(57)【要約】  学習システムは、画像が言葉、物体、色、サイズ、音節の音、頭字語、テキストまたはこれらの任意の組み合わせと連合される、柔軟な連合学習法を含む。画像は、概念の機能面に関連する。システムの方法は、馴染みのある物、概念に連合された言葉、または両者の、色、フォントサイズ、形または任意の他の特徴を調節することにより、心像に基づくナラティブなどにおける連合を強化しうる。さらに、双方向型システムおよび物体を用いて、心像と概念の機能面との間の連合を強化できる。物体は、食べ物、パズル、ゲーム、および玩具でありうる。食べ物のアイテムは、連合レッスンを提供するカードを伴うパッケージでありうる。
2009532740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
概念を学習するためのシステムは、画像と概念のある機能面との間に論理関係が確立されるように、前記画像を前記概念と連合させることを含む。
【請求項２】
前記画像が動画化され、前記システムが、前記画像の動きを、前記概念のある機能面と連合させることをさらに含む、請求項１に記載の学習システム。
【請求項３】
前記画像を漫画として描写することと、前記漫画と前記概念のある機能面との間の前記連合を説明するテキストを提供することをさらに含む、請求項１に記載の学習システム。
【請求項４】
前記画像の口頭の名前が、前記概念のある機能面を説明する言葉と似て聞こえるように、画像を命名することをさらに含む、請求項１に記載の学習システム。
【請求項５】
前記テキストと、前記画像と、前記概念のある機能面との間の前記連合を強化するために、フォントサイズまたは色を使用することをさらに含む、請求項３に記載の学習システム。
【請求項６】
前記使用のステップが、前記テキストに表示されたキーワードに、前記キーワードと連合された画像の色と同じテキストカラーを使用することを含む、請求項５に記載の学習システム。
【請求項７】
前記画像の形を、前記概念のある機能面に連合させることをさらに含む、請求項１に記載の学習システム。
【請求項８】
双方向型ユーザインタフェースを提供することをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
携帯電話または携帯式電子デバイスに電子的視覚化システムを表示することをさらに含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記双方向型ユーザインタフェースが、ビデオゲームであり、前記ビデオゲームが、前記概念のある機能面に参加するプレーヤとしての自己実現の経験を提供する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記連合させるステップが、前記概念の機能面を物体と連合させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記物体が、パズル、玩具またはアクションフィギュアである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記連合させるステップが、音をキーワードまたはキーワードの一部と連合させる、請求項１に記載のシステムであり、前記音および前記キーワードが、前記概念のある機能面と連合されるように、可聴音を生み出すことをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
テキスト、ナレーションまたは動画を使用して前記画像と前記概念のある機能面との間の連合を強化する、心像に基づくナラティブを提供することをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記画像が複数の画像であり、前記複数の画像の各々が、前記心像に基づくナラティブを提供するステップにおいて使用される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記心像に基づくナラティブを提供するステップが、前記概念のある機能面と連合されたタイムラインまたはパスに沿って進むことを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記連合させるステップが、音およびキーワードの両方が前記概念のある機能面に連合されるように、前記音を前記キーワードと連合させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記音が、歌詞、曲またはその両方を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
ゲームをすることをさらに含み、前記ゲームが、前記ゲームのプレーヤのための役割  を含み、前記プレーヤが、概念のある機能面と連合されたプロセスに参加する、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
食べ物を食べるステップをさらに含み、前記食べ物が、概念のある機能面と連合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記食べ物が、砂糖菓子である、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許明細書の開示の一部は、著作権保護を受ける内容を含む。著作権所有者は、特許商標庁のファイルまたは記録にあるとおりの、本特許開示の任意の者によるファクシミリによる複製に対しては異議を有さないが、他の場合にはいかなる著作権も全て留保する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年４月５日に出願の米国特許出願第１１／２７８，８０１号の出願日の利益を請求し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
技術分野は、学習および記憶システムおよび学習方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
学習および記憶システムは良く知られているが、問題に満ちている。
【０００５】
Ｍｙｅｒｓ教授は、著書Ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙ、２００４年、３４３―３８３頁の、Ｍｅｍｏｒｙと題した章の中で、画像に結びつく言葉は、抽象的な低心像性の言葉よりも記憶しやすいことが知られていると指摘する。さらに、Ｍａｒｇａｒｅｔ  Ｍａｔｌｉｎは、著書Ｃｏｇｎｉｔｉｏｎ、１９９８年の１７０―１７９頁で、心像は、思い出さなければならないアイテムが相互作用して示される場合に最も有効であることが、調査において一貫して示されると述べる。例えば、「ゾウ」と「ドル札」の対を記憶したい場合には、ゾウが鼻にドル札を持っているのを思い浮かべればよいと述べる。これは、ショッピングリストおよびその他の言葉のリストを記憶するために用いられる。
【０００６】
Ｄａｖｉｄ  Ｍｙｅｒｓは、著書Ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙの中で、人は、画像に結びつく言葉を抽象的な低心像性の言葉より良く記憶すると書くが、複雑な概念の画像は、必ずしも有用でない。Ｓｕｐｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ，Ｓｕｐｅｒ  Ｓｔｕｄｅｎｔ：Ｈｏｗ  ｔｏ  Ｒａｉｓｅ  Ｙｏｕｒ  Ｇｒａｄｅｓ  ｉｎ  ３０  Ｄａｙｓ、１９９０年の１５頁で、Ｈａｒｒｙ  Ｌｏｒａｙｎｅの著書は、人が新しいものを記憶するためには、その新しいものが、その人がすでに知っているか記憶している何かと連合されなければならないと強調する。しかしこれは、言葉または名前のリストを記憶する上で有効であるにとどまる。例えば、Ｌｏｒａｙｎｅは１４８頁で、分子アデノシン二リン酸（ＡＤＰ）の頭字語を記憶する一つの方法は、サル（ａｐｅ）と学部長（ｄｅａｎ）が豆（ｐｅａ）を食べる、であると述べる。これによって学生は、ＡＤＰというイニシャルを記憶できるかもしれないが、ＡＤＰが何であるか、それが生物学でどのように使用されるか、といった概念を学習する上では効果がない。
【０００７】
Ｍａｒｇａｒｅｔ  Ｍａｔｌｉｎは、著書Ｃｏｇｎｉｔｉｏｎ、１９９８年の１７２頁で、語連合は学習直後の超短期想起(recall)を生み出すが、反復テスト、キーワードの絵、および反復練習を伴わないと、キーワードに基づく連合記憶は弱いと書く。また、単にキーワードを画像と連合させるだけは、抽象的な概念、プロセスおよび知識を教えることができない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
学習システムには、過去の連合学習法が対応できない抽象的概念を記憶および学習するために、テキスト、テキストおよび物体、または物体、色、サイズ、音節の音、頭字語、言葉またはこれらの組み合わせと連合された馴染みのある物の画像を関連づける、柔軟な連合方法が含まれる。一例においては、情報は、概念に関連している。概念が、テキスト、物、物体の画像、色、サイズ、頭字語の音、音節、言葉またはこれらの組み合わせと連合されうる。画像は、ＤＶＤまたはＣＤプレーヤなどのビデオプレーヤに接続されたコンピュータプログラムまたはディスプレイデバイスを用いて動画化されうる。
【０００９】
システムの一つの利点は、抽象的な概念の機能面を連合させることが可能である。論理連合により、特徴的な機能が概念の情報と連合されうる。論理的推論により、物と概念の情報との間に共通性が示されうる。フォントサイズ、形または色が、画像と概念の機能面との間の連合の形成を助け、記憶保持を向上させうる。
【００１０】
別の利点は、概念が他の概念の上に構築されて、記憶保持が強化されるような形で、概念の機能面を教えられることである。また、テキストおよび画像の多くの側面を用いて、テキストおよび画像を概念の機能面と連合させうる。例えば、生物の最小区分を表わす概念、すなわち細胞は、連合を強化する一態様として、フォントサイズを最小区分としての細胞の概念と連合させて、比較的小さなフォントサイズで「最小のもの」として書かれうる。
【００１１】
さらに別の利点は、心像に基づくナラティブを用いて、生物学的プロセスのような概念の機能面を説明するために、学習システムを使用しうることである。
【００１２】
さらに別の利点は、このような学習システムを双方向型システムにより利用できることである。電子的視覚化システムには、コンピュータ関連のデバイス、テレビ、ビデオゲームおよびそれらの組み合わせが含まれるが、これに限られない。別の例においては、双方向型システムは、パズル、玩具、他の有形物などの三次元の物体を取り入れることができ、他の物が概念の機能面と連合されうる。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態は、他の学習技術の欠点に対処する。改良されたテキスト、パズルおよびビデオゲームを使用したシステムを用いて、キーワードと連合された概念の機能面を伴う文脈でキーワードを記憶できるような、キーワードと連合させる画像を提供しうる。システムは、パズルを組み立てたり、ビデオゲームをすることにより、連合学習の反復練習およびテストを可能にし、他の方法により提供される弱い連合を上回る、さらに別の利点を提供する。
【００１４】
一つの利点は、学習システムが、画像と、概念に連合されたキーワードと、概念の機能面との間に論理連合が確立されるように、画像を概念と連合させうることである。
【００１５】
図面は本発明の例を示すが、本発明は、開示された例だけに限られない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この詳細な記載および図面は、本発明のいくつかの例を提供するが、本発明は開示された例だけに限られない。むしろ本発明は、最終的に生じる請求項のみにより制限される。提供された図面および記載に基づけば、連合学習のためのシステムの例および使用法の多くの変化形が、本分野を知る者に明らかである。
【００１７】
情報は、言葉または概念でありうる。図１Ａにおいては、生物の文脈における「細胞（ｃｅｌｌ）」という言葉が、「独房（ｊａｉｌ  ｃｅｌｌ）」の画像と連合される。ここでは、画像により、人１６が独房の格子１１と錠１３からなることが示され、馴染みのある言葉の画像が、似た音の言葉と連合される。同様に、木１８および犬２０も、このような格子と錠からなる。「独房」は、生物の最小区分である「細胞」と連合されうる既知の物である。格子と錠が表示されないことから生物としてより特定しやすい、人１０、木１２および犬１４のシルエットが、さらに示される。
【００１８】
細胞は、言葉であるのに加えて、概念でもある。したがって、全生物の区分を有し、含むものとして描かれた、言葉または概念と連合された物である「独房」に、細胞の概念が関連づけられる。図１Ｂにおいては、生物の細胞に関連する概念の機能面に画像を連合するのを助ける、提供されたナラティブ。テキスト、音節、頭字語および物の画像には、色、サイズ、言葉の音などが含まれうる。図１Ａにおいては、画像は動画化されていないが、他の物は、連合された概念の機能面を強化するために動画を使用しうる。図１Ｂにおいては、ナラティブのフォントサイズ、形および色が調節される。「最小のもの」２と「細胞」３との間のフォントサイズの変更が、生物の最小区分としての細胞の原理の連合を強化する。
【００１９】
図２に示される別の例においては、細胞のエネルギーまたはパワーの源としての働きをするミトコンドリア（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｏｎ）が、独房１７に収容されてウェイト１９をリフティングする「強い囚人（ｍｉｇｈｔｙ  ｃｏｎ）」２１（刑務所のストライプを着たボディビルダー）の画像と連合される。「強い囚人」が、細胞のミトコンドリアと連合される。この画像は、図１Ａ〜１Ｂに示される独房との間の連合をもとにする。ミトコンドリアは生物の細胞の中にあり、細胞にエネルギーを提供する細胞の発電所である。したがって、「強い囚人」という一つの物の物理的属性が、細胞の発電所であるミトコンドリアの機能面と関連づけられる。図１Ａ〜２で示される学習システムは、学生に単に記憶されたキーワードのリストではなく、ミトコンドリアの機能面についての知識を提供する、細胞およびミトコンドリアに関連した連合を提供し、学生は、ミトコンドリア（強い囚人）が、複雑な生物の最小区分である細胞（独房）の発電所であると記憶することができる。
【００２０】
図３Ａにおいては、「タンパク質（ｐｒｏｔｅｉｎ）」という言葉が、この例ではテニス選手であるプロフェッショナルのティーンエイジャー、「プロティーン」の画像と連合される。タンパク質は、多くのプロセスで使用される。にきび２６を有し、テニスラケット２４と金３０が出ている書類カバン２８とを持つティーンエイジャー２２を描くことにより、タンパク質という言葉が、「プロティーン」と連合される。タンパク質は、細胞のアクションヒーローとして説明しうる。「タンパク質」という言葉の二つの音節は、「プロ」（プロフェッショナル）と「ティーン」（ティーンエイジャー）という言葉と似た音をもつ。プロフェッショナルのティーンエイジャーは、テニスコート上のアクションヒーローでもある。図３Ａ〜３Ｂにおいては、背景に独房の格子を用いて、「プロティーン」が細胞と連合される。別の例においては、テニスコート上のネットが、独房の格子で表わされうる。色、陰影およびフォントサイズを用いて、言葉が画像と連合される。例えば、図３Ａの画像が、アクションを示すために動画化されうる。
【００２１】
キーワード連合で説明される共通の特徴が、様々なフォントサイズおよび／または色により関連付けおよび／または強調されうる。図３Ｂにおいては、連合の容易性を高めるために、タンパク質という言葉の音節「ｔｅｉｎ」（すなわち、赤テキスト４、８）、および「プロティーン」という言葉の「ティーン」（すなわち、赤テキスト５、６、７）が、赤色で示される。（図中に色は示されない。）ティーンエイジャーは、赤にきびを有することが多い。「ティーン」の特徴、すなわち赤にきびをさらに強調し、音節「ｔｅｉｎ」と関連づけるために、両方の音節が赤で表示される。
【００２２】
本発明の例で利用されるキーワード連合および創造的なテキストの活用に加えて、別の連合学習技術である論理連合が使用される。論理連合の一例では、論理的推論により、特徴物に元の言葉または概念と共通性があることが示される、連合が利用される。したがって、物体は、概念を表す。
【００２３】
図４においては、白い雪片（ｗｈｉｔｅ  ｓｎｏｗｆｌａｋｅｓ）３４を有する赤いコウカンチョウ３２が、青い空３５を背景に木の枝３６にとまっている。皮膚の病気である乾癬は、人間に、ただれのように見える赤い患部の上に白い薄片状の鱗（ｆｌａｋｙ  ｓｃａｌｅ）を有する赤い病変を形成する。乾癬とコウカンチョウの間には、例えば赤いというある共通性があることから、乾癬がコウカンチョウという馴染みのある物と連合される。例えば、「上昇する（ｓｏａｒｓ）」（すなわち飛ぶ鳥）と「ただれ（ｓｏｒｅｓ）」（すなわち、赤く腫れた領域）との間に共通性が示される。コウカンチョウは「上昇し」、病気の乾癬は、「ただれ」をもたらす。動画化された上昇するコウカンチョウの画像（図示せず）を用いて、乾癬という用語を、コウカンチョウの「上昇」とさらに連合しうる。コウカンチョウの翼の白い雪片が、乾癬を、赤いただれ上の白い薄片状の鱗と連合させるのに役立つ。したがって、乾癬の機能面と、赤いコウカンチョウおよび雪片との間に連合が作られる。
【００２４】
キーワード語連合と同様に、論理連合において説明される共通の特徴は、様々なフォントサイズおよび／または色により関連付けおよび／または強調されうる。例えば、コウカンチョウ３２が、青い空３５（色は示されない）を上昇する。「青い空を上昇する」が、テキストとして図に加えられ、青色で表わされればよい。乾癬という言葉の、「ただれ」という概念の音は、コウカンチョウが連合される概念、すなわち「青い空を上昇する」と共通性をもつ。論理接続を強化するために、テキストを用いて、コウカンチョウが、乾癬を表わす白い薄片状の鱗（雪）を伴う赤いただれを有するために、青い空を上昇できないことを説明するナラティブを提供しうる。適切なプロトコルで手当てした後、動画化されたコウカンチョウが青い空に上昇する様子が示されうる。
【００２５】
図５においては、屋根の上にパン３８、４２を伴う黒い車４０が示される。キーワード連合の例においては、「炭素（ｃａｒｂｏｎ）」という言葉が、他のものである「自動車パン（ｃａｒ  ｂｕｎ）」と連合される。黒い車を黒い炭素源と連合させる論理連合の例においては、車は黒である。石炭および油などの、炭素ベースの化石燃料の主要な源は黒である。したがって、炭素を含む材料と車との間に共通性、すなわち同じ黒い色が存在する。炭素自体は黒い色と連合されないが、連合は、黒い石炭と油が炭素ベースの燃料であるという概念を教えるのに有効である。この連合は、前述のように、テキストを用いて強化されうる。
【００２６】
キーワードおよび論理連合の画像および創造的なテキストの活用は、以下の技術および／または双方向型システムの一つにより利用されうる。一例においては、本発明のこれらの実施形態を利用するシステムは、電子的視覚化システムである。電子的視覚化システムの例には、コンピュータモニタ、テレビ、パーソナル・ディジタル・アシスタント、または、携帯電話または携帯型デジタルメディアプレーヤなどの他の電子的デバイスが含まれる。（例えばｉＰｏｄ（登録商標１）。）あるいは、他の例では、Ｓｏｎｙ  Ｐｌａｙｓｔａｔｉｏｎ（登録商標）またはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｘｂｏｘ（登録商標）などの、他の電子的デバイスが使用される２。例えば、電子的視覚化システムが、図１〜４に示される実施形態を、静的に、または動画として表示しうる。本発明の様々な実施形態を利用した他のシステムは、ビデオゲーム、またはパズルおよび玩具などの三次元の物体を利用しうる。玩具は、アクションフィギュアのような物またはアクションフィギュアを含む。さらに別の例では、概念学習システムは、可聴出力を含むインタフェースを利用しうる。動画を用いて、上昇する(soaring)鳥と病気により生じる上昇(soars)など、画像と概念の機能面との間の連合が強化されることが好ましい。
１  ｉＰｏｄ（登録商標）は、Ａｐｐｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｉｎｃ．の登録商標である。
２  Ｐｌａｙｓｔａｔｉｏｎ（登録商標）は、Ｓｏｎｙ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ，Ｉｎｃ．の登録商標であり、Ｘｂｏｘ（登録商標）は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。
【００２７】
ビデオゲームシステムが、図６に表示される。プレーヤは、分子ＤＮＡまたはデオキシリボ核酸のための、キーワードと連合された画像を構築するように指示される。この例においては、ＤＮＡが、「犬Ｎリンゴ（Ｄｏｇ  Ｎ  Ａｐｐｌｅ）」、またはリンゴ４６を伴う犬４４と連合される。雌犬は、赤目４５をもつ雌のテリア４４、または「彼女の赤目テリア（ｈｅｒ  ｒｅｄ  ｅｙｅ  ｔｅｒｒｉｅｒ）」およびリンゴ４６である。「彼女の赤目テリア」という言葉は、生物の「遺伝（ｈｅｒｅｄｉｔａｒｙ）」材料であるＤＮＡと連合される。ＤＮＡは、糖（Ｓ）、リン酸（Ｐ）および四種類の塩基、アデニン（Ａ）、チミン（Ｔ）、シトシン（Ｃ）およびグアニン（Ｇ）を含む、ヌクレオチドの鎖を含む。例えば、「犬Ｎアップル」（ＤＮＡ）のキーワード連合を通じて、ＤＮＡの糖リン酸バックボーンが、ＤＮＡのバックボーンとして示される。
【００２８】
ロリポップは砂糖のように甘いことから、ロリポップ４８が糖（Ｓ）を表す。糖は、一例では、キャンディーケインとして表されてもよい。ロリポップ４８は、四つの異なる色の野球ベースとして描かれた四つの塩基（ｂａｓｅｓ）、アデニン５４、チミン５６、シトシン５８およびグアニン５２の一つに結合される。野球の球場６２も、示される。ＤＮＡ塩基の、野球ベース６２とのキーワード連合に加えて、各塩基の頭文字をもとに連合させるために、色が選択される。例えば、Ｇはグアニンを表し、それ故緑（ｇｒｅｅｎ）である。Ａはアデニンを表わし、琥珀（ａｍｂｅｒ）色である。チミン（Ｔ）はチール（ｔｅａｌ）色であり、シトシン（Ｃ）はサンゴ（ｃｏｒａｌ）色である。ＤＮＡ塩基に関わる先の例では、図６に色は示されない。ビデオゲームにおいては、プレーヤは、さかさまの犬７０と、正しい向きの犬４４の後方端６６で開始する。一例においては、ビデオキャラクター（図示されず）が、キャンディーショップ６０に行って糖（すなわち、ロリポップ４８）を入手し、野球場６２に行って正しい塩基を入手し、歯科医院６４に行ってリン酸塩（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）との連合として使用される（すなわちｆｌｏｓｓ―ｆａｔｅ）フロス（ｆｌｏｓｓ）５０を入手することにより、正しい向きの犬を作る。さかさまに示された犬の図の前端７０および後方端６８も、示される。フロス５０のリン酸（Ｐ）は、ＤＮＡのバックボーンを形成するリン酸を表し、デンタルフロスとして示される。キーワード連合の例では、「フロス」の音が、リン酸（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）の音節「ｐｈｏｓ」の音と連合し、フロスの容器の画像は、学生が、リン酸がＤＮＡ（すなわち、犬Ｎアップル）のバックボーンを形成するという概念を学習するのを助ける。
【００２９】
音楽、ホルン、エンジン、および鳥の歌などの音は、システムを使用するモチベーションを改善するために使用でき、システムにより教えられる概念の維持促進を伴いうる。
【００３０】
図７は、糖８８、犬Ｎアップル８４すなわち「ＤＮＡ」、およびベース８２と、リン酸８０を伴うパズルを示す。学生は、ピースをＤＮＡの鎖に組み立て、画像、音および概念の連合を強化する。一例においては、図６に示されるゲームを行う前、間、または後に、「Ｔａｋｅ  Ｍｅ  Ｏｕｔ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｂａｌｌｇａｍｅ（私を野球場に連れてって）」の曲に合わせて以下の歌詞が歌われる：
私を野球場に連れてって
ＤＮＡを作るのを手伝って
綿菓子とデンタルフロスを買って
それがＤＮＡのバックボーン。
グアニン、アデニン、チミンにシトシン
それが二重らせんの塩基
ＤＮＡを作るベースは
Ｇ、Ａ、Ｔ、Ｃだから。
カスタムメイドの歌詞と曲があるか否かを問わず、他の曲が演奏されてもよく、可聴音によりモチベーション、システムの概念の記憶および理解を強化する。
【００３１】
さらに、ゲームは、システムにプレーヤを含みうる。図６に示されるゲームでプレーヤがプロティーンになってＤＮＡを作るような、自己実現を提供するゲームは、ゲームをするモチベーションを高め、システムが教える概念のより良好な維持を伴う。概念の機能面に参加するプレーヤとしての自己実現の経験を提供することにより、モチベーション、記憶保持および概念化が改善されると考えられる。学習システムに音が取り入れられて、音と概念の連合が関連付けされうる。例えば、細胞死、すなわちアポトーシスのプロセスは、「ポン」という音と連合されうる。他の画像、テキスト、および色、または他の連合が、アポトーシスの機能面と連合されてもよい。音は、機械的デバイス、電子的要素により含まれ、または、電子的視覚化システムの一部として含まれうる。
【００３２】
言葉と認識可能な画像の連合が、教える概念の機能面に関連する論理連合と組み合わされる。このようにして、図１〜７に示されるように、抽象的な概念を教えることができ、細胞とは何か、生物学においてどのように機能するか、という概念の機能面を教える、容易に認識可能および記憶可能な画像に関連させることができる。フォントサイズ、色および他の属性の使用が、画像と、テキストと教える概念との間の連合を強化し、キーワードおよびキーワードに関連した概念の機能面の記憶の維持を改善する。一つの例により次の例を作ることができることから、全てのキーワードおよび概念の記憶維持が強化される。
【００３３】
概念が、心像に基づくナラティブにより説明されてもよい。一例においては、生理的プロセスなどの生物学的プロセスの機能的連合を教えるために、レースのナラティブを用いることができる。図８〜９で説明される、そのような生理的プロセスの一つは、循環経路に関する。図８および９においては、白いボート９２（色は図示されない）と赤いボート９４（色は図示されない）のボートが、それぞれ白血球と赤血球を表し、紫のプレート（ｐｌａｔｅ）９６（色は図示されない）が、別の細胞である血小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）を表す。これは、通常の染色方法を用いて紫色に染色されるため、紫で示される。図８と９とでは、ボート９２、９４および紫のプレート９６が同じ番号で示される点に留意されたい。
【００３４】
白血球細胞、赤血球細胞および血小板を含む血液は、図８の「左の美味しい木で９０（ｌｅｆｔ  ａｔ  ｔｒｅｅ  ｙｕｍ）」（左心房（ｌｅｆｔ  ａｔｒｉｕｍ））から、図９のアートギャラリー（ａｒｔ  ｇａｌｌｅｒｉｅｓ）１００（動脈（ａｒｔｅｒｉｅｓ））に移動する。一例においては、ボートレースのシナリオが、ビデオゲームに取り入れられうる。学生は、ビデオゲームで血管を通るレースを繰り返すことにより、循環系に関連した概念の連合の機能面を繰り返し強化する。別の例においては、レースの心像を用いて、骨、神経、消化管、泌尿系の他の経路および場所に関わるプロセスに関連する機能面を強化しうる。実際に、レースの心像を用いて、既知の経路またはタイムラインに沿って進行する糖分解のプロセスなど、任意の一連の関連する概念を連合させうる。
【００３５】
心像に基づくナラティブの別の例においては、細胞におけるエネルギー生成のプロセス（すなわち、糖分解およびクレブズ回路）が、酸素およびグルコースが体に入り、エネルギー生成のための分子（すなわち、アデノシン三リン酸またはＡＴＰ）、および二酸化炭素および水の副産物をつくる方法を教える、動画化された画像により示される。一例においては、酸素とグルコースが、エネルギーを生成するために筋肉に運ばれる。心像に基づくナラティブの一つが、図１０〜１８に示される。様々な分子および細胞成分が、象徴で表わされる。図１０においては、女性歌手１０４が、ネイティブアメリカンの歌を歌う。彼女の声帯の筋肉は、ＡＴＰを生成しなければならない。これは、テキスト、ナレーション、または声帯についての詳細および細胞にエネルギーを与えるプロセスを示すために徐々に拡大する連続画像により表わされうる。図１０の牧草地１０６には、雄牛（ｏｘ）１０８およびエンジン（ｅｎｇｉｎｅ）１１０があり、両方とも酸素（ｏｘｉｇｅｎ）１２２と連合される。この例においては、歌手１０４は、エネルギープロセスで必要な糖である、グルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）または「接着剤のゴースト（ｇｌｕｅ  ｇｈｏｓｔ）１２０」を取り入れることにより、エネルギーを必要とする。接着剤のゴースト１２０は、糖を表すために使用されうるキャンディーケイン１１４と、ゴーストに似た接着剤のボトル１１６との二つの成分を含む。この接着剤のゴースト１２０は、グルコースと連合された象徴の一例である。図１１では、接着剤のゴースト１３０すなわちグルコースと、雄牛エンジン１２２すなわち酸素とが、歌手の口１１８に入る。これらの物質は、胃へ、そして血液中へと入る（動画は示されない）。
【００３６】
図１２においては、肺の肺胞が、ビオラ（ｖｉｏｌａ）を持つフクロウ（ｏｗｌ）、またはフクロウビオラ（ｏｗｌ  ｖｉｏｌａ）１２４（肺胞）として示される。肺胞はよく、空気の入ったブドウのような嚢として説明されるため、フクロウ１２４は、ブドウの房１２６の上にとまっている。ビオラを持つフクロウ１２４の隣には、二つの毛細血管１２８、１２９があり、毛細血管のうちの一つであるチューブ１２８は、キャップ（ｃａｐ）をかぶって笑っている人１３１を含む。「笑える（ｈｉｌａｒｉｏｕｓ）キャップ（ｃａｐ）」が、毛細血管（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）と連合される。もう一つの毛細血管１２９では、赤血球細胞を表す赤いボート１３２（色は図示されない）が、モヒカン（Ｍｏｈａｗｋ）頭の雄の小鬼（ｇｏｂｌｉｎ）１３４である「彼―モ―小鬼（Ｈｅ−ｍｏ−ｇｏｂｌｉｎ）」を乗せており、赤血球細胞の酸素を運ぶ成分であるヘモグロビン（ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ）と連合される。これらの象徴を他のエクササイズで繰り返して、連合を強化しうる。
【００３７】
図１３および１４は、ヘモグロビンの脱酸素および酸素化状態を表す。図１３においては、彼―モ―小鬼１３６が、青みがかった赤いボート１４０（図に色は示されない）に乗った痩せた小鬼１３６として示される。この彼―モ―小鬼１３６は、ヘモグロビンの脱酸素状態と連合される。ヘモグロビンは、酸素分子を運べる酸素担体である。ヘモグロビンの脱酸素状態を象徴するために、ボート１４０が、青みがかった赤で表わされる（図には示されない）。図１４においては、筋肉隆々の彼―モ―小鬼１３８が、酸素と連合された「雄牛エンジン」１４１を運ぶ様子が示される。彼―モ―小鬼１３８が、ヘモグロビンの酸素化状態と連合される。ボート１４２は、今度は血の赤で表わされる（図には示されない）。
【００３８】
図１３〜１４は、別の生化学的プロセス、アロステリック調節、またはより適切には、アロステリック活性化を示す。ヘモグロビンが酸素の第一分子を結合すると、第一酸素結合タンパク質サブユニットが、ヘモグロビン複合体の構造変化を誘発し、他のヘモグロビンタンパク質サブユニットの酸素に対する親和性を増加させる。したがって、痩せた彼―モ―小鬼１３６が、筋肉隆々の彼―モ―小鬼１３８になる。さらに、赤いボート１４２は、ラムのボトル１４６、１４７を伴う黄色の海１４４（色は図示されない）にある。これは、海（ｓｅａ）のラム（ｒｕｍ）（すなわち血清（ｓｅｒｕｍ））が血液の黄色の成分であり、血液の色のもとは赤血球細胞すなわち赤いボート１４２であるという概念を教える。ここでも、ナラティブが、例えばテキスト、ナレーションおよび／または動画により教えられうる。
【００３９】
図１５においては、独房１５２の前でポーズをとる筋肉マン１４８が、筋細胞を表す。雄牛エンジン１６０（酸素）、および接着剤のゴースト１５０（グルコース）が、筋細胞に入らなければならないことを示すために、筋肉マン１４８の隣にある。図１６の例においては、筋細胞のエネルギーを作る細胞小器官であるミトコンドリアが、囚人服１５６を着た自転車１５８の上のカニ１５４として表わされる。カニ１５４は、オルガン１６１を弾いている。細胞のミトコンドリアは、クレブズ回路（Ｋｒｅｂｓ  ｃｙｃｌｅ）と呼ばれるプロセスによってエネルギーを作るが、これが、一例では自転車（ｃｙｃｌｅ）上のカニ（ｃｒａｂ）と同一視される。図１７においては、ミトコンドリアが同様のカニ１６６によって表わされ、このカニの上に、６つの雄牛エンジン（酸素）１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０および一つの接着剤のゴースト２４０（グルコース）がある。エネルギーを作るために、六つの酸素と一つのグルコースが必要である。代替的な例においては、「強い囚人」が、ミトコンドリアと連合されうる。一例においては、靴からカニをぶら下げて一輪車に乗った強い囚人が示されうる。この代替的連合を用いて、細胞にエネルギーを与えるために利用される生化学的プロセスの同じ機能面を表わしうる。
【００４０】
図１８においては、六つの二酸化炭素（ｃａｒｂｏｎ  ｄｉｏｘｉｄｅ）分子、６つの水分子、および３８個のＡＴＰが示される。酸素およびグルコースが消費されて、例えば２８２および２８４でそれぞれ示される「車パン」と２つの「雄牛ダイス（ｏｘ  ｄｉｅｓ）」で表わされる二酸化炭素が生成される。六つの水は、例えば、２６２のような水バケツによって表される。３８個のＡＴＰ（すなわち、「Ａテント小屋（Ａ  Ｔｅｐｅｅｓ）」）は、例えばテント小屋４００などの３８個のテント小屋で表される。したがって、牧草地１０６の女性歌手１０４は、現在たくさんのＡＴＰを有するため、ネイティブアメリカンの歌を歌えるようになった。図１０〜１８は、心像に基づくナラティブの一例として、動画化されうる。図１０―１８に基づく動画は、ミトコンドリア、細胞、グルコースと酸素からのＡＴＰの形成についての漫画の連合を構築し、クレブズ回路を細胞生化学の機能面に連合された画像に連合するための、心像に基づくナラティブを提供できる。
【００４１】
システムにおいて食べ物を用いて、モチベーションを高め、システム内で教えられる概念のある機能面を強化しうる。いくつかの例としては、菓子、チョコレートバー、ロリポップ、綿菓子、ミント、およびホットドッグがある。例えば、菓子が、グルコース（元の例では接着剤のゴースト）と連合されうる。別の例においては、「ＬＥミント」を用いて、元素の周期表の元素についての学習を強化しうる。砂糖菓子が販売され、元素についての概念を教えるシステムで使用されるカードを含めばよい。図１０、１１および１５で「雄牛エンジン」の役割を説明する際に使用される例のように、酸素の「ＬＥミント」は、元素を紹介し、細胞生物学におけるその役割を含みうる。例えば、「ＬＥミント」は、収集可能なトレーディングカード等を含みうる。「ＬＥミント」は、包装と、図１１の雄牛エンジンのマークのような元素に連合された画像のマークを伴うトレーディングカードとを含む、ミントの部分を伴うチョコレート砂糖菓子でありうる。例えば、カードの第一サイドが、図１９Ａに示される。あるいは、図１９Ａが、キャンディーバーなどの砂糖菓子の表面に描かれうる。図１９Ｂに示されるカードの反対側、すなわち第二サイドは、元素の原子番号および原子量を示す。これらの例においては、第一サイドがカードまたは砂糖菓子の前側であり、第二サイドがカードの裏側、すなわちカードまたは砂糖菓子の背面でありうる。例えば、複雑な概念の一つ以上の側面を教えうる複数のカードが、砂糖菓子とともにパッケージされうる。
【００４２】
提供された例の代替的な組み合わせおよび変化形は、本開示に基づいて明らかとなる。概念の機能面を連合的に学習するために使用されうる沢山の例の、全ての具体例を提供することは不可能である。例においては、システムは、全て生化学の学習に使用されたが、他の教育分野において他のキーワードおよび他の機能面を教えることもできる。連合学習システムの使用は、細胞生化学に限られない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】は、連合学習システムの例を示す。
【図１Ｂ】は、連合学習システムの例を示す。
【図２】は、別の例を示す。
【図３Ａ】は、別の例を示す。
【図３Ｂ】は、別の例を示す。
【図４】は、別の例を示す。
【図５】は、さらに別の例を示す。
【図６】は、連合学習の双方向型システムの例を示す。
【図７】は、連合学習の一例において使用される三次元の物の例を示す。
【図８】は、連合学習の一例による心像に基づくナラティブの例を示す。
【図９】は、連合学習の一例による心像に基づくナラティブの例を示す。
【図１０】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１１】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１２】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１３】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１４】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１５】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１６】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１７】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１８】は、心像に基づくナラティブを用いた連合学習のさらなる例を示す。
【図１９Ａ】は、学習概念を強化する食品の例を示す。
【図１９Ｂ】は、学習概念を強化する食品の例を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【国際調査報告】
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