JP5315565B2 - 教育システムおよび教育カードセット - Google Patents

Description

本発明は、化学的知識をユーザに提供する教育システムおよび教育カードセットに関する。

従来、この種の教育カードとしては、下記特許文献１に示すように、イオンの名称と、イオン価数（正負の符号を含む）と、得点と、その性質等が記載された複数のカードからなるものが知られている。

かかる教育カードでは、所定の枚数のカードを各プレイヤーに配り、場に出されたカードと符合が異なり同じイオン価数となる１または複数のカードの組合せを、イオンのプラスおよびマイナスが交互になるように作っていき、最初に手持ちのカードが無くなったプレイヤーを勝者とする。

例えば、場に出されたカードが、Ｃａ^２＋の＋２価の場合に、次のプレイヤーは、手持ちのカードから１枚で−２価のＣＯ_３ ^２−のカードを出してもよいし、−１価のＣｌ⁻のカードを２枚出してもよい。そして、次のプレイヤーは、かかるルールに従って、場の一番上のカードに対応した次のカードを出していく。例えば、ＣＯ_３ ^２−のカードに対してＦｅ^２＋のカードや、Ｃｌ⁻のカードに対してＫ＋のカードなどである。尚、手持ちに出せるカードが無い場合には、山札から１枚とることになり、手持ちのカードが増える。

実開平０４−５００８８号公報

しかしながら、従来の教育カードでは、カードに記載されたイオンの価数（正負の符号を含む）に着目すれば、化学的知識の有無に拘わらずゲームを進行させることができ、カードを組み合わせた結果生成され得る物質についてユーザに化学的な興味や関心を抱かせるものではなく、教育的な効果が奏されると期待されるものではなかった。

上記事情に鑑みて、本発明は、ユーザが自発的に化学に関する知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏される教育システムおよび教育カードセットを提供することを目的とする。

第１発明の教育システムは、種々のイオンを表わすイオン画像を表示する表示手段と、前記イオン画像の組み合わせをユーザに選択させる第１選択手段と、前記第１選択手段を通じて前記ユーザにより選択された前記イオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により現実に存在する物質が生成されるか否かに基づいて、該イオン画像の組み合わせが適格であるか否かを判定する第１組合せ判定手段と、少なくとも前記物質の名称と、該物質を表わす物質画像と、該物質の機能または役割に応じて予め設定される第１得点とを記憶した物質記憶手段と、前記第１組合せ判定手段により前記イオン画像の組合せが適格であると判定される場合、前記物質記憶手段により記憶されている当該物質を表わす物質画像と、当該物質の第１得点および当該第１得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方とを前記表示手段に表示させる第１評価手段とを備えることを特徴とする。

第１発明の教育システムによれば、イオン画像の組合せの適格性が、選択されたイオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により現実に存在する物質が生成されるか否かにより判断され、イオン画像の組合せが適格である場合に第１得点および当該第１得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方が表示手段に表示される。

そのため、表示手段に表示される第１得点の変化態様を通じて、イオンの組み合わせ及び当該イオンの組み合わせにより生成される物質に関する知識を取得するインセンティブがユーザに与えられうる。このため、ユーザが自発的に化学に関する知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

第２発明の教育システムは、第１発明の教育システムにおいて、前記物質記憶手段は、前記物質に関連する関連画像をさらに記憶し、前記第１評価手段は、前記物質記憶手段に記憶された前記関連画像を参照することにより、当該物質を表わす物質画像および当該物質の得点と共に当該物質に関連する関連画像を、前記表示手段に表示することを特徴とする。

第２発明の教育システムによれば、イオン画像の組合せが適格である場合に、イオン画像の組み合わせにより生成される物質の物質画像と共に当該物質に関連する関連画像が表示手段に表示される。そのため、表示手段に表示される物質に関連する関連画像を通じて、イオンの組み合わせ及び当該イオンの組み合わせにより生成される物質に関して、当該物質の利用方法等のような当該物質と現実との関わりをユーザに視覚的に認識させうる。これがユーザに化学に対する興味や関心を抱かせるトリガとなり、ユーザが自発的に化学に関する知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

第３発明の教育システムは、第２発明の教育システムにおいて、前記物質記憶手段は、前記物質に関連しない非関連画像をさらに記憶し、当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質に関連する関連画像および非関連画像を含む複数の画像を前記表示手段に表示させる第２評価手段と、前記表示手段により表示されている当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成された第２選択手段と、前記第２選択手段を通じて前記ユーザにより選択された当該物質画像と、前記1つの画像との組み合わせが適格であるか否かを、当該１つの画像が、当該物質に関連する関連画像であるか否かに応じて判定する第２組合せ判定手段とを備え、前記第２評価手段は、前記第２組合せ判定手段により当該物質画像と前記1つの画像との組み合わせが適格であると判定される場合に、予め設定された第２得点および当該第２得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方を前記表示手段に表示させることを特徴とする。

第３発明の教育システムによれば、イオン画像の組合せが適格である場合に、イオン画像の組み合わせにより生成される物質の物質画像に対応させて、物質に関連する関連画像および非関連画像を含む複数の画像が表示され、物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成される。そして、当該物質画像とユーザにより選択された１つの画像との組み合わせが適格である場合に、第２得点および当該第２得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方が表示手段に表示される。

そのため、表示手段に表示される第２得点の変化態様を通じて、イオンの組み合わせ及び当該イオンの組み合わせにより生成される物質に関連する幅広い知識を取得するインセンティブがユーザに与えられうる。このため、ユーザが自発的に化学に関する広範な知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

第４発明の教育システムは、第２または第３発明の教育システムにおいて、前記物質記憶手段は、前記物質に組み合わせて新たな化合物を生成することができる対応物質の画像である対応物質画像と、新たな化合物を生成することができない非対応物質の画像である非対応物質画像をさらに記憶し、当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質の対応物質画像および非対応物質画像を含む複数の画像を前記表示手段に表示させる第３評価手段と、前記表示手段により表示されている当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成された第３選択手段と、前記第３選択手段を通じて前記ユーザにより選択された当該物質画像と、前記1つの画像との組み合わせが適格であるか否かを、当該１つの画像が、当該物質の対応物質画像であるか否かに応じて判定する第３組合せ判定手段とを備え、前記第３評価手段は、前記第３組合せ判定手段により当該物質画像と前記1つの画像との組み合わせが適格であると判定される場合に、予め設定された第３得点および当該第３得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方を前記表示手段に表示させることを特徴とする。

第４発明の教育システムによれば、イオン画像の組合せが適格である場合に、イオン画像の組み合わせにより生成される物質の物質画像に対応させて、当該物質に組み合わせて新たな化合物を生成することができる対応物質の対応物質画像と、新たな化合物を生成することができない非対応物質の非対応物質画像を含む複数の画像が表示され、物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成される。そして、当該物質画像とユーザにより選択された１つの画像との組み合わせが適格である場合に、第３得点および当該第３得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方が表示手段に表示される。

そのため、表示手段に表示される第３得点の変化態様を通じて、イオンの組み合わせ及び当該イオンの組み合わせにより生成される物質に関する知識について、当該物質と組み合わされる物質に関する知識を取得するインセンティブがユーザに与えられうる。このため、ユーザが自発的に化学に関する広範な知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

第５発明の教育システムは、第１〜第４のいずれかの教育システムにおいて、前記イオン画像に表わされた同一イオンの数を定める係数を指示する係数画像が前記表示手段に表示されると共に、該係数画像が前記第１選択手段により選択可能に構成され、前記第１選択手段を通じて前記ユーザが前記イオン画像と合わせて前記係数画像を選択した場合に、該イオン画像に表わされた同一イオンの数を当該係数画像が指示する係数として、前記物質を生成することを特徴とする。

第５発明の教育システムによれば、イオン画像の組み合わせにおいて係数画像を組み合わせることで、選択したイオン画像により表わされる同一イオンの数を係数画像が指示する係数として、前記物質が生成される。

そのため、ユーザは、生成される物質の組み合わせの自由度を高めることができ、かかる組み合わせの自由度が、表示手段に表示される第１得点の変化態様を通じて、イオンの組み合わせ及び当該イオンの組み合わせにより生成される物質に関する知識を取得するユーザのインセンティブとなる。このため、ユーザが自発的に化学に関する知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

教育システムの全体的な構成を示すシステム構成図。 カードの記載に記載されたイオン画像の表示例を示す説明図 表示手段におけるゲームの表示例を示す説明図。 コントローラにおける処理手順を示すフローチャート。 ゲームの進行状態を示す説明図。 図５に続くゲームの進行状態を示す説明図。 図６に続くゲームの進行状態を示す説明図。

図１に示すように、本実施形態における教育システムは、情報処理手段としてのコントローラ１と、コントローラ１に接続された表示手段としての液晶表示装置２と、選択手段としてのキーボード３およびマウス４とを備える。

コントローラ１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアにより構成されるコンピュータであって、種々のイオンおよびそのイオンを表わすイオン画像に関する情報が記憶されたイオン情報記憶手段ＤＢ０１と、イオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により生成される物質の情報が記憶された物質情報記憶手段ＤＢ０２と、イオン画像が記載されたカードの割振り等のゲームの進行を行うゲーム管理手段１１と、ユーザによって選択されたイオン画像の組み合わせの適格性を判定する組合せ判定手段１２（本発明の第１組合せ判定手段に相当する）と、イオン画像の組み合わせにより付与される得点の管理を行う得点管理手段１３（本発明の第１〜第３評価手段に相当する）と、イオン画像の組み合わせによりイオンが結合して生成される物質の物質画像および当該物質に関連する関連画像を表示する画像制御手段１４とを備える。

イオン情報記憶手段ＤＢ０１には、（１）イオン名とその元素記号と、（２）イオン価数（正負の符号を含む）と当該イオンの種類（族）、（３）当該イオンと組み合わせ可能な他のイオンの種類（族）と、（４）当該イオンと他のイオンとが結合して生成される物質の例と、（５）（４）の物質の得点と、（６）当該イオンのイメージ画像であるイオン画像とが記憶されている。

さらに、イオン情報記憶手段ＤＢ０１に記憶される情報の一部または全部が、後述するゲームの進行の際に用いられるカードに記載される。

具体的には、上記（１）〜（６）の情報に基づいて、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、個々のカードに情報が記載される（記載されているものとして液晶表示装置２に表示され、ゲームが進行する）。すなわち、カードの中央には、（６）イオン画像１００と重ね合わせて、（１）イオンの元素記号１０１ａが表示されると共に、カードの左上にはイオン名１０１ｂが表示される。また、イオン名１０１ｂの下には、（２）当該イオンの種類（族）１０２が表示される。さらに、カードの左下には、（３）当該イオンと組み合わせ可能な他のイオンの種類（族）１０３が表示される。ここでは、イオンの種類（族）は、略称で表示される。例えば、１５は１５族を示し、オは、オキソニウムイオンを表している。さらに、その上には、（４）当該イオンと他のイオンが結合して生成される物質の例１０４が、（５）得点と共に表示される。本実施形態において得点は、減点の場合にのみ−を数字の前に付しているが、これに代えて、加点か減点かを色を変えて表示してもよい。

さらに、カードの種類には、前記イオン画像が記載されたものに、選択されたイオン画像に表わされた同一イオンが係数で指定された数だけ存在するものとして取り扱う係数画像（係数が２の画像または係数が３の画像）が記載された倍カード（２倍カードまたは３倍カード）が加えられている。

具体的には、図２（ｃ）に示すように、倍カードの中央には、フラスコ等の画像データ１０５が表示され、左上には、倍率１０６が表示される。また、かかる係数画像に関するデータ（倍率、画像データ、存在数）は、必要に応じて、イオン情報記憶手段ＤＢ０１に記憶される。

尚、本実施形態において、カードには、イオンの価数（正負の符号を含む）の表示を省略しているが、これを例えばカードの右上等に（例えば、＋２や−１のように）表示するようにしてもよい。また、ユーザの化学的知識の習得状況に応じて、カードの記載の一部を省略するようにしてもよい。例えば、（４）当該イオンと他のイオンとが結合して生成される物質の例や（５）その得点の記載を省略してもよい。

また、本実施形態では、カードを用いたゲームの進行の際に、イオン画像をカードに記載した形態となっているが、これに限定されるものではなく、イオン画像を画面上のアイコンとして、アイコン同士の組み合わせを作るゲームとしてもよい。

次に、物質情報記憶手段ＤＢ０２には、図１に例示するように、（１）イオン画像の組み合わせによりイオンが結合して生成される物質（物質名・化学式）と、（２）（１）の物質の得点（本発明の第１得点に相当する）と、（３）（１）の物質を表す物質画像と、（４）（１）の物質に関連する関連画像とが記憶される。

ここで、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質は、イオン情報記憶手段ＤＢ０１に記憶された生成される物質の例よりも多く、現在確認されているすべての物質（現実に存在する物質）が記憶されている。

また、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の得点は、その物質の機能または役割に応じて予め設定される得点であって、例えば、その日常生活に密着したものなど有益性が高い程、高得点になるように配点され、取り扱いに注意を要する物質など負のイメージを呈する物質については、得点がマイナス（減点）となっている。

さらに、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質画像および関連画像は、コード番号により管理されている。ここで、物質画像は、当該物質を構成するイオン同士が結合した状態を示す画像のほか、結晶の場合にはその結晶構造等を示す画像となっている。また、関連画像は、当該物質の機能または役割を示唆する画像となっている。具体的に、関連画像は、当該物質の性質・使われ方等の理解を助ける画像であって、当該物質の得点を推測させるものとなっている。

ゲーム管理手段１１は、後述するゲームのルールに従って、ゲーム開始時のプレイヤー（ユーザ）へのカードの割り振りや、ゲームの進行中のカードの移動やカード同士の組み合わせ等の処理を実行し、カードを媒体としたゲームの進行を管理する。

組合せ判定手段１２は、プレイヤーであるユーザによって選択されたイオン画像（カード）の組み合わせの適格性を、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された現存する物質であるか否かの観点から判定する。

得点管理手段１３は、ゲームの進行に伴ってプレイヤー（ユーザ）に付与される得点の管理を行う。具体的に、得点管理手段１３は、イオン画像（カード）の組み合わせが適格である場合に、イオン画像の組み合わせによりイオンが結合して生成される物質を、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の情報から特定し、その物質の得点を特定する。そして、特定した得点を各プレイヤーの総得点に付与（加点・減点）する処理を実行する。

画像制御手段１４は、液晶表示装置２に表示される画像全般を制御するほか、後述するように生成される物質の物質画像および当該物質に関連する関連画像を所定のタイミングで物質情報記憶手段ＤＢ０２から読み出して液晶表示装置２に表示する。

上述したコントローラ１を構成する手段ＤＢ０１，ＤＢ０２，１１〜１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアにより構成されているが、これらの各手段は共通のハードウェアによって構成されていてもよく、これらの各手段の一部又は全部が、異なるハードウェアによって構成されていてもよい。

次に、図３〜図７を参照して、イオン画像が記載されたカードを用いたゲームの進行について説明する。

まず、図３を参照して、ゲームの開始時について説明する。

ゲームの開始時には、ゲーム管理手段１１により、各プレイヤーＸ，Ｙ，Ｚにシャッフルされた各５枚のカードが振り分けられる。また、擬似テーブルである場２０にシャッフルされた８枚のカードＡ０１〜Ａ０８が表向きに配置される。そして、残りのカードは、場２０に山カードＣとして裏向きに積み上げられている。

ここで、プレイヤーＸは、ユーザによって操作可能なプレイヤーであって、プレイヤーＸに割り振られたカードＢ０１〜Ｂ０５のみが液晶表示装置２に表向き表示される。一方、プレイヤーＹ，Ｚは、ゲーム管理手段１１により操作処理が実行される仮想プレイヤーであり、プレイヤーＹ，Ｚに割り振られたカードは裏向きに表示され、ユーザはその内容を認識することができないようになっている。なお、ゲーム管理手段１１によって仮想的なプレイヤーＹ，Ｚがゲームのルールに従ったカードの操作処理を行う代わりに、ネットワーク等を介して複数のユーザが実際にプレイヤーとしてこれらを操作するようにしてもよい。

この状態から、図４に示すフローチャートに従って、ゲームが進行される。

まず、ゲーム管理手段１１は、ユーザであるプレイヤーＸの順番となった場合に、ユーザによりカードが組み合わされたか否かをチェックする（ＳＴＥＰ１１）。

具体的にユーザによるカードの組み合わせは、プレイヤーＸの順番になった場２０に、ユーザが表向きに配置されたカードＡ０１〜Ａ０８に対して、自分の手持ちのカードＢ０１〜Ｂ０５を組み合わせることにより実行される。かかる組み合わせ操作は、マウス４により自分の手持ちのカードＢ０１〜Ｂ０５から選択するカードをドラックし、そのカードを組み合わせるカードＡ０１〜Ａ０８の上に移動させ、ドロップすることにより行われる。

なお、３枚以上のカードを組み合わせる場合には、かかるドラックおよびドロップ操作を複数回繰り返すことにより行われる。また、カードの組み合わせとして、自分の手持ちのカードＢ０１〜Ｂ０５を選択せず、場のカードのみを組み合わせることも許容される。

例えば、プレイヤーＸの順番となった図５に示す場面では、ユーザは、自分の手持ちのカードＢ０１〜Ｂ０５のイオン名１０１ｂや、イオンと組み合わせ可能なイオンの種類（族）１０３、イオンと組み合わせ生成される物質の例１０４を頼りに、組み合わせ可能な場のカードＡ０１〜Ａ０８を探す。図５で、ユーザは、手持ちのカードＢ０１をドラックして、場のカードＡ０２に組み合わせている。

ゲーム管理手段１１は、カードが組み合わされない場合（ＳＴＥＰ１１でＮＯ）、このチェックを繰り返し実行する。一方、ゲーム管理手段１１により、カードが組み合わされたと判定された場合には（ＳＴＥＰ１１でＹＥＳ）、組合せ判定手段１２により、カードの組み合わせが適格であるか否か判定される（ＳＴＥＰ１２）。

ここで、カードの組み合わせの適格性は、当該カードに記載されたイオン画像の組み合わせによりイオンが結合して生成されるが、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質として存在するものであるか否かの観点から判定される。

これにより、イオン価数（正負の符号を含む）の組み合わせが適格でなくても、物質として存在すると判定される場合（例えば、フッ素イオン（Ｆ⁻）のカードを２つ組み合わせてフッ素分子（Ｆ_２）とした場合）には、カードの組み合わせが適格であると判定される。一方、２つの観点のいずれも不適格の場合および、イオン価数の組み合わせが適格でも、物質として存在しないと判定される場合には、カードの組み合わせが適格でないと判定される。

前記図５の組み合わせの例では、ユーザの操作によりイオンが結合して生成される物質である塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）は、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された現実に存在する物質であり、適格であると判定される。

次いで、組合せ判定手段１２によりカードの組み合わせが適格であると判定されると（ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、得点特定処理が実行され（ＳＴＥＰ１３）、カードの組み合わせが適格でないと判定されると（ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、既に獲得した得点から減点された上で（ＳＴＥＰ１４で−１点）、ＳＴＥＰ１１にリターンして、再度正しいカードの選択が行われる。

ＳＴＥＰ１３の得点特定処理では、得点管理手段１３により、イオンが結合して生成される物質に対応した得点が特定される。具体的に、得点管理手段１３は、生成される物質を、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の情報から特定し、その物質に予め設定されている得点を特定する。

前記図５の組み合わせの例では、生成される物質である塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）は、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の情報（図１参照）から、得点が＋１０点と特定される。

次いで、得点管理手段１３は、特定した得点を既に獲得している得点に加算または減点する加点・減点処理を実行する（ＳＴＥＰ１５）。

前記図５の組み合わせの例では、加点される得点が＋１０点であるため、図６に示すように、既に獲得した得点（＋２０点）に更に１０点が加算されて、総得点が＋３０となる。

さらに、画像制御手段１４により、生成される物質の物質画像および当該物質に関連する物質画像が物質情報記憶手段ＤＢ０２から読み出され（ＳＴＥＰ１６）、読み出された画像が液晶表示手段２に表示される（ＳＴＥＰ１７）。

具体的に、画像制御手段１４は、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の情報から、生成された物質の物質画像および関連画像のコード番号を特定し、特定したコード番号に対応した画像情報を物質情報記憶手段ＤＢ０２から読み出す。そして、読み出された画像を画面の前面に表示する。

前記図５の組み合わせの例では、図６に示すように、生成された物質である塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の物質画像と、関連画像として『塩』のイメージ画像が、加点される＋１０点と共に液晶表示装置２の中央前面に表示される。ここでの『塩』のイメージ画像は、西瓜に『塩』を振り掛ける画像であり、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の性質・使われ方等の理解を助ける画像となっている。これにより、ユーザに、当該物質である塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の機能または役割を理解させることができる。さらに、ユーザに対して、自己に付与された得点の高低から生成した物質の機能または役割を推測させることができる。

次いで、ゲーム管理手段１１は、ゲームが所定の終了条件を満たすか否かを判定する（ＳＴＥＰ１８）。終了条件としては、例えば、先に５０点以上先取した者が存在しないこと、または、山カードＣが存在せず、プレイヤーＸ〜Ｚのいずれも場のカードＡに組み合わせを作ることができないことである。

そして、終了条件を満たす場合には（ＳＴＥＰ１８でＹＥＳ）、ゲーム管理手段１１により、各プレイヤーＸ〜Ｚが獲得した得点に基づく勝敗（順位）を液晶画面に表示する勝敗処理が実行される（ＳＴＥＰ１９）
一方、終了条件を満たさない場合には（ＳＴＥＰ１８でＮＯ）、ゲーム管理手段１１により次カード選出処理が実行される（ＳＴＥＰ２１）。具体的には、カードを組み合わせることによりカードが存在しなくなったスペースに山カードＣから、新たなカードが割り振られる。

前記図５の組み合わせの例では、プレイヤーＸの手札Ｂ０３と、場のカードＡ０２とにスペースが生じる（図６参照）。かかるスペースに、図７に示すように、ゲーム管理手段１１により、新たなカードが割り振られる。

次いで、ゲーム管理手段１１により次のプレイヤーがユーザであるか否かが判定され（ＳＴＥＰ２２）、次のプレイヤーがユーザの場合には（ＳＴＥＰ２２でＹＥＳ）、ＳＴＥＰ１１にリターンし、次のプレイヤーがユーザでない場合には（ＳＴＥＰ２２でＮＯ）、ゲーム管理手段１１により、仮想プレイヤーＹ，Ｚが前述のカードの組み合わせルールに従ってゲームを進行する仮想プレイ処理が実行され（ＳＴＥＰ２３）、ＳＴＥＰ１８にリターンする。

以上が、本実施形態の教育システムのゲームの進行の詳細であり、かかる教育システムによれば、イオン画像の組合せの適格性が、選択されたイオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により現実に存在する物質が生成されるか否かにより判断され、イオン画像の組合せが適格である場合に得点が付与される。

そのため、当該教育システムの使用を始めたばかりのユーザは、イオン画像を組み合わせても、なぜ得点が表示される場合と表示されない場合があるのかを認識できないが、次第に、得点が表示されるのは、物質の物質画像が表示される場合であることを頼りに、選択したイオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により生成される物質が現実に存在する物質となる場合であることを認識する。

さらに、イオン画像の組合せが適格である場合に、イオン画像の組み合わせによりイオンが結合して生成される物質の機能または役割に応じて予め設定される得点が付与される。そのため、ユーザは、当該教育システムに慣れてくると、選択したイオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により生成される物質の得点が一様でないことに気づき、得点の意味について思考する。そして、ユーザは、得点が、当該物質の機能または役割に関連していることを推測し、機能または役割という当該物質の現実との関わり合いを意識しつつ、イオン画像を選択する。

このように、当該教育システムによれば、使用の初期段階においては、得点が表示されることをユーザへのインセンティブとして、現実に存在する物質を生成するようなイオンを表わすイオン画像の組み合わせをユーザに思考させることができる。さらに、次の使用段階においては、得点の相違から生成される物質の機能や役割をユーザに推測させつつ、イオン画像の組み合わせをユーザに思考させることができる。

また、イオン画像の組合せが適格である場合に、イオン画像の組み合わせにより生成される物質の物質画像と共に当該物質に関連する関連画像が表示手段に表示される。そのため、当該物質に関連する画像を通して、当該物質の利用方法等のような当該物質と現実との関わりをユーザに視覚的に認識させることができる。

これにより、ユーザに化学的な興味や関心を抱かせ、ユーザが自発的に化学に関する知識の取得に努めるなど、教育的な効果が奏されると期待される。

次に、カードの組み合わせ方について、補足説明する。前記図５のカードの組み合わせの例では、１枚の手持ちのカードＢ０３を１枚の場のカードＡ０２に組み合わせているが、これに限定されるものではなく、３枚以上のカードを組み合わせてもよい。

例えば、図５において、1枚の手持ちのカードＢ０１と、２枚の場のカードＡ０２，Ａ０６を組み合わせて、重曹（ＮａＨＣＯ_３）を作成するようにしてもよい。この場合、重曹（ＮａＨＣＯ_３）は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）よりも得点が高く＋２０点となる。ユーザは、かかる得点の高いカードの組み合わせを、生成される物質の例１０４を頼りに学習することができ、化学的知識が高まるほど高得点を獲得することができる。さらに、ユーザのレベルに応じて、かかるカードの記載の一部を省略するようにしてもよい。

なお、この場合に、３枚のカードが組み合わされて、３つのスペースが生じるが、かかる３つのスペースに次カードが選出される（図４のＳＴＥＰ２１）。

次にカードの組み合わせ方として、倍カードを用いる場合について説明する。

例えば、図７に示す場面において、プレイヤーＸ（ユーザ）は、手持ちのリン酸イオン（ＰＯ_４ ^３−）のカードＢ０３と、３倍カードＢ０５とを、場のアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）のカードＡ０４に組み合わせて、リン肥料（（ＮＨ_４）_３ＰＯ_４）を作成することができる。この場合、ユーザは、３倍カードＢ０５をアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）のカードＡ０４に適用することにより、アンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）のカードが３枚存在するものとすることができる。これにより、ゲームの進行に必要なカードの枚数を節約しつつ、物質を生成するためのカードの組み合わせに自由度を与えることができる。

なお、上記実施形態では、コンピュータによる構成されるコントローラ１により、ゲームの進行が実行されるが、これに代えて、実際のカードゲームとして、これを構成してもよい。この場合、ゲーム管理手段１１の役割を各プレイヤーが行い、組合せ判定手段１２および得点管理手段１３の代わりに、前記カードの組み合わせに従って生成され得る物質の情報として、該物質の名称と、該物質の機能または役割に応じて予め設定される得点とを関連付けた物質テーブルを用いればよい。

また、本実施形態では、物質情報記憶手段ＤＢ０２に記憶された物質の得点が一義的に決定されているが、これに代えてまたは加えて、複数の得点を用意し、ユーザの化学的知識に応じて複数の得点の中から１の得点をユーザに付与するようにしてもよい。

例えば、物質情報記憶手段ＤＢ０２に、イオン画像（カード）の組み合わせにより生成される物質に関連しない非関連画像をさらに記憶させておき、ゲーム管理手段１１は、当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質に関連する関連画像および非関連画像を含む複数の画像を液晶表示装置２に表示させ、ユーザに当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせを選択させるようにしてもよい。そして、ゲーム管理手段１１により、当該物質画像とユーザにより選択された１つの画像との組み合わせが適格であると判定される場合に、前記得点とは別の第２得点を得点管理手段１３によりユーザに付与するようにしてもよい。

また、これに加えてまたは代えて、物質情報記憶手段ＤＢ０２に、イオン画像（カード）の組み合わせにより生成される物質に組み合わせて新たな化合物を生成することができる対応物質の対応物質画像と、新たな化合物を生成することができない非対応物質の非対応物質画像をさらに記憶させておき、ゲーム管理手段１１は、当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質の対応物質画像および非対応物質画像を含む複数の画像を液晶表示装置２に表示させ、ユーザに当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させるようにしてもよい。そして、ゲーム管理手段１１により、当該物質画像とユーザにより選択された１つの画像との組み合わせが適格である場合に、前記得点や第２得点とは別の第３得点を得点管理手段１３により付与するようにしてもよい。

例えば、イオン画像（カード）の組み合わせにより生成される物質が水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）である場合に、これに組み合わせて塩を生成することができる対応物質として硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）の対応物質画像を選択させるようにしてもよい。

さらに、関連画像や対応物質画像等を表示する代わりに、複数の設問を準備し、その中から正しい記載を抽出させるようにしてもよい。例えば、イオン画像（カード）の組み合わせにより生成される物質が塩酸（ＨＣｌ）である場合に、『塩化ナトリウムと混合させることで中和できる？』、『塩素には洗剤としての用途がある？』等の設問を出題するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、花札に類似するルールにてゲームが進行される場合について説明したが、これに代えて、得点の異なるカードの組み合わせを作るものであればよい。例えば、神経衰弱のようにして、裏返しした複数のカードからその組合せを作るようにしてもよく、ポーカーのように、５枚のカードを適宜チェンジしながら、得点の高いカードの組み合わせを作るようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、選択手段をキーボード３およびマウス４により構成したが、これに限定されるものではなく、液晶表示装置２をタッチパネルとして構成し、ユーザの指先やタッチペンで、イオン画像（カード）の組み合わせをユーザに選択させるようにしてもよい。

１…コントローラ、２…液晶表示装置（表示手段）、３…キーボード（第１〜第３選択手段）、４…マウス（第１〜第３選択手段）、１１…ゲーム管理手段（第２および評価手段、第２および第３組合せ判定手段）、１２…組合せ判定手段、１３…得点管理手段（第１〜第３評価手段）、１４…画像制御手段、Ｘ…プレイヤー（ユーザ）、Ｙ，Ｘ…プレイヤー。

Claims (5)

1. 種々のイオンを表わすイオン画像を表示する表示手段と、
   前記イオン画像の組み合わせをユーザに選択させる第１選択手段と、
   前記第１選択手段を通じて前記ユーザにより選択された前記イオン画像により表わされるイオンの組み合わせの結合により現実に存在する物質が生成されるか否かに基づいて、該イオン画像の組み合わせが適格であるか否かを判定する第１組合せ判定手段と、
   少なくとも前記物質の名称と、該物質を表わす物質画像と、該物質の機能または役割に応じて予め設定される第１得点とを記憶した物質記憶手段と、
   前記第１組合せ判定手段により前記イオン画像の組合せが適格であると判定される場合、前記物質記憶手段により記憶されている当該物質を表わす物質画像と、当該物質の第１得点および当該第１得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方とを前記表示手段に表示させる第１評価手段と
   を備えることを特徴とする教育システム。
2. 請求項１記載の教育システムにおいて、
   前記物質記憶手段は、前記物質に関連する関連画像をさらに記憶し、
   前記第１評価手段は、前記物質記憶手段に記憶された前記関連画像を参照することにより、当該物質を表わす物質画像および当該物質の得点と共に当該物質に関連する関連画像を、前記表示手段に表示することを特徴とする教育システム。
3. 請求項２記載の教育システムにおいて、
   前記物質記憶手段は、前記物質に関連しない非関連画像をさらに記憶し、
   当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質に関連する関連画像および非関連画像を含む複数の画像を前記表示手段に表示させる第２評価手段と、
   前記表示手段により表示されている当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成された第２選択手段と、
   前記第２選択手段を通じて前記ユーザにより選択された当該物質画像と、前記1つの画像との組み合わせが適格であるか否かを、当該１つの画像が、当該物質に関連する関連画像であるか否かに応じて判定する第２組合せ判定手段と
   を備え、
   前記第２評価手段は、前記第２組合せ判定手段により当該物質画像と前記1つの画像との組み合わせが適格であると判定される場合に、予め設定された第２得点および当該第２得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方を前記表示手段に表示させることを特徴とする教育システム。
4. 請求項２または３記載の教育システムにおいて、
   前記物質記憶手段は、前記物質に組み合わせて新たな化合物を生成することができる対応物質の画像である対応物質画像と、新たな化合物を生成することができない非対応物質の画像である非対応物質画像をさらに記憶し、
   当該物質を表わす物質画像に対応させて、当該物質の対応物質画像および非対応物質画像を含む複数の画像を前記表示手段に表示させる第３評価手段と、
   前記表示手段により表示されている当該物質画像と前記複数の画像のうち1つの画像との組み合わせをユーザに選択させ得るように構成された第３選択手段と、
   前記第３選択手段を通じて前記ユーザにより選択された当該物質画像と、前記1つの画像との組み合わせが適格であるか否かを、当該１つの画像が、当該物質の対応物質画像であるか否かに応じて判定する第３組合せ判定手段と
   を備え、
   前記第３評価手段は、前記第３組合せ判定手段により当該物質画像と前記1つの画像との組み合わせが適格であると判定される場合に、予め設定された第３得点および当該第３得点に応じて変動する累計得点のうちいずれか一方または両方を前記表示手段に表示させることを特徴とする教育システム。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の教育システムにおいて、
   前記イオン画像に表わされた同一イオンの数を定める係数を指示する係数画像が前記表示手段に表示されると共に、該係数画像が前記第１選択手段により選択可能に構成され、
   前記第１選択手段を通じて前記ユーザが前記イオン画像と合わせて前記係数画像を選択した場合に、該イオン画像に表わされた同一イオンの数を当該係数画像が指示する係数として、前記物質を生成することを特徴とする教育システム。