JP2015206835A - 学習システム - Google Patents

Abstract

【課題】学習回数を重ねるほど、不知項目を繰り返し学習することができるため、記憶する効果が高い学習システムを提供すること。【解決手段】問題ごとに、これまでの学習日時と、学習時ごとの既知および不知のいずれかの選択結果を累計した既知回数および不知回数とを記憶するデータベースを備え、エビングハウス忘却曲線に基づき前記学習日時から求められる記憶保持率と、前記既知回数および前記不知回数に基づき求められる正解率とを用いて最終学習終了時の前記記憶保持率と前記正解率との平均値として算出される記憶率の低い前記問題から順に優先して画面の上位に並び替えて表示する学習システム。【選択図】図１

Description

本発明は、短時間でも学習効率の高い学習システムに関する。

近時、語学の重要性は広く認識されてきており、自国語以外の言語を学ぶ人は多い。また、各種試験等の合格を目指す人が効率よく学習してより高い能力を身につけるための学習方法は、ＩＴの発達により紙媒体を利用した方法からコンピュータ機器を利用した学習方法に変化してきている。
例えば、英語は使用される語彙の９５％以上を知らなければ、理解するのが困難であるとも言え、ネイティブに匹敵する語彙を獲得するため、使用頻度の高い１０，０００語習得を目指す場合がある。
しかし、学習者は忙しいので短時間でも学習効率の高い手法によることが必要である。

人間は、忘れるものであるとの前提から、繰り返し学習を行うことにより記憶する手法が効果的であることが知られている。例えば、ドイツの心理学者ヘルマン・エビングハウスによって導かれた忘却曲線理論（一般的に人間の脳は、一度記憶した内容でも時間の経過と共に指数関数的に忘れてしまい、記憶の定着率が下がる）の応用により、繰り返す時間を管理し、記憶効率を向上させる効果を持たせた手法がある。

ここで、学習者及び問題ごとに、学習回数と、最終学習日時と、最後に学習したときの正解または不正解のいずれかの結果を示す最終正誤結果とを記憶する学習履歴データベースと、学習履歴データベースから特定の学習者の情報を抽出する抽出手段と、学習回数及び最終学習日時からの経過時間の関数として表される忘却近似関数と、最終正誤結果の項とによって定義され、最終正誤結果が正解のときよりも不正解のときの方が小さい数値を取る定着度関数に対して、抽出手段によって抽出される特定の学習者の情報を代入し、問題ごとの現在の定着度を算出する算出手段と、算出手段によって算出される現在の定着度に基づいて、現在学習すべき問題を提示する提示手段とを具備する学習支援装置を提供する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１３７６９９号公報

しかしながら、上記の関連技術は、問題の解答に際して既に記憶している問題であるか否かをユーザ自身が仕分けしながら、記憶率の低い順（記憶されていない順）に並び替えて表示させる際の記憶率の計算ロジックとして効果的かつ明瞭なものを用いていなく、より効果的な学習を促進するのには不十分であった。

本発明の目的は、学習回数を重ねるほど、不知（覚えていない）項目を繰り返し学習することができるため、記憶する効果が高い学習システムを提供することにある。

本発明の学習システムは、問題ごとに、これまでの学習日時と、学習時ごとの既知および不知のいずれかの選択結果を累計した既知回数および不知回数とを記憶するデータベースを備え、
エビングハウス忘却曲線に基づき前記学習日時から求められる記憶保持率と、
前記既知回数および前記不知回数に基づき求められる正解率と
を用いて最終学習終了時の前記記憶保持率と前記正解率との平均値として算出される記憶率の低い前記問題から順に優先して画面の上位に並び替えて表示する。
このように構成することにより、学習開始時に画面上部から記憶率の低い順（記憶されていない順）に並ぶので、苦手項目を効果的・徹底的に学習することができる。また、学習時にユーザに必要な作業は、記憶しているか否かのどちらかにチェックを入れるだけで簡単である。また、表示画面はリスト形式なので、通学・通勤等のわずかな時間でも高速に効果的かつ効率的な習得が可能となる。

本発明によれば、学習回数を重ねるほど、不知項目を繰り返し学習することができるため、記憶する効果が高い学習システムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る学習システムのシステム構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る語学学習アプリの表示画面（学習画面）の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る語学学習アプリに関わるエビングハウス忘却曲線を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る語学学習アプリの表示画面（学習記録）の他の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態における学習システムの構成を図１を参照して説明する。

図１に示すように、学習システム１０は、事業者端末１００と、アプリ配信システム２００と、サービス提供サーバ３００と、ユーザ端末４００から構成されている。

事業者端末１００と、アプリ配信システム２００と、サービス提供サーバ３００と、ユーザ端末４００は所定のネットワークを介して接続されている。
上記の所定のネットワークは、インターネット・ＬＡＮ（Local Area Network）等であってよく、また有線・無線等は問わない。

事業者端末１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unite）により制御される、ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、公知の入出力手段を備える情報処理装置である。例えば、パーソナル・コンピュータ、携帯端末等である。

アプリ配信システム２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unite）により制御される、ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、公知の入出力手段を備える情報処理装置等を中心に構成される情報処理システムである。特に、アプリケーション（アプリ）を配信する機能を有する。なお、多数の動画像データを保存可能な大容量の記憶手段を備え、かつ、データ量の大きい動画像データをスムーズに配信可能な大容量回線の伝送手段を備えていてもよい。例えば、複数の情報処理装置により構成されたり、いわゆるクラウド型の構成により実現されてよい。具体的なシステムとして、Ｇｏｏｇｌｅ ｐｌａｙ（登録商標）やＡｐｐｌｅ Ｓｔｏｒｅ（登録商標）等が知られている。

サービス提供サーバ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unite）により制御される、ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、公知の入出力手段を備える情報処理装置である。例えば、ワークステーション、高機能のパーソナル・コンピュータ等である。通常の資力の事業者により運営されてよい。

ユーザ端末４００は、ＣＰＵ（Central Processing Unite）により制御される、ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、公知の入出力手段を備える情報処理装置である。特に、液晶ディスプレイ等の表示手段を備える。例えば、携帯端末、スマートフォン、タブレット型端末、ノート型パーソナル・コンピュータ、アプリを動作可能なスマートＴＶ等である。

学習システム１０を構成する、事業者端末１００と、アプリ配信システム２００と、サービス提供サーバ３００と、ユーザ端末４００は、主として情報処理装置であり、これらの詳細な構成は公知の種々の技術が適用されてよく、上記した以外の説明はここでは省略する。

以下、本実施の形態に係る学習システム１０を構成する、事業者端末１００と、アプリ配信システム２００と、サービス提供サーバ３００と、ユーザ端末４００の機能ブロックを説明する。

事業者端末１００は、データ入出力部１０１、データ送受信部１０２等を備えている。各部は、公知の入出力Ｉ／ＦやＣＰＵ等により実現されてよい。所定のアプリをアプリ配信システム２００に登録する機能を有している。例えば、語学学習アプリである。

アプリ配信システム２００は、データ送受信部２０１等を備えている。各部は、公知の入出力Ｉ／ＦやＣＰＵ等により実現されてよい。事業者端末１００が提供する所定のＷｅｂサイト上で開発者ページにログイン後、「売上レポート」、「導入数」、「評価」、「不具合情報」等を閲覧・取得する機能を有している。

サービス提供サーバ３００は、データ受信部３０１と、ユーザ利用情報管理部３０２と、データ送信部３０３等を備えている。各部は、公知の入出力Ｉ／ＦやＣＰＵ等により実現されてよい。

データ受信部３０１は、アプリ内購入用アイテムデータ（ＤＢ）や学習用音声データ（ＭＰ３）やアプリ用ヘルプ（端末向けＨＰ）、その他の画像データや動画データ等を事業者端末１００から受け取る機能を有している。
ユーザ利用情報管理部３０２は、ユーザ利用情報としての履歴や日時情報等を管理する機能を有している。
データ送信部３０３は、アプリ内購入用アイテムデータ（ＤＢ）や学習用音声データ（ＭＰ３）やアプリ用ヘルプ（端末向けＨＰ）、その他の画像データや動画データ等を事業者端末１００からユーザ端末４００に送信したり、ユーザ利用情報を事業者端末１００に送信する機能を有している。
ユーザ端末４００は、データ受信部４０１と、記憶部４０２と、データ送信部４０３と、データ出力部４０４を備えている。各部は、公知の入出力Ｉ／ＦやＣＰＵ等により実現されてよい。記憶部４０２は、問題ごとに、これまでの学習日時（未学習の場合の０回や複数回の場合のそれぞれの日時を含む。）と、学習時ごとの既知および不知のいずれかの選択結果を累計した既知回数および不知回数等を紐付けて記憶する所定のテーブルを有するデータベースを格納する。データ出力部４０４は、サービス提供サーバ３００から受信した所定のアプリやサービス提供サーバ３００から受信したデータを出力・表示する機能を有している。例えば、液晶ディスプレイ等に静止画像データ・文字データ等を表示して、音声スピーカ等から音声・音楽データ等を出力する。

以下、本実施の形態における学習システム１０で利用されるアプリの一例である語学学習アプリについて説明する。
ここでは、語学学習アプリは英単語の記憶のための学習ツールとする。なお、単語・イディオム・文章、仏語・スペイン語等の他言語に関するアプリなどが適用可能である。英語入門から、高校入試・大学入試・海外大学留学・英検・ＴＯＥＩＣ・ＴＯＥＦＬなどの試験対策に対応するバージョンがあってもよい。

図２は、ユーザ端末４００の表示画面（学習画面）の一例である。
図２に示すように、ユーザ端末４００がアプリ配信システム２００からインストールした語学学習アプリを起動すると、複数の英単語が画面の上下方向に順に並んで一覧可能に表示される。なお、この単語の並び順は後述する計算ロジックにより決定される所定の記憶率等に応じて語学学習アプリの起動ごとに変動する。所定の記憶率が同率時は乱数により表示順を毎回異ならせることであってもよい。
一つの単語ごとに、学習項目１、説明２、学習項目の番号３、既に記憶している場合にチェックを入れるチェックボックス４、記憶していない場合にチェックを入れるチェックボックス（クロスボックス）５、記憶率（記憶度）６がそれぞれ表示されている。なお、チェックボックス４・５は画面へのユーザのタッチ操作により、最初のグレー表示から、色（例えば緑色）が付されたように表示が変化することであってよい。チェックボックス４・５ではなく所定の「○・×」表示が用いられることであってもよい。

最上段の単語から学習を開始して、チェックボックス４又はチェックボックス５にチェックを入れて、順次、下段の単語へと学習を進めていく。画面のスクロールは画面へのユーザのタッチ操作により可能となっていてもよい。なお、学習項目１をタッチすることで単語の発音がスピーカ等より音声出力されることであってもよい。このように構成することで簡易な操作により約５００単語を１時間程度で学習（復習）することができる。

また、所定の操作によりメニュー画面を表示させることで、各種設定（音声ＯＮ／ＯＦＦ、ページスクロールＯＮ／ＯＦＦ、文字サイズ、ユーザの母国語、学習記録消去、学習項目１と説明２の反転表示、説明２の非表示など）や、記録、アプリ内購入用アイテムの購入、ヘルプなどのボタンを表示させることであってもよい。なお、並び替えボタンにより、後述する、初期連番順、記憶率順、正解率順、チェックボックス（クロスボックス）５にチェックがある項目、未学習項目などの順で並び替えが制御されてもよい。

ここで、本実施の形態における記憶率について詳細に説明する。
まず、エビングハウス忘却曲線（図３参照）に基づく、１〜４日間連続学習時の１ヶ月間の記憶保持率を表１に示す。演算式は当該曲線から近似的に導出されたものである。

表１の見方は、初日（１日目）に学習した事項は１日経過（日数１）すると記憶保持率３０．６％であるので３０．６％しか覚えていないということとなる。さらに１日経過（日数２）すると記憶保持率２８．２％であるので２８．２％しか覚えていないということとなる。
一方、初日（１日目）に学習した事項を次の日（２日目）も学習すると、その事項は１日経過（日数２）すると記憶保持率５８．７％であるので５８．７％も覚えていることとなる。
さらに、初日（１日目）に学習した事項を次の日（２日目）とその次の日（３日目）も学習すると、その事項は１日経過（日数３）すると記憶保持率８５．６％であるので８５．６％も覚えていることとなる。

次に、上記の記憶保持率を利用して記憶率を算出するロジックについて表２を参照して説明する。当該ロジックを理解容易な具体例となる数値等を用いて説明するために、前提として学習は連続３日間（１日目〜３日目）行ったものとする。また、表２中の丸印はチェックボックス４をチェックした場合、バツ印はチェックボックス５をチェックした場合を意味するものとする。

表２の見方は、まず、（１）の学習結果のパターンは８通りとなる。
（２）の記憶保持率は上記の表１に示す値である。
（３）の正解率（％）は、正解数／学習回数、から求められる。
（４）の記憶率（％）は、０．５×該当日の記憶保持率＋０．５×正解率（記憶保持率と正解率の平均値）、から求められる。

各単語について、表２に示すような計算ロジックにより１日目、２日目、３日目の各日において記憶率が算定され、所定のデータベースのテーブルに各単語と記憶率が紐付けられてデータとして保持される。そして翌日などに、語学学習アプリを起動すると、複数の英単語が画面の上から下に向かって記憶率の低い順（覚えていないので優先的に学習すべき項目は上段にくる。）に並んで一覧可能に表示される。

図４は、ユーザ端末４００の表示画面（学習記録）の一例である。
横軸は学習した日付であり、縦軸は％を百分率で表している。
達成度は、正解数／全項目数である。
正解度は、正解数／実施数である。
記憶度は、平均記憶率である。
学習期間における、達成度・正解度・記憶度が折れ線グラフで直感的に学習成果が一目瞭然に表示される。

次に、本実施の形態に係る学習システム１０の処理動作の一例を、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。

まず、事業者端末１００は語学アプリをアプリ配信システム２００にアップする（ステップＳ５０１）。
次に、ユーザ端末４００は、アプリ配信システム２００から語学アプリをダウンロードする（ステップＳ５０２）。また、ユーザ端末４００は、サービス提供サーバ３００から学習用音声データやアプリ内購入用アイテムデータやアプリ用ヘルプデータをダウンロードすることであってもよい。
次に、ユーザ端末４００は、語学アプリを起動して学習を開始する（ステップＳ５０３）。この際、全単語の記憶率を更新してから、学習日に応じた全単語の記憶率を集計して記憶率の低い項目から優先して上段に表示するように並び替えて、複数の項目が一覧可能に表示する（ステップＳ５０４）。例えば、問題ごとに、これまでの学習日時と、学習時ごとの既知および不知のいずれかの選択結果を累計した既知回数および不知回数等を紐付けて記憶する所定のテーブルを有するデータベースを検索して集計することであってもよい。記憶率が同率時は乱数により表示順を毎回異ならせることであってもよい。なお、未学習の項目は別途把握され、例えば優先的に上位に表示されることであってもよい。
そして、ユーザ端末４００は、語学アプリによる学習を、各項目について、記憶している（既知）場合にはチェックボックス４に、また記憶が不完全である（不知）場合にはチェックボックス５にチェックを入れながら学習を進める（ステップＳ５０５）。学習項目に応じた単語の発音の音声が出力されたり、発音記号が表示されることであってもよい。画面表示の１ページ分が終了した際にはページスクロール操作によりさらに下段の単語を表示させながら学習を進めることであってよい。
各単語は学習日によるこれまでの学習履歴と既知カウントおよび不知カウントの情報に基づき、記憶率が算定され、この記憶率の算定時に、所定のデータベースのテーブルに各単語と記憶率が紐付けられてデータとして記録されて保持される（ステップＳ５０６）。なお、記憶率が１００％以上の場合は１００％に置き換えて記録されて保持されることであってもよい。
そして、翌日などに語学アプリを起動して学習をする際には、上記のステップＳ５０３に戻り、ユーザ端末４００は、学習日に応じた全単語の記憶率を集計して記憶率の低い項目から優先して上段に表示するように並び替える。なお、適宜のタイミングで学習記録の画面を表示させて学習成果を確認することもできる。

上記の本実施の形態によれば、学習開始時に画面上部から記憶率の低い順（記憶されていない順）に並ぶので、苦手項目を効果的・徹底的に学習することができる。また、学習時にユーザに必要な作業は、記憶しているか否かのどちらかにチェックを入れるだけで簡単である。また、表示画面はリスト形式なので、通学・通勤等のわずかな時間でも高速に効果的かつ効率的な習得が可能となる。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、各構成部分の大きさや形状を含む種々の変更が加えられて実施されてよい。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、各装置・システムの機能を実現するためのプログラムを各装置・システム等に読込ませて実行することにより各装置・システム等の機能を実現する処理を行ってもよい。さらに、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭまたは光磁気ディスクなどを介して、または伝送媒体であるインターネット、電話回線等を介して伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。また、一部のシステムが人の動作を介在して実現されてもよい。

１０ 学習システム
１００ 事業者端末
２００ アプリ配信システム
３００ サービス提供サーバ
４００ ユーザ端末

Claims (1)

1. 問題ごとに、これまでの学習日時と、学習時ごとの既知および不知のいずれかの選択結果を累計した既知回数および不知回数とを記憶するデータベースを備え、
   エビングハウス忘却曲線に基づき前記学習日時から求められる記憶保持率と、
   前記既知回数および前記不知回数に基づき求められる正解率と
   を用いて最終学習終了時の前記記憶保持率と前記正解率との平均値として算出される記憶率の低い前記問題から順に優先して画面の上位に並び替えて表示する学習システム。

Images