일차 방정식 풀이를 위한 규칙기반 시스템의 설계와 CAI에의 응용

Abstract

본 연구에서는 컴퓨터의 역할중 교사로서의 기능에 주안점을 두어 컴퓨터가 학습자에게 문제 풀이과정을 보임으로 논리적인 사고와 올바른 규칙 적용, 그리고 정확한 풀이방법을 익힐 수 있도록 하는 규칙기반 학습시스템을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이러한 학습방법을 설계하기 위하여 중학교 1학년 수학교과중 일차방정식 단원을 설정하였는데 이는 일차방정식의 학습은 정확하게 규칙을 적용하여 단계별로 풀어야하기 때문이다. 본 학습시스템은 학습자가 문제를 수식화하여 입력하면 이를 parse tree 로 만들고 이에 적용할 수학의 기본 규칙들을 tree 구조로 변환시킴으로써 문제에 대한 답을 구하도록 하였다. 그리고 이를 실제 학습에서 활용할 수 있도록 수업모델을 설정하여 적용시켜 보았다.;The purpose of this thesis is to develop a tutoring system that can train logical thinking, proper rule adaptation and correct problem solving method by showing the process of the computer's problem solution to the learner. Lesson domain is the simple first degree equation in the middle school level mathematics. Learning the simple first degree equation would require phases of adapting correct rules from several candidates. The approach that we adapt is that, given a formula, it is transformed into a parse tree, and answer can be calculated by converting the formula into equivalent simpler formula by applying rewrite rules. We show several ways that this method can be utilized.