(57)【要約】【課題】理解が不足している学習要素を判定することにより生徒の学習効果を高めることが可能な学習支援技術を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の学習支援システム１は、生徒用端末３と、生徒用端末３に接続される学習支援サーバ２とを備え、学習支援サーバ２が、学習要素情報記憶手段２ａと、生徒情報記憶手段２ｂと、テスト問題情報記憶手段２ｃと、結果情報記憶手段２ｄと、生徒の学習要素毎の理解度を更新する理解度更新手段２ｈと、結果情報記憶手段２ｄに記憶されたテスト問題解答結果と、それに関連付けられた生徒の学習要素毎の理解度とから、種類別解答結果に対する学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段２ｉと、誤答であるテスト問題解答結果と一致する種類別解答結果に関連付けられた学習要素のうち最も高い影響度の学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定手段２ｊとを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末と、通信ネットワークを介して前記複数の生徒用端末に接続される学習支援サーバとを備え、前記学習支援サーバから前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援する学習支援システムであって、
前記学習支援サーバが、
前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、
それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、
前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段と、
前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信手段と、
前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信手段と、
前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新手段と、
前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出手段と、
前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定手段とを備え、
前記生徒用端末が、
前記テスト問題に関する情報を受信するテスト問題情報受信手段と、
前記テスト問題情報受信手段により受信された前記テスト問題に関する情報を記憶する受信テスト問題情報記憶手段と、
前記テスト問題を表示する表示手段と、
前記テスト問題に対する前記テスト問題解答結果の入力を受け付ける解答入力受付手段と、
前記解答入力受付手段により受け付けられた前記テスト問題解答結果を送信する結果送信手段とを備え、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする学習支援システム。
【請求項２】
前記学習要素影響度算出手段が、前記テスト問題解答結果を目的変数とし、前記テスト問題解答結果に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度を説明変数として、集団学習アルゴリズムを実行するように構成されることを特徴とする請求項１記載の学習支援システム。
【請求項３】
前記生徒の前記学習要素毎の理解度が最も低い前記学習要素が関連付けられた前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする請求項１または２記載の学習支援システム。
【請求項４】
前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の重要度が最も高い前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の学習支援システム。
【請求項５】
前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の前記解説情報が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の学習支援システム。
【請求項６】
複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末に通信ネットワークを介して接続され、前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援するための学習支援サーバであって、
前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、
それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、
前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段と、
前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信手段と、
前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信手段と、
前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新手段と、
前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出手段と、
前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定手段とを備え、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする学習支援サーバ。
【請求項７】
複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末に通信ネットワークを介して接続され、前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援するための学習支援サーバに学習支援処理を実行させるための学習支援プログラムであって、
前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、
それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、
前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段とを備えた前記学習支援サーバに、
前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信処理と、
前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信処理と、
前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新処理と、
前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出処理と、
前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定処理とを実行させ、
前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定処理により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする学習支援プログラム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の学習支援システム、請求項６記載の学習支援サーバまたは請求項７記載の学習支援プログラムを用いた学習支援方法であって、
第１のテスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するステップと、
前記第１のテスト問題に対して前記生徒によって入力された第１のテスト問題解答結果が誤答である場合に、前記第１のテスト問題解答結果に関して理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の重要度が最も高い第２のテスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信する、または、前記第１のテスト問題解答結果に関して理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の解説情報を前記生徒用端末に送信するステップとを備える学習支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習支援システム、学習支援サーバ、学習支援プログラムおよび学習支援方法に関する。さらに詳しくは、理解が不足している学習要素を判定することにより生徒の学習効果を高めることが可能な学習支援システム、学習支援サーバ、学習支援プログラムおよび学習支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信回線やインターネットなどの通信ネットワークを介して生徒にテスト問題を送信して、生徒の学習を支援する学習支援システムが提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載された学習支援システムは、無線通信回線に接続可能な教師用端末、学習支援サーバおよび生徒用端末を備え、学習支援サーバから生徒用端末にテスト問題である設問が送信されるように構成されている。この学習支援システムでは、学習効果を高めるために、生徒が間違えた設問がある場合には、生徒がその設問に正解するまで同じ設問が繰り返し生徒用端末に送信される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０３５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの設問には、たとえば算数のたし算の設問であれば、「正の整数のたし算」、「負の整数のたし算」、「分数のたし算」など、生徒が学習しなければならない複数の学習要素が含まれているのが一般的である。そのため、たとえば生徒が１つの設問に間違えた場合には、いずれかの学習要素の理解が不足していると考えられるが、その理解が不足している学習要素を優先的に学習しなければ学習効果を上げることができない。ところが、特許文献１の学習支援システムでは、設問に含まれる複数の学習要素について何ら考慮されておらず、生徒が間違った設問を繰り返し生徒に送信するだけなので、生徒は、その設問に対する解答を記憶することはできるが、理解していない学習要素を優先的に学習することができず、学習効果を上げることができない。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、理解が不足している学習要素を判定することにより生徒の学習効果を高めることが可能な学習支援技術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】
【０００６】
本発明の学習支援システムは、複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末と、通信ネットワークを介して前記複数の生徒用端末に接続される学習支援サーバとを備え、前記学習支援サーバから前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援する学習支援システムであって、前記学習支援サーバが、前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段と、前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信手段と、前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信手段と、前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新手段と、前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出手段と、前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定手段とを備え、前記生徒用端末が、前記テスト問題に関する情報を受信するテスト問題情報受信手段と、前記テスト問題情報受信手段により受信された前記テスト問題に関する情報を記憶する受信テスト問題情報記憶手段と、前記テスト問題を表示する表示手段と、前記テスト問題に対する前記テスト問題解答結果の入力を受け付ける解答入力受付手段と、前記解答入力受付手段により受け付けられた前記テスト問題解答結果を送信する結果送信手段とを備え、前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする。  
【０００７】
また、前記学習要素影響度算出手段が、前記テスト問題解答結果を目的変数とし、前記テスト問題解答結果に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度を説明変数として、集団学習アルゴリズムを実行するように構成されることが好ましい。
【０００８】
また、前記生徒の前記学習要素毎の理解度が最も低い前記学習要素が関連付けられた前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることが好ましい。
【０００９】
また、前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の重要度が最も高い前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることが好ましい。
【００１０】
また、前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の前記解説情報が前記生徒用端末に送信されることが好ましい。
【００１１】
本発明の学習支援サーバは、複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末に通信ネットワークを介して接続され、前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援するための学習支援サーバであって、前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段と、前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信手段と、前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信手段と、前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新手段と、前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出手段と、前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定手段とを備え、前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定手段により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の学習支援プログラムは、複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末に通信ネットワークを介して接続され、前記生徒用端末にテスト問題を送信することによって前記生徒の学習を支援するための学習支援サーバに学習支援処理を実行させるための学習支援プログラムであって、前記生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素を含む、前記学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段と、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を含む、前記生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段と、それぞれに対して所定の前記学習要素が関連付けられた複数のテスト問題を含む、前記テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段と、前記生徒用端末において前記生徒により入力されたテスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果に関連付けられた、前記テスト問題解答結果の入力時の前記生徒の前記学習要素毎の理解度とを含む、前記テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段とを備えた前記学習支援サーバに、前記テスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するテスト問題情報送信処理と、前記テスト問題に対して前記生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する結果受信処理と、前記テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、前記生徒の前記学習要素毎の理解度を更新する理解度更新処理と、前記テスト問題のそれぞれに関して、前記結果情報記憶手段に記憶された前記複数の生徒の複数の種類の前記テスト問題解答結果と、前記テスト問題解答結果毎に関連付けられた前記生徒の前記学習要素毎の理解度とから、前記複数の種類の前記テスト問題解答結果の種類毎に分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた前記学習要素毎の影響度を算出する学習要素影響度算出手段であって、対応する前記テスト問題の正答と一致する前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応する前記テスト問題に関連付けられた前記学習要素毎の重要度とし、対応する前記テスト問題の正答と一致しない前記種類別解答結果の前記学習要素毎の影響度のそれぞれを、前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素毎の理解不足度とする学習要素影響度算出処理と、前記結果受信手段により受信された前記テスト問題解答結果が誤答であった場合において、前記テスト問題解答結果と一致する前記種類別解答結果に関連付けられた前記学習要素のうち最も高い理解不足度の前記学習要素が理解不足であると判定する理解不足要素判定処理とを実行させ、前記生徒の前記学習要素毎の理解度に応じて、または前記理解不足要素判定処理により理解不足と判定された前記学習要素に応じて、前記テスト問題が前記生徒用端末に送信されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の学習支援方法は、上述の学習支援システム、上述の学習支援サーバまたは上述の学習支援プログラムを用いた学習支援方法であって、第１のテスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信するステップと、前記第１のテスト問題に対して前記生徒によって入力された第１のテスト問題解答結果が誤答である場合に、前記第１のテスト問題解答結果に関して理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の重要度が最も高い第２のテスト問題に関する情報を前記生徒用端末に送信する、または、前記第１のテスト問題解答結果に関して理解不足と判定された前記学習要素と同じ前記学習要素の解説情報を前記生徒用端末に送信するステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、理解が不足している学習要素を判定することにより生徒の学習効果を高めることが可能な学習支援技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の学習支援システムの一実施形態を概略的に示すブロック図である。
【図２】学習要素に関する情報の例を示す説明図である。
【図３】生徒に関する情報の例を示す説明図である。
【図４】テスト問題に関する情報の例を示す説明図である。
【図５】テスト問題解答結果に関する情報の例を示す説明図である。
【図６】学習要素毎の影響度を説明するための図であり、（ａ）は、テスト問題に複数の学習要素が関連付けられている状態を示す図で、（ｂ）は、テスト問題に対して複数の生徒から複数の解答結果が得られ、解答結果毎に生徒の学習要素毎の理解度が関連付けられている状態を示す図で、（ｃ）は、種類別解答結果に、算出された学習要素毎の影響度が関連付けられている状態を示す図である。
【図７】学習支援サーバが実行する学習支援処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】生徒用端末が実行する学習支援処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】学習支援サーバが実行するグループ対戦モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】生徒用端末が実行するグループ対戦モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】学習支援サーバが実行するテスト問題解答結果情報処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】学習支援サーバが実行する一対一対戦モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】生徒用端末が実行する一対一対戦モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】学習支援サーバが実行するひとりで特訓モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】生徒用端末が実行するひとりで特訓モード処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】学習支援サーバが実行する誤答処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】生徒用端末が実行する誤答処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の学習支援システムの実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の学習支援システム１は、図１に示されるように、複数の生徒がそれぞれ使用する複数の生徒用端末３と、インターネットなどの通信ネットワークＮを介して複数の生徒用端末３に接続される学習支援サーバ２とを備え、学習支援サーバ２から生徒用端末３にテスト問題を送信することによって生徒の学習を支援するシステムである。学習支援システム１では、生徒は、学習支援サーバ２から生徒用端末３に送信されたテスト問題に解答することによって、テスト問題に包含される学習要素を学習する。
【００１８】
学習支援サーバ２は、テスト問題などの情報やその情報を処理するプログラムを記憶し、通信ネットワークＮを介して、複数の生徒用端末３にテスト問題などの情報を送信し、複数の生徒用端末３から生徒によって入力された解答結果などの情報を受信する。学習支援サーバ２としては、たとえば、ＣＰＵなどの処理装置、ハードディスクなどの記憶装置、ネットワークインターフェースなどの通信装置、キーボード・マウスなどの入力装置、液晶ディスプレイなどの表示装置などを内部または外部に備えたパーソナルコンピュータなどの計算装置を用いることができる。
【００１９】
学習支援サーバ２は、図１に示されるように、学習要素に関する情報を記憶する学習要素情報記憶手段２ａと、生徒に関する情報を記憶する生徒情報記憶手段２ｂと、テスト問題に関する情報を記憶するテスト問題情報記憶手段２ｃと、テスト問題解答結果に関する情報を記憶する結果情報記憶手段２ｄと、生徒のランキングに関する情報を記憶するランキング情報記憶手段２ｅとを備えている。
【００２０】
学習要素情報記憶手段２ａに記憶される学習要素に関する情報には、生徒が学習する要素毎に分類された複数の学習要素と、学習要素毎に関連付けられた学習要素の解説情報とが含まれる。具体的には、図２に示されるように、学習要素を一意に特定するための学習要素ＩＤ、学習要素の名称、学習要素の解説情報などが記憶される。ここで、学習要素は、算数や理科などの学習科目の中の学習単元を、テスト問題に対応させてさらに細分化して分類した要素であり、テスト問題に解答するために理解しておく必要のある内容を可能な限り小さい単位にまで分類した要素である。学習要素は、たとえば図２および図４に示された例で説明すると、「算数」という学習科目の中の「大きい数」という学習分類上の学習単元（大単元）を、「６５７６＋２３２８」というテスト問題に対して、「整数と整数の加法」、「加法の繰り上がり」、「加法の２段階繰り上がり」といった単位にまで細分化して分類したものをいう。学習要素は、学習支援システム１を利用して学習支援を行なう学校、学習塾、先生、システム管理者などの学習支援者によって予め分類・設定される。また、解説情報は、生徒が学習要素を理解して、習得できるように、学習支援者が生徒に対して学習要素を解説する情報が含まれており、学習支援者によって予め設定される。なお、本明細書では、「関連付けられる」という用語は、「紐付けられる」ことを意味する用語として用いられる。
【００２１】
生徒情報記憶手段２ｂに記憶される生徒に関する情報は、学習支援システム１を利用するために登録された生徒に関する情報であり、生徒の学習要素毎の理解度を含んでいる。具体的には、図３に示されるように、生徒を一意に特定するための生徒ＩＤ、学習支援サーバ２や生徒用端末３の表示画面に表示する生徒の氏名やニックネームなどの表示名とアバター（図示せず）、学習支援者によって予め定められ、生徒が所属するクラスのクラス名、複数のテスト問題が含まれるドリルに解答した際のスコア、テスト問題毎の正誤情報（図示せず）などが記憶される。他にも、後述する一対一対戦学習モードにおいて、他の生徒から挑戦を受けていることを示す挑戦情報や、すでに対戦した対戦相手の情報と対戦結果情報を含む対戦履歴情報なども記憶される。
【００２２】
学習要素の理解度は、生徒が学習要素をどの程度理解しているかを示す指標であり、０〜１の値で示される。後に詳しく述べるが、生徒がテスト問題に正解すると、テスト問題に関連付けられた学習要素の理解度が上がり、生徒がテスト問題に間違えると、テスト問題に関連付けられた学習要素の理解度が下がる。
【００２３】
テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶されるテスト問題に関する情報には、それぞれに対して所定の学習要素が関連付けられた複数のテスト問題と、複数のテスト問題毎に関連付けられたテスト問題の正答とが含まれる。具体的には、図４に示されるように、テスト問題を一意に特定するためのテスト問題ＩＤ、テスト問題、テスト問題の属するドリルのドリル名、テスト問題の属する学習単元の名称、テスト問題の正答、テスト問題に関連付けられた学習要素の学習要素ＩＤ、テスト問題毎に関連付けられたテスト問題の解説情報などが記憶される。テスト問題情報記憶手段２ｃは、他にも、後述する学習要素の影響度を記憶することもできる。なお、学習単元は、学習によって得られる教科内容のひとまとまりであって、教科の中で、学習内容に応じて、大単元や、大単元からさらに細分化した小単元に区分けされたものをいう。図４に示された例では、算数という教科の中で、「大きい数」や「小数」といった大単元と、大単元からさらに細分化した「大きな数のたし算・ひき算」や「小数のかけ算・わり算」といった小単元とに区分けされる。また、ドリルは、テスト問題を複数含むように学習支援者によって予め設定された問題集であり、たとえば同じ学習単元に属するテスト問題を複数含むように設定することもできるし、複数の学習単元に属するテスト問題を複数含むように設定することもできる。どのような学習単元に含まれるテスト問題を同じドリルに含ませるかは、学習支援者の学習支援方針に応じて適宜設定することができる。
【００２４】
結果情報記憶手段２ｄに記憶されるテスト問題解答結果に関する情報には、テスト問題に対して生徒が解答した解答結果であり、生徒用端末３において生徒により入力されたテスト問題解答結果（以下、単に解答結果という場合がある）と、テスト問題解答結果に関連付けられた、テスト問題解答結果の入力時の生徒の学習要素毎の理解度とが含まれる。具体的には、図５に示されるように、テスト問題ＩＤ、テスト問題に解答した生徒の生徒ＩＤ、生徒の解答結果、解答時における生徒の学習要素毎の理解度などが記憶される。また、テスト問題解答結果が正答であるか誤答であるかを示す正誤情報が記憶されてもよい。
【００２５】
ランキング情報記憶手段２ｅに記憶される生徒のランキングに関する情報には、図示しないが、登録された生徒全員を対象とした総合スコアランキング、ドリル別スコアランキング、月別総合スコアランキングなどが含まれる。
【００２６】
学習支援サーバ２はさらに、図１に示されるように、テスト問題情報送信手段２ｆと、結果受信手段２ｇと、理解度更新手段２ｈと、学習要素影響度算出手段２ｉと、理解不足要素判定手段２ｊとを備えている。
【００２７】
テスト問題情報送信手段２ｆは、通信ネットワークＮを介して、テスト問題に関する情報を生徒用端末３に送信する。テスト問題情報送信手段２ｆは、テスト問題を１つずつ送信することもできるし、複数のテスト問題を一度に送信することもできる。送信されたテスト問題に関する情報は、後述する生徒用端末３のテスト問題情報受信手段３ｂにより受信され、生徒用端末３の受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶される。テスト問題情報送信手段２ｆが送信するテスト問題に関する情報には、テスト問題以外にも、テスト問題を表示する領域および解答結果を入力する領域を含むテスト問題表示画面の情報や、ドリルの一覧情報などを含んでいてもよい。また、後述するように生徒用端末３においてテスト問題解答結果の正誤判定を行なう場合には、テスト問題に関する情報にテスト問題の正答が含まれる。
【００２８】
学習支援サーバ２は、その他にも、情報を送信する手段として、図示しないが、生徒のスコア、生徒の学習要素毎の理解度、他の生徒からの挑戦情報および過去の対戦履歴情報を含む生徒に関する情報を送信する生徒情報送信手段や、学習要素の解説情報およびテスト問題の解説情報を含む解説情報を送信する解説情報送信手段、ランキングに関する情報および対戦結果に関する情報を含むランキング情報を送信するランキング情報送信手段などを備えていてもよい。
【００２９】
結果受信手段２ｇは、テスト問題に対して生徒によって入力されたテスト問題解答結果を受信する。受信されたテスト問題解答結果は、図５に示されるように、生徒がテスト問題解答結果を生徒用端末３に入力した時点において生徒が有している学習要素毎の理解度と関連付けられて、結果情報記憶手段２ｄに記憶される。なお、後述するように生徒用端末３においてテスト問題解答結果の正誤判定を行ない、スコアの集計を行なう場合には、結果受信手段２ｇは、テスト問題解答結果とともに、生徒用端末３によって正誤判定された結果を含む正誤情報およびスコア集計結果を含むスコア情報を受信し、受信されたテスト問題解答結果の正誤情報およびスコア情報は生徒情報記憶手段２ｂに記憶される。
【００３０】
理解度更新手段２ｈは、テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、生徒の学習要素毎の理解度を更新する。具体的には、理解度更新手段２ｈは、あるテスト問題に対して、生徒によって入力されたテスト問題解答結果が正答である場合には以下の式１を用いて、また、生徒によって入力されたテスト問題解答結果が誤答である場合には以下の式２を用いて、生徒の学習要素毎の理解度を更新する。更新された学習要素毎の理解度は、必要に応じて生徒用端末３に送信されるので、生徒は、どの学習要素の理解が不足しているかを判断して、理解が不足している学習要素を優先的に学習することができ、学習効果を高めることができる。
【００３１】
Ｕ’ｉ＝Ｕｉ＋（１−Ｕｉ）／ｎ                （式１）
Ｕ’ｉ＝Ｕｉ×｛１−１／（１＋ｎ）｝          （式２）
ただし、Ｕｉは、生徒がテスト問題に解答する前における学習要素Ｅｉ（ｉ＝１〜ｎ）の理解度で、Ｕ’ｉは、生徒がテスト問題に解答した後の学習要素Ｅｉの理解度である。また、ｎは、１以上の整数で、１つのテスト問題に関連付けられた学習要素の数を表わしており、テスト問題によって異なる。生徒が、テスト問題に全く解答していない状態では、Ｕｉは０である。
【００３２】
上述した式１および式２は一例であり、理解度更新手段２ｈは、テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、生徒の学習要素毎の理解度を更新すればよく、上述した実施形態に限定されることはなく、たとえば後述するテスト問題の学習要素の重要度を考慮して、他の式を用いて学習要素毎の理解度を更新しても構わない。また、生徒の学習要素毎の理解度は、本実施形態では生徒がテスト問題に解答する毎に更新されるが、後述する学習要素毎の影響度を算出する際に更新されていればよく、たとえば所定の数のテスト問題に生徒が解答した後にまとめてテスト問題の一問毎に対して更新されてもよい。
【００３３】
学習要素影響度算出手段２ｉは、テスト問題のそれぞれに関して、結果情報記憶手段２ｄに記憶された複数の生徒の複数の種類のテスト問題解答結果と、テスト問題解答結果毎に関連付けられた生徒の学習要素毎の理解度とから、複数の種類のテスト問題解答結果の種類毎に（共通する解答結果毎に）分類された複数の種類別解答結果のそれぞれに対して、関連付けられた学習要素毎の影響度を算出する。種類別解答結果毎に算出された学習要素毎の影響度は、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶される。具体的な例を図６に挙げてより詳細に説明する。図６に示された例では、学習要素Ｅ１〜Ｅ４が関連付けられたテスト問題Ｔ１（図６（ａ）を参照）に対して、生徒Ｓ１〜Ｓ４が解答して、それぞれ解答結果Ａ１〜Ａ４を導き出した場合を想定している（図６（ｂ）を参照）。このとき、生徒Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの解答結果Ａ１〜Ａ４は、生徒Ｓ１〜Ｓ４それぞれの解答時点における学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の理解度が関連付けられて、結果情報記憶手段２ｄに記憶される。ここで、解答結果Ａ１〜Ａ４は、すべてが互いに異なる場合もあれば、一部や全部が互いに共通する場合もあり、共通する解答結果毎に分類することができる。つまり、図６（ｃ）に示された例では、解答結果Ａ１と解答結果Ａ２が互いに共通し、解答結果Ａ３、Ａ４が解答結果Ａ１、Ａ２と異なるため、３つの種類別解答結果ＡＫ１〜ＡＫ３に分類される。学習要素影響度算出手段２ｉは、解答結果Ａ１〜Ａ４と、解答結果Ａ１〜Ａ４に関連付けられた生徒の学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の理解度とから、解答結果Ａ１〜Ａ４の種類毎に分類された種類別解答結果ＡＫ１〜ＡＫ３のそれぞれに対して、学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の影響度を算出する。
【００３４】
学習要素影響度算出手段２ｉは、たとえばテスト問題解答結果を目的変数とし、テスト問題解答結果に関連付けられた生徒の学習要素毎の理解度を説明変数として、集団学習アルゴリズムを実行するように構成されることが好ましい。集団学習アルゴリズムとしては、公知のランダムフォレストやバギング、ブースティングなどを用いることができるが、集団学習に有効かつ低バリアンスであるランダムフォレストが好適に用いられる。ランダムフォレストでは、テスト問題のそれぞれに対して、目的変数である複数のテスト問題解答結果を、説明変数である生徒の学習要素毎の理解度に応じて複数の種類別解答結果に分類する過程において、すべての種類別解答結果から１つの種類別解答結果を分類するために、どの学習要素の理解度が重要となるかの指標を数値として算出することができる。そして、種類別解答結果それぞれについて算出された学習要素毎の数値を、種類別解答結果に対する学習要素毎の影響度とすることができる。なお、学習要素影響度算出手段２ｉは、本実施形態では集団学習アルゴリズムを実行するように構成されているが、蓄積されたテスト問題解答結果と、関連付けられた学習要素毎の理解度とから、種類別解答結果毎に学習要素毎の影響度を算出することができればよく、ニューラルネットワークやサポートベクターマシンなどの他のアルゴリズムを実行するように構成されてもよい。ただし、日々大量に蓄積されるテスト問題解答結果と学習要素毎の理解度を有効に処理するためには、集団学習アルゴリズムを用いることが好ましい。なお、種類別解答結果毎に関連付けられる学習要素毎の影響度は、本実施形態では生徒がテスト問題に解答する毎に更新されるが、所定の数のテスト問題に生徒が解答した後にまとめて更新されてもよいし、週に１回や月に１回など、一定期間経過後にまとめて更新されてもよい。
【００３５】
上述のように算出される学習要素の影響度は、生徒がテスト問題に解答して、その種類別解答結果と同じ解答結果を導き出すのに、対応するテスト問題に関連付けられた学習要素のそれぞれの理解度がどの程度影響しているかを示す指標である。種類別解答結果には、正答と一致するものもあれば、正答と一致しないものもあるが、種類別解答結果の学習要素毎の影響度は、正答と一致する種類別解答結果の場合には、そのテスト問題の正答を導き出すのにどの学習要素の理解度がどの程度影響しているかを示す指標となり、正答と一致しない種類別解答結果の場合には、そのテスト問題の誤答を導き出すのにどの学習要素の理解度がどの程度影響しているかを示す指標となる。したがって、種類別解答結果の学習要素毎の影響度を用いることにより、どの学習要素の理解度が高ければ生徒が正答を導き出す可能性が高いかを評価し、生徒が誤答を導き出した場合に、どの学習要素の理解度が低いためにその誤答を導き出した可能性が高いかを評価することができる。この観点から、学習支援システム１では、対応するテスト問題の正答と一致する種類別解答結果の学習要素毎の影響度のそれぞれを、対応するテスト問題に関連付けられた学習要素毎の重要度とし、対応するテスト問題の正答と一致しない種類別解答結果の学習要素毎の影響度のそれぞれを、種類別解答結果に関連付けられた学習要素毎の理解不足度としている。図６に示された例をもとにより詳細に説明すると、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶された種類別解答結果ＡＫ１〜ＡＫ３のうち、種類別解答結果ＡＫ１が正答と一致すると仮定すると、種類別解答結果ＡＫ１の学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の影響度が、対応するテスト問題Ｔ１に関連付けられた学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の重要度であり、種類別解答結果ＡＫ２、ＡＫ３それぞれの学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の影響度が、種類別解答結果ＡＫ２、ＡＫ３それぞれを導き出した際における学習要素Ｅ１〜Ｅ４毎の理解不足度となる。
【００３６】
理解不足要素判定手段２ｊは、結果受信手段２ｇにより受信されたテスト問題解答結果が誤答であった場合において、そのテスト問題解答結果と一致する種類別解答結果に関連付けられた学習要素のうち最も高い理解不足度の学習要素が理解不足であると判定する。理解不足要素判定手段２ｊは、そのテスト問題解答結果と一致する種類別解答結果がない場合は、たとえば、対応するテスト問題の正答と一致する種類別解答結果に関連付けられた学習要素のうち最も高い重要度の学習要素が理解不足であると判定することができる。図６に示された例において、他の生徒Ｓ５が誤答である解答結果Ａ５を導き出した場合を想定して詳細に説明すると、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶された誤答である種類別解答結果ＡＫ２、ＡＫ３のいずれかと他の生徒Ｓ５の解答結果Ａ５とが一致すれば、生徒Ｓ５は、一致するいずれかの種類別解答結果ＡＫ２、ＡＫ３に関連付けられた学習要素Ａ１〜Ａ４のうち最も高い理解不足度（影響度）を有する学習要素の理解が不足していると判定され、他の生徒Ｓ５の解答結果Ａ５が種類別解答結果ＡＫ２、ＡＫ３のいずれとも一致しなければ、解答結果Ａ５はいずれの誤答傾向にも合致しないと判断され、生徒Ｓ５は、正答である種類別解答結果ＡＫ１に関連付けられた学習要素Ａ１〜Ａ４のうち最も高い重要度（影響度）を有する学習要素の理解が不足していると判定される。なお、理解不足要素判定手段２ｊは、テスト問題解答結果と一致する種類別解答結果がない場合、上述した判定方法以外にも、すべての種類別解答結果の学習要素毎の影響度を平均したときの最も高い影響度の学習要素が理解不足であると判定してもよいし、解答結果入力時点での生徒の学習要素毎の理解度に基づいて集団学習アルゴリズムを用いて分類される種類別解答結果に関連付けられた学習要素のうち最も高い影響度の学習要素が理解不足であると判定してもよい。
【００３７】
以上に示されたように、学習支援システム１では、理解度更新手段２ｈにより生徒の学習要素毎の理解度が更新されるとともに、生徒がテスト問題に対して誤答を導き出した場合に、理解不足要素判定手段２ｊにより、生徒が導き出した誤答に応じて、どの学習要素が理解不足であるかが判定される。そして、学習支援システム１では、生徒の学習要素毎の理解度に応じて、または理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素に応じて、テスト問題情報送信手段２ｆによりテスト問題が生徒用端末３に送信される。したがって、生徒は、学習要素毎の理解度または理解不足と判定された学習要素に応じて学習要素を学習できるので、学習効果を高めることができる。
【００３８】
学習支援システム１では、生徒の学習要素毎の理解度が最も低い学習要素が関連付けられたテスト問題が生徒用端末３に送信されてもよい。また、理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の重要度が最も高いテスト問題が生徒用端末３に送信されてもよい。すなわち、テスト問題に関連付けられている学習要素のうち重要度が最も高い学習要素（学習要素が１つしか関連付けられていない場合にはその学習要素）と、理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素とが一致するテスト問題が送信されてもよい。学習支援サーバ２がこのようなテスト問題を生徒用端末３に送信することによって、生徒は、理解が不足している学習要素を優先的に学習でき、学習効果をさらに高めることができる。
【００３９】
学習支援システム１ではさらに、理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の解説情報が、解説情報送信手段により生徒用端末３に送信されてもよい。生徒は、生徒用端末３において理解不足と判定された学習要素の解説情報を学習することができるので、学習要素の理解不足をより効率よく解消することができる。
【００４０】
生徒用端末３は、図１に示されるように、通信ネットワークＮを介して学習支援サーバ２に接続され、学習支援サーバ２からテスト問題などの情報を受信し、生徒によって入力された解答結果などの情報を学習支援サーバ２に送信する。生徒用端末３は、本実施形態では通信が可能なタブレット型端末であるが、通信ネットワークＮを介して学習支援サーバ２と接続することができるものであれば特に限定されるものではなく、他の通信端末、たとえば携帯電話、スマートフォン、ノート型パソコンなどの携帯型端末であってもよいし、学習塾に設置されたパソコンなど携帯型ではない端末であってもよい。なお、本発明の生徒用端末３は、生徒が学習塾にいるときには学習塾のパソコンを用い、生徒が学習塾以外の場所にいるときにはタブレット型端末を用いるなど、使用状態によって端末自体が変更される場合も含まれる。また、生徒用端末３は、図１に示された実施形態では３台が学習支援サーバ２に接続されているが、接続される台数は特に限定されることはない。
【００４１】
生徒用端末３は、図１に示されるように、テスト問題に関する情報を受信するテスト問題情報受信手段３ｂと、テスト問題情報受信手段３ｂにより受信されたテスト問題に関する情報を記憶する受信テスト問題情報記憶手段３ａとを備えている。生徒用端末３では、学習支援サーバ２から送信されたテスト問題に関する情報がテスト問題情報受信手段３ｂにより受信され、受信されたテスト問題に関する情報が受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶される。テスト問題に関する情報には、上述したように、テスト問題以外にも、テスト問題を表示する領域および解答結果を入力する領域を含むテスト問題表示画面の情報や、ドリルの一覧情報などを含んでいてもよい。また、本実施形態のように生徒用端末３においてテスト問題解答結果の正誤判定を行なう場合には、テスト問題に関する情報にテスト問題の正答が含まれる。
【００４２】
また、生徒用端末３は、図１に示されるように、受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶されたテスト問題を表示する表示手段３ｃと、テスト問題に対するテスト問題解答結果の入力を受け付ける解答入力受付手段３ｄと、解答入力受付手段３ｄにより受け付けられたテスト問題解答結果と、受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶されたテスト問題の正答とを照合し、テスト問題解答結果の正誤を判定する正誤判定手段３ｅと、ドリルのスコアを集計するスコア集計手段３ｆとを備えている。
【００４３】
生徒用端末３では、表示手段３ｃに表示されたテスト問題に対する生徒の解答結果の入力が解答入力受付手段３ｄにより受け付けられ、生徒により入力された解答結果が正答であるか否かが正誤判定手段３ｅにより判定される。そして、解答結果の正誤情報に基づいて、スコア集計手段３ｆにより生徒のドリルのスコアが集計される。解答入力受付手段３ｄとしては、本実施形態では生徒用端末３に設けられたタッチパネルにタッチペン等により手書きされた文字を手書文字認識手段（図示せず）によりテキストデータに変換して受け付ける方法を用いているが、ボタン操作入力や音声入力を受け付ける方法を採用することもできる。また、正誤判定手段３ｅおよびスコア集計手段３ｆは、本実施形態では生徒用端末３に備えられているが、学習支援サーバ２で正誤判定および／またはスコア集計を行なう場合には、正誤判定手段３ｅおよび／またはスコア集計手段３ｆは、学習支援サーバ２に備えられていてもよい。テスト問題解答結果の正誤判定および／またはスコア集計は、学習支援サーバ２および生徒用端末３のいずれにおいて行なわれてもよいが、正誤判定および／またはスコア集計が学習支援サーバ２において行なわれる場合には、学習支援サーバ２は、生徒用端末３から受信したテスト問題解答結果の正誤判定および／またはドリルのスコア集計を行なった後、その判定結果および／またはスコアを生徒用端末３に送り返す必要があるので、その手間を省いて送信処理に費やす時間を削減するために、テスト問題解答結果の正誤判定およびドリルのスコア集計は、本実施形態のように生徒用端末３で行なわれることが好ましい。
【００４４】
なお、正誤判定手段３ｅ、スコア集計手段３ｆおよび手書文字認識手段は、生徒が解答結果を入力する際に生徒用端末３に備えられていればよく、たとえば生徒用端末３からログイン情報が送られた後に、学習支援サーバ２から送信されてもよい。
【００４５】
また、生徒用端末３はさらに、図１に示されるように、解答入力受付手段３ｄにより受け付けられたテスト問題解答結果と、正誤判定手段３ｅにより判定されて得られたテスト問題解答結果の正誤情報と、スコア集計手段３ｆにより集計されたスコアを含むスコア情報とを送信する結果送信手段３ｇを備えている。結果送信手段３ｇにより送信されたテスト問題解答結果、テスト問題解答結果の正誤情報およびスコア情報は、学習支援サーバ２の結果受信手段２ｇにより受信され、結果情報記憶手段２ｄや生徒情報記憶手段２ｂに記憶される。なお、結果送信手段３ｇは、本実施形態ではテスト問題解答結果の正誤情報およびスコア情報を送信するが、学習支援サーバ２で正誤判定およびスコア集計を行なう場合には、テスト問題解答結果の正誤情報およびスコア情報は送信しない。
【００４６】
つぎに、本発明の学習支援システム１の動作について、図７〜図１７に示されたフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明は、あくまで本発明の学習支援システム１の動作の一例を説明するものであり、本発明の学習支援システム１の動作は、以下で説明する一部の工程を省略してもよいし、以下で説明する工程の順序を変更してもよいし、以下で説明しない他の工程を追加してもよい。
【００４７】
学習支援システム１は、他の複数の生徒とドリルのスコアを競い合うグループ対戦モード、他の一人の生徒とドリルのスコアを競い合う一対一対戦モード、およびひとりで学習するひとりで特訓モードのいずれかの学習メニューを生徒が選択して学習できるように構成されている。学習支援システム１は、生徒用端末３からログイン情報が送信され、通信ネットワークＮを介して学習支援サーバ２にログイン情報が受信されると、学習支援処理を開始する。
【００４８】
学習支援サーバ２は、図７に示されるように、学習支援処理を開始すると、ログインした生徒用端末３に、学習メニューの一覧情報を含む学習メニュー選択画面の情報を送信する（ステップＳＳ１）。学習メニュー選択画面には、「グループ対戦モード」選択ボタン、「一対一対戦モード」選択ボタンおよび「ひとりで特訓モード」選択ボタンが含まれる。生徒用端末３は、図８に示されるように、学習メニュー選択画面の情報を受信し（ステップＣＳ１）、学習メニュー選択画面を表示画面に表示する（ステップＣＳ２）。生徒用端末３では、表示された学習メニュー選択画面の中で、学習メニューのいずれかが生徒により選択される（ステップＣＳ３）と、いずれの学習メニューが選択されたかを示す学習メニュー選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ４）。学習支援サーバ２が学習メニュー選択情報を受信する（ステップＳＳ２）と、学習支援サーバ２および生徒用端末３は、選択された学習メニューを実行する（ステップＳＳ３、ステップＣＳ５）。
【００４９】
＜グループ対戦モード＞
つぎに、グループ対戦モードに移行した学習支援システム１の動作を、図９〜図１１を用いて説明する。グループ対戦モードでは、生徒は、所属するクラス内の他の生徒と同時にドリルに解答する（クラス内対戦）とともに、他のクラスに所属する生徒も含めて登録された生徒全員のうち、自分の学力レベルに応じて抽出された複数の生徒により構成されたグループ内で、自分以外の他の生徒のドリルの過去のスコアと競う（グループ内対戦）。つまり、グループ対戦モードでは、生徒は、所属するクラス内の生徒と同時にドリルに解答しつつ、グループ内対戦を同時に行なう。なお、クラス内対戦は、本実施形態では、生徒が、所属するクラス内の他の生徒とドリルのスコアを競い合わないように構成されているが、生徒が、クラス内の他の生徒とドリルの進捗状況やスコアをリアルタイムで競い合うように構成されてもよい。
【００５０】
学習支援サーバ２は、図９に示されるように、グループ対戦モード処理を開始すると、複数のテスト問題が含まれるドリルの一覧情報が含まれるドリル選択画面の情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ１１）。生徒用端末３は、図１０に示されるように、生徒が所属するクラス内の他の生徒がドリルを選択していない場合（ステップＣＳ１１のＮ）、ドリル選択画面の情報を受信し（ステップＣＳ１２）、ドリル選択画面を表示画面に表示する（ステップＣＳ１３）。なお、１つの学習単元（小単元）に１つのドリルが割り当てられている場合には、ドリル選択画面は、ドリルではなく、学習単元（小単元）が選択されるように構成されてもよい。生徒用端末３は、ドリルのいずれかが生徒により選択されると、いずれのドリルが選択されたかを示すドリル選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ１４）。そして、学習支援サーバ２は、生徒用端末３からドリル選択情報を受信する（ステップＳＳ１２）。一方、生徒用端末３では、生徒が所属するクラス内の他の生徒がすでにドリルを選択している場合（ステップＣＳ１１のＹ）には、ステップＣＳ１２〜ステップＣＳ１４は省略され、グループ対戦モード処理の開始とともに、すでに他の生徒により選択されたドリルが自動的に選択され、生徒はクラス内対戦にエントリーされる。このように学習支援システム１では、他の生徒がすでにドリルを選択している場合に同じドリルが自動的に選択されることにより、生徒がドリルを間違うことなく、確実に同じドリルでクラス内対戦処理を実行することができる。なお、本実施形態では、生徒は、クラス内対戦に他の生徒が最後にエントリーした時間から所定時間（たとえば３０秒）内に、グループ対戦モード処理を生徒用端末３に開始させることにより、クラス内対戦にエントリーすることができる。
【００５１】
ドリル選択情報を受信した学習支援サーバ２は、クラス内対戦でともに解答する生徒とは別に、生徒がドリルのスコアを競い合う複数の生徒が含まれるグループを作成する（ステップＳＳ１３）。このグループ作成処理では、生徒の学力レベルに応じて、登録された生徒全員の中から対戦する複数の生徒（たとえば１９名など）が抽出されて、グループが作成される。具体的には、直近における所定回数分（たとえば３回分など）のドリルの平均点を生徒全員毎に算出し、生徒の平均点から所定範囲内にある平均点を有する他の生徒（たとえば生徒の平均点以上９名、生徒の平均点以下１０名など）が抽出されて、グループが作成される。ただし、生徒がドリルに一度も解答していない場合には、生徒全員の平均点から所定範囲内にある平均点を有する他の生徒が抽出されて、グループが作成される。なお、グループ作成処理では、生徒の学力レベルに応じて複数の生徒が抽出されてグループが作成されればよく、上述の例に限定されることはなく、他の基準に基づいて他の生徒が抽出されてグループが作成されてもよい。このように生徒は、同じクラス内の他の生徒が対戦相手となるのではなく、自分の現在の学力レベルに応じて抽出された他の生徒が対戦相手となるため、絶えず対戦に敗れて対戦意欲を喪失することなく、対戦意欲を維持しつつ学習意欲を高めることができる。
【００５２】
学習支援サーバ２は、グループを作成すると、たとえばグループに所属する生徒の生徒ＩＤなどをログとして記憶し、生徒の生徒ＩＤや、表示名、生徒毎の過去のドリルのスコアなどのグループ情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ１４）。生徒用端末３は、送信されたグループ情報を受信し（ステップＣＳ１５）、受信したグループ情報を、生徒用端末３に備えられたメモリにより処理する。
【００５３】
つぎに、学習支援サーバ２は、他の生徒からのクラス内対戦へのエントリーがあった場合（ステップＳＳ１５のＹ）には、他の生徒について、グループ作成処理を実行し（ステップＳＳ１３）、グループ情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ１４）。他の生徒からのクラス内対戦へのエントリーがなければ（ステップＳＳ１５のＮ）、次の工程（ステップＳＳ１６）に進む。
【００５４】
学習支援サーバ２は、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶され、選択されたドリルに含まれる複数のテスト問題と、テスト問題毎の正答とを含むテスト問題に関する情報を、クラス内対戦にエントリーした生徒全員の生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ１６）。なお、テスト問題は、ドリルに含まれるテスト問題の中から複数がランダムに選択されて、生徒用端末３に送信される。生徒用端末３は、学習支援サーバ２から送信されたテスト問題に関する情報を受信し（ステップＣＳ１６）、受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶する。そして、生徒用端末３は、受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶されたテスト問題を１つずつ表示画面に表示する（ステップＣＳ１７）。生徒用端末３の表示画面には、テスト問題を表示する領域、生徒が解答結果を入力する領域（タッチパネル）、解答結果の入力完了を確定する「解答する」選択ボタン、答えがわからない場合に選択する「わからない」選択ボタン、解答結果の正誤情報を表示する領域、ドリル解答の残り時間を表示する領域、現時点での生徒自身のスコアを表示する領域、グループに所属する他の生徒のアバターおよび過去のドリルのスコアを表示する領域、グループ内における生徒のランキング（順位）を表示する領域などが設けられる。
【００５５】
生徒用端末３は、テスト問題を表示画面に表示すると、解答入力受付手段３ｄにより生徒の解答結果の入力を受け付ける（ステップＣＳ１８）。本実施形態では、生徒が、指やタッチペン等を用いてタッチパネルに解答結果を手書きすると、手書きされた解答結果が手書文字認識手段によりテキストデータに自動的に変換されて、自分が入力しようと思っていた解答結果に変換されていることを確認して「解答する」選択ボタンを押下すると、解答結果の入力が受け付けられる（ステップＣＳ１８のＹ）。また、生徒がテスト問題に解答できずに、「わからない」選択ボタンを押下すると、空の解答結果が受け付けられる（ステップＣＳ１８のＹ）。生徒が「解答する」選択ボタンおよび「わからない」選択ボタンのいずれも押下しない場合（ステップＣＳ１８のＮ）には、ドリル解答時間が終了するまでその画面の状態が維持される。
【００５６】
生徒用端末３は、生徒の解答結果の入力を受け付けると、正誤判定手段３ｅにより、受け付けられた解答結果の正誤を判定する（ステップＣＳ１９）。そして、生徒用端末３は、解答結果の正誤情報をもとに、スコア集計手段３ｆによりドリルのスコアを集計する（ステップＣＳ２０）。このとき、テスト問題に対する解答結果が正答であれば、スコアに１ポイント加算されるが、連続してテスト問題に正解した場合には、ボーナスポイントが加算されてもよい。つぎに、生徒用端末３は、解答結果が正答と一致するか否かを示す正誤情報を表示画面に表示する（ステップＣＳ２１）。正誤情報は、本実施形態では○×の形式で表示されるが、他の形式で表示されてもよい。生徒用端末３は、解答結果の正誤情報を表示すると、結果送信手段３ｇにより、解答結果および解答結果の正誤情報を含むテスト問題解答結果情報と、生徒の現時点でのドリルのスコアを含むスコア情報とを学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ２２）。学習支援サーバ２は、送信されたテスト問題解答結果情報およびスコア情報を受信し（ステップＳＳ１７）、テスト問題解答結果情報については、解答結果の入力時の生徒の学習要素毎の理解度と関連付けて、結果情報記憶手段２ｄに記憶し、スコア情報については、ログに記憶する。なお、解答結果の正誤判定とドリルのスコアの集計は、本実施形態では生徒用端末３で行なわれるが、上述したように学習支援サーバ２で行なわれてもよい。
【００５７】
学習支援サーバ２は、結果情報記憶手段２ｄに記憶されたテスト問題解答結果に関する情報をもとに、テスト問題解答結果情報処理を実行する（ステップＳＳ１８）。テスト問題解答結果情報処理は、図１１に示されるように、理解度更新手段２ｈによって、テスト問題解答結果の正誤情報に基づいて、生徒の学習要素毎の理解度を更新する処理（ステップＳＳ３１）と、学習要素影響度算出手段２ｉによって、種類別解答結果に関連付けられた学習要素毎の影響度を更新する処理（ステップＳＳ３２）とを含み、生徒の解答結果をもとに、学習要素毎の理解度および影響度を最新の状態に更新する。これらの処理は、グループ対戦モードに限らず、他の学習メニューにおいても行なわれる。なお、テスト問題解答結果情報処理は、本実施形態では、他の学習メニューを含めて、生徒がテスト問題に解答する毎に行なわれるが、たとえば、複数のテスト問題に解答した後にまとめて行なわれてもよいし、月に一度や週に一度などの一定期間経過後にまとめて行なわれてもよい。
【００５８】
学習支援サーバ２は、生徒用端末３から送信されたスコア情報をもとに、ランキング処理を実行する（ステップＳＳ１９）。このランキング処理では、生徒の現時点でのスコアと、グループ内の他の生徒の過去の同じ時間経過時点でのスコアとを比較して、グループ内における生徒のランキング（順位）を決定する。学習支援サーバ２は、決定した生徒のランキングを含むランキング情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ２０）。生徒用端末３は、送信されたランキング情報を受信し（ステップＣＳ２３）、スコアおよびランキングを表示画面に表示する（ステップＣＳ２４）。生徒は、現時点での自分のスコアおよびグループ内でのランキングを見ることができるので、ドリルに解答するペースを確認することができる。さらに、生徒は、他の生徒の過去のスコアと競っているにも関わらず、同一の経過時間でのランキングを見ることができるので、リアルタイムで対戦しているように感じることができ、対戦意欲が掻き立てられ、学習意欲が向上する。
【００５９】
生徒用端末３は、スコアおよびランキングを表示すると、ドリル解答時間が終了しているか否かを判定して、ドリル解答時間が終了していなければ（ステップＣＳ２５のＮ）、他のテスト問題を表示画面に表示し（ステップＣＳ１７）、ドリル解答時間が終了していれば（ステップＣＳ２５のＹ）、ドリルを終了して次の工程（ステップＣＳ２６）に進む。学習支援サーバ２は、ドリル解答時間が終了していなければ（ステップＳＳ２１のＮ）、生徒用端末３に同じドリルに含まれるテスト問題の補充を行ない（ステップＳＳ１６）、ドリル解答時間が終了していれば（ステップＳＳ２１のＹ）、ドリルを終了して次の工程（ステップＳＳ２２）に進む。
【００６０】
ドリル解答時間が終了すると、学習支援サーバ２は、生徒情報記憶手段２ｂに記憶された生徒のスコアと、グループ内の対戦相手のスコアとを対比し、最終的なランキング（順位）を決定する（ステップＳＳ２２）。決定されたランキングを含むランキング情報は、ランキング情報記憶手段２ｅに記憶される。学習支援サーバ２は、ランキング情報を生徒用端末３に送信して（ステップＳＳ２３）、グループ対戦モード処理を終了する。生徒用端末３は、学習支援サーバ２からランキング情報を受信し（ステップＣＳ２６）、スコアおよびランキングを表示画面に表示して（ステップＣＳ２７）、グループ対戦モード処理を終了する。なお、ランキング情報には、グループ内での順位に加えて、学習支援システム１に登録された生徒全員の中での順位も含まれていてもよい。このように生徒の順位が表示されることにより、生徒は、競争意識が掻き立てられ、学習意欲が高められる。また、学習支援システム１では、生徒が、学習意欲が高められて、つぎつぎとドリルに解答することにより、より多くのテスト問題解答結果情報が蓄積されるので、学習要素毎の影響度の算出の精度が向上する。
【００６１】
＜一対一対戦モード＞
つぎに、一対一対戦モードに移行した学習支援システム１の動作を、図１２および図１３を用いて説明する。一対一対戦モードでは、生徒は、登録された生徒全員のうち他の一人の生徒から挑戦を受け、または自分から他の一人の生徒に挑戦して、互いにリアルタイムでドリルに解答して、ドリルのスコアを競い合う。
【００６２】
学習支援サーバ２は、図１２に示されるように、一対一対戦モード処理を開始すると、ドリルの一覧情報が含まれるドリル選択画面の情報と、生徒に挑戦を申し込んでいる挑戦者がいる場合に、生徒に挑戦を申し込んでいる挑戦者の一覧情報が含まれる挑戦者選択画面の情報とを生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ４１）。挑戦者の一覧情報には、挑戦者がどのドリルを選択したかの情報も含まれる。生徒用端末３は、図１３に示されるように、ドリル選択画面の情報および挑戦者選択画面の情報を受信し（ステップＣＳ４１）、ドリル選択画面および挑戦者選択画面を表示画面に表示する（ステップＣＳ４２）。生徒は、挑戦者の挑戦を受ける場合（ステップＣＳ４３のＹ）は、挑戦者選択画面で挑戦者を選択し、挑戦者の挑戦を受けない場合（ステップＣＳ４３のＮ）は、ドリル選択画面でドリルを選択する。なお、ドリル選択画面では、直近で解答したドリルがデフォルトで選択されている。これにより、生徒は、直近で解答したドリルを選択しやすくなるので、直近で解答したドリルの復習を容易に行なうことができる。
【００６３】
生徒用端末３は、生徒により挑戦者が選択されると（ステップＣＳ４３のＹ）、挑戦者の挑戦を受けることを知らせる挑戦者選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ４４）。その後、生徒用端末３は、学習支援サーバ２からテスト問題情報を受信して（ステップＣＳ５０）、一対一対戦が開始する。一方、生徒により挑戦者が選択されずに（ステップＣＳ４３のＮ）、ドリルのいずれかが選択されると、生徒用端末３は、いずれのドリルが選択されたかを示すドリル選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ４５）。
【００６４】
学習支援サーバ２は、生徒により挑戦者が選択されて（ステップＳＳ４２のＹ）、挑戦者選択情報を受信すると（ステップＳＳ４３）、生徒により選択された挑戦者を生徒の対戦相手に決定し、生徒および対戦相手にテスト問題情報を送信して（ステップＳＳ５０）、一対一対戦を開始する。一方、学習支援サーバ２は、生徒により挑戦者が選択されずに（ステップＳＳ４２のＮ）、生徒用端末３からドリル選択情報を受信すると（ステップＳＳ４４）、生徒の学力レベルに応じて、対戦相手候補となる生徒を抽出する（ステップＳＳ４５）。具体的には、直近における所定回数分（たとえば３回分など）のドリルの平均点を生徒全員毎に算出し、生徒の平均点に近い平均点を有する他の生徒から順に対戦相手候補を抽出する。ただし、生徒がドリルに一度も解答していない場合には、生徒全員の平均点に近い平均点を有する他の生徒から順に対戦相手候補を抽出する。なお、対戦相手候補の抽出では、生徒の学力レベルに応じて対戦相手候補となる生徒が抽出されればよく、上述の例に限定されることはなく、他の基準に基づいて対戦相手候補が抽出されてもよい。学習支援サーバ２は、対戦相手候補を抽出すると、生徒が所属するクラスに含まれる生徒も対戦相手候補に加え、対戦相手候補の一覧情報を含む対戦相手候補一覧画面の情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ４６）。なお、対戦相手候補の一覧情報には、対戦相手候補がその時点で学習支援システム１にログインしているかどうかや、他のドリルを実践しているかどうかの情報も含まれる。
【００６５】
生徒用端末３は、学習支援サーバ２から送信された対戦相手候補一覧画面の情報を受信し（ステップＣＳ４６）、対戦相手候補一覧画面を表示画面に表示する（ステップＣＳ４７）。対戦相手候補一覧画面は、その時点で学習支援システム１にログインしていない対戦相手候補や、その時点でドリルに解答中である対戦相手候補を選択することができないように構成されている。生徒は、所属するクラス内の生徒だけでなく、自分の学力レベルに応じて抽出された生徒を対戦相手として選択できるため、絶えず対戦に敗れて対戦意欲を喪失することもなく、対戦意欲を維持しつつ学習意欲を高めることができる。生徒用端末３は、生徒により対戦相手候補が選択されると、いずれの対戦相手候補を選択したかを示す対戦相手候補選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ４８）。
【００６６】
学習支援サーバ２は、生徒用端末３から送信された対戦相手候補選択情報を受信すると（ステップＳＳ４７）、選択された対戦相手候補（他の生徒）に対して、挑戦されていることを示す挑戦情報を送信する（ステップＳＳ４８）。学習支援サーバ２は、選択された対戦相手候補が生徒の挑戦を受ければ（ステップＳＳ４９のＹ）、挑戦を受けた対戦相手候補を対戦相手に決定し、生徒と対戦相手の生徒用端末３にテスト問題情報を送信し（ステップＳＳ５０）、選択された対戦相手候補が生徒の挑戦を受けなければ（ステップ４９のＮ）、再度対戦相手候補一覧画面の情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ４６）。学習支援サーバ２は、選択された対戦相手候補が生徒の挑戦を受けるまで、ステップＳＳ４６〜ステップ４９を繰り返し、対戦相手候補が生徒の挑戦を受けると（ステップＳＳ４９のＹ）、生徒および対戦相手の生徒用端末３にテスト問題情報を送信する（ステップＳＳ５０）。なお、テスト問題は、ドリルに含まれるテスト問題の中から複数がランダムに選択されて、生徒用端末３に送信される。そして、生徒用端末３は、テスト問題情報を受信して（ステップＣＳ５０）、一対一対戦を開始する。
【００６７】
テスト問題情報を送信した学習支援サーバ２およびテスト問題情報を受信した生徒用端末３は、上述したステップＳＳ１７〜ＳＳ１８およびステップＣＳ１７〜ＣＳ２２と同じ工程を実行する（ステップＳＳ５１〜ＳＳ５２およびステップＣＳ５１〜ＣＳ５６）。
【００６８】
学習支援サーバ２は、ステップＳＳ５１においてスコア情報を受信すると、受信したスコア情報をログに保存する。生徒用端末３は、ステップＣＳ５６においてテスト問題解答結果情報とスコア情報を送信すると、スコアを表示画面に表示する（ステップＣＳ５７）。その後、生徒用端末３は、ドリル解答時間が終了しているか否かを判定して、ドリル解答時間が終了していなければ（ステップＣＳ５８のＮ）、他のテスト問題を表示画面に表示し（ステップＣＳ５１）、ドリル解答時間が終了していれば（ステップＣＳ５８のＹ）、ドリルを終了して次の工程（ステップＣＳ５９）に進む。学習支援サーバ２は、ドリル解答時間が終了していなければ（ステップＳＳ５３のＮ）、生徒用端末３に同じドリルに含まれるテスト問題の補充を行ない（ステップＳＳ５０）、ドリル解答時間が終了していれば（ステップＳＳ５３のＹ）、ドリルを終了して次の工程（ステップＳＳ５４）に進む。
【００６９】
ドリル解答時間が終了すると、学習支援サーバ２は、生徒のスコアと対戦相手のスコアとを対比し、対戦結果を判定し（ステップＳＳ５４）、判定結果をランキング情報記憶手段２ｅに記憶する。学習支援サーバ２は、対戦相手のスコアと、判定した対戦結果に関する情報とを生徒用端末３に送信して（ステップＳＳ５５）、一対一対戦モードを終了する。生徒用端末３は、学習支援サーバ２からスコアおよび対戦結果に関する情報を受信し（ステップＣＳ５９）、スコアおよび対戦結果を表示画面に表示して（ステップＣＳ６０）、一対一対戦モードを終了する。このように対戦結果が表示されることにより、生徒は、競争意識が掻き立てられ、学習意欲が高められる。
【００７０】
なお、生徒は、上述した一対一対戦モードでは、他の一人の生徒と同時に同じドリルに解答することでドリルのスコアを競い合うが、すでに対戦経験のある他の一人の生徒の過去の対戦時のドリルのスコアと競うこともできる（リプレイ対戦）。リプレイ対戦は、学習支援サーバ２から送信された過去の対戦履歴を含む履歴一覧画面の情報を生徒用端末３が受信し、生徒用端末３の表示画面に表示された履歴一覧画面から対戦履歴のいずれかを生徒が選択することにより、対戦相手とドリルが決定されて、開始される。このリプレイ対戦では、過去の対戦時と同じテスト問題が、学習支援サーバ２から生徒用端末３に送信される。生徒は、他の一人の生徒の過去のスコアと対戦することにより、過去に解答したドリルの復習ができるとともに、過去の対戦時から成長した自分の学力レベルを確認することができる。さらに、生徒は、他の生徒の過去のスコアと競っているにも関わらず、同時に同じドリルに解答して対戦しているように感じることができるので、対戦意欲が掻き立てられ、学習意欲が向上する。
【００７１】
＜ひとりで特訓モード＞
つぎに、ひとりで特訓モードに移行した学習支援システム１の動作を、図１４〜図１７を用いて説明する。ひとりで特訓モードでは、生徒は、ひとりでテスト問題に解答し、テスト問題に含まれる学習要素を学習する。
【００７２】
学習支援サーバ２は、図１４に示されるように、ひとりで特訓モード処理を開始すると、複数のテスト問題が含まれるドリルの一覧情報が含まれるドリル選択画面の情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ６１）。生徒用端末３は、図１５に示されるように、学習支援サーバ２から送信されたドリル選択画面の情報を受信し（ステップＣＳ６１）、ドリル選択画面を表示画面に表示する（ステップＣＳ６２）。ドリル選択画面では、直近で解答したドリルがデフォルトで選択されている。これにより、生徒は、直近で解答したドリルを選択しやすくなるので、直近で解答したドリルの復習を容易に行なうことができる。生徒用端末３は、ドリルのいずれかが生徒により選択されると、いずれのドリルが選択されたかを示すドリル選択情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ６３）。そして、学習支援サーバ２は、生徒用端末３からドリル選択情報を受信する（ステップＳＳ６２）。
【００７３】
ドリル選択情報を受信した学習支援サーバ２は、選択されたドリルの中からテスト問題を選択し（ステップＳＳ６３）、選択したテスト問題を含むテスト問題情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ６４）。テスト問題は、選択されたドリルに含まれるテスト問題の中から１問選択されて、生徒用端末３に送信される。このとき、テスト問題は、選択されたドリルに含まれるテスト問題の中からランダムに選択されてもよいし、学習支援者により設定された順番にしたがって選択されてもよい。また、選択されたドリルに含まれるテスト問題の中から、生徒が過去に間違ったテスト問題が選択されてもよい。この場合は、生徒は、間違ったテスト問題に再度挑戦することで、現在の実力を把握するとともに復習することができる。それ以外にも、選択されたドリルに含まれるテスト問題の中から、生徒の学習要素毎の理解度に応じてテスト問題が選択されてもよい。この場合は、生徒は、自身の学習要素毎の理解度に応じてテスト問題に解答することができるので、学習効果を上げることができる。このとき、たとえば生徒の学習要素毎の理解度が最も低い学習要素が関連付けられたテスト問題が生徒用端末３に送信されてもよい。理解が最も不足している学習要素が関連付けられたテスト問題が送信されると、生徒は、その学習要素が理解できているか否かをあらためて確認し、理解が不足している学習要素を優先的に学習することができる。その観点から、生徒の学習要素毎の理解度が最も低い学習要素が関連付けられたテスト問題のうち、その学習要素の重要度が最も高いテスト問題が送信されることが好ましい。
【００７４】
生徒用端末３は、学習支援サーバ２から送信されたテスト問題情報を受信し（ステップＣＳ６４）、受信テスト問題情報記憶手段３ａに記憶するとともに、テスト問題を表示画面に表示する（ステップＣＳ６５）。表示画面には、テスト問題を表示する領域、生徒が解答結果を入力する領域（タッチパネル）、解答結果の入力完了を確定する「解答する」選択ボタン、答えがわからない場合に選択する「わからない」選択ボタン、ドリルを終了するための「ドリル終了」選択ボタンなどが設けられる。
【００７５】
生徒用端末３は、テスト問題を表示すると、解答入力受付手段３ｄにより生徒の解答結果の入力を受け付ける（ステップＣＳ６６）。本実施形態では、上述したように、生徒が、指やタッチペン等を用いてタッチパネルに解答結果を手書きすると、手書きされた解答結果が手書文字認識手段によりテキストデータに自動的に変換されて、自分が入力しようと思っていた解答結果に変換されていることを確認して「解答する」選択ボタンを押下することにより、解答結果の入力が受け付けられる（ステップＣＳ６６のＹ）。また、生徒がテスト問題に解答できずに、「わからない」選択ボタンを押下すると、空の解答結果が受け付けられる（ステップＣＳ６６のＹ）。生徒が「解答する」選択ボタンおよび「わからない」選択ボタンのいずれも押下しない場合（ステップＣＳ６６のＮ）には、所定時間経過後にドリルを終了する。
【００７６】
生徒用端末３は、生徒の解答結果の入力を受け付けると、正誤判定手段３ｅにより、受け付けられた解答結果の正誤を判定する（ステップＣＳ６７）。そして、生徒用端末３は、解答結果が正答と一致するか否かに関する正誤情報を表示画面に表示する（ステップＣＳ６８）。正誤情報は、たとえば○×の形式で表示される。生徒用端末３は、解答結果の正誤情報を表示すると、結果送信手段３ｇにより、解答結果と、解答結果の正誤情報とを含むテスト問題解答結果情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ６９）。学習支援サーバ２は、送信されたテスト問題解答結果情報を受信し（ステップＳＳ６５）、テスト問題解答結果を、解答結果の入力時の生徒の学習要素毎の理解度と関連付けて、結果情報記憶手段２ｄに記憶する。学習支援サーバ２は、結果情報記憶手段２ｄに記憶されたテスト問題解答結果に関する情報をもとに、上述したテスト問題解答結果情報処理を実行する（ステップＳＳ６６）。
【００７７】
学習支援サーバ２は、解答結果が正答であれば（ステップＳＳ６７のＹ）、選択されたドリルの中からつぎのテスト問題を選択し（ステップＳＳ６３）、ステップＳＳ６３に続く工程を繰り返し、解答結果が誤答であれば（ステップＳＳ６７のＮ）、誤答処理を実行する（ステップＳＳ６８）。一方で、生徒用端末３は、解答結果が正答であれば（ステップＣＳ７０のＹ）、つぎのテスト問題情報を受信し（ステップＣＳ６４）、ステップＣＳ６４に続く工程を繰り返し、解答結果が誤答であれば（ステップＣＳ７０のＮ）、誤答処理を実行する（ステップＣＳ７１）。
【００７８】
ここで、学習支援サーバ２および生徒用端末３における誤答処理を、図１６および図１７を用いて説明する。学習支援サーバ２は、図１６に示されるように、誤答処理を開始すると、まず、生徒用端末３から送信された生徒の解答結果と一致する、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶された種類別解答結果があるか否かを判定する（ステップＳＳ８１）。生徒の解答結果と一致する種類別解答結果がない場合は（ステップＳＳ８１のＮ）、学習支援サーバ２は、生徒の解答結果が過去のいずれの誤答傾向にも合致しないと判断して、そのテスト問題解答結果に関して理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の解説情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ８９）。たとえば、学習支援サーバ２は、そのテスト問題に関連付けられた学習要素のうち重要度が最も高い学習要素（学習要素が１つしか関連付けられていない場合にはその学習要素）の解説情報を生徒用端末３に送信してもよい（ステップＳＳ８９）。一方、生徒の解答結果と一致する種類別解答結果がある場合は（ステップＳＳ８１のＹ）、学習支援サーバ２は、そのテスト問題解答結果に関して理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の重要度が最も高い別のテスト問題をすべてのテスト問題の中から選択し（ステップＳＳ８２）、その別のテスト問題を含むテスト問題情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ８３）。つまり、テスト問題に関連付けられた学習要素の中で重要度が最も高い学習要素（学習要素が１つしか関連付けられていない場合にはその学習要素）と、理解不足と判定された学習要素とが一致する別のテスト問題が選択されて、送信される。このように理解が最も不足している学習要素と同じ学習要素の重要度が最も高いテスト問題が送信されると、生徒は、その学習要素が理解できているか否かをあらためて確認し、理解が不足している学習要素を優先的に学習することができる。ここで、たとえば生徒が解答したテスト問題に関連付けられている学習要素の数が少なく、理解不足と判定された学習要素が理解できているか否かをあらためて確認する必要がないような場合には、学習支援サーバ２は、別のテスト問題を選択し（ステップＳＳ８２）、送信する（ステップＳＳ８３）のではなく、理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の解説情報を生徒用端末３に送信（ステップＳＳ８９）してもよいし、ステップＳＳ８２〜ＳＳ８７を省略して、後述するステップＳＳ８８を実行してもよい。
【００７９】
生徒用端末３は、図１７に示されるように、生徒により入力された解答結果と一致する種類別解答結果がない場合は（ステップＣＳ８１のＮ）、学習支援サーバ２のステップＳＳ８９で送信された学習要素の解説情報を受信して（ステップＣＳ９１）、表示画面に表示する（ステップＣＳ９２）。これにより、生徒は、理解不足と判定された学習要素、すなわちテスト問題に関連付けられた学習要素の中で最も重要とされる学習要素を学習し、理解することができる。一方、生徒の解答結果と一致する種類別解答結果がある場合は（ステップＣＳ８１のＹ）、学習支援サーバ２のステップＳＳ８３で送信されたテスト問題情報を受信して（ステップＣＳ８２）、テスト問題を表示画面に表示する（ステップＣＳ８３）。生徒用端末３は、上述したステップＣＳ６６〜ＣＳ６８と同じ工程を実施して（ステップＣＳ８４〜ＣＳ８６）、テスト問題解答結果情報を学習支援サーバ２に送信する（ステップＣＳ８７）。学習支援サーバ２は、生徒用端末３から送信されたテスト問題解答結果情報を受信し（ステップＳＳ８４）、上述したテスト問題解答結果情報処理を実行する（ステップＳＳ８５）。
【００８０】
学習支援サーバ２は、生徒用端末３から送信された解答結果が正答である場合に（ステップＳＳ８６のＹ）、理解不足と判定された学習要素を生徒が理解していると判断して、誤答処理を終了する。それにともなって、生徒用端末３も誤答処理を終了する。一方、生徒用端末３から送信された解答結果が正答でない場合に（ステップＳＳ８６のＮ）、すなわち別のテスト問題に対して生徒によって入力されたテスト問題解答結果が誤答である場合に、学習支援サーバ２は、生徒用端末３から送信された生徒の解答結果と一致する、テスト問題情報記憶手段２ｃに記憶された種類別解答結果があるか否かを判定する（ステップＳＳ８７）。生徒の解答結果と一致する種類別解答結果がない場合は（ステップＳＳ８７のＮ）、生徒の解答結果が過去のいずれの誤答傾向にも合致しないと判断して、その別のテスト問題解答結果に関して理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の解説情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ８９）。たとえば、学習支援サーバ２は、その別のテスト問題に関連付けられた学習要素のうち重要度が最も高い学習要素（学習要素が１つしか関連付けられていない場合にはその学習要素）の解説情報を生徒用端末３に送信してもよい（ステップＳＳ８９）。生徒用端末３は、解説情報を受信して（ステップＣＳ９１）、表示画面に解説情報を表示する（ステップＣＳ９２）。一方、学習支援サーバ２は、生徒の解答結果と一致する種類別解答結果がある場合（ステップＳＳ８７のＹ）、テスト問題解答結果に関して理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と、その別のテスト問題に関連付けられた学習要素のうち重要度の最も高い学習要素とが一致するか否かを判定する（ステップＳＳ８８）。学習支援サーバ２は、理解不足と判定された学習要素と、最も高い重要度の学習要素とが一致すれば（ステップＳＳ８８のＹ）、一致する学習要素を生徒が理解していないと判断して、一致する学習要素の解説情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ８９）。このとき生徒用端末３は、解説情報を受信して（ステップＣＳ９１）、表示画面に解説情報を表示する（ステップＣＳ９２）。一方、学習支援サーバ２は、理解不足と判定された学習要素と、最も高い重要度の学習要素とが一致しなければ（ステップＳＳ８８のＮ）、いずれの学習要素を生徒が理解していないかを特定できないと判断して、理解不足要素判定手段２ｊにより理解不足と判定された学習要素と同じ学習要素の重要度が最も高いさらに別のテスト問題を含むテスト問題情報を生徒用端末３に送信する（ステップＳＳ８２、ＳＳ８３）。つまり、テスト問題に関連付けられた学習要素の中で重要度が最も高い学習要素（学習要素が１つしか関連付けられていない場合にはその学習要素）と、理解不足と判定された学習要素とが一致するさらに別のテスト問題が送信される。学習支援サーバ２は、最終的にいずれかの学習問題の解説情報を送信する（ステップＳＳ８９）まで上記工程を繰り返し実施する。ただし、学習支援サーバ２は、上記工程を繰り返し実施しても誤答処理を終了できない場合には、上記工程を所定回数だけ繰り返した後に、学習要素の解説情報ではなく、テスト問題の解説情報を送信してもよい。また、学習支援サーバ２は、生徒が、学習要素の解説情報を見ても対応するテスト問題の解き方を理解できないような場合などに、生徒用端末３からの要請を受けてテスト問題の解説情報を送信してもよい。このように、学習要素の解説情報だけでなくテスト問題の解説情報を生徒用端末３送信することにより、生徒は、学習要素を理解できるだけでなく、テスト問題の解き方まで理解することができる。
【００８１】
誤答処理を終了した学習支援サーバ２および生徒用端末３は、図１４および図１５に示されるように、生徒用端末３の表示画面に設けられた「ドリル終了」選択ボタンが生徒により押下されれば（ステップＳＳ６９のＹ、ステップＣＳ７２のＹ）、ひとりで特訓モード処理を終了する。生徒用端末３の表示画面に設けられた「ドリル終了」選択ボタンが生徒により押下されなければ（ステップＳＳ６９のＮ、ステップＣＳ７２のＮ）、学習支援サーバ２は、新たなテスト問題をドリルの中から選択して（ステップＳＳ６３）、新たなテスト問題を含むテスト問題情報を送信し（ステップＳＳ６４）、生徒用端末３は、そのテスト問題情報を受信する（ステップＣＳ６４）。その後、学習支援サーバ２および生徒用端末３は、上述した工程を繰り返す。なお、生徒は、図１５に示されたタイミングに関わらず、「ドリル終了」選択ボタンを押下することにより、ひとりで特訓モードをいつでも終了させることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  学習支援システム
２  学習支援サーバ
２ａ  学習要素情報記憶手段
２ｂ  生徒情報記憶手段
２ｃ  テスト問題情報記憶手段
２ｄ  結果情報記憶手段
２ｅ  ランキング情報記憶手段
２ｆ  テスト問題情報送信手段
２ｇ  結果受信手段
２ｈ  理解度更新手段
２ｉ  学習要素影響度算出手段
２ｊ  理解不足要素判定手段
３  生徒用端末
３ａ  受信テスト問題情報記憶手段
３ｂ  テスト問題情報受信手段
３ｃ  表示手段
３ｄ  解答入力受付手段
３ｅ  正誤判定手段
３ｆ  スコア集計手段
３ｇ  結果送信手段
Ｎ  通信ネットワーク
【図１】
2016148800.tif 000003
【図２】
2016148800.tif 000004
【図３】
2016148800.tif 000005
【図４】
2016148800.tif 000006
【図５】
2016148800.tif 000007
【図６】
2016148800.tif 000008
【図７】
2016148800.tif 000009
【図８】
2016148800.tif 000010
【図９】
2016148800.tif 000011
【図１０】
2016148800.tif 000012
【図１１】
2016148800.tif 000013
【図１２】
2016148800.tif 000014
【図１３】
2016148800.tif 000015
【図１４】
2016148800.tif 000016
【図１５】
2016148800.tif 000017
【図１６】
2016148800.tif 000018
【図１７】
2016148800.tif 000019