JP7052224B2 - Learning support device, learning support system and program - Google Patents
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Description
本発明は、学習支援装置、学習支援システム及びプログラムに関する。 The present invention relates to a learning support device, a learning support system and a program.
学生等の学習者に対して実施したテストの結果について、項目反応理論(Item Response Theory;IRT)に基づく分析を行い、学習者の理解度を測る手法が知られている。なお、以下の説明では簡潔のため、項目反応理論をIRTと記載する。 A method is known in which the results of tests conducted on learners such as students are analyzed based on Item Response Theory (IRT) to measure the degree of understanding of the learners. In the following description, the item response theory will be referred to as IRT for the sake of brevity.
例えば特許文献1では、IRTを用いたコンピュータ適応型テストを実施するシステムであって、各学習者のテスト結果に対してIRT分析を行って学習者の理解度(学力)を推定し、推定した理解度に応じた困難度の問題を学習者に提示するシステムが開示されている。特許文献1によれば、推定した理解度の信頼性係数を算出し、信頼性係数が一定の閾値以上となった場合に十分な分析精度が担保されたと判断し、新たな問題を提示する。
For example,
しかしながら、特許文献1に係る発明では、分析結果の信頼性を評価しているものの、テスト問題自体の妥当性を評価していない。従って、学習者の理解度を測る評価尺度として妥当でないテスト問題、つまり出来の悪いテスト問題についても学習者は学習させられる虞がある。
However, in the invention according to
本発明は斯かる事情によりなされたものであって、その目的とするところは、効率的な学習を支援することができる学習支援装置等を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a learning support device or the like capable of supporting efficient learning.
本発明に係る学習支援装置は、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集する収集部と、収集した前記複数の学習者の解答を記憶する記憶部と、前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析する分析部と、分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する送信部とを備えることを特徴とする。 The learning support device according to the present invention has a collection unit that collects answers to test items by a plurality of learners, a storage unit that stores the collected answers of the plurality of learners, and answers of the plurality of learners. Based on this, the analysis unit that analyzes the discriminating power of the problem from the item characteristics according to the learner's understanding level and the correct answer rate of the test item, and the problem that satisfies the predetermined condition according to the discriminating power in the analyzed item characteristics. It is characterized by having a transmitter for transmitting the above as a review question.
本発明に係る学習支援装置は、前記テスト項目に対応する前記復習問題を記憶してある第2記憶部と、前記分析部が分析した項目特性に応じて、前記復習問題を抽出する抽出部とを備え、前記送信部は、前記抽出部が抽出した前記復習問題を送信することを特徴とする。 The learning support device according to the present invention includes a second storage unit that stores the review question corresponding to the test item, and an extraction unit that extracts the review question according to the item characteristics analyzed by the analysis unit. The transmission unit is characterized in that the review question extracted by the extraction unit is transmitted.
本発明に係る学習支援装置は、前記記憶部は、前記複数の学習者の解答を、前記学習者夫々が解答を行った解答日時と対応付けて記憶し、前記学習者夫々の解答の正誤、及び前記解答日時からの経過時間に基づき、前記学習者毎に前記テスト項目の現在の定着度を推定する推定部を備え、前記送信部は、前記定着度に応じたタイミングで前記復習問題を送信することを特徴とする。 In the learning support device according to the present invention, the storage unit stores the answers of the plurality of learners in association with the answer date and time when each of the learners gave an answer, and the correctness of the answer of each of the learners. And, based on the elapsed time from the answer date and time, each learner is provided with an estimation unit that estimates the current fixation degree of the test item, and the transmission unit transmits the review question at a timing according to the fixation degree. It is characterized by doing.
本発明に係る学習支援装置は、前記推定部は、前記学習者の属性に応じて前記定着度を推定することを特徴とする。 The learning support device according to the present invention is characterized in that the estimation unit estimates the degree of fixation according to the attributes of the learner.
本発明に係る学習支援装置は、前記推定部は、前記テスト項目の属性に応じて前記定着度を推定することを特徴とする。 The learning support device according to the present invention is characterized in that the estimation unit estimates the degree of fixation according to the attributes of the test items.
本発明に係る学習支援装置は、前記推定部は、前記分析部が分析した項目特性に応じて前記定着度を推定することを特徴とする。 The learning support device according to the present invention is characterized in that the estimation unit estimates the degree of fixation according to the item characteristics analyzed by the analysis unit.
本発明に係る学習支援システムは、学習支援装置、及び該学習支援装置と通信を行う端末装置を有する学習支援システムであって、前記学習支援装置は、前記端末装置から、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集する収集部と、収集した前記複数の学習者の解答を記憶する記憶部と、前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析する分析部と、分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する送信部とを備えることを特徴とする。 The learning support system according to the present invention is a learning support system having a learning support device and a terminal device that communicates with the learning support device, and the learning support device is a test by a plurality of learners from the terminal device. Based on the collection unit that collects the answers to the items, the storage unit that stores the collected answers of the plurality of learners, and the answers of the plurality of learners, the degree of understanding and the correct answer rate of the learners of the test item It is characterized by including an analysis unit that analyzes the discriminating power of a problem from the item characteristics according to the above, and a transmission unit that transmits a problem that satisfies a predetermined condition according to the discriminating power of the analyzed item characteristics as a review question. do.
本発明に係るプログラムは、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集し、収集した前記複数の学習者の解答を記憶部に記憶し、前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析し、分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。 The program according to the present invention collects answers to test items by a plurality of learners, stores the collected answers of the plurality of learners in a storage unit, and based on the answers of the plurality of learners, the test items. The process of analyzing the discriminating power of a question from the item characteristics according to the learner's understanding level and the correct answer rate, and sending the question satisfying a predetermined condition according to the discriminating power in the analyzed item characteristics as a review question. It is characterized by having a computer execute it.
本発明によれば、効率的な学習を支援することができる。 According to the present invention, efficient learning can be supported.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、学習支援システムの構成例を示す模式図である。本実施の形態では、テスト項目を復習するための復習問題を配信する学習支援システムを一例として説明を行う。学習支援システムは、学習支援装置1及び端末装置2、2、2…を有する。各装置は、インターネット等のネットワークNを介して通信接続されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a learning support system. In this embodiment, a learning support system that distributes review questions for reviewing test items will be described as an example. The learning support system includes a
学習支援装置1は、種々の情報処理を行うと共に、情報の送受信を行う情報処理装置であり、例えばサーバ装置、パーソナルコンピュータ等である。本実施の形態において学習支援装置1はサーバ装置であるものとし、以下では簡便のためサーバ1と読み替える。サーバ1は、学習者が受験したテストの結果をデータベースに蓄積し、テスト結果に対してIRT分析を行い、個々の学習者の学力(理解度)を評価する処理を行う。当該テストは、例えば小学校、中学校等において定期的に実施される試験であり、複数のテスト項目(小問)からなるテストである。サーバ1は、各学校で実施されるテストの結果を収集し、収集したテスト結果についてIRT分析を実行して各学習者の学力等を計測する。サーバ1は、分析結果を示す後述の個票と、分析結果に応じたテストの復習問題とを各学習者向けに配信する(図9参照)。
The
端末装置2は、学習者を指導する指導者が使用する端末装置であり、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末等である。本実施の形態において端末装置2はパーソナルコンピュータであるものとする。指導者は、例えば各学校の教員であり、学習者が受けたテストの採点を行う。端末装置2は、指導者により採点済みの解答データをサーバ1に送信する。サーバ1は、端末装置2から送信された解答データに基づきIRT分析を行う。
The
なお、例えば端末装置2を各学習者が操作する端末とし、e-ラーニングのように、サーバ1はデジタルテストを提供して個々の学習者に受験させるようにしてもよい。
For example, the
図2は、サーバ1の構成例を示すブロック図である。サーバ1は、制御部11、記憶部12、通信部13、大容量記憶装置14を含む。
制御部11はCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)等の演算処理装置を含み、記憶部12に記憶されたプログラムPを読み出して実行することにより、サーバ1に係る種々の情報処理、制御処理等を行う。なお、図2では制御部11を単一のプロセッサとして図示してあるが、制御部11はマルチプロセッサであってもよい。記憶部12はRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリ素子を含み、制御部11が処理を実行するために必要なプログラムP又はデータ等を記憶している。また、記憶部12は、制御部11が演算処理を実行するために必要なデータ等を一時的に記憶する。通信部13は通信に関する処理を行うための処理回路等を含み、ネットワークNを介して端末装置2、2、2…と情報の送受信を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
The
大容量記憶装置14は、例えばハードディスク等を含む大容量の記憶装置である。大容量記憶装置14は、学習者DB141、解答DB142、問題DB143を記憶している。学習者DB141は、テスト項目を受験する学習者に関するデータを記憶している。解答DB142は、各学習者によるテスト項目への解答に関するデータを記憶している。問題DB143は、テスト結果に応じて学習者に配布する復習問題のデータを記憶している。
The large-
なお、本実施の形態において記憶部12及び大容量記憶装置14は一体の記憶装置として構成されていてもよい。また、大容量記憶装置14は複数の記憶装置により構成されていてもよい。また、大容量記憶装置14はサーバ1に接続された外部記憶装置であってもよい。
また、本実施の形態においてサーバ1は上記の構成に限られず、例えば操作入力を受け付ける入力部、サーバ1に係る情報を表示する表示部等を含んでもよい。
In the present embodiment, the
Further, in the present embodiment, the
図3は、学習者DB141のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。学習者DB141は、学習者ID列、氏名列、学校列、学年列、クラス列、番号列を含む。学習者ID列は、各学習者を識別するための識別情報を記憶している。氏名列、学校列、学年列、クラス列、番号列はそれぞれ、学習者IDと対応付けて、各学習者の氏名、学校名、学年、クラス、出席番号を記憶している。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
図4は、解答DB142のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。解答DB142は、テストID列、科目列、学習者ID列、解答日時列、解答列、得点列、正解率列、理解度列を含む。テストID列は、定期的に実施される各テストを識別するための識別情報を記憶している。科目列は、テストIDと対応付けて、各テストの科目を記憶している。学習者ID列は、テストIDと対応付けて、各テストを受けた学習者の学習者IDを記憶している。解答日時列は、テストID及び学習者IDと対応付けて、各学習者がテストを受けた日付、すなわち解答を行った解答日時を記憶している。解答列は、テストID及び学習者IDと対応付けて、テストで出題された問題別の解答と、当該解答の採点結果とを記憶している。なお、図4では正解の場合を「1」、不正解の場合を「0」として図示してある。得点列、正解率列はそれぞれ、テストID及び学習者IDと対応付けて、各学習者のテスト結果に係る得点、正解率を記憶している。理解度列は、テストID及び学習者IDと対応付けて、後述するIRT分析処理により分析される各学習者の理解度を記憶している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
図5は、問題DB143のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。問題DB143は、問題ID、テストID、テスト項目列、データ列を含む。問題IDは、復習問題を識別するための識別情報を記憶している。テストID列は、問題IDと対応付けて、各復習問題に対応するテストのテストIDを記憶している。テスト項目列は、テストIDと対応付けて、テストで出題された各テスト項目に関する情報を記憶している。具体的にテスト項目列は、各テスト項目の問題番号及び種別を記憶している。データ列は、問題ID、テストID、及びテスト項目と対応付けて、各テスト項目に対応する復習問題のデータを記憶している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
図6は、IRT分析結果の一例を示す説明図である。図6では、IRTによる分析結果を示すグラフ、いわゆる項目特性曲線(Item Characteristic Curve;ICC)を図示している。図6に示すグラフでは、横軸が学習者の理解度を、縦軸がテスト項目の正解率を示す。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the IRT analysis result. FIG. 6 illustrates a graph showing the results of analysis by IRT, a so-called Item Characteristic Curve (ICC). In the graph shown in FIG. 6, the horizontal axis shows the learner's comprehension level, and the vertical axis shows the correct answer rate of the test items.
以下では、サーバ1が実行する処理の概要について説明する。サーバ1は、各指導者の端末装置2、2、2…から、各学習者によるテストの解答を収集する。具体的にサーバ1は、各指導者により採点済みの解答データを収集する。サーバ1は、収集した解答データを解答DB142に蓄積する。例えばサーバ1は、蓄積した解答数が、分析結果の信頼性確保のために必要な所定数に達した場合、収集した解答についてIRTによる分析を行う。
The outline of the process executed by the
IRTは、評価項目群に対する被検者の反応に応じて、評価項目の特性、又は被検者の特性を分析する手法である。本実施の形態において評価項目は、テストにおける各テスト項目であり、被検者は学習者である。サーバ1は、各テスト項目に対する各学習者の解答(反応)を分析し、テスト項目の特性、及び学習者の特性を評価する。
IRT is a method for analyzing the characteristics of evaluation items or the characteristics of a subject according to the reaction of the subject to the evaluation item group. In the present embodiment, the evaluation items are each test item in the test, and the subject is a learner. The
具体的にサーバ1は、分析結果が一定の数学モデルに当てはまると仮定して分析を行う。例えばサーバ1は、解答データに対して2パラメータロジスティックモデル(2PLM)を適用し、以下の式(1)に当てはめて分析を行う。
Specifically, the
Dは定数、θiは各学習者の理解度、ajはテスト項目の識別力、bjはテスト項目の困難度、Pjはテスト項目の正解率である。また、符号iは学習者を識別する符号を、符号jはテスト項目を識別する符号を示す。
サーバ1は、複数の解答者による解答のデータ群から、式(1)を満たす識別力aj、困難度bj、及び理解度θiを特定する。例えばサーバ1は、PROX法を用いて離散的な解答データの線形化を行い、最尤推定法、ベイズ推定法等を用いて各パラメータを特定する。当該アルゴリズムは公知であるため、詳細な説明は省略する。
D is a constant, θi is the comprehension level of each learner, aj is the discriminating power of the test item, bj is the difficulty level of the test item, and Pj is the correct answer rate of the test item. Further, the reference numeral i indicates a code for identifying the learner, and the reference numeral j indicates a code for identifying the test item.
The
IRT分析により、サーバ1は、理解度θiの学習者がj番目のテスト項目に正解する確率Pjを導出する。図6は、導出されるIRT分析の分析結果の一例を示すグラフである。なお「問1」はaj=1、bj=-1とし、「問2」はaj=0.5、bj=-1とし、「問3」はaj=1、bj=1として計算してある。
By IRT analysis, the
IRTによれば、テスト項目の項目特性を示す項目特性曲線は、図6に示すように、理想的にはS字状のカーブを描く。具体的には、理解度θiが低い場合に正答率Pjの増加率は小さいが、理解度θiが困難度bjに近づくと正答率Pjの増加率が大きくなり、理解度θiがさらに高くなると正答率Pjの増加率が再び小さくなる。つまり、理解度θiが困難度bjに近い場合に正解率Pjが立ち上がる形になる。 According to the IRT, the item characteristic curve showing the item characteristic of the test item ideally draws an S-shaped curve as shown in FIG. Specifically, when the comprehension rate θi is low, the rate of increase in the correct answer rate Pj is small, but when the level of comprehension θi approaches the difficulty level bj, the rate of increase in the correct answer rate Pj increases, and when the level of comprehension θi becomes higher, the correct answer is given. The rate of increase in rate Pj decreases again. That is, when the comprehension degree θi is close to the difficulty level bj, the correct answer rate Pj rises.
識別力ajは、評価尺度としてのテスト項目の識別性の良さを表す。具体的には、識別力ajが大きいほど、理解度θiが困難度bjに近い場合の正答率Pjの立ち上がりが急になる。例えば図6に示すように、aj=1である「問1」の正答率Pjは、aj=0.5である「問2」の正答率Pjに比べて、理解度θiが困難度bj=-1に近い場合の増加率が大きい。これにより、「問1」の項目特性曲線は急激なS字カーブを描く。従って、理解度θiが高い学習者と、理解度θiが低い学習者とをよく識別できることになる。一般的に識別力ajは、0.3~2.0程度の値を取る。 The discriminating power aj represents the good discriminatingness of the test item as an evaluation scale. Specifically, the larger the discriminating power aj, the steeper the rise of the correct answer rate Pj when the comprehension degree θi is closer to the difficulty level bj. For example, as shown in FIG. 6, the correct answer rate Pj of "Q1" with aj = 1 has a difficulty level bj = with a degree of comprehension θi as compared with the correct answer rate Pj of "Q2" with aj = 0.5. The rate of increase is large when it is close to -1. As a result, the item characteristic curve of "Q1" draws a sharp S-shaped curve. Therefore, a learner with a high comprehension degree θi and a learner with a low comprehension degree θi can be well distinguished. Generally, the discriminating power aj takes a value of about 0.3 to 2.0.
困難度bjは、テスト項目の難しさを表す。困難度bjが高いほど、正答率Pjが立ち上がる理解度θiの数値が高くなる。例えば図6に示すように、bj=1である「問3」の正解率Pjはθi=1前後で立ち上がっているが、bj=-1である「問1」の正解率Pjはθi=-1前後で立ち上がる。つまり、困難度bjが高いほど項目特性曲線は図中右寄りに位置し、問題が難しいという分析結果になる。困難度bjは、テスト項目の難易度に応じて正負のいずれの値も取り得る。 The difficulty level bj represents the difficulty of the test item. The higher the difficulty level bj, the higher the numerical value of the comprehension degree θi at which the correct answer rate Pj rises. For example, as shown in FIG. 6, the correct answer rate Pj of “Q3” with bj = 1 rises around θi = 1, but the correct answer rate Pj of “Q1” with bj = -1 is θi = −. Stand up around 1. That is, the higher the difficulty level bj, the more the item characteristic curve is located on the right side of the figure, and the analysis result shows that the problem is more difficult. The difficulty level bj can be either positive or negative depending on the difficulty level of the test item.
上記のように、サーバ1はIRT分析を行うことで、各学習者の学力(理解度θi)だけでなく、実施したテストに係る各テスト項目(小問)の特性を示すパラメータaj、bjを特定する。なお、上記ではIRTに係る数学モデルとして2PLMを採用したが、サーバ1は、テスト項目の困難度bjのみに着目した1パラメータロジスティックモデル(1PLM、いわゆるラッシュモデル)を採用してもよい。また、サーバ1は、識別力aj、困難度bjに加えて、当て推量を考慮した3パラメータロジスティックモデル(3PLM)を採用してもよい。
As described above, the
図7は、項目特性に応じた復習問題の抽出処理について説明するための説明図である。本実施の形態においてサーバ1は、各テスト項目(小問)の項目特性に応じて問題の妥当性を評価し、復習する上で妥当なテスト項目についてのみ復習問題を学習者に提供し、復習を行わせる。
図7A~Dに、4パターンの項目特性曲線を示す。図7Aの項目特性曲線は、図6で示した項目特性曲線と同様に、S字状のカーブを描いている。すなわち、理解度θiに応じて正解率Pjの高い学習者と正解率Pjが低い学習者とが良く識別されており、理解度θiと正解率Pjとが理想的に相関している。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the extraction process of the review question according to the item characteristics. In the present embodiment, the
FIGS. 7A to 7D show four patterns of item characteristic curves. The item characteristic curve of FIG. 7A draws an S-shaped curve similar to the item characteristic curve shown in FIG. That is, the learner with a high correct answer rate Pj and the learner with a low correct answer rate Pj are well distinguished according to the comprehension degree θi, and the comprehension degree θi and the correct answer rate Pj are ideally correlated.
一方で、図7Bの項目特性曲線では、困難度bjが極端に低いため、理解度θiの高低に関わらず正解率Pjが全般的に高くなっている。つまり、テスト項目が簡単過ぎるために多くの学習者が正解したため、テスト項目が評価尺度としての機能を果たしていない。 On the other hand, in the item characteristic curve of FIG. 7B, since the difficulty level bj is extremely low, the correct answer rate Pj is generally high regardless of whether the comprehension level θi is high or low. In other words, the test items do not function as an evaluation scale because many learners answered correctly because the test items were too simple.
また、図7Cの項目特性曲線では、識別力ajが極端に小さいため、理解度θiの高低に関わらず正解率Pjが一様となっている。つまり、テスト項目の識別性が悪く、学習者の能力差を適切に判別できていない。 Further, in the item characteristic curve of FIG. 7C, since the discriminating power aj is extremely small, the correct answer rate Pj is uniform regardless of whether the comprehension degree θi is high or low. That is, the distinctiveness of the test items is poor, and the difference in learner's ability cannot be properly discriminated.
また、図7Dの項目特性曲線では、識別力ajが負の値を取るため、理解度θiが高いほど正解率Pjが低くなっている。この場合、例えばテスト項目がいわゆるひっかけ問題となっており、能力のある学習者ほど不正解になっているものと考えられる。図7Dに示す分析結果では、学習者の学力を測定するというテスト本来の目的が失われている。 Further, in the item characteristic curve of FIG. 7D, since the discriminating power aj takes a negative value, the higher the comprehension degree θi, the lower the correct answer rate Pj. In this case, for example, the test item is a so-called catching problem, and it is considered that the more capable learners are, the more incorrect the answer is. In the analysis results shown in FIG. 7D, the original purpose of the test of measuring the learner's academic ability is lost.
上記のように、問題の出来が悪く、学習者の学力を適切に測定できない場合がある。このようなテスト項目を学習者に復習させても、学力向上を適切に支援できない虞が高い。そこでサーバ1は、IRT分析により特定したテスト項目の項目特性に応じて、学習者に復習させるべきテスト項目を選別する。例えばサーバ1は、識別力aj及び困難度bjが適切な数値範囲にあるテスト項目のみを、復習すべきテスト項目として選別する。例えばサーバ1は、識別力ajが0.3以上かつ2.0以下のテスト項目を選別する。また、例えばサーバ1は、困難度bjが-3.0以上かつ3.0以下のテスト項目を選別する。
As mentioned above, there are cases where the problem is poor and the learner's academic ability cannot be measured appropriately. Even if the learner reviews such test items, there is a high possibility that they will not be able to properly support the improvement of academic ability. Therefore, the
サーバ1は、選別したテスト項目の復習問題を問題DB143から抽出し、各学習者に向けて配信する。例えばサーバ1は、適切な分析結果が出たテスト項目のうち、各学習者が間違えたテスト項目の復習問題を各学習者に配信する。
The
図8は、復習問題の送信タイミングについて説明するための説明図である。図8では、各学習者がテスト内容を覚えている割合を時系列的に表した定着度Qiのグラフを図示している。図8に示すグラフでは、横軸が解答日時からの経過時間t(週)を、縦軸が定着度Qiを示す。サーバ1は、図8に示す定着度Qiが所定値以下となったタイミングで、問題DB143から抽出した復習問題を各学習者に送信する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the transmission timing of the review question. FIG. 8 shows a graph of fixation degree Qi showing the ratio of each learner remembering the test contents in chronological order. In the graph shown in FIG. 8, the horizontal axis represents the elapsed time t (week) from the answer date and time, and the vertical axis represents the fixation degree Qi. The
図8に示す曲線は、エビングハウスの忘却曲線を近似した曲線である。忘却曲線は、中期記憶又は長期記憶の忘却を表す時系列的な曲線であり、記憶した内容が指数関数状に減衰することが経験的に知られている。エビングハウスの実験によれば、人間の記憶は指数関数状に減衰するが、ある程度忘却した時点で再記憶(復習)を行うことで、記憶内容が忘れにくいものになる。 The curve shown in FIG. 8 is a curve that approximates the forgetting curve of Ebbinghaus. The forgetting curve is a time-series curve representing forgetting of medium-term memory or long-term memory, and it is empirically known that the stored contents are attenuated in an exponential manner. According to the Ebbinghaus experiment, human memory decays exponentially, but by re-memory (review) when it is forgotten to some extent, the memory content becomes hard to forget.
本実施の形態においてサーバ1は、上述の忘却曲線を近似した関数に、個々の学習者の情報を反映させて定着度Qiを推定する。具体的にサーバ1は、個々の学習者に応じて、以下の式(2)により学習者別の定着度Qiを算出する。
In the present embodiment, the
kは0以上かつ1未満の定数を、tは解答日時から現在までの経過時間を表す。αiは、各学習者の解答の正誤に応じた係数であり、例えばテスト全体での正解数をテスト項目数(小問数)で除算した正解率である。 k represents a constant of 0 or more and less than 1, and t represents the elapsed time from the answer date and time to the present. αi is a coefficient according to the correctness of each learner's answer, and is, for example, the correct answer rate obtained by dividing the number of correct answers in the entire test by the number of test items (number of small questions).
サーバ1は、式(2)に基づき、忘却曲線に係る近似式k^tに、各学習者の解答の正誤に応じた係数αiを乗算することで、学習者別の定着度Qiを推定する。例えばサーバ1は、各学習者によるテストの正解率を係数αiとする。また、サーバ1は、解答DB142に記憶された解答日時を参照し、各学習者について経過時間tを計算する。サーバ1は、各学習者に係る係数αi及び経過時間tに基づき、式(2)より学習者別の定着度Qiを計算する。
Based on the equation (2), the
図8に、学習者A、B、C夫々の定着度Qiを示す。図8に示すグラフでは、k=0.5として計算を行った。また、学習者Aについてはαi=0.9、学習者Bについてはαi=0.6、学習者Cについてはαi=0.7として計算を行った。また、学習者A、Bはt=0でテストを受けたものとし、学習者Cはt=2でテストを受けたものとしている。 FIG. 8 shows the retention Qi of each of the learners A, B, and C. In the graph shown in FIG. 8, the calculation was performed with k = 0.5. Further, the calculation was performed with αi = 0.9 for the learner A, αi = 0.6 for the learner B, and αi = 0.7 for the learner C. Further, it is assumed that the learners A and B have taken the test at t = 0, and the learners C have taken the test at t = 2.
図8に示すように、サーバ1は、経過時間tに応じて定着度Qiが指数関数的に減衰するものと推定する。この場合にサーバ1は、各学習者の成績(解答の正誤)に応じて定着度Qiを推定する。例えば図8において、学習者A及びBを比較した場合、成績が良い学習者Aの定着度Qiは、学習者Aよりも成績が悪い学習者Bの定着度Qiよりも高くなっている。このようにサーバ1は、各学習者の解答の正誤に応じて係数αiを決定することで、各学習者の成績に応じた定着度Qiを計算する。
As shown in FIG. 8, the
また、サーバ1は、各学習者がテストを受けた解答日時を基準に定着度Qiを計算する。例えば図8において、学習者A及びCを比較した場合、サーバ1は、学習者Aについてはt=0からの経過時間tに応じて定着度Qiを計算する。一方、サーバ1は、学習者Cについては、学習者Aから2週間遅れのt=2からの経過時間t-2に応じて定着度Qiを計算する。
Further, the
例えばサーバ1は、1週間置きに各学習者に係る定着度Qiを計算し、定着度Qiが所定値以下となったか否かを判定する。所定値は、例えば0.4である。サーバ1は、各学習者の定着度Qiが0.4以下となったタイミングで復習問題を送信する。例えば図8の例では、サーバ1は学習者Aに対して、定着度Qiが0.4以下となったt=3のタイミングで復習問題を送信する。また、サーバ1は同様に、学習者B、Cに対し、t=2、4のタイミングでそれぞれ復習問題を送信する。
For example, the
上記のようにサーバ1は、学習者の定着度Qiが低下したタイミング、すなわち、テスト内容を忘れかけたタイミングで復習問題を送信する。エビングハウスの実験によれば、テスト内容(記憶内容)を忘れかけたタイミングで学習者に復習させることで、少ない復習時間で効率的に記憶を定着させることができる。
As described above, the
なお、上記では単純に定着度Qiが所定値以下となったタイミングで復習問題を送信することにしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばサーバ1は、定着度Qiの減衰率(Qiの一次微分)が所定値以上となり、減衰が緩やかになったタイミングで復習問題を送信するようにしてもよい。つまりサーバ1は、定着度Qiに応じたタイミングで復習問題を送信することができればよく、送信タイミングは定着度Qiが所定値以下になったタイミングに限定されない。
In the above, the review question is simply transmitted at the timing when the fixing degree Qi becomes equal to or less than the predetermined value, but the present embodiment is not limited to this. For example, the
図9は、復習問題の送信処理について説明するための説明図である。サーバ1は、上記で決定したタイミングで、図9に示すデータを学習者に向けて送信する。具体的にサーバ1は、テスト結果を示す個票(図9上)と、復習問題(図9下の「レコメンドシート」)を送信する。なお、サーバ1は、指導者の端末装置2に個票及び復習問題を送信してもよく、各学習者に対して直接的に配信してもよい。図9に示すように、個票は、各学習者のテストの採点結果、成績に応じて自動生成されるコメントのほかに、復習問題に取り組むべき旨の指示(図9の楕円で示す部分)を含む。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the transmission process of the review question. The
例えばサーバ1は、1回のテストにつき3問の復習問題を学習者に提供する。具体的には上述の如く、サーバ1は、学習者が間違えたテスト項目(小問)に対応する復習問題を提供する。例えば図9に示す例では、サーバ1は、学習者が間違えた問8、問10の復習問題を提供する。なお、問8、問10のみでは3問に達しないため、サーバ1はさらに、発展問題として「B1」の復習問題も提供する。
For example, the
一方で、図9に示す例では、問4は項目特性が適切な数値範囲内にないと判断されたため、サーバ1は、問4に関して復習問題を提供しない。このようにサーバ1は、復習すべきテスト項目を項目特性に応じて適宜に選択し、復習問題を提供する。
On the other hand, in the example shown in FIG. 9, since it is determined that the item characteristics of Q4 are not within an appropriate numerical range, the
図10は、サーバ1が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図10に基づき、サーバ1が実行する処理内容について説明する。
サーバ1の制御部11は、端末装置2、2、2…から、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集する(ステップS11)。例えば制御部11は、各指導者により採点済みの解答データを収集する。制御部11は、収集した各学習者の解答を、各学習者が解答を行った解答日時と対応付けて解答DB142に記憶する(ステップS12)。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the
The
制御部11は、収集した複数の学習者の解答に基づき、テスト項目の項目特性、及び各学習者の理解度を分析するIRT分析を行う(ステップS13)。具体的には上述の如く、制御部11は2PLM等の数学モデルに当てはめて採点結果を分析し、テスト項目の識別力aj、困難度bj等の項目特性、及び学習者の理解度θiを分析する。
The
制御部11は、分析したテスト項目の項目特性に応じて、学習者に提供する復習問題を問題DB143から抽出する(ステップS14)。例えば制御部11は、識別力ajが所定の数値範囲内にある場合、当該テスト項目を復習させるべきと判断する。また、例えば制御部11は、困難度bjが所定の数値範囲内にある場合、当該テスト項目を復習させるべきと判断する。これにより制御部11は、項目特性曲線が理想的なS字カーブを描くテスト項目を特定し、特定したテスト項目についてのみ復習問題を抽出する。
The
制御部11は、学習者夫々の解答の正誤、及び学習者夫々の解答日時からの経過時間に応じて、学習者毎にテスト項目の現在の定着度を推定する(ステップS15)。具体的には上述の如く、制御部11は、エビングハウスの忘却曲線に係る近似式に、解答の正誤に応じた係数αiを乗算して学習者別の定着度Qiを計算する。
The
制御部11は、ステップS15で推定した現在の定着度に応じて、復習問題を送信するタイミングであるか否かを判定する(ステップS16)。例えば制御部11は、定着度Qiが所定値以下となったか否かを判定する。送信するタイミングでないと判定した場合(S16:NO)、制御部11は、処理をステップS15に戻す。送信するタイミングであると判定した場合(S16:YES)、制御部11は、ステップS14で抽出した復習問題を送信し(ステップS17)、一連の処理を終了する。
The
なお、上記でサーバ1は、各指導者により採点済みの解答データを端末装置2から取得するものとしたが、本実施の形態はこれに限定されない。例えばサーバ1は、端末装置2から収集した解答を模範解答と照合し、採点を行ってもよい。すなわちサーバ1は、未採点の解答データを収集するものとしてもよい。
In the above, the
また、上記でサーバ1は、学習者が間違えたテスト項目についてのみ復習問題を提供することにしたが、学習者が正解したテスト項目についても復習問題を提供してもよい。
Further, although the
また、上記では、テストで出題された問題とは別に復習用の問題を問題DB143に用意しておき、復習用の問題を端末装置2に配信することとしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばサーバ1は、テストで出題された問題をそのまま復習問題として配信することとしてもよい。すなわち、サーバ1はIRT分析により出題問題が理想的な問題であるか否かを判定し、学習者が間違えた問題が理想的な問題である場合、当該問題のデータを、定着度Qiが低下したタイミングで端末装置2に配信する。このように、テストの出題問題と復習問題とは同一であってもよい。
Further, in the above, it was decided to prepare a question for review in the
以上より、本実施の形態1によれば、テスト項目の項目特性に応じて、復習する上で妥当な問題を選別して学習者に復習させることができるため、効率的な学習を支援することができる。 From the above, according to the first embodiment, it is possible to select appropriate questions for review according to the item characteristics of the test items and have the learner review them, so that efficient learning is supported. Can be done.
また、本実施の形態1によれば、テストの出題問題とは別に復習用の問題を問題DB143に用意しておき、復習用の問題を解かせることで、さらに効率的な学習を支援することができる。
Further, according to the first embodiment, a review question is prepared in the
また、本実施の形態1によれば、学習者毎に定着度Qiを推定することで、適切なタイミングでの復習を促し、より効率的な学習内容の定着を図ることができる。 Further, according to the first embodiment, by estimating the fixation degree Qi for each learner, it is possible to promote the review at an appropriate timing and to aim for more efficient fixation of the learning content.
(実施の形態2)
本実施の形態では、学習者の属性に応じて復習問題を送信するタイミングを決定する形態について述べる。なお、実施の形態1と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
図11は、実施の形態2に係るサーバ1の構成例を示すブロック図である。本実施の形態に係るサーバ1は、送信テーブル144を記憶している。送信テーブル144は、復習問題を送信するタイミングを決定する際に利用するテーブルである。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a mode for determining the timing of transmitting the review question according to the attributes of the learner will be described. The contents overlapping with the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the
図12は、実施の形態2に係る送信テーブル144のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。送信テーブル144は、クラス理解度列、係数列を含む。クラス理解度列は、学習者が属する学校のクラス全体での理解度θcを記憶している。例えばクラス理解度θcは、クラスに属する学習者(生徒)全体の理解度である。係数列は、クラス理解度θcと対応付けて、クラス理解度θcに応じて規定された係数αiの計算方法を記憶している。例えば送信テーブル144は、クラス理解度θcが一定値以下(本実施の形態ではθcが0以下)のクラスについて、クラス理解度θcが低くなるほど係数αiが小さくなるように規定する。つまり送信テーブル144は、成績が悪いクラスの係数αiは小さくなるように規定する。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the transmission table 144 according to the second embodiment. The transmission table 144 includes a class comprehension column and a coefficient column. The class comprehension column stores the comprehension degree θc in the entire class of the school to which the learner belongs. For example, the class comprehension degree θc is the comprehension level of all the learners (students) belonging to the class. The coefficient sequence stores the calculation method of the coefficient αi defined according to the class comprehension degree θc in association with the class comprehension degree θc. For example, the transmission table 144 defines that the coefficient αi becomes smaller as the class comprehension θc becomes lower for a class in which the class comprehension θc is a certain value or less (in the present embodiment, θc is 0 or less). That is, the transmission table 144 stipulates that the coefficient αi of the poor grade class is small.
図13は、実施の形態2に係る復習問題の送信タイミングについて説明するための説明図である。本実施の形態においてサーバ1は、各学習者の解答の正誤、解答日時からの経過時間に加えて、学習者の属性に応じて復習問題を送信するタイミングを決定する。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the transmission timing of the review question according to the second embodiment. In the present embodiment, the
学習者の属性は、例えば学習者が属するクラス、学年、学校等のグループに関する情報である。サーバ1は学習者DB141を参照して、各学習者が属するグループを判別する。サーバ1は、各学習者がいずれのグループに属するかに応じて定着度Qiの重み付けを行う。
The learner's attributes are, for example, information about a group such as a class, grade, or school to which the learner belongs. The
例えばサーバ1は、解答DB142を参照し、学習者が属するクラス全体での正解率Pjの平均値を計算する。サーバ1は、分析済みのIRT分析結果(項目特性曲線)を参照して、正解率Pjの平均値からクラス理解度θcを特定する。サーバ1は、特定したクラス理解度θcに基づき、各学習者の現在の定着度Qiを推定する。例えばサーバ1は、送信テーブル144を参照し、定着度Qiの係数αiをクラス理解度θcに応じて計算する。具体的にサーバ1は、クラス理解度θcが一定値以下の場合に、クラス理解度θcに応じた数値と、各学習者の正解率とを乗算して係数αiを計算する。より詳細には、サーバ1は、クラス理解度θcが低いほど係数αiが小さくなるように計算する(図12参照)。これによりサーバ1は、成績が低いクラスの学習者については定着度Qiが低くなるように計算する。
For example, the
図13では、クラス理解度θcが高いクラスに属する学習者Aの定着度Qiと、学習者Aのクラスよりもクラス理解度θcが低いクラスに属する学習者Bの定着度Qiとを比較したグラフを示す。なお、図13のグラフでは、学習者A及びBの成績は同じであるものとし、学習者Aについてはαi=1.0(クラス理解度θcに応じた数値)×0.7(学習者Aの正解率)とし、学習者Bについてはαi=0.6×0.7として計算してある。 In FIG. 13, a graph comparing the retention Qi of the learner A belonging to the class having a high class comprehension θc and the retention Qi of the learner B belonging to the class having a lower class comprehension θc than the class of the learner A. Is shown. In the graph of FIG. 13, it is assumed that the grades of learners A and B are the same, and for learner A, αi = 1.0 (numerical value according to the class comprehension θc) × 0.7 (learner A). (Correct answer rate), and for learner B, αi = 0.6 × 0.7.
図13に示すように、学習者A及びBの成績は同じであるが、クラス理解度θcが一定値以下のクラスに属する学習者Bの定着度Qiの方が、学習者Aの定着度Qiよりも高くなっている。これにより、学習者Bに対して復習問題を送信するタイミングの方が、学習者Aに対する送信タイミングよりも早くなる。図13の例では、サーバ1は学習者Bに対してテストを実施してから1週間後に、学習者Aに対しては2週間後に復習問題を送信する。このようにサーバ1は、各学習者の属性に応じて復習問題を配信するタイミングを変更する。これにより、学習者の学習環境に起因する学習遅れの防止を図る。
As shown in FIG. 13, the grades of the learners A and B are the same, but the retention Qi of the learner B belonging to the class having the class comprehension θc of a certain value or less is the retention Qi of the learner A. Is higher than. As a result, the timing of transmitting the review question to the learner B is earlier than the timing of transmitting the review question to the learner A. In the example of FIG. 13, the
図14は、実施の形態2に係るサーバ1が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。IRT分析結果に応じて復習問題を抽出した後(ステップS14)、サーバ1の制御部11は、以下の処理を実行する。
制御部11は、各学習者の属性に応じて、学習者毎にテスト項目の現在の定着度を推定する(ステップS201)。例えば制御部11は、各学習者が属するクラス、学年、学校等のグループに応じて定着度Qiを推定する。具体的に制御部11は、解答DB142を参照し、学習者が属するクラス全体でのクラス理解度θcを特定する。制御部11は送信テーブル144を参照し、特定したクラス理解度θcに応じて係数αiを計算する。具体的に制御部11は、クラス理解度θcが低いクラスに属する学習者については、係数αiが小さくなるように計算する。これにより制御部11は、成績が低いクラスの学習者の定着度Qiを低く推定する。制御部11は、処理をステップS16に移行する。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the
The
なお、上記ではクラス理解度θcに応じて定着度Qiを推定したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばサーバ1は、学習者の学年が高くなるほど係数αiが小さくすることで、定着度Qiが低くなるように推定してもよい。これにより、高学年の学習者(生徒)については復習するタイミングを早め、低学年の学習者については復習するタイミングを遅らせる。このように、サーバ1は学習者の属性に応じて定着度Qiを推定することができればよく、定着度Qiの推定方法は特に限定されない。
In the above, the fixation degree Qi is estimated according to the class comprehension degree θc, but the present embodiment is not limited to this. For example, the
また、上記ではクラス理解度θcが一定値以下のクラス、つまり成績が悪いクラスについてのみ定着度Qiの重み付けを行ったが、クラス理解度θcが一定値以上のクラスについても定着度Qiの重み付けを行ってもよい。 Further, in the above, the fixation Qi is weighted only for the class in which the class comprehension θc is below a certain value, that is, the class with poor grades, but the fixation Qi is also weighted for the class in which the class comprehension θc is above a certain value. You may go.
以上より、本実施の形態2によれば、学習者の属性に応じて定着度Qiを推定することで、学習環境や状況に応じて復習のタイミングを調整することができる。 From the above, according to the second embodiment, the review timing can be adjusted according to the learning environment and the situation by estimating the fixation degree Qi according to the attributes of the learner.
(実施の形態3)
実施の形態2では、学習者の属性に応じて復習問題を送信するタイミングを決定した。本実施の形態では、テスト項目の属性に応じて復習問題を送信するタイミングを決定する形態について述べる。
図15は、実施の形態3に係る送信テーブル144のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。本実施の形態に係る送信テーブル144は、クラス理解度θcに代えて、科目理解度θsを記憶している。科目理解度θsは、各科目のテストから分析される学習者の科目別の理解度θsである。送信テーブル144は、科目理解度θsと対応付けて、科目理解度θsに応じた係数αiの計算方法を記憶している。例えば送信テーブル144は、科目理解度θsが一定値以下(本実施の形態ではθsが0以下)である場合、科目理解度θsが低いほど係数αiが小さくなるように規定する。つまり送信テーブル144は、苦手科目のテストの定着度Qiについては係数αiが小さくなるように規定する。
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the timing of transmitting the review question is determined according to the attributes of the learner. In this embodiment, a mode for determining the timing of transmitting the review question according to the attributes of the test items will be described.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the transmission table 144 according to the third embodiment. The transmission table 144 according to the present embodiment stores the subject comprehension degree θs instead of the class comprehension degree θc. The subject comprehension degree θs is the learner's comprehension degree θs for each subject analyzed from the test of each subject. The transmission table 144 stores a calculation method of the coefficient αi according to the subject comprehension degree θs in association with the subject comprehension degree θs. For example, the transmission table 144 defines that when the subject comprehension degree θs is a certain value or less (in the present embodiment, θs is 0 or less), the coefficient αi becomes smaller as the subject comprehension degree θs is lower. That is, the transmission table 144 stipulates that the coefficient αi is small for the fixing degree Qi of the test of the weak subject.
サーバ1は、学習者が受けたテストの属性に応じて定着度Qiを計算する。具体的にサーバ1は、送信テーブル144を参照し、科目別の定着度Qiを計算する。例えばサーバ1は、苦手科目(θsが0以下の科目)については係数αiが小さくなるように計算し、定着度Qiを低く見積もって計算する。これによりサーバ1は、苦手科目に係る復習問題の送信タイミングを早める。苦手科目の復習問題を早期に送信することで、サーバ1は、苦手科目における学習のつまづき防止を図る。クラス理解度θcに代えて科目理解度θsを採用する点以外は実施の形態2とほぼ同様であるため、本実施の形態では詳細な図示及び説明を省略する。
The
図16は、実施の形態3に係るサーバ1が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。IRT分析結果に応じて復習問題を抽出した後(ステップS14)、サーバ1の制御部11は、以下の処理を実行する。
制御部11は、テスト項目の属性に応じて、学習者毎にテスト項目の現在の定着度を推定する(ステップS301)。例えば制御部11は、各学習者が受けたテストの科目に応じて定着度Qiを推定する。具体的に制御部11は、解答DB142を参照し、学習者の科目別理解度θsを科目別に特定する。制御部11は送信テーブル144を参照し、科目理解度θsに応じて係数αiを計算する。具体的に制御部11は、科目理解度θsが一定値以下である場合、科目理解度θsが低いほど係数αiが小さくなるように計算する。これにより制御部11は、苦手科目の定着度Qiを低く推定する。制御部11は、処理をステップS16に移行する。
FIG. 16 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the
The
なお、上記では科目別に定着度Qiを推定することにしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えばサーバ1は、テスト項目の種別(例えば問題形式)に応じて定着度Qiを推定してもよい。具体的にサーバ1は、「知識」を問う問題、「技能」を問う問題、「考え方」を問う問題など、問題の種別毎にIRT分析を行い、学習者の理解度θiを種別毎に分析する。サーバ1は、問題の種別に応じた理解度θiに基づき、係数αiを計算する。このように、サーバ1はテスト項目の属性に応じて定着度Qiを推定することができればよく、テストの属性は科目に限定されない。
In the above, the retention Qi is estimated for each subject, but the present embodiment is not limited to this. For example, the
以上より、本実施の形態3によれば、テスト項目の属性に応じて定着度Qiを推定することで、学習者の能力に応じたタイミングで復習を促すことができる。 From the above, according to the third embodiment, by estimating the fixation degree Qi according to the attributes of the test items, it is possible to encourage the review at the timing according to the learner's ability.
(実施の形態4)
本実施の形態では、IRTの分析結果に応じて復習問題の送信タイミングを決定する形態について述べる。
図17は、実施の形態4に係る送信テーブル144のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。本実施の形態に係る送信テーブル144は、テスト項目の項目特性に応じて係数αiを規定する。例えば送信テーブル144は、テスト項目の識別力ajに応じて係数αiを規定する。具体的には、送信テーブル144は、識別力ajが0.3~2.0の理想的な数値範囲に近いほど係数αiが小さくなるように規定している。これによりサーバ1は、識別力ajが理想的な数値範囲に近いほど定着度Qiを低く計算し、早いタイミングで復習問題を学習者に送信する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a mode for determining the transmission timing of the review question according to the analysis result of the IRT will be described.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the transmission table 144 according to the fourth embodiment. The transmission table 144 according to the present embodiment defines the coefficient αi according to the item characteristics of the test items. For example, the transmission table 144 defines the coefficient αi according to the discriminating power aj of the test item. Specifically, the transmission table 144 stipulates that the coefficient αi becomes smaller as the discriminating power aj approaches the ideal numerical range of 0.3 to 2.0. As a result, the
図18は、実施の形態4に係る復習問題の送信処理について説明するための説明図である。実施の形態1においてサーバ1は、項目特性が理想的な数値範囲にあるテスト項目についてのみ復習問題を抽出し、学習者に送信するものとした。一方、本実施の形態においてサーバ1は、テスト項目の項目特性に応じて重み付けを行い、良好な項目特性を有するテスト項目から優先的に復習問題を送信する。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the transmission process of the review question according to the fourth embodiment. In the first embodiment, the
具体的にサーバ1は、テストで出題された各テスト項目の解答についてIRT分析を行い、識別力aj、困難度bj等の項目特性を特定する。これによりサーバ1は、図18に示すように、各テスト項目の項目特性曲線を得る。ここで、図18に示すように、識別力ajが理想的な数値範囲にあり、曲線がS字カーブを描くテスト項目(図18左の上段)と、識別力ajが理想的な数値範囲からわずかに外れ、曲線がなだらかになっているテスト項目(図18左の中段)と、識別力ajが極端に小さく、識別力がないテスト項目(図18左の下段)とがあるものとする。この場合にサーバ1は、各テスト項目の識別力ajに応じて、復習問題の送信タイミング、及び送信の有無を決定する。
Specifically, the
例えばサーバ1は、送信テーブル144を参照し、図18上段に示す理想的なテスト項目について係数αiの重み付けを行い、定着度Qiを低く推定する。これによりサーバ1は、早いタイミングで復習問題を送信する。一方、サーバ1は、図18中段に示すテスト項目については、識別力ajが理想的な数値範囲から外れているため、図18上段のテスト項目に比べて係数αiが大きくなるように計算する。これによりサーバ1は、図18上段のテスト項目よりも遅れて復習問題を学習者に送信する。また、サーバ1は、図18下段のテスト項目については、識別力ajがないため、復習すべきテスト項目として採用せず、復習問題を送信しない。このようにサーバ1は、テスト項目の項目特性が理想的な数値であるか否かの度合いに応じて復習問題の送信タイミング、及び送信の有無を決定する。これにより、復習する上で妥当なテスト項目について優先的に復習が促され、より効率的な学習を支援することができる。
For example, the
図19は、実施の形態4に係るサーバ1が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。IRT分析結果に応じて復習問題を抽出した後(ステップS14)、サーバ1の制御部11は、以下の処理を実行する。
制御部11は、ステップS13で分析したテスト項目の項目特性に応じて、テスト項目の現在の定着度を推定する(ステップS401)。例えば制御部11は、テスト項目の識別力ajに応じて定着度Qiを推定する。具体的には、制御部11は送信テーブル144を参照し、識別力ajが理想的な数値範囲に近いほど係数αiが小さくなるように計算する。これにより制御部11は、良好な項目特性を有するテスト項目の定着度Qiを低く計算する。制御部11は、ステップS401で推定した定着度に応じて、復習問題を送信するタイミングであるか否かを判定する(ステップS402)。例えば制御部11は、定着度Qiが所定値以下になったか否かを判定する。送信するタイミングでないと判定した場合(S402:NO)、制御部11は処理をステップS401に戻す。送信するタイミングであると判定した場合(S402:YES)、制御部11は、定着度が所定値以下となったテスト項目の復習問題を送信する(ステップS403)。
FIG. 19 is a flowchart showing an example of a processing procedure executed by the
The
制御部11は、ステップS14で抽出した全ての復習問題について送信を完了した否かを判定する(ステップS404)。送信を完了していないと判定した場合(S404:NO)、制御部11は、処理をステップS401に戻す。これにより制御部11は、復習問題を未送信のテスト項目について現在の定着度Qiを再計算し、定着度Qiが所定値以下となったタイミングで随時送信する。全ての復習問題の送信を完了したと判定した場合(S404:YES)、制御部11は一連の処理を終了する。
The
以上より、本実施の形態4によれば、テスト項目の項目特性に応じて定着度Qiを推定することで、復習すべきテスト項目を順位付けすることができる。 From the above, according to the fourth embodiment, the test items to be reviewed can be ranked by estimating the fixing degree Qi according to the item characteristics of the test items.
(実施の形態5)
図20は、上述した形態のサーバ1の動作を示す機能ブロック図である。制御部11がプログラムPを実行することにより、サーバ1は以下のように動作する。収集部201は、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集する。記憶部202は、収集した前記複数の学習者の解答を記憶する。分析部203は、前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の項目特性を分析する。送信部204は、分析した項目特性に応じて復習問題を送信する。
(Embodiment 5)
FIG. 20 is a functional block diagram showing the operation of the
本実施の形態5は以上の如きであり、その他は実施の形態1から4と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 Since the fifth embodiment is as described above and the other parts are the same as those of the first to fourth embodiments, the corresponding parts are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 サーバ(学習支援装置)
11 制御部
12 記憶部
P プログラム
13 通信部
14 大容量記憶装置
141 学習者DB
142 解答DB
143 問題DB
144 送信テーブル
2 端末装置
1 server (learning support device)
11
142 Answer DB
143 Problem DB
144 Transmission table 2 Terminal device
Claims (8)
収集した前記複数の学習者の解答を記憶する記憶部と、
前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析する分析部と、
分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する送信部と
を備えることを特徴とする学習支援装置。 A collection department that collects answers to test items by multiple learners,
A storage unit that stores the collected answers of the plurality of learners,
Based on the answers of the plurality of learners, an analysis unit that analyzes the discriminating power of the problem from the item characteristics according to the learner's understanding level and the correct answer rate of the test item, and the analysis unit.
A learning support device including a transmission unit that transmits a question satisfying a predetermined condition according to the discriminating power in the analyzed item characteristics as a review question.
前記分析部が分析した項目特性に応じて、前記復習問題を抽出する抽出部と
を備え、
前記送信部は、前記抽出部が抽出した前記復習問題を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の学習支援装置。 A second storage unit that stores the review questions corresponding to the test items,
It is equipped with an extraction unit that extracts the review questions according to the item characteristics analyzed by the analysis unit.
The learning support device according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the review question extracted by the extraction unit.
前記学習者夫々の解答の正誤、及び前記解答日時からの経過時間に基づき、前記学習者毎に前記テスト項目の現在の定着度を推定する推定部を備え、
前記送信部は、前記定着度に応じたタイミングで前記復習問題を送信する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の学習支援装置。 The storage unit stores the answers of the plurality of learners in association with the answer date and time when each of the learners gave an answer.
Each learner is provided with an estimation unit that estimates the current degree of fixation of the test item based on the correctness of each learner's answer and the elapsed time from the answer date and time.
The learning support device according to claim 1 or 2, wherein the transmission unit transmits the review question at a timing corresponding to the degree of fixation.
ことを特徴とする請求項3に記載の学習支援装置。 The learning support device according to claim 3, wherein the estimation unit estimates the degree of fixation according to the attributes of the learner.
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の学習支援装置。 The learning support device according to claim 3 or 4, wherein the estimation unit estimates the degree of fixation according to the attributes of the test item.
ことを特徴とする請求項3~5のいずれか1項に記載の学習支援装置。 The learning support device according to any one of claims 3 to 5, wherein the estimation unit estimates the degree of fixation according to the item characteristics analyzed by the analysis unit.
前記学習支援装置は、
前記端末装置から、複数の学習者によるテスト項目への解答を収集する収集部と、
収集した前記複数の学習者の解答を記憶する記憶部と、
前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析する分析部と、
分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する送信部と
を備えることを特徴とする学習支援システム。 A learning support system having a learning support device and a terminal device that communicates with the learning support device.
The learning support device is
A collection unit that collects answers to test items by multiple learners from the terminal device,
A storage unit that stores the collected answers of the plurality of learners,
Based on the answers of the plurality of learners, an analysis unit that analyzes the discriminating power of the problem from the item characteristics according to the learner's understanding level and the correct answer rate of the test item, and the analysis unit.
A learning support system including a transmitter that transmits a question satisfying a predetermined condition according to the discriminating power in the analyzed item characteristics as a review question.
収集した前記複数の学習者の解答を記憶部に記憶し、
前記複数の学習者の解答に基づき、前記テスト項目の学習者の理解度と正解率とに応じた項目特性から問題の識別力を分析し、
分析した項目特性における前記識別力に応じて所定の条件を満たす問題を復習問題として送信する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 Collecting answers to test items by multiple learners,
The collected answers of the plurality of learners are stored in the storage unit, and the answers are stored.
Based on the answers of the plurality of learners, the discriminating power of the problem is analyzed from the item characteristics according to the learner's understanding level and the correct answer rate of the test item.
A program characterized by having a computer execute a process of transmitting a question satisfying a predetermined condition according to the discriminating power in the analyzed item characteristics as a review question.
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