 측에 배치된다. 발광모듈(300)은 홈(110)의 바닥(110b) 측에서 발광하되, 컬러블록(도 2의 200참조)이 홈(110)에 삽입되면 가려지도록 되어있다. 예를 들어, 홈(110) 안에 빛감지센서 등을 배치하고 컬러블록(200)의 삽입에 의해 발광모듈(300)의 빛(B)이 차단되면 발광모듈(300)의 동작이 중단되도록 형성하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 4, the
발광모듈(300)은 예를 들어, 홈(110)의 바닥(110b)에 형성된 통공(110c)을 통해 발광할 수 있다. 홈(110)의 바닥(110b)은 컬러블록(200)의 말단과 맞닿게 되어 있지만(도 3참조). 일부는 개구되어 통공(110c)을 형성할 수 잇다. 발광모듈(300)은 블록판(100) 저면(102) 측의 통공(110c)과 중첩되는 위치에 배치되어 홈(110)의 상방으로 빛(B)을 발산할 수 있다.For example, the
발광모듈(300)은 예를 들어, 세가지 색상(빛의 삼원색) 중 적어도 어느 하나로 발광 가능한 다색 LED모듈로 형성될 수 있으며 색의 조합을 통해 컬러블록(200)의 색상을 표현할 수 있다. 아울러 색의 조합을 통해 백색광도 표현 가능하게 형성될 수 있다.For example, the
따라서 발광모듈(300)은 컬러블록(200)의 색상 중 어느 하나의 색상으로 선택적으로 발광되어 홈(110)에 매칭되는 컬러블록(200)의 색상을 표시할 수 있다. 발광모듈(300) 역시 홈(110)마다 다른 번호가 부여되어 있을 수 있고 발광모듈(300)에 제어신호(S2)를 인가하되 홈(110)마다 다른 색상의 빛(B)을 발광시켜 특정 홈(110)에 삽입이 필요한 컬러블록(200)을 빛(B)의 색상으로 사용자에게 알려줄 수 있다.Accordingly, the
또한 발광모듈(300)에서 발광되는 빛(B)을 백색광으로 통일시켜 색상에 대한 정보를 제거하고 사용자에게 컬러블록(200)이 삽입될 홈(110)의 위치만 알려주는 것도 가능하다. 이와 같은 발광모듈(300)과, 전술한 접촉스위치(111) 및 스위칭밴드(201)들의 구성을 이용하면 사용자에게 보다 능동적인 인지학습과 향상된 학습효과가 나타나게 할 수 있다. In addition, it is possible to unify the light B emitted from the
발광모듈(300) 역시 제어모듈(400)과 연결되어 제어신호(S2)를 인가받을 수 있으며 블록판(100) 일 측에는 발광모듈(300), 제어모듈(400), 데이터통신모듈(500) 등의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부(미도시)가 형성될 수 있다. 전원부는 내장전원이나 외부전원 등을 적절히 활용하여 형성할 수 있다.The
도 5는 도 1의 인지학습용 교구의 작동방식을 도시한 블록도이다.Figure 5 is a block diagram showing how the cognitive learning tool of Figure 1 operates.
도 5를 참조하여, 본 발명의 제어적 측면에 대해 좀더 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 인지학습용 블록교구(도 1의 1참조)는 복수의 홈(도 1 및 도 2의 110참조) 각각에 형성된 발광모듈(도 2의 300참조) 및 복수의 접촉스위치(도 2의 111참조)와 모두 연결된 제어모듈(400), 제어모듈(400)과 사용자의 스마트폰(도 1의 A참조)을 데이터 통신이 가능하게 유선 또는 무선으로 연결하는 데이터통신모듈(500), 및 스마트폰(A)에 설치되며 데이터 통신을 통해 원격으로 제어모듈(400)과 연동되는 학습자용 앱(600)을 더 포함할 수 있다.Referring to Figure 5, the control aspect of the present invention will be described in more detail. A cognitive learning block tool (see 1 in FIG. 1) according to an embodiment of the present invention includes a light emitting module (see 300 in FIG. 2) formed in each of a plurality of grooves (see 110 in FIGS. 1 and 2) and a plurality of contact switches. (see 111 in FIG. 2) and a
제어모듈(400)은 예를 들어, 각종 신호를 전송받고 연산하거나 신호인가가 가능한 모듈로서 구성될 수 있다. 제어모듈(400)은 마이크로 프로세서 등의 연산장치를 포함할 수 있다. 제어모듈(400)은 신호저장을 위한 메모리장치를 포함할 수도 있다. 제어모듈(400)은 내장된 연산기능에 의해 자체적으로 신호를 처리할 수도 있지만 외부의 제어프로그램(예, 학습자용 앱)에 연동되어 동작하는 경우에는 제어모듈(400)로 전송된 신호가 제어프로그램에도 제공되어 분석 및 처리될 수 있다.For example, the
예를 들어 제어모듈(400)이 데이터통신모듈(500)을 통해 스마트폰(A)에 연결되어 스마트폰(A)에 설치된 학습자용 앱(600)과 연동되는 경우 전술한 감지신호는 학습자용 앱(600)에 제공되어 분석될 수 있다. 또한 학습자용 앱(600)은 원격으로 제어모듈(400)과 연동되므로 제어모듈(400)로부터 제어신호를 송출시키는 것도 가능하다.For example, when the
데이터통신모듈(500)은 제어모듈(400)과 사용자의 스마트폰(A)을 데이터통신이 가능하게 연결할 수 있다. 데이터통신모듈(500)은 무선통신 모듈일 수 있으며, 예를 들면, 스마트폰(A)과 제어모듈(400)을 데이터통신 가능하게 직접 연결하는 블루투스 모듈일 수 있다. 스마트폰(A) 역시 블루투스 모듈을 내장하고 있을 수 있다. 그러나 와이파이 등 다른 접속방식을 통해 스마트폰(A)과 제어모듈(400)을 연결하는 것도 가능하다.The
제어모듈(400)과 데이터통신모듈(500)은 기판에 실장된 전자소자 등으로 구성이 가능하므로 이들을 블록판(100)의 내부 또는 외부공간을 이용해 배치할 수 있다. 적절한 구현방식으로 모듈을 컴팩트하게 형성하여 블록판(100)의 한정된 공간에도 이들을 무리없이 배치할 수 있다. 제어모듈(400)은 접촉스위치(111) 및 발광모듈(300)과 유선으로 연결될 수 있다.Since the
학습자용 앱(600)은 스마트폰(A)에 설치되는 프로그램으로 스마트폰(A)과 제어모듈(400)이 원격으로 연결되면 제어모듈(400)과 연동되어 발광모듈(300)을 제어하거나 접촉스위치(111)의 감지신호를 제공받을 수 있게 형성된다. 학습자용 앱(600)은 그러한 원격 제어기능을 갖는 앱이나 프로그램인 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다.The
따라서 사용자는 학습자용 앱(600)이 설치된 스마트폰(A)으로 컬러블록(도 2의 200참조)과 홈(110)의 결합상태에 대한 정보를 제공받을 수 있으며 학습자용 앱(600)이 제공하는 또 다른 다양한 분석결과도 제공받을 수 있다. Therefore, the user can receive information about the combination state of the color block (see 200 in FIG. 2) and the
또한 학습자용 앱(600)에 의한 제어에 의해 제어신호(S2)가 발광모듈(300)로 송출되어 발광모듈(300)을 동작시키는 것도 가능하다. 학습자용 앱(600)은 복수의 홈(110) 각각에 형성된 발광모듈(300)을 동시에 제어하여, 학습자용 앱(600)에 저장된 학습용 도형의 모양과 색상을 블록판(도 1의 100참조)에 직접 표시할 수 있다.Additionally, it is possible to operate the
또한 학습자용 앱(600)은, 복수의 홈(110) 각각의 접촉스위치(111)로부터 제공된 감지신호(S1)와, 학습자용 앱(600)에 저장된 학습용 도형의 모양 및 색상을 비교하는 연산을 하여, 학습용 도형의 모양 및 색상과 블록판(100)에 표현된 도형의 모양과 색상간 일치여부를 판별할 수도 있다(도 7참조). 이러한 기능을 갖는 학습자용 앱(600)을 활용하여 후술하는 바와 같이 다양한 방식으로 인지 학습을 유도하고 보조할 수 있다. 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.In addition, the
도 6 및 도 7은 도 5의 학습자용 앱을 이용한 인지학습 과정을 예시한 사용상태도이다.Figures 6 and 7 are usage diagrams illustrating the cognitive learning process using the learner app of Figure 5.
학습자용 앱(도 5의 600참조)은 스마트폰(A)에 설치되어 있지만 데이터통신을 통해 원격으로 제어모듈(도 5의 400참조)을 동작시키며 블록판(100)에서 제어모듈(400)로 제공되는 각종 신호도 제공받아 분석, 처리할 수 있다. 또한, 학습자용 앱(600)에는 여러 형태의 학습용 도형(C)이 저장되어 있어 이를 스마트폰(A)의 화면(Aa)으로 출력하거나, 블록판(100)에 직접 표시할 수 있다.The learner app (see 600 in FIG. 5) is installed on the smartphone (A), but operates the control module (see 400 in FIG. 5) remotely through data communication and moves from the
인지학습을 수행하는 사용자는 자신의 스마트폰(A)에 미리 설치한 학습자용 앱(600)을 구동하고 학습자용 앱(600)의 유도에 따라 인지학습을 실행할 수 있다. 학습자용 앱(600)은 시작 후 사용자에게 음성과 화면을 통해 학습과정을 안내할 수 있다. 사용자는 안내에 따라 학습자용 앱(600)의 메뉴에 들어가 앱에 저장된 학습용 도형(C)을 불러올 수 있으며, 학습자용 앱(600)의 자동 동작으로 학습용 도형(C)이 제시될 수도 있다.A user performing cognitive learning can run the
일 예로, 도 6과 같이 학습자용 앱(600)에 저장된 학습용 도형(C)이 스마트폰(A) 화면(Aa)을 통해 출력되거나, 블록판(100)에 직접 출력될 수 있다. 양자는 병행될 수 있다. 화면(Aa)을 통해 출력된 도형을 사용자가 쉽게 인지하지 못하는 경우에, 블록판(100)을 통한 도형의 출력은 사용자의 인지 학습에 큰 도움을 줄 수 있다.As an example, as shown in FIG. 6, the learning figure (C) stored in the
블록판(100)을 통해 출력된 도형은 홈(110)을 통해 발광되는 빛들로 형성될 수 있다. 즉 전술한 발광모듈(도 4의 300참조)이 학습자용 앱(600)의 명령에 의해 제어되어 화면(Aa)에 표시된 학습용 도형(C)과 완전히 동일한 형태로 각 홈(110)들로부터 발광될 수 있다. 이로 인해 도 6처럼, 블록판(100)에는 학습용 도형(C)과 동일한 형상으로 발광된 홈(110)들이 집합되어 있는 발광영역(D)이 형성될 수 있다.The figure output through the
따라서 사용자는 발광영역(D)의 홈(110)에 직접 컬러블록(도 1 및 도 3의 200참조)를 삽입하여 도형을 표현할 수 있다. 전술한 바와 같이 발광모듈(300)은 컬러블록(200)의 색상표현이 가능하므로, 인지능력이 아직 충분치 못한 사용자에게는 발광색까지 조정하여 컬러블록(200)의 삽입을 유도할 수 있다.Therefore, the user can express a shape by directly inserting a color block (see 200 in FIGS. 1 and 3) into the
또한 후술하는 바와 같이 학습자용 앱(600)은 홈(110) 내부에 배치된 접촉스위치(111)의 감지신호로부터 학습용 도형(C)과 감지된 도형(도 7의 E참조)를 비교하여 컬러블록(200)의 삽입 정확도를 판별할 수 있기 때문에, 어느정도 사용자가 익숙해지면 발광색을 백색 등으로 통일하고, 도형의 형상만 사용자에게 제시함으로써 난이도를 조정할 수도 있다. 그러한 방식으로 사용자의 인지학습의 효과를 향상시킬 수 있다. 사용자가 다시 익숙해지면 블록판(100)의 발광은 완전히 제거하고, 스마트폰(A)의 화면(Aa)을 통해서만 학습용 도형(C)을 제시할 수 있다.In addition, as described later, the
도 7을 참조하면, 인지능력이 부족한 사용자일수록 홈(110)에 잘못된 컬러블록을 삽입할 확률이 높아지며 따라서 인지학습을 진행 중인 사용자는 도형의 적어도 일부를 틀리게 표현할 수 있다. 사용자가 컬러블록을 삽입하여 표현한 도형은 예를 들면, 도 7처럼 맞게 결합된 컬러블록(200-1)과 잘못 결합된 컬러블록(200-2)이 공존 되어 있을 수 있다. Referring to FIG. 7, the lower the cognitive ability of a user, the higher the probability of inserting an incorrect color block into the
학습자용 앱(600)은 전술한 제어모듈(도 5의 400참조)과 연동되어 접촉스위치(111)의 감지신호(도 3의 S1참조)를 제공받고 이를 저장된 학습용 도형(C)과 비교분석 할 수 있다. 전술한 바와 같이 접촉스위치(도 5의 111참조)의 감지신호에 의해 블록판(100)에 실제 표현된 도형의 모양 및 색상이 판별되므로, 사용자가 표현한 도형의 정확도, 그와 관련된 인지 학습의 성취도에 대한 데이터를 생성하고 축적할 수 있다.The
예를 들면, 학습자용 앱(600)에서는 감지신호를 처리하여 생성한 감지된 도형(E)과, 저장된 학습용 도형(C)간 매칭 등을 통한 비교 분석이 이루어질 수 있다. 따라서 블록판(100)에 잘못 결합된 컬러블록(200-2)의 위치를 정확히 판별하고, 제시된 학습용 도형(C)과의 오차를 산출하여 시행(컬러블록으로 도형을 표현하는 것)의 성취도(예를 들면, 도형의 오차 정도를 퍼센트로 표시한 것 또는 이를 사용자가 알기 쉽게 그림으로 표시한 것)등을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 데이터를 축적하여 기간별 성취도와 그 변화를 알려줌으로써 사용자의 인지학습 결과를 보여줄 수도 있다. 또한 이러한 데이터에 기반하여, 인지학습의 난이도를 단계적, 점진적으로 조정하거나, 학습시간에 따라 더 난이도가 높은 도형을 제공하는 등의 방식으로 사용자의 인지적 자극을 강화하고 학습효과를 증가시키는 것도 가능하다.For example, in the
이러한 방식으로 컬러블록(도 1의 200참조)의 색상과 결합위치를 자동 판별하고, 이를 데이터화 하여 학습자용 앱(600)과 연계함으로써 인지 학습의 질적인 개선을 도모하고 학습효과를 향상시킬 수 있다.In this way, the color and combination position of the color block (see 200 in FIG. 1) are automatically determined, converted into data, and linked with the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will be able to understand it. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
1: 인지학습용 블록교구 100: 블록판
101: 블록판 상면 102: 블록판 저면
110: 홈 110a: 내면
110b: 바닥 110c: 통공
111, 111a, 111b, 1111c,111d: 접촉스위치
1111: 돌기형버튼
120: 정리함 121: 스틱
200, 200a, 200b, 200c, 200d: 컬러블록
200-1: 맞게 결합된 컬러블록
200-2: 잘못 결합된 컬러블록
201: 스위칭밴드 300: 발광모듈
400: 제어모듈 500: 데이터통신모듈
600: 학습자용 앱 A: 스마트폰
Aa: 스마트폰 화면 S1: 감지신호
S2: 제어신호 B: 빛
C: 학습용 도형 D: 발광영역
E: 감지된 도형1: Block teaching tool for cognitive learning 100: Block board
101: Top of block plate 102: Bottom of block plate
110:
110b: bottom 110c: through hole
111, 111a, 111b, 1111c, 111d: contact switch
1111: Protruded button
120: Organizer 121: Stick
200, 200a, 200b, 200c, 200d: color block
200-1: Matched color blocks
200-2: Incorrectly combined color blocks
201: switching band 300: light emitting module
400: Control module 500: Data communication module
600: Learner app A: Smartphone
Aa: Smartphone screen S1: Detection signal
S2: Control signal B: Light
C: Shape for learning D: Emitting area
E: Detected shape
Claims (10)
상기 홈의 내면에 상기 컬러블록의 색상 수와 동일한 수로 배치된 복수의 접촉스위치; 및
상기 컬러블록의 외면에 띠 형상으로 형성되어 복수의 상기 접촉스위치 중 어느 하나와 중첩되되 상기 컬러블록의 색상에 따라 위치가 달라지는 스위칭밴드를 더 포함하고,
상기 스위칭밴드는 상기 컬러블록 외면에 만입된 만입홈으로 형성되고, 상기 접촉스위치는 말단에서 탄성적으로 돌출되어 상기 만입홈에 삽입되는 돌기형버튼을 포함하여 상기 돌기형버튼이 탄성적으로 상기 스위칭밴드에 걸려 상기 컬러블록이 고정되며,
복수의 상기 접촉스위치는, 상기 홈의 길이방향을 따라 연속적으로 배치되고, 상기 스위칭밴드는, 상기 컬러블록의 색상에 따라 상기 컬러블록의 말단으로부터 이격된 간격이 다르게 형성되되,
모든 접촉스위치들은 상기 홈의 위치와 상기 홈 내부의 높낮이를 특정하는 각각의 고유번호를 가져, 하나의 감지신호가 생성되면 상기 고유번호로부터 감지신호가 생성된 홈과 상기 홈 내부의 상기 스위칭밴드의 위치가 함께 결정됨으로써, 상기 컬러블록이 삽입된 홈과 상기 컬러블록의 색상이 자동 판별되는 인지학습용 블록교구.It includes a block board with a plurality of grooves at different positions regularly drilled, and a plurality of color blocks that can be inserted into the grooves, and the shape and color of a given figure is formed by selectively combining the grooves and the color blocks. In the cognitive learning block tool that can be expressed in,
A plurality of contact switches arranged on the inner surface of the groove in the same number as the number of colors of the color blocks; and
It is formed in a strip shape on the outer surface of the color block and overlaps with any one of the plurality of contact switches, further comprising a switching band whose position varies depending on the color of the color block,
The switching band is formed with a recessed groove on the outer surface of the color block, and the contact switch includes a protruding button that elastically protrudes from an end and is inserted into the indented groove, and the protruding button elastically performs the switching. The color block is fixed by hanging on the band,
The plurality of contact switches are continuously arranged along the longitudinal direction of the groove, and the switching bands are spaced differently from the ends of the color blocks depending on the color of the color blocks,
All contact switches have a unique number that specifies the location of the groove and the height of the inside of the groove. When a detection signal is generated, the unique number determines the groove in which the detection signal was generated and the switching band inside the groove. A block teaching tool for cognitive learning in which the groove into which the color block is inserted and the color of the color block are automatically determined by determining the position together.
복수의 상기 접촉스위치 중 상기 스위칭밴드와 중첩된 어느 하나는 감지신호를 생성하고, 상기 스위칭밴드에 중첩되지 않은 나머지는 모두 상기 감지신호의 역신호인 비감지신호를 생성하되, 상기 감지신호는 상기 접촉스위치의 온 신호 또는 오프 신호인 인지학습용 블록교구.According to paragraph 1,
Among the plurality of contact switches, one that overlaps the switching band generates a detection signal, and the rest that do not overlap the switching band all generate a non-detection signal that is an inverse signal of the detection signal, and the detection signal is A block aid for cognitive learning that is the on or off signal of a contact switch.
상기 홈의 바닥 측에서 발광하되, 상기 컬러블록이 상기 홈에 삽입되면 가려지는 발광모듈을 더 포함하는 인지학습용 블록교구.According to paragraph 1,
A block teaching aid for cognitive learning further comprising a light-emitting module that emits light at the bottom of the groove and is obscured when the color block is inserted into the groove.
상기 발광모듈은, 상기 컬러블록의 색상 중 어느 하나의 색상으로 선택적으로 발광되어 상기 홈에 매칭되는 상기 컬러블록의 색상을 표시하는 인지학습용 블록교구.According to clause 6,
The light-emitting module is a block aid for cognitive learning that selectively emits light in one of the colors of the color blocks to display the color of the color block matching the groove.
복수의 상기 홈 각각에 형성된 상기 발광모듈 및 복수의 상기 접촉스위치와 모두 연결된 제어모듈,
상기 제어모듈과 사용자의 스마트폰을 데이터 통신이 가능하게 유선 또는 무선으로 연결하는 데이터통신모듈, 및
상기 스마트폰에 설치되며 데이터 통신을 통해 원격으로 상기 제어모듈과 연동되어 상기 발광모듈을 제어하거나 상기 접촉스위치의 감지신호를 제공받을 수 있게 형성된 학습자용 앱을 더 포함하는 인지학습용 블록교구.In clause 7,
A control module connected to both the light emitting module and the plurality of contact switches formed in each of the plurality of grooves,
A data communication module that connects the control module and the user's smartphone wired or wirelessly to enable data communication, and
A block aid for cognitive learning that is installed on the smartphone and further includes a learner app configured to remotely interact with the control module through data communication to control the light emitting module or receive a detection signal from the contact switch.
상기 학습자용 앱은, 복수의 상기 홈 각각에 형성된 상기 발광모듈을 동시에 제어하여, 상기 학습자용 앱에 저장된 학습용 도형의 모양과 색상을 상기 블록판에 직접 표시하는 인지학습용 블록교구.According to clause 8,
The learner app is a cognitive learning block tool that simultaneously controls the light-emitting modules formed in each of the plurality of grooves to directly display the shape and color of the learning figure stored in the learner app on the block board.
상기 학습자용 앱은, 복수의 상기 홈 각각의 상기 접촉스위치로부터 제공된 상기 감지신호와, 상기 학습자용 앱에 저장된 학습용 도형의 모양 및 색상을 비교하여, 상기 학습용 도형의 모양 및 색상과 상기 블록판에 표현된 도형의 모양과 색상간 일치여부를 판별하는 인지학습용 블록교구.According to clause 8,
The learner app compares the detection signal provided from the contact switch of each of the plurality of grooves with the shape and color of the learning figure stored in the learner app, and displays the shape and color of the learning figure and the block plate. A cognitive learning block tool that determines whether the shape and color of the expressed shapes match.
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|---|---|---|---|
| KR1020220168047A KR102665736B1 (en) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | Block teaching apparatus for cognitive learning |
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Citations (4)
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| US5269529A (en) * | 1993-02-08 | 1993-12-14 | Clemente Jose R | Pegboard game apparatus |
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| KR20130110562A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-10 | 주식회사 휴먼리그 | Melody block toy for music education |
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-
2022
- 2022-12-05 KR KR1020220168047A patent/KR102665736B1/en active Active
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