(57)【要約】 【課題】学習者が、単調さ、退屈さを感じることなく、数の学習ができる学習支援システムを提供することを目的とする。【解決手段】未知数発生記憶部8と未知数範囲記憶部9を備え、未知数範囲記憶部9から未知数の範囲を読み出して学習者に対して提示し、未知数の予測値を入力するように促す。学習者が入力した予測値と未知数を比較し、一致した場合は一致したという告知を提示する。一致しなかった場合は予測値を使って提示する未知数の範囲を狭め、再度、学習者に入力を促し、予測値と未知数が一致するまで繰り返す。未知数の範囲の提示はディスプレイ5に表示してもよいし、音声出力部7から音声として出力してもよい。予測値はキーボード3やマウス4により入力してもよいし、音声入力・認識部6を使って、音声で入力してもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
学習者が数を学習するのを支援する学習支援システムであって、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、を備えたことを特徴とする学習支援システム。
【請求項２】
学習者が数を学習するのを支援するためにコンピュータを、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、して機能させることを特徴とする学習支援プログラム。
【請求項３】
学習者が数を学習するのを支援するためにコンピュータを、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、して機能させることを特徴とする学習支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】
学習者が数を学習するのを支援するために、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶ステップと、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶ステップと、前記未知数の範囲を学習者に提示する範囲提示ステップと、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力ステップと、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示ステップと、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知ステップと、を含むこと特徴とする学習支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習者が、単調さ、退屈さを感じることなく、数の学習ができる学習支援システム、学習支援方法、学習支援プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
数を学習する場合に使用する学習機器としては、特許文献１に示すような、学習画面上に問題を提示し、学習者が問題に対して答え、答が合っていれば正解であることを学習者に告知し、そうでなければ不正解であることを学習者に告知するものがある。
【特許文献１】特公平８−１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記で述べた学習機器は、１回の回答動作で正解、不正解が決定されるので、学習が単調になりやすい。このため学習者は学習に飽きやすくなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、学習者が、単調さ、退屈さを感じることなく、数の学習ができる学習支援システム、学習支援方法、学習支援プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、学習者が数を学習するのを支援する学習支援システムであって、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、を備えたことを特徴とする学習支援システムである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、学習者が数を学習するのを支援するためにコンピュータを、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、して機能させることを特徴とする学習支援プログラムである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、学習者が数を学習するのを支援するためにコンピュータを、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶手段と、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶手段と、前記範囲記憶手段から前記未知数の範囲を読み出して学習者に提示する範囲提示手段と、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力手段と、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記範囲記憶手段に記憶されている前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示手段と、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知手段と、して機能させることを特徴とする学習支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、学習者が数を学習するのを支援するために、学習者に当てさせる未知数を発生、記憶する未知数発生記憶ステップと、前記未知数の範囲を記憶する範囲記憶ステップと、前記未知数の範囲を学習者に提示する範囲提示ステップと、前記未知数を当てるため学習者に予測値を入力するように促し、入力された予測値を記憶する予測値入力ステップと、前記予測値と前記未知数が一致しない場合は前記未知数の範囲を前記予測値を使って狭め、再度、学習者に提示する再範囲提示ステップと、前記予測値と前記未知数が一致した場合は一致したことを学習者に告知する一致告知ステップと、を含むこと特徴とする学習支援方法である。
【０００９】
請求項１ないし４に記載の発明では、未知数発生記憶手段は学習者に当てさせる未知数を乱数発生などを使って発生し、記憶する。範囲記憶手段は未知数の範囲を記憶する。範囲提示手段は範囲記憶手段から未知数の範囲を読み出して学習者に提示する。あらかじめ未知数の範囲を決めておき、その範囲内の未知数を乱数発生によって決めてもよい。未知数の範囲の提示は画面上に表示してもよいし、音声により出力してもよい。予測値入力手段は、学習者に対して未知数の予測値を入力するように促す。これも画面上に表示してもよいし、音声で出力してもよい。学習者の回答はキーボードなどにより入力できるようにしてもよいし、音声認識を使用して音声で入力できるようにしてもよい。このようにして得られた予測値は、未知数と比較され、一致した場合は、そのことを一致告知手段により学習者に対し、画面上に表示したり、音声により告知する。
【００１０】
予測値と未知数が一致しない場合は、再範囲提示手段により予測値を使って範囲記憶手段に記憶されている範囲を狭め、再度、学習者に提示する。範囲は下限値と上限値で示されるが次のようにして狭める。予測値が未知数よりも小さい時は下限値を予測値に置き換える。たとえば、最初の範囲が１から１０であり、未知数が７であり、予測値が５である場合は、範囲を５から１０とする。予測値が未知数よりも大きい時は、上限値を予測値で置き換える。たとえば、最初の範囲が１から１０であり、未知数が３であり、予測値が５である場合は、範囲を１から５とする。このようにして、範囲が狭まり、学習者は未知数を当てやすくなる。
【００１１】
範囲が狭まった後は、再度、新しい範囲を学習者に提示し、新しい予測値を得て、未知数との比較を行う。
【００１２】
このように学習者が予測値を入力するごとに未知数の範囲が狭められるので、学習者は必ず未知数を当てることができる。数や告知の表現に学習者にとって外国語を使えば外国語の学習にもなる。
【００１３】
学習者が未知数の範囲の上限値と下限値の中央の値を予測値として繰り返し入力すると着実に未知数を当てることができる。この場合、上限値と下限値を足して２で割る計算を行うので学習者は足し算、割り算の学習ができる。このようにして予測値を入力する場合、未知数と予測値が一致するまでの最多の予測回数は最初に提示される範囲によって決まる。したがって、最多の予測回数と実際の予測回数を比較できるようにしておいてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による学習支援システムは以上説明したように構成されているので以下に記載されるような効果を奏する。
【００１５】
問題に対する回答動作が１回で終わるとは限らないので学習が単調にならない。そのため、学習者は意欲的に学習に取り組める。
【００１６】
学習者は提示された未知数の範囲内にある数を思い浮かべて回答するので数の大小についての学習ができる。
【００１７】
学習者は、着実に未知数を当てるためには、足し算、割り算を行って数値を回答するので計算の学習にもなる。
【００１８】
学習者にとって外国語である言語で提示された未知数の範囲に対して回答する場合は、外国語の学習にもなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明による学習支援システムの実施の形態を図面を用いて説明する。なお、学習者が当てる未知数は、学習者に提示する場合やフローチャートでは、Ｘと表現する。
【００２０】
図1に本発明の学習支援システムの構成例を示す。制御部1は本学習支援システムの各処理を実行するためのCPU（中央演算処理装置）と、CPUが実行する制御プログラム、およびそれを実行するためのデータを予め記憶したROMと、CPUのワークエリアとして用いられるRAMとを備える。日付発生部2はリアルタイムクロックを備え、西暦の年、月、日から成る日付データを発生する。キーボード3およびマウス4は回答の入力や範囲の選択などを行う。ディスプレイ5は数やメッセージの表示を行う。音声入力・認識部6は学習者が発した音声を認識してデータ化する。音声出力部7は数やメッセージを音声として出力する。未知数発生記憶部8は未知数を乱数発生などにより発生し、記憶する。未知数範囲記憶部9は未知数の範囲を記憶する。
【００２１】
図11は図1の学習支援システムのフローチャートである。このフローチャートを用いて本学習支援システムの動作を説明する。
【００２２】
学習支援システムがスタートすると、まず、ステップS10が実行され、図2のようにディスプレイ5の画面上に範囲選択画面20が表示される。範囲選択画面20には、学習名を示す学習名表示11と未知数の範囲を選択するための範囲選択表21が表示される。学習者は範囲選択表21の希望する未知数の範囲に対応した選択欄をマウス4でクリックする。ここでは未知数の範囲として１〜１０を選択したとする。すると、この未知数の範囲が未知数範囲記憶部9に記憶される。未知数の範囲が決定されると、未知数発生記憶部8は、この範囲に属する数を乱数発生などにより発生し未知数として記憶する。ここでは未知数が７になったものとする。さらに、学習者が未知数の予測値を入力した回数をカウントするための変数（以後、変数Nという）を１に設定する。
【００２３】
次にステップS11が実行され、学習画面30（図3参照）が表示される。範囲表示13には、未知数範囲記憶部9から読み出した未知数の範囲と予測値の入力を促すメッセージが表示される。この時点では未知数の範囲は１〜１０なので、“Ｘは１と１０の間にあります。Ｘはいくつでしょう。”、と表示される。また、予測回数表示12には変数Nの値（この時点では１）が表示され、１回目の予測であることを示す。
【００２４】
次にステップS12が実行され、入力欄14に予測値が入力されるのを待機する状態となる。
【００２５】
学習画面40（画面4参照）は、学習者が入力欄14に予測値として５をキーボード3により書き込んだ状態を示す。入力確定ボタン15をマウス4でクリックすることによりステップS13に進む。
【００２６】
ステップS13が実行されると、入力された予測値が未知数の範囲内にあるかをチェックする。範囲外の場合はステップS12に戻り再入力を促す。範囲内の場合は、ステップS14で予測値と未知数発生記憶部8に記憶されている未知数を比較する。ここでは予測値として５が入力されたので一致しない。この場合はステップS15に進む。
【００２７】
ステップS15では、未知数の範囲を狭めることが行われる。ここでは、予測値として５が入力されており、未知数が７なので、新しい未知数の範囲は５〜１０になる。新しい未知数の範囲は未知数範囲記憶部9に記憶される。また、変数Nを1増やす（Nは2となる）。そして、ステップS11に進み、学習画面50（図面5参照）が表示される。範囲表示13には、予測値が未知数に一致しなかったというメッセージと未知数範囲記憶部9から読み出した未知数の範囲が表示される。この時点では未知数の範囲は５〜１０なので、“違います。Ｘは５と１０の間にあります。”、と表示される。また、予測回数表示12には変数Nの値（この時点では2）が表示され、2回目の予測であることを示す。
【００２８】
次にステップS12が実行され、入力欄14に予測値が入力されるのを待機する状態となる。
【００２９】
学習画面60（図面6参照）は、学習者が入力欄14に予測値として７をキーボード3により書き込んだ状態を示す。入力確定ボタン15をマウス4でクリックすることによりステップS13に進む。
【００３０】
ステップS13が実行されると、入力された予測値が未知数の範囲内にあるかをチェックする。範囲外の場合はステップS12に戻り再入力を促す。範囲内の場合は、ステップS14で予測値と未知数発生記憶部8に記憶されている未知数を比較する。ここでは予測値として７が入力されたので一致する。この場合はステップS16に進む。
【００３１】
ステップS16では一致画面70（図面7参照）が表示され、学習者に当たったことを告知する。一致表示16に“正解です。Ｘは７です。”と表示される。
【００３２】
次にステップS17が実行され、学習を続けるか否かの待機状態になる。学習を続ける場合は学習継続ボタン17をマウス4でクリックするとステップS10に分岐し学習を継続できる。終了する場合は学習終了ボタン18をマウス4でクリックすると学習終了となる。
【００３３】
このようにして、学習者は試行錯誤しながら未知数を当てることができる。
【００３４】
以上が、図1に示す学習支援システムのフローチャートの説明である。
【００３５】
学習者に対する範囲の提示などは日本語で表示したが、英語で表示してもよい。学習画面30（図3参照）を英語で表示した場合を学習画面80（図8参照）に示す。学習画面50（図5参照）を英語で表示した場合を学習画面90（図9参照）に示す。一致画面70（図7参照）を英語で表示した場合を学習画面100（図10参照）に示す。
【００３６】
また、画面上にメッセージを表示し、画面上で入力するのではなく、音声出力部7を使って音声で出力してもよいし、音声入力・認識部6を使って音声で入力し音声認識でしてもよい。外国語の音声で入出力を行えば外国語の学習にもなる。
【００３７】
なお、本説明では学習機器と学習者間のやりとりであったが、複数の学習者間でもやりとりができる。一人の学習者が出題者となって未知数を考え、回答者である他の学習者に未知数の範囲を告げる。回答者は未知数の推測値を回答する。出題者は未知数と推測値が一致すれば“正解です”と答える。一致しなかった場合は、未知数の範囲を狭めて、再度、回答者に回答を促す。回答者は新しい推測値を回答する。これを繰り返すことにより、回答者は未知数を当てることができる。こうして、出題者、回答者共に数の学習ができる。外国語でやりとりすれば、外国語の学習にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の学習支援システムの実施形態の構成を示す図である。
【図２】図1に示す実施形態における範囲選択画面を示す図である。
【図３】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図４】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図５】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図６】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図７】図１に示す実施形態における一致画面を示す図である。
【図８】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図９】図1に示す実施形態における学習画面を示す図である。
【図１０】図1に示す実施形態における一致画面を示す図である。
【図１１】図1に示す実施形態におけるフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  制御部
２  日付発生部
３  キーボード
４  マウス
５  ディスプレイ
６  音声入力・認識部
７  音声出力部
８  未知数発生記憶部
９  未知数範囲記憶部
１１  学習名表示
１２  予測回数表示
１３  範囲表示
１４  入力欄
１５  入力確定ボタン
１６  一致表示
１７  学習継続ボタン
１８  学習終了ボタン
２０  範囲選択画面
２１  範囲選択表
３０  学習画面
４０  学習画面
５０  学習画面
６０  学習画面
７０  一致画面
８０  学習画面
９０  学習画面
１００  一致画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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