(57)【要約】  シンボル識別ドックおよび複数のシンボルマニピュラティブと、シンボル識別ドックに対し接続されたコンピュータデバイスと、データベースと、を備える、教授するためのシステムが開示され、データベースは辞書データベースと適応的学習カリキュラムとを含む。
2021524942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
教授するためのシステムであって、
複数のシンボルマニピュラティブと、
シンボルマニピュラティブの識別情報および位置を決定することと、前記識別情報および位置をコンピュータデバイスに対し通信することと、が可能である、シンボル識別デバイスと、
前記シンボル識別デバイスに対し接続された生徒コンピュータデバイスであって、前記生徒コンピュータデバイスは、プロセッサと、メモリと、前記シンボル識別デバイスに対し接続するためのインタフェースと、を備え、
前記プロセッサは、
前記シンボル識別デバイスからシンボル識別データを受信する工程と、
情報をユーザに提示する工程と、を含むアクションを実行するようにソフトウェアおよびデータによって構成されている、生徒コンピュータデバイスと、
データベースであって、
前記シンボル識別デバイスに対し接続された１つ以上のプロセッサから生徒応答データを受信する工程と、
生徒の理解の程度を決定するように、前記シンボル識別デバイスに対し接続された前記１つ以上のプロセッサからの前記生徒応答データを評価する工程と、
１つ以上のデータベースコンポーネントに対し変更を加える工程と、
教授データを有する前記シンボル識別デバイスに対し接続された１つ以上のプロセッサに対し応答する工程と、を含むアクションを実行するようにソフトウェアおよびデータによって構成されている、データベースと、を備え、
前記データベースは、パーソナルデータベースコンポーネント、辞書データベースコンポーネント、スキルデータベースコンポーネント、カリキュラムデータベースコンポーネント、および補助対話データベースコンポーネントのうちの１つ以上を含み、
前記パーソナルデータベースコンポーネントは、
個々の生徒用のレッスンプラン、
前記個々の生徒の応答記録、
前記個々の生徒のスキル記録、
前記個々の生徒の補助対話記録、
前記個々の生徒の特有の学習指示記録、
家族またはペットの名前、前記ユーザの名前、前記ユーザに一意の特別な語句からなるカテゴリから選択される、１つ以上のパーソナル語句、
前記１つ以上のパーソナル語句の発音、
前記１つ以上のパーソナル語句を含む音素、
前記１つ以上のパーソナル語句に関連付けられている画像、
前記１つ以上のパーソナル語句に関連付けられているデータ、
前記１つ以上のパーソナル語句に関連付けられている１つ以上の脚韻語句、
前記１つ以上のパーソナル語句に関連付けられている１つ以上の同音異義語、および
前記１つ以上のパーソナル語句を綴る際に生徒がする１つ以上の一般的な間違い、のうちの１つ以上を含み、
前記辞書データベースコンポーネントは、
１つ以上の語句、
前記１つ以上の語句の発音、
前記１つ以上の語句を含む音素、
前記１つ以上の語句に関連付けられている画像、
前記１つ以上の語句に関連付けられているデータ、
前記１つ以上の語句に関連付けられている１つ以上の脚韻語句、
前記１つ以上の語句に関連付けられている１つ以上の同音異義語、
前記１つ以上の語句を綴る際に生徒がする１つ以上の一般的な間違い、
前記１つ以上の語句の外国語への１つ以上の翻訳、
１つ以上の音節、
前記１つ以上の音節の発音、および
前記１つ以上の音節を含む音素、のうちの１つ以上を含み、
前記スキルデータベースコンポーネントは、
１つ以上の物理的操作スキル、
１つ以上の記憶スキル、
１つ以上の知覚スキル、
１つ以上の心的モデリングスキル、および
複数のスキルの１つの集約スキルへの１つ以上の組合せ、のうちの１つ以上を含み、
前記カリキュラムデータベースコンポーネントは、
１つ以上のカリキュラム、
１つ以上のレッスン、
１つ以上のタスク、
１つ以上のゲーム、および
１つ以上のオープンな探索活動、のうちの１つ以上を含み、
前記補助対話データベースコンポーネントは、
１つ以上の奨励、
１つ以上の示唆、
１つ以上のヒント、
１つ以上の指導モデル、および
１つ以上の介入、のうちの１つ以上を含む、システム。
【請求項２】
前記データベース全体がクラウドにある、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記データベースの一部が前記生徒コンピュータデバイスにあり、前記データベースの一部がクラウドにある、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記生徒コンピュータデバイスとは別個の教師コンピュータデバイスであって、リモートインタフェースを通じて前記生徒コンピュータデバイスと通信する、教師コンピュータデバイスをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記データベースの一部が前記生徒コンピュータデバイスにあり、前記データベースの一部が前記教師コンピュータデバイスにあり、前記データベースの一部がクラウドにある、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、
ユーザに１つ以上のタスクを提示する工程であって、前記タスクはシンボルマニピュラティブをシンボル識別ドックに対し接続することによって完了されることが可能である、工程と、
前記ユーザが前記１つ以上のタスクを完了すると、正しく完了されたタスクのパーセンテージと前記ユーザによってされる間違いのカテゴリとを決定する工程と、
正しく完了されたタスクの前記パーセンテージと間違いの前記カテゴリとを前記パーソナルデータベースコンポーネントに記録する工程と、
前記ユーザがした間違いの前記カテゴリにおける間違いを訂正するように意図された１つ以上の目標タスクを前記ユーザに提示する工程と、を含むアクションを実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
タスクはカテゴリへと編成され、前記カテゴリは、
音韻意識に関するタスクと、
文字−音対応に関するタスクと、
子音連結および二重字に関するタスクと、
複合母音に関するタスクと、
複数音節の語句に関するタスクと、を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
タスクは重要スキル領域へと編成され、前記重要スキル領域は、
プリント概念と、
音韻意識と、
フォニックスと、
綴ることおよび書くことと、
語彙と、
流暢さと、
理解と、を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記シンボルマニピュラティブは、文字形状を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記シンボルマニピュラティブは、数字形状を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記シンボルマニピュラティブは、表語形状を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記シンボルマニピュラティブは、シンボル形状を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、
シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブを識別する工程と、
前記シンボルマニピュラティブについての発音を生成する工程と、
前記発音を前記ユーザに対し提示する工程と、を含むアクションを実行するようにさらに構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記生徒コンピュータデバイスはタブレットである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記生徒コンピュータデバイスとシンボル識別ドックとは、互いに無線にて接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
シンボル操作を教授する方法であって、
生徒に複数のシンボルマニピュラティブと１つのシンボル識別ドックとを提示する工程であって、シンボルマニピュラティブは前記シンボル識別ドック上に置かれることができ、前記シンボル識別ドックは前記シンボル識別ドック上に置かれた前記シンボルマニピュラティブを識別し、前記シンボル識別ドックは生徒コンピュータデバイスに対し接続されている、工程と、
前記生徒に第１のタスクを提示する工程であって、前記タスクはシンボルマニピュラティブを前記シンボル識別ドック上に置くことによって完了されることが可能であり、前記第１のタスクはカリキュラムデータベースコンポーネントから得られ、前記カリキュラムデータベースコンポーネントは、
１つ以上のレッスンを含む１つ以上のカリキュラム、
１つ以上のタスクを含む１つ以上のレッスン、
１つ以上のタスク、
１つ以上のゲーム、および
１つ以上のオープンな探索活動、のうちの１つ以上を含む、工程と、
前記第１のタスクに応答して前記シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブを検出する工程と、
前記第１のタスクが正しく実行されたか否かを判定する工程と、
前記第１のタスクが正しく実行されなかった場合に、前記生徒によってされた間違いの種類を決定する工程と、
前記第１のタスクに対する前記生徒の応答を用いて、以下のスキルのうちの１つ以上、すなわち、
１つ以上の物理的操作スキル、
１つ以上の記憶スキル、
１つ以上の知覚スキル、
１つ以上の心的モデリングスキル、および
複数のスキルの１つの集約スキルへの１つ以上の組合せ、のうちの１つ以上に関する前記生徒のスキルレベルを評価する工程と、
前記生徒のスキルレベルをパーソナルデータベースコンポーネントに記録する工程であって、前記パーソナルデータベースコンポーネントは、以下のうちの１つ以上、すなわち、
個々の生徒用のレッスンプラン、
前記個々の生徒の応答記録、
前記個々の生徒のスキル記録、
前記個々の生徒の補助対話記録、および
前記個々の生徒の特有の学習指示記録、のうちの１つ以上を含む、工程と、を備える方法。
【請求項１７】
各文字マニピュラティブが前記第１のタスクに応答して前記シンボル識別ドックに対し接続された後、正しいか否かを判定する工程と、
正しくなかった場合に、前記生徒に、以下のうちの１つ以上、すなわち、
１つ以上の奨励、
１つ以上の示唆、
１つ以上のヒント、
１つ以上の指導モデル、および
１つ以上の介入、のうちの１つ以上を提供する工程と、をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のタスクに応答して、前記シンボル識別ドックに対し接続されている２つの文字マニピュラティブ間の期間をモニタする工程と、
期間が所定の期間よりも長い場合に、前記生徒に、以下のうちの１つ以上、すなわち、
１つ以上の奨励、
１つ以上の示唆、
１つ以上のヒント、
１つ以上の指導モデル、および
１つ以上の介入、のうちの１つ以上を提供する工程と、をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しくなかった場合に、前記生徒に第２のタスクを提示する工程であって、前記第２のタスクは、前記生徒によってされた間違いの前記種類に集中するように意図された目標介入を含む、工程をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しかった場合に、前記生徒に第２のタスクを提示する工程であって、前記第２のタスクは、前記第１のタスクと同一の種類のタスクを含み、前記第１のタスクよりも早い応答時間を必要とする、工程をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しかった場合に、前記生徒に第２のタスクを提示する工程であって、前記第２のタスクは、前記第１のタスクよりも高度である、工程をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
生徒に複数のシンボルマニピュラティブと１つのシンボル識別ドックとを提示する工程であって、シンボルマニピュラティブは前記シンボル識別ドック上に置かれることができ、前記シンボル識別ドックは前記シンボル識別ドック上に置かれた前記シンボルマニピュラティブを識別し、前記シンボル識別ドックは生徒コンピュータデバイスに対し接続されており、前記生徒コンピュータデバイスは１つ以上のエフェクタを備える、工程と、
前記シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブを検出し識別する工程と、
前記シンボルマニピュラティブについての発音を生成する工程と、
１つ以上のエフェクタを用いて前記発音を前記生徒に対し提示する工程と、を含む、フォニックスを教授する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、児童用の教育指導および探索システムの分野に適用され、より詳細には、物理的マニピュラティブ、物理的マニピュラティブ用のドックまたはステージ、対話的コンピュータデバイス上のソフトウェアアプリケーション、および適応的なデータベースシステムの組合せを用いて、言語、数学、および論理を含む抽象的なシステムのシンボル理解に必要なスキルを、初歩および初期の学習者に対話的に教授するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの現在の教育のアプリケーションは、アルファベット認識および音素意識などの読み以前のスキルを含む読みの基礎、数量理解、および論理的推論を児童に教授するために存在する。これらのアプリケーションの直近のおよび革新的なものは、タブレットおよびスマートフォンデバイス用に構成されており、それは、タブレットおよびスマートフォンデバイスのタッチスクリーンおよび他の使いやすいフィーチャが、幼児および教室の使用に適しているためである。一方、各世代のパーソナルコンピュータとともに従来用いられた先行のアプリケーションは、対話用にマウスおよびキーボードが使用されていた。タブレットおよび従来のコンピュータデバイス上にて児童によって用いられるこれらの言語教育アプリケーションでは、初期の言語教育に従来用いられていた現実の物理的オブジェクト（ブロック上にシンボルが表示されているブロック、またはシンボル形状ブロック）の代わりに、スクリーン上のシンボルの仮想表現が使用される。
【０００３】
この物理的に操作可能な（ｍａｎｉｐｕｌａｂｌｅ）シンボルの従来の使用は、初期の幼児教育における眼−手操作とオブジェクト関係とを中心とした段階によく適した多くの効果的な教授戦略を発展させた。児童は、生来話される言語の自身の最も初期の学習を、その言語のシンボル表示を学習することと組み合わせることによって、最もよく言語を学習することが明らかである。児童は、語句をまず実世界のオブジェクトの生来の言語表現として学習し、次いで、シンボルオブジェクトを物理的に操作するように教授され、それらのシンボルと語句におけるそれらの組合せとについて視覚的シンボル表現を構築する。これは、リテラシー、音素意識、数量理解および論理の基礎を学習するのに必要な、児童のシンボル記憶および心的モデリングスキルを発達させる。
【０００４】
対話的タブレットデバイスおよび教育ソフトウェアアプリケーションの融通性をシンボル形状の操作可能な物（マニピュラティブ；ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｖｅ）の物理性と組み合わせる、リテラシースキルを学習するための、就学前、入園前、および園児の教育システムおよび方法についての必要性が存在する。
【０００５】
初期の読み手は、読みの流暢さを獲得するべく、シンボルおよび言語の理解の段階を通じて上達するように、スキルの順序立てられた組（セット）を習得する必要がある。任意の段階にて、児童は、極小のまたは集約したスキルの一部（サブセット）を統合するのに困難を感じ得、安定した学習の上達を阻害する概念の障壁を経験し得る。いくつかの学習者は、概念の障壁を克服し次の段階に移動するように、学習者の特定のスキルを用いた、以前に完了したスキルまたは未経験のスキルのセットを用いた、追加の集中した練習を必要とし得る。他の学習者は、軽度〜重度の特定の学習障害を有する場合があり、自身のこれらのスキルのセットの発達における、より集中した選択的な介入を必要とし得る。
【０００６】
教育者および両親は、これらの障壁スキルが何であるか、他の補助スキルが弱いか存在しないか、または障壁に寄与する特定の知覚的困難が存在するか、を完全には理解しなくてよい。これは、知覚または認知の混同を減少させる、正しい語句、集中した実証、関連付けられたスキルのセットについてのタスクを変えるための必要とされるスイッチ、または関連付けられたシンボルにおける潜在的な構造もしくは関係の変化を提供する、教育者および両親の能力を複雑にする。
【０００７】
これらの考察は、学習者の読みまたは読み以前のリテラシースキルを継続的に評価し、また概念の障壁に直面しその障壁を克服する際の学習者の上達を最適化するように、学習者のカリキュラムを動的に適応させる、教育システムおよび方法の必要性に基づく。特に、この必要性に対処する教育システムは、３つの機能コンポーネント、すなわち、１．学習者の上達の状態のリアルタイム評価（例えば、学習者が上達しているか、または学習者が概念の障壁に当たっていないか？）、２．学習障壁を克服するための最適な教授方法の適応的な選択および提示（例えば、最適な教授方法を選択しその方法に応答するようにリアルタイム評価情報を用いて）、および３．すべての学習者について教授応答を適応的に向上させるための、多くの学習者からの評価および教授応答の関連的統合（例えば、同様の段階にあり同様のスキルのセットを有する学習者が、文脈的に最適な教授応答を受け取るように）、へと組み立てられることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本主題の目的は、シンボル操作スキルを教授するための物理的マニピュラティブとソフトウェアとの組合せを提供する教育システムおよび方法を提供することである。
本主題の別の目的は、学習者の現在のリテラシースキルを評価し、次いで学習者の上達を最適化するためのレッスンおよびタスクに適応的に導入することが可能である、教育システムおよび方法を提供することである。
【０００９】
本主題の別の目的は、無制限（オープンエンド）探索によって学習リテラシー原理において学習者を援助することが可能である、教育システムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本主題のシステムは、複数のシンボルマニピュラティブと、シンボルマニピュラティブの識別情報および位置を決定することと前記識別情報および位置をコンピュータデバイスに対し通信することとが可能である、シンボル識別デバイスと、を備える。前記システムは、前記シンボル識別デバイスに対し接続された生徒コンピュータデバイスであって、プロセッサと、メモリと、前記シンボル識別デバイスに対し接続するためのインタフェースと、を備える、生徒コンピュータデバイスをさらに備える。前記生徒コンピュータデバイスの前記プロセッサは、前記シンボル識別デバイスからシンボル識別データを受信する工程と、情報を前記ユーザに提示する工程と、を行うように構成されている。前記システムは、生徒応答データを受信する工程と、生徒応答データを評価する工程と、１つ以上のデータベースコンポーネントに対し変更を加える工程と、を行うように構成されたデータベースをさらに備える。前記データベースは、パーソナルデータベースコンポーネント、辞書データベースコンポーネント、スキルデータベースコンポーネント、カリキュラムデータベースコンポーネント、および補助対話データベースコンポーネント、のうちの１つ以上を含む。
【００１１】
データベース全体はクラウドにあってよく、または、データベースは、部分的には生徒コンピュータデバイスに、また部分的にはクラウドにあってよい。例示的な一実施形態では、前記システムは、前記生徒コンピュータデバイスとは別個の教師コンピュータデバイスであって、リモートインタフェースを通じて前記生徒コンピュータデバイスと通信する、教師コンピュータデバイスをさらに備える。その例示的な実施形態では、前記データベースの一部が前記教師コンピュータデバイスに、一部が前記生徒コンピュータデバイスに、また一部が前記クラウドにあってよい。
【００１２】
例示的な一実施形態では、プロセッサは、ユーザに１つ以上のタスクを提示する工程であって、前記タスクはシンボルマニピュラティブを前記シンボル識別ドックに対し接続することによって完了されることが可能である、工程を行うように構成されている。前記ユーザが前記１つ以上のタスクを完了すると、前記プロセッサは、正しく完了されたタスクのパーセンテージと前記ユーザによってされた間違いのカテゴリとを決定し、これを前記パーソナルデータベースコンポーネントに記録する。次いで、前記ユーザには、前記間違いを訂正するように意図された１つ以上の目標タスクが提示される。
【００１３】
前記タスクは、例えば、以下のもの、すなわち、音韻意識に関するタスク、文字−音対応に関するタスク、子音連結および二重字に関するタスク、複合母音に関するタスク、および複数音節の語句に関するタスク、を含むカテゴリへと編成されてよい。
【００１４】
タスクは、例えば、以下のもの、すなわち、プリント概念、音韻意識、フォニックス、綴ること、書くこと、語彙、流暢さ、および理解を含む、重要なスキル領域へと編成されてよい。
【００１５】
前記シンボルマニピュラティブは、文字形状、数字形状、表語形状、またはシンボル形状を備えてよい。
例示的な一実施形態では、前記プロセッサは、前記シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブを識別する工程と、前記シンボルマニピュラティブについての発音を生成する工程と、１つ以上のエフェクタを用いて前記発音を前記ユーザに対し提示する工程と、を行うように構成されてもよい。
【００１６】
例示的な一実施形態では、前記生徒コンピュータデバイスはタブレットである。
例示的な一実施形態では、前記生徒コンピュータデバイスは、前記シンボル識別ドックに対し無線接続されている。
【００１７】
本主題の方法は、生徒に複数のシンボルマニピュラティブと１つのシンボル識別ドックとを提示する工程であって、シンボルマニピュラティブは前記シンボル識別ドック上に置かれることができ、前記シンボル識別ドックは前記シンボル識別ドック上に置かれた前記シンボルマニピュラティブを識別し、前記シンボル識別ドックは生徒コンピュータデバイスに対し接続されている、工程を備える。次いで、前記生徒には第１のタスクが提示され、前記タスクはシンボルマニピュラティブを前記シンボル識別ドック上に置くことによって完了されることが可能である。前記タスクは、例えば、カリキュラム、レッスン、タスク、ゲーム、およびオープンな探索活動、または上記の任意の組合せを含む、カリキュラムデータベースコンポーネントから得られる。前記システムは、次いで、前記第１のタスクに応答して前記シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブを検出し、前記タスクが正しく実行されたか否かを検出し、前記タスクが正しく実行されなかった場合には、前記生徒によってされた間違いの種類を決定する。前記第１のタスクに対する生徒の応答は、次いで、物理的操作スキル、記憶スキル、知覚スキル、心的モデリングスキル、およびこれらの任意の組合せなどの、１つ以上のスキルに関する前記生徒のスキルレベルを評価するように用いられる。前記評価は、次いで、例えば、個々の生徒についての、レッスンプラン、応答記録、補助対話記録、および特有の学習対話記録、のうちの１つ以上を含む、前記パーソナルデータベースコンポーネントに記録される。
【００１８】
例示的な一実施形態では、生徒がタスクの実行中に任意のシンボルマニピュラティブを正しく置かなかった場合、前記生徒には、奨励、示唆、ヒント、指導モデル、介入、のうちの１つ以上が提供される。
【００１９】
例示的な一実施形態では、２つのシンボルマニピュラティブが前記シンボル識別ドックに置かれる間の期間が測定される。異常な遅れがある場合、前記生徒には、奨励、示唆、ヒント、指導モデル、介入、のうちの１つ以上が提供される。
【００２０】
例示的な一実施形態では、前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しくなかった場合に、前記生徒には第２のタスクが提示され、前記第２のタスクは、前記生徒によってされた間違いの種類に集中するように意図された目標介入を含む。
【００２１】
例示的な一実施形態では、前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しかった場合に、前記生徒には第２のタスクが提示され、前記第２のタスクは、前記第１のタスクと同一の種類のタスクを含み、前記第１のタスクよりも早い応答を必要とする。
【００２２】
例示的な一実施形態では、前記第１のタスクに対する前記生徒の応答が正しかった場合に、前記生徒には第２のタスクが提示され、前記第２のタスクは、前記第１のタスクよりも高度である。
【００２３】
例示的な一実施形態では、本主題の方法は、生徒に複数のシンボルマニピュラティブと１つのシンボル識別ドックとを提示する工程であって、シンボルマニピュラティブは前記シンボル識別ドック上に置かれることができ、前記シンボル識別ドックは前記シンボル識別ドック上に置かれた前記シンボルマニピュラティブを識別し、前記シンボル識別ドックは生徒コンピュータデバイスに対し接続されている、工程を備える。前記シンボル識別ドックに対し接続されたシンボルマニピュラティブは、次いで、識別される。前記生徒コンピュータデバイスは、次いで、前記シンボルマニピュラティブについての発音を生成し、前記１つ以上のエフェクタを用いて前記発音を前記生徒に対し提示する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本主題のシステムの例示的な一実施形態を示す図。
【図２】本主題のシンボル識別ドックおよびシンボルマニピュラティブの例示的な一実施形態を示す図。
【図３Ａ−１】本主題に従う文字−音対応を教授する処理についてのフローチャート。
【図３Ａ−２】本主題に従う文字−音対応を教授する処理についてのフローチャート。
【図３Ｂ−１】本主題に従う文字−音対応を教授する処理についてのフローチャート。
【図３Ｂ−２】本主題に従う文字−音対応を教授する処理についてのフローチャート。
【図３Ｂ−３】本主題に従う文字−音対応を教授する処理についてのフローチャート。
【図４】本主題の辞書データベース用のサンプルの見出しを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示では、「児童」、「生徒」、「ユーザ」、または「学習者」は、本主題のシステムを用いる人である。「コンピュータデバイス」は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレット、スマートフォン、ウェアラブルコンピュータ、または本主題の教育ソフトウェアを走らせることとシンボル識別ドックに接続することができる、任意の他のコンピュータデバイスである。
【００２６】
本主題は、就学前、入園前、および園の児童が、言語の話す形態を学習するように、言語のシンボル表現を学習する、例示的なシステムおよび方法を提供する。これらの例示的なシステムは、初期導入以外の少しの監視と進行中の補助的な注意とを伴うガイドありのカリキュラムを通じたそれらの独立した学習用に構成されている。これらの例示的な方法は、児童の評価される言語スキル用の現在の最良のまたは最適なカリキュラムを選択するように、児童の上達を測定するように、また学習障壁を、その学習障壁が生じこれらの障壁を克服するべく教授指導を適応的に変更させる際に認識するように、機能する。例示的な方法は、すべての児童についてのカリキュラム、レッスン、タスクおよび介入応答を最適化しカスタマイズするように、多くの児童用になされる教授の変更の効果を継続的に査定する。
【００２７】
本主題は、コンピュータデバイスと組み合わせられた物理的マニピュラティブを介して、抽象的思考とシンボル操作とを教授するための指導システムを対象とする。本主題のいくつかの記載された例示的な実施形態は、リテラシースキルを教授するために文字形状のマニピュラティブを用いる一方、本主題の他の応用は、数字、表語文字、または任意の他のシンボルなどの他のシンボルマニピュラティブを組み込んでよいことが理解される。
【００２８】
システムの概要
本主題は、児童が物理的マニピュラティブおよびコンピュータデバイスと対話するように、抽象的思考とシンボル操作とを児童に教授するための指導システムを対象とする。抽象的なシンボルのこの物理的操作は、初期のリテラシー学習において、物理的操作のパターンが心的操作の類似のパターンへと変換されるため、本主題の重要な要素である。本主題のいくつかの例示的な実施形態は、リテラシースキルを教授するように文字の形状をしたマニピュラティブを用いるが、本主題の他の応用は、数字、表語文字、または任意の他のシンボルなどの他のシンボルマニピュラティブを組み込んでよいことが理解される。
【００２９】
図１に示される例示的な実施形態では、生徒システム１２０は、生徒コンピュータデバイス１８０を備え、生徒コンピュータデバイス１８０上にて、教授アプリケーション１８２が、カスタマイズ可能なカリキュラムに関する指示およびタスクを、視覚的および音声的指示１４３を用いることによって、生徒１１０に提示するように実行される。生徒１１０は、タッチおよび声の対話１１２により、またシンボルマニピュラティブ１２４をシンボル識別ドック１２１に選択して接続することによって（例えば、シンボルマニピュラティブをドック１２１の頂面にある凹部１２２に置くことによって）応答する。シンボル識別ドック１２１は、接続された各シンボルマニピュラティブの識別情報（例えば、名称）および位置を一意に決定し、シンボルマニピュラティブが無線リンク１２３を通じて教授アプリケーション１８２に対し接続されているため、シンボルマニピュラティブの識別情報および場所を通信する。
【００３０】
示される例示的な実施形態では、生徒コンピュータデバイス１８０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線リンク１２３を通じて、または用いられ得る任意の他の無線または有線接続を通じてシンボル識別ドック１２１と接続している、ｉＰａｄ（登録商標）またはＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）タブレットなどのタブレットコンピュータである。生徒コンピュータデバイス１８０は、出力用のエフェクタ（例えば、ディスプレイスクリーンおよびスピーカ）と入力用のセンサとを備えてよい。示される例示的な実施形態では、センサはマイクロフォンおよびカメラである。
【００３１】
対話が上達すると、教授アプリケーション１８２は、学習対話のリアルタイム指示を教師システム１５０、クラウドシステム１６０、またはその両方に伝え、リアルタイムの教授の変更の応答を、これらのシステム１５０および１６０の一方または両方から受信することが可能である。教授アプリケーション１８２は、教師システム１５０およびクラウドシステム１６０と、無線接続１４８および１４９を通じて通信する。送信されたリアルタイム対話情報は、例えば、正しいおよび正しくない文字選択、応答の速度、声もしくはタッチ応答、および学習過程における生徒の関与の他の指示を含む。
【００３２】
生徒システム１２０、教師システム１５０、およびクラウドシステム１６０は、別々のアプリケーションおよび共同の教授データベースを備えてよい。教授アプリケーション１８２は、指導材料を提示し、生徒と対話するように、生徒の応答を評価するように、またカリキュラム、レッスン、タスクおよび補助的な指示を共同の教授データベースにアクセスすることによって管理するように機能する。
【００３３】
教師システムおよびクラウドシステム１５０および１６０におけるアプリケーションおよび教授データベースは、生徒対話データを受信し、指示に対する生徒の応答を評価し、同様に、カリキュラム、レッスン、タスク、および教授アプリケーション１８２に戻る補助対話に対するリアルタイムの変更を提供する。
【００３４】
例示的な一実施形態では、教授アプリケーション１８２における教授データベースは、教師システム１５０における教授データベースの、より小さいサブセットであり、教師システム１５０における教授データベースは、同様に、クラウドシステム１６０における教授データベースのサブセットの、より小さいサブセットである。教授アプリケーション１８２は、教師システムおよびクラウドシステム１５０および１６０に対し接続されていないとき、スタンドアローンモードにて生徒に教授するように、教授データベースのサブセットを使用することが可能である。接続されている間は、教師システム１５０かクラウドシステム１６０におけるデータベースに依存してよい。
【００３５】
これらのアプリケーションおよびデータベースはともに、各生徒の必要なものを満たすべく、生徒が自身の学習関与を通じて上達するように、リアルタイム指示を提供するのに適応する、完全な教授システムを形成する。これらのシステムの各々におけるアプリケーションは、多くの児童に提示される教授指導の効果が継続的に査定され統合されるように、共同の教授データベースを経時的に最適化するべく、さらに機能する。
【００３６】
シンボルドックおよびマニピュラティブ
図２に示される例示的な実施形態では、シンボル識別ドック２２０は、シンボルまたは文字マニピュラティブ２１０を配置および位置整合するための容器と、また文字とドック２２０との間の情報接続を提供する文字リーダとの両方として機能する、８つの凹状の文字スペース２２１を備える。
【００３７】
示される例示的な実施形態では、シンボルまたは文字マニピュラティブ２１０は、学習体験を触覚的および視覚的とするように、文字形状である。他の例示的な実施形態では、１つまたは複数のシンボルマニピュラティブ２１０は、面上に文字を有するアルファベットブロックとして、マニピュラティブ上に３次元の文字凸部を有する長方形タイル状に、または操作およびシンボル識別を容易にする他の形態に形作られてよい。
【００３８】
シンボル識別ドック２２０は、ボードに置かれた、接続された、タッチしている、または極近接した文字の識別情報と相対位置とを検知することが可能である、文字配列を収容するボードを備える。シンボル識別ドック２２０は、文字のセンシングおよび識別と、生徒のコンピュータデバイス１８０に対する各文字の識別された特性の通信とを可能とするプロセッサおよびメモリをさらに備える。
【００３９】
示される例示的な実施形態では、シンボル識別ドック２２０に対するシンボルまたは文字の接続は、各凹状文字スペース２２１の底部にある容量センシングパッドの「文字リーダ」マトリクスからなる。これらのセンシングパッドは、挿入された文字の底部にある導電パッドのエンコードされたパターンを読み出し、各文字（例えば、”Ａ”）の一意ＩＤを決定する。
【００４０】
示される例示的な実施形態は、文字を識別するように容量識別およびセンシング手段を備える一方、広範囲の他の識別およびセンシング手段（例えば、直接電気接続、ＲＦＩＤタグおよびセンサ、光センシング、ならびに磁気センシングを含む）が用いられることが可能である。
【００４１】
例示的な一実施形態では、シンボルマニピュラティブ２１０は、学習体験をより感覚的にするように、異なって色付けされるか、異なるテクスチャを有するか、またはその両方であってもよい。例えば、母音が子音と異なるように色付けされてよい。別の例示的な実施形態では、シンボルマニピュラティブ２１０は、問題となっている文字について点字パターンを含んでもよい。シンボルマニピュラティブ２１０は、幼児が使用するのに安全である、無毒かつ耐久性のある材料から作成されてよい。
【００４２】
別の例示的な実施形態では、シンボル識別ドック２２０は、ユーザ（例えば、児童）が文字をどこに置くか分かるように、各凹状文字スペース２２１を照明するバックライト表面を有する。これは、例えば、下線、点、文字スペースの全周、または文字スペース全体であることが可能である。シンボルマニピュラティブ２１０は、選択されたときに輝くことが可能であるように、半透明または部分的に半透明であってもよい。バックライトは、特定の文字を照明するように用いられることも可能である。例えば、ユーザの必要に応じて、ＴＨなどの複合子音を含む文字がバックライトにより照らされてよく、または黙字がバックライトにより照らされてよい。
【００４３】
また別の例示的な実施形態では、シンボル識別ドック２２０は、生徒コンピュータデバイス１８０を補助および指向するためのスタンド、使用していないシンボルマニピュラティブを保存するための保存スペース、またはその両方をさらに備える。
【００４４】
教授モードおよびアプリケーション
本主題の教授アプリケーション１８２は、ある範囲の継目なくリンクされたアプリケーションと、言語リテラシーにおけるチュータ生徒に供給される別々のアプリケーションとを含む。これらのアプリケーションは、例えば、形式的なレッスンおよびタスクを伴うカリキュラム指向のアプリケーション、競争ゲーム指向のアプリケーション、および無制限探索遊び指向のアプリケーションを含む、ある範囲の対話モードを提供する。
【００４５】
カリキュラムアプリケーション
本主題の初等の教授アプリケーションは、ある範囲の形態またはモードにおいて学習タスクを提示することによって生徒を指導する、統合されたサブアプリケーションを含む。これらのモードは、例えば、トライアルおよびエラー学習用の形式的なタスク、上達の評価としての速度テストゲーム、ならびに奨励、補助およびコーチングを提供する仮想の遊び友達との対話的通信を含んでよい。これらのサブアプリケーションの集中は、早い学習から遅いペースの併合および単なる学習されたスキルの強化の範囲にわたる。レッスンのタスクにおける児童のペース、ゲームとしての評価、および仮想の遊び友達モードは、安定しており、集中された学習である。
【００４６】
ゲームアプリケーション
本主題は、任意のカリキュラムまたは評価から独立した学習ゲームに用いられることが可能である。児童がシンボルマニピュラティブ２１０をシンボル識別ドック２２０に置くことを対話として要求する任意のゲームは、本主題の一部であってよい。起こり得る例示的な実施形態の非限定的なリストとして、そうしたゲームは、例えば、児童がストーリーに語句を補充するか、児童が入力する語句に基づいてストーリーを創作することを必要とする対話的ストーリー、児童が音に一致する文字を見つけるか文字に一致する音を見つけることを必要とする、文字−音の一致（マッチング）ゲームなどであってよく、またはそれらを含んでよい。
【００４７】
無制限遊び
英語（および多くの他の言語）は、幼児にとって説明するまたは明瞭に発音するのが容易でない、発音および綴りの複雑な規則を有する。したがって、児童が発音の規則を黙示的に学習することが可能であるように、児童が異なる文字の組合せおよびその発音を簡単に探索できることは、より効率的な処理である。
【００４８】
本主題の例示的な一実施形態では、児童はシンボルマニピュラティブ２１０をシンボル識別ドック２２０に対し任意の順序または任意の組合せにて接続するように奨励される。シンボル識別ドック２２０は、次いで、シンボルマニピュラティブ２１０とシンボルマニピュラティブ２１０の順序とを識別し、その情報を生徒コンピュータデバイス１８０に送信する。生徒コンピュータデバイス１８０は、次いで、児童によって生成されたシンボルマニピュラティブ２１０の特定の組合せについての発音を調べるように、辞書データベースを用いる。代替の例示的な一実施形態では、生徒コンピュータデバイス１８０は、文字の組合せについての発音を英語用のフォニックス規則に基づいて生成するための１組の規則を備え、それらの規則は、児童によって生成されたシンボルマニピュラティブ２１０の特定の組合せについての発音を生成するように、文字の組合せに適用される。
【００４９】
例示的な一実施形態では、児童がシンボルマニピュラティブ２１０を無制限に方向付けずに置き、意図的にまたは偶然に、語句（例えば、“ＣＡＴ”）を生成することとなる場合に、生徒コンピュータデバイス１８０は、語句を認識し、語句についての発音を生成することに加えて、猫の画像またはアニメーションをスクリーンに表示する。
【００５０】
学習パフォーマンスの評価
例示的な一実施形態では、本主題は、リテラシースキルを生徒に教授するように意図されたレッスンを含むソフトウェアを備える。そうした例示的な一実施形態では、レッスンは、１つまたは複数（例えば、７つ）の重要なスキル領域（例えば、プリント概念、音韻意識、フォニックス、綴ること／書くこと、語彙、流暢さ、および理解）を含む統合された学習経路へと編成されてよい。
【００５１】
カリキュラムは、学習リテラシースキルにおけるステップとして定義される、教授場面において生徒に提示されてよい。各教授場面は、前の段階を習得することによってしか後続の段階に到達しないように、後続して提示される特定のレッスンまたは概念をカバーする。例示的な一実施形態では、教授場面は、
ａ．場面１：音韻意識（例えば、初期の音韻／音素意識構築活動、歌／韻、ストーリー、話された音素の連結および分解、Ａ〜Ｚの文字識別への導入、またはこれらの任意の組合せに集中する）
ｂ．場面２：文字および音（例えば、２６個の文字および音の導入、文字による音素分解／連結、高頻度および部分的にデコード可能な語句の導入、文字によるＶＣ／ＣＶ／ＣＶＣの連結／分解の開始、書字／なぞり字、またはこれらの任意の組合せ）
ｃ．場面３：子音連結および二重字（例えば、子音連結および二重字に集中する、導入された連結によるＣＣＶＣ／ＣＶＣＣ語句をデコードする／綴る、文を読む、またはこれらの任意の組合せ）
ｄ．場面４：複合母音（例えば、母音二重字、長母音、無発声のｅ、Ｒのコントロール、二重母音に集中する、ＣＶＶＣ、ＣＣＶＶＣ、およびＣＶＶＣＣ語句をデコードする／綴る、語句の意味を文脈から導く、段落を読む、またはこれらの任意の組合せ）
ｅ．場面５：複合語（例えば、複数音節の語句、屈折語尾、接辞、複合語尾パターンを有する語句を読むおよび綴る、文を書く、長いテキストの一節を読む、またはこれらの任意の組合せに集中する）であるか、それらを含む。
【００５２】
各場面は、１つまたは複数（例えば、７つ）の重要なスキル領域のうちの各１つを組み込む、レッスンおよびタスクを含んでよい。
カリキュラムの「文字（Ｌｅｔｔｅｒｓ）および音（Ｓｏｕｎｄｓ）」部分についての指導フローチャートが、図３Ａおよび図３Ｂに示される。指導は、児童が文字の音を学習することにより開始する。文字−音対話のはじめに、児童の文字−音対応スキルが過去の対話から評価されるか得られ、児童が知っているものは「習得バケット」に入れられ、児童が困難を感じるまたは知らないものは、「学習バケット」に入れられ、教授データベースの児童のパーソナルデータベース部分に同様に保存される。
【００５３】
「学習バケット」における対応は、次いで、２つの別々のトラックのうちの一方に沿ってゲームのような文脈にて児童に提示される。児童がとるトラックは、児童が、学習体験の視覚的（例えば、文字形状）または聴覚的（例えば、文字の音）側面に、より大きい困難を感じるか否かに応じる。
【００５４】
視覚的トラックに沿って、児童は、スクリーン上の文字に一致するように、大文字および小文字の文字に一致するように、またタッチスクリーン上の文字をなぞるように、物理的シンボルマニピュラティブ２１０を用いることを奨励される。聴覚的トラックに沿って、児童には文字の歌／詠唱（チャント）が提示され、絵および音に一致するように、また音声的フィードバックにより音を明瞭に発音するように、文字の音を真似ることを奨励される。「学習バケット」における文字−音対応のすべてがカバーされた後、児童には、文字−音習得の自身の現在のレベルの評価を繰り返すように「復習ゲーム」が与えられる。
【００５５】
児童の文字−音習得のレベルが文字−音対応の７０〜９０％に到達したとき、児童は文字−音速度ゲームへと移り、そこでは生徒の関与を向上させるように、児童にはアニメキャラクターによって楽しいゲームのような雰囲気にてタスクが与えられる。生徒が各タスクを行うと、タスクに対する生徒のパフォーマンスがリアルタイムに評価される。この対話型遊びにおける生徒のパフォーマンスを評価するように用いられる変数は、とりわけ、文字配置の速度、タスク中の休止、および生徒によってされる間違いを含んでよい。文字−音速度ゲームにおける児童のパフォーマンスの評価は、次いで、リテラシースキルの１つ以上の要素において生徒を査定するように用いられる。
【００５６】
一例として、児童が絶えず語句ＣＨＵＲＣＨにおける“ＣＨ”による間違いをすると、システムは、これはその生徒についての間違いの特性であると決定し、それを評価に含めてよい。生徒には、次いで、ＣＨ音素に集中するレッスンを与えられてよい。例示的な一実施形態では、特定の問題に集中するレッスンは、学習を向上させるための最適な環境を生徒に提供するように、「足場」となってよい。
足場とすることの一例は、語句の開始における音素は語句の終了における言葉よりも聞きやすいため、児童には最初にＣＨにより開始する語句が提示されてよく、そのステップが習得された後にしか、児童にはＣＨにより終了する語句が与えられないことである。例示的な一実施形態では、言語データがトラックされるため、児童がスペイン語を話すバイリンガルである場合、児童は、スペイン語におけるＣＨ語句を与えられてもよい。
【００５７】
例示的な一実施形態では、「学習プロファイル」（例えば、学習者のパフォーマンスの評価）は、学習者がますます多くのタスクを行うと、絶えず更新される。これは、特定の学習者およびその個々の必要性に合わせられた、非常に個性的な適応的カリキュラムを導く。
【００５８】
データベース
辞書データベースコンポーネント
本主題は、いくつかのコンポーネントを含むデータベースを備える。これらのコンポーネントのうちの１つは、クラウドシステム１６０に記憶され得る辞書データベースコンポーネントである。辞書データベースのより小さいサブセットは、容易なアクセスのために教師のコンピュータデバイス上にあってよく、最も一般的な語句、発音、関連語句およびタグだけを含む辞書データベースのさらに小さいサブセットは、生徒コンピュータデバイス１８０上に、またはシンボル識別ドック２２０自身にあってよい。例示的な一実施形態では、辞書データベース全体はクラウドにあり、生徒コンピュータデバイスおよび教師コンピュータデバイスは、すべての辞書データベースのデータをクラウドから簡単に引き出す。別の例示的な実施形態では、辞書データベース全体は、スタンドアローンシステム用に、生徒コンピュータデバイス１８０またはシンボル識別ドック２２０にある。
【００５９】
辞書データベースは、リテラシースキルを教授するために必要とされ得る任意の辞書データ５２１および５２１を含んでよい。例示的な一実施形態では、辞書データベースは、読む学習をする生徒に関連し得る語句のリストを含む。各語句は、インデックス番号５１０、発音、その語句を含む音素、その語句を綴る際にされる一般的な間違い、その語句によって記載される物体または概念の画像またはビデオ（例えば、動物が立てる音または動物が食べるものなどの任意の関連データとともに）、およびその語句と韻を踏んでいる語句（インデックス番号によって識別される）、その語句を含む複合語、同形異義語、同音異義語などに対するポインタに関連付けられている。例えば、猫（ＣＡＴ）についての見出し５００は、図４に表されるもののように見えてよい。
【００６０】
例示的な一実施形態では、辞書データベースは複数の言語を含んでもよい。例えば、猫（ＣＡＴ）についての見出しは、ＧＡＴＯ（スペイン語）またはＫＯＴ（ロシア語）を含んでもよい。
【００６１】
例示的な一実施形態では、辞書データベースは、児童の認知スキルおよび特定の学習障害の形態に基づいて、間違いの別々のクラスを含んでよい。例えば、いくつかの間違いは、非常に典型的であり、難読症の診断であってよい。例えば、児童が猫（ＣＡＴ）をＴＡＣと綴ると、システムはその間違いを「難読症の可能性」と分類してよい。
【００６２】
例示的な一実施形態では、各語句および各音素はまた、特定の語句またはその特定の音素が関連するリテラシースキルを教授する任意のレッスンに関連付けられる。例えば、語句ＣＨＵＲＣＨはＣＨ音素を教授するレッスンに関連付けられてよい。
【００６３】
辞書データベースは上のデータの任意の組合せを含んでよいことと、本主題は上に与えられた例に提供された特定の種類のデータに限定されないこととが理解される。
パーソナルデータベース
データベースは、パーソナルデータベースコンポーネントを含んでもよい。パーソナルデータベースコンポーネントは、上に言及された学習者プロファイルを含む、生徒についての情報を含む。パーソナルデータベースコンポーネントは、生徒の年齢、任意の特有の学習指示または課題、生徒の母語、および家族もしくはペットの名前、生徒の名前、またはユーザに対し一意の任意の特定の語句などの、生徒に特有の任意の「パーソナル語句」などの情報を、任意の他の語句について辞書データベースに存在する各「パーソナル語句」についての同一の情報とともに含んでもよい。
【００６４】
例示的な一実施形態では、パーソナルデータベースは、生徒についての応答記録、生徒についてのスキル記録（例えば、１つまたは複数のスキル領域におけるリテラシースキルのうちの各１つに基づく査定）、生徒についての任意の補助対話記録（例えば、生徒が以下に記載されるヒントまたは他の援助をどのくらいよく受け取るか）、またはこれらの任意の組合せを含んでもよい。
【００６５】
スキルデータベース
例示的な一実施形態では、データベースは、生徒が評価される必要があり得る任意のリテラシーまたはリテラシー以前のスキルを記録する、スキルデータベースコンポーネントを含んでもよい。スキルデータベースは、例えば、物理的操作スキル、記憶スキル、知覚スキル、心的モデリングスキル、およびこれらのスキルの任意の組合せを集約スキルへと含めてよい。
【００６６】
カリキュラムデータベース
例示的な一実施形態では、データベースは、カリキュラムデータベースコンポーネントも含む。カリキュラムデータベースは、各カリキュラムがレッスンへと編成され、各レッスンがタスクへと編成される、１つ以上のカリキュラムを含む。カリキュラムデータベースは、カリキュラムに関連するゲームおよびオープンな探索活動を含んでもよい。本主題の例示的な一実施形態におけるカリキュラムの構成は、上に記載されている。
【００６７】
補助対話データベース
例示的な一実施形態では、データベースは、補助対話データベースコンポーネントも含む。補助対話データベースコンポーネントは、１つまたは複数の奨励メッセージ（例えば、「君ならできる！」）、タスクをどのように完了するかについての示唆およびヒント（例えば、「君が必要としている文字は丸い！」）、指導モデル、介入、またはこれらの任意の組合せを含む。例示的な一実施形態では、システムは、生徒がタスクの完了中に間違いをしたときか、タスクの完了中に異常に長い時間休止したときを検出し、また、補助対話データベースに適切な介入を設ける。適切な介入は、奨励、簡単なヒント、より詳細な説明、またはこれらの任意の組合せであってよい。
【００６８】
いま記載されている主題は、記載された特定の側面に限定されず、したがって、変化してよいことが理解される。本明細書において用いられる用語は、特定の側面を記載する目的でしかなく、限定されるように意図されるものではないことも理解される。
【００６９】
値の範囲が提供されるところでは、文脈が明示しない限り下限の単位の１０分の１までの、その範囲の上限および下限とその決められた範囲における任意の他の決められた値または中間値との間の、各中間値は、本主題の中に含まれると理解される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、決められた範囲において任意の特に除外された限度を条件として、独立して、より小さい範囲に含まれ、また本主題の中に含まれてもよい。決められた範囲が限度のうちの一方または両方を含むところでは、それらの含まれた限度のうちの一方または両方を含む範囲はまた、本主題に含まれる。
【００７０】
ある範囲が、用語「約」が先行する数値とともに本明細書に提示される。用語「約」は、本明細書において、「約」が先行する正確な数と、その用語が先行する数に近いまたはおおよそその数である数とについての逐語的補助を提供するように用いられる。数が特に記載された数に近いかおおよそその数であるか否かの判定においては、記載されていない数に近いまたはおおよそその記載されていない数は、その数が提示される文脈において、特に記載された数のほぼ均等であるものを提供する数字であってよい。
【００７１】
定義されない限り、本明細書において用いられるすべての技術用語および科学用語は、本主題が属する分野の当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または均等な任意の方法および材料が、本主題の実施または試験に用いられることも可能であるが、代表的な例示的な方法および材料が本明細書に記載される。
【００７２】
本明細書および添付された特許請求の範囲において用いる際には、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明示しない限り、複数の参照を含むことに留意されたい。特許請求の範囲は、任意選択の要素を除外するように起草され得ることに、さらに留意されたい。このように、この陳述は、請求項の要素の記載または「消極的」限定の使用に関して、「ただ・・・だけ（ｓｏｌｅｌｙ）」、「ただ・・・だけ（ｏｎｌｙ）」などのそうした排除的な用語の使用についての先行記載として機能するように意図される。
【００７３】
本開示を読んだ当業者には明らかなように、本明細書に記載され示される個々の側面の各々は、別々のコンポーネントおよび特徴を有し、その特徴は、本主題の範囲から逸脱することなく、他のいくつかの側面のうちのいずれかの特徴から容易に分離され得るまたはその特徴と組み合わせられ得る。任意の記載された方法は、記載されたイベントの順序にて、または論理的に可能な任意の他の順序にて実施されることが可能である。
【００７４】
本主題の例示的な実施形態は、理解の明確さのために図示および実施例によっていくらか詳細に記載されているが、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに特定の変更および修正が行われ得ることが、本主題の教示を考慮して、当業者には容易に明らかとなる。
【００７５】
したがって、先行するものは、いま開示されている主題の原理を示すに過ぎない。当業者は、本明細書に明示的に記載されるまたは示されることはないが、本主題の原理を実施するとともに本主題の範囲内に含まれる、様々な構成を考案することができることが認識される。さらに、本明細書に記載されるすべての例および条件付きの言語は、主として、技術を助成するように、本主題の原理および発明者によって貢献された概念を理解する際に読み手を援助するように意図され、またそうした特に記載された例および条件への限定を伴わないものであると解される。さらに、本主題の原理および側面を記載する本明細書におけるすべての陳述と、本主題の特定の例とは、本主題の構造的均等物と機能的均等物との両方を含むように意図される。これに加えて、そうした均等物は、現在知られている均等物と将来開発される均等物（すなわち、構造にかかわらず同一の機能を行う任意の開発された任意の要素）との両方を含むことが意図される。本主題の範囲は、したがって、本明細書に示され記載される例示的な側面に限定されるように意図されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ−１】
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【図３Ａ−２】
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【図３Ｂ−１】
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【図３Ｂ−２】
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【図３Ｂ−３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2021524942.tif 000012
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