매쓰튜터

1. 개요[편집]

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수학으로 세상과 통하다!

AI개인교사 시스템(ITS) 수학 튜터링 플랫폼

2023년 4월부터 초중고 학생들을 대상으로 서비스 중인 모바일 수학 문제 풀이 애플리케이션이다.
AI 개인 교사 시스템(ITS)을 기반으로 만들어졌으며, AI를 이용해 개인별 학습 콘텐츠를 제공한다.
SNS형태의 오픈 플랫폼으로, 개인 채널을 활용해 콘텐츠 공유 및 소통을 할 수 있다.
2023년 3월부터 베타 테스트를 완료하였고 현재 전국 초,중,고등학교에서 AI수학 보조교사 코스웨어로 이용되고 있다.
https://www.mathtutor.kr/#/홈페이지]에서 신청해 학생, 튜터로서 참여할 수 있다.
현재 안드로이드는 구글 플레이와 앱스토어에서 앱을 다운받아 사용할 수 있다.

2. 주요 기능[편집]

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2.1. 문항 재편집[편집]

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수학 문제의 사진을 찍으면 문자, 수식, 이미지를 자동 재편집해 스마트폰에 최적화된 이미지로 변환하며, 자동으로 단원과 난이도가 분류된다.
이 문제들은 문제 은행에 저장되어 문제마다 관련 개념 영상, 유사 문제, 심화 문제를 찾아준다.
또한 수학 학습에 필수인 계통 수학 문제와 문제풀이 영상까지 제공한다.
이렇게 사진을 찍은 문제를 문제 풀이 요청 또는 라이브 수업에 사용할 수 있다.

2.2. 문제 풀이 요청[편집]

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모르는 수학 문제의 사진을 찍으면 원하는 튜터를 지정해 풀이를 요청할 수 있다.
지정할 수 있는 튜터는 "마이튜터, 탑튜터, 이웃튜터, 또래튜터"로 나뉘어 있는데
마이튜터를 선택하면 본인이 사전에 등록해 둔 선생님에게, 탑튜터는 앱 내의 랭킹 상위권에 있는 선생님에게,
이웃튜터는 주변 동네의 선생님에게 질문할 수 있다.
또랙학습에는 또래학생과 내가 멤버로 등록해놓은 같은 반친구들에게 질문할 수 있으며 무료로 사용할 수 있다.

문제 풀이는 1:1 라이브 또는 풀이 영상으로 요청할 수 있다.

2.2.1. 풀이 영상[편집]

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문제 풀이를 풀이 영상으로 요청할 경우, 요청받은 튜터가 문제가 띄워진 화면에서
펜으로 써 내려가며 설명하는 식의 영상으로 답변한다. 답변받은 영상은 타 유저에게도 공개되도록 업로드된다.

2.2.2. 1:1 라이브 풀이[편집]

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1:1 라이브 참고

2.3. 라이브[편집]

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1:1 또는 1:N으로 요청된 문제를 풀이하거나 자유롭게 수업을 진행할 수 있다.
전자 칠판을 베이스로 해 필기와 음성을 통해 수업을 진행하거나,
함께 문제를 푸는 등의 여러 방식으로 활용할 수 있다.

2.3.1. 1:1 라이브[편집]

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1:1 라이브는 쉽게 말해 원하는 문제만 지도받는 온라인 과외이다.
학생이 요청을 보내면 튜터와 학생이 서로 라이브 방에 입장한 후, 문제가 띄워진 화면을 같이 보면서
펜을 활용해 설명하며 풀어나가는 식이다.
실시간으로 소통할 수 있는 것이 가장 큰 특징이다.

2.3.2. 1:N 라이브[편집]

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여러명이 참여하여 라이브를 진행할 수 있다. 한 유저가 라이브를 개설하면 설정에 따라 누구나 입장이 가능하거나,
라이브에 초대된 멤버만이 입장할 수 있다.

2.4. 오답 노트[편집]

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오답 노트에는 본인이 질문했던 문제가 저장되어 다시 복습할 수 있다.
이외에도 "저장하기" 버튼을 눌러 원하는 문제를 오답 노트와 피드에 저장할 수 있어
공부할 문제들을 한눈에 볼 수 있다.

2.4.1. 개인별 맞춤 피드백학습[편집]

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개인이 질문했던 문제, 저장한 문제, 셀프 등록한 문제의 데이터를 기반으로 개인별 취약 단원을 자동 분석한다.
취약 단원 순으로 상단부터 자동 배열된다. 단원별로 총 문항수와 난이도별 문항수를 확인할 수 있다.

2.5. 문제검색[편집]

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자체적으로 문제은행 시스템이 구축되어 있어 원하는 문제를 찾아볼 수 있다.
학년, 대단원, 중단원, 난이도를 선택하면 상당히 많은 양의 문제가 제공되는 것을 확인할 수 있다.

2.6. 개인 채널[편집]

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모든 유저에게는 개인 채널이 제공된다. 개인 채널에는 원하는 콘텐츠를 업로드 할 수 있어
예를 들어 튜터 유저의 경우 피드에 공지사항, 개념 영상, 문제풀이 등을 공유할 수 있다.
튜터 유저에게는 타 유저가 멤버로 가입할 수 있다. 멤버 가입시에는 해당 튜터에게 바로 질문할 수 있으며,
튜터의 그룹 편성을 통해 맞춤 학습이 가능하다. 쪽지는 개인 또는 그룹별로 발송할 수 있다.

3. 핵심 기술[편집]

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3.1. 단원과 난이도 분류[편집]

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특허 제 10-2492466호 수학문항의 단원과 난이도를 자동으로 분류하는 방법

[ 펼치기 · 접기 ]

본 발명은 수학문항 즉, 수학문제 풀이의 도움을 줄 수 있도록 수학문제를 사진으로 찍어 수학 단원과 난이도를 분류하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 사용자가 스마트 디바이스에 설치된 앱을 실행하여 수학문제를 촬영하고, 촬영된 수학문제의 이미지를 텍스트로 변환하되, OCR(광학문자인식)을 통해 수학문제의 글자와 수식을 텍스트로 변환하여 지식공유서버 플랫폼에 저장한 후, 상기 지식공유서버 플랫폼에서 단원분류모델과 난이도분류모델을 이용하여 촬영된 수학문제의 단원과 난이도를 분류하여 상기 앱에 표시되도록 하여 수학문제의 단원과 난이도를 쉽게 파악할 수 있으며, 해당되는 단원의 개념을 영상으로 확인함은 물론 유사한 난이도와 더 높은 난이도의 다른 수학문제를 제공하여 수학문제의 풀이에 도움을 줄 수 있는 수학문항의 단원과 난이도를 자동으로 분류하는 방법에 관한 기술분야가 개시된다.

수학 문제의 사진을 찍으면 문항 메타정보를 자동으로 인식해 단원과 난이도를 자동으로 분류한다.
이렇게 생성된 문항은 관련 개념영상, 유사 문제, 심화 문제를 학습할 수 있도록 설계되어있다.

3.2. 문자, 수식, 이미지 자동 재편집[편집]

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특허 제 10-2552408호 AI 기반 수학 튜터링 서비스 제공 시스템 및 이의 실행 방법

[ 펼치기 · 접기 ]

본 발명의 일 실시예에 따른 수학 문제집의 수학 문제를 풀면서 질문이 발생된 경우 해당 수학 문제를 스캔하여 수학 구성 요소를 생성하고 상기 수학 구성 요소 및 단말 정보를 제공하고, 전자 칠판에 수학 구성 요소가 표시된 후 튜터와 연결되면 상기 수학 문제에 대한 튜터링을 제공받는 학생 단말 및 상기 학생 단말로부터 수학 구성 요소 및 단말 정보를 수신하면 상기 단말 정보에 따라 전자 칠판 사이즈를 결정하고, 상기 전자 칠판 사이즈에 따라 수학 구성 요소를 편집한 후 상기 전자 칠판 상에 수학 구성 요소를 배치한 후 상기 전자 칠판을 통해 튜터와 학생 사이의 튜터링을 중개하는 튜터링 서비스 제공 서버를 포함한다.

수학 문제의 사진을 찍으면 스마트 기기에 최적화된 서체 및 글자크기로 자동 재편집된다.
그래프와 도형 등의 이미지 또한 적절한 크기로 편집된다.
이렇게 편집된 문항은 바로 전자칠판에서 사용할 수 있다.
이를 통해 풀이영상을 제작하거나, 라이브 기능을 이용해 요청 질문에 답한다.

4. 정규수업 활용 모델[편집]

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4.1. 수업전[편집]

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• 학습목표 설정
  • 교사, 학생들의 의견을 해당학생에게 쪽지로 전달하면 해당학생이 스스로 학습목표 설정
    • 진도 범위의 문제풀이 완료 비율을 설정
• 교사 역할(학습 디자이너)
  • 학습과정평가: 수업시간,방과후수업,가정학습에서 학생 스스로 설정한 학습목표의 달성정도를 학생이 올린 문제풀이영상을 보고 평가
  • 학생들의 학습목표 설정 추천 쪽지 보내기
  • 진도 범위 내의 문제풀이 영상 등록(여러 반 공유 가능)
  • 온라인 모둠학습 그룹 편성
• 학생역할
  • 플립러닝으로 선행학습
  • 개인별 학습목표 설정(공지사항에 등록)

4.2. 수업중[편집]

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• 교사 역할 : 칭찬 플래너, 학습디자이너 (절대로 학생들에게 티칭하면 안됨)
• 수업진행 : 온라인 모둠수업을 통한 또래학습(필요시 수시로 재편성)
• 개념학습 : 플립러닝(선행학습으로 진행)으로 매쓰튜터, EBS 활용
  • 선행학습을 하지 않고 등교한 학생->완료한 학생들이 온라인 모둠학습으로 티칭
• 문제풀이학습 : 플립러닝(선행학습으로 진행)으로 진행하며 모르는 문제는 교사나 다른 학생들이 올려 놓은 풀이영상을 보고 학습 후 직접 풀이영상 등록
  • 선행학습을 하지 않고 등교한 학생->완료한 학생들이 온라인 모둠학습으로 티칭
• 개념이나 문제풀이에서 이해가 되지 않는 부분은 학급학생들에게 온라인 질문하여 1:1라이브 지도

4.3. 수업 마무리[편집]

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• 교사역할 :
  • 다음 진도 및 알림사항 공지사항에 등록.
  • 많은 학생들을 공개, 비공개로 칭찬하기
• 학생역할 : 노력짱, 발전짱, 봉사짱 친구 피드에 추천 및 투표 (좋아요 수)
  • 학생들도 서로 서로 칭찬하기

4.4. 방과후 수업[편집]

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• 정규수업시간 학습목표에 해당하는 문제 중 틀린 문제에 대한 피드백 학습
• 틀린 문제에 대한 선생님과 다른 학생들의 풀이영상을 보고 자기주도학습
• 그래도 모르면 또래튜터들과 온라인 모둠수업을 통하여 학습
• 관리교사는 관리만 하고 절대로 가르치면 안됨
• 틀린 문제 학습 후 스스로 해당문제의 풀이영상을 등록하고 관리교사의 확인 후 바르게 풀었으면 바로 하교

4.5. 가정학습[편집]

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• 숙제 : 수업시간에 틀린 문제의 유사문제 1문제씩 풀이영상으로 피드에 등록
• 플립러닝 : 다음 진도의 개념 및 문제풀이 학습
• 자율학습 : 유사 및 고난도 문제풀이, 선행진도 학습
• 피드백학습 : 이해가 부족한 개념이나 문제풀이는 전국의 또래튜터나 학급튜터에게 질문하거나

라이브 모둠수업 진행

4.6. 공교육 접목 효과[편집]

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• 효율적 학습
  • 학습성취도 향상 : 학생들의 자발적 참여, 개인별 맞춤 학습
  • 미래역량 습득 : 소통능력, 협업능력, 문제해결력, 비판적 사고력. 창의력
  • 학습격차 완화 : 학생들의 자발적 참여와 재미있는 수업, 또래 친구들의 눈높이 지도
  • 중상위권 학생 : 중하위권 학생들을 가르치면서 해당내용 완전학습 및 메타인지학습
  • 중하위권 학생 : 또래튜터로부터 눈높이 지도를 받고 부담없이 질문
  • 학습과정평가 : 학생 스스로 설정한 학습목표의 달성과정을 평가하여 자신감 고취
  • 따돌림, 학교폭력 없는 교실 : 모든 급우들과 많은 SNS 및 또래학습 소통을 통한 친밀감 형성

• 사교육비 절감
  • 수학 문제집 구매 불필요 : 사진만 찍으면 유사,고난도 문제가 무료로 쫙!
  • 인강수강 감소 : 사진만 찍으면 해당문제의 개념영상이 무료로 쫙!
  • 고액과외 감소 : 정규수업과 연동된 방과후 학교 및 가정학습, 또래튜터들과 협업학습