JPH08278745A - 教育装置及び教育方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 学習者が学習課題を完全に記憶したか否かを
チェックし、記憶が不完全な場合には、連続して反復学
習をさせることにより学習を完成させると共に、学習者
個別の忘却曲線を測定し、この忘却曲線に基づいて復習
及び学習させることによって、学習者に学習課題を確実
に記憶させる。 【構成】 テストを出題する出題手段１０１と、該出題
手段１０１により出題されたテストに対して解答する解
答手段１０２と、該解答手段１０２による解答の正誤を
判定する採点手段１０３と、忘却曲線を測定する忘却曲
線測定手段１０４と、測定された忘却曲線に沿って復習
テストを出題する時刻を決定する復習時刻決定手段１０
５と、該決定手段１０５により決定された復習テストの
出題時刻の到来を告知する復習時刻告知手段１０６とが
配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は教育装置及び教育方法に
関し、特に学習者の復習を効果的にサポートする教育装
置及び教育方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の教育装置は様々な用途で利用され
てきている。大きく分類すると、次の３つの用途で利用
されている。

【０００３】（１）ドリル：完全に修得する必要がある
項目に関し、繰り返し演習するものであり、修得できる
まで何回でも類似の問題が出題される。また、学習成果
に応じて次に与える問題の難易度を調節する機能を持っ
ている場合もある。

【０００４】（２）個別指導：この様式は、教育機器が
一つの学習単元の指導をし、問題を出し、解答させ、解
答に対するコメント（正誤や励ましなどの応答）を出力
し、次に適した問題を選んで提示する様式である。

【０００５】（３）実験サポート：物理現象や化学の現
象を模擬し、実際の実験結果との照合を取り、現象の理
解を助ける。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の教育機器は、ド
リル、個別指導、実験サポートの各分野において効果を
上げてきたが、学習者の個性に合わせて教育方針を柔軟
に変更する家庭教師的な柔らかさに欠けていた。特に、
学習計画の立案や管理が、学習者や教師に任さられてい
るものが多いため、学習者や教師に学習計画を立案する
負荷を与えたり、学習計画の管理がうまくできなかった
学習者は、一度学んだことの復習を怠り、記憶が薄れて
しまったり、忘却してしまったり、また最適な復習の周
期がわからずに、常に不安をかかえながら学習を続けな
ければならないという不目由な状況に置かれる場合があ
る。

【０００７】これを解決するには、人間の記憶特性に従
って、復習のステップを設定することが有効であること
が知られている。

【０００８】人間がある事柄を学習する際には、まずそ
の事柄は短期記憶に貯えられ、その後に長期記憶に移動
され、長期に渡り保持されるということが知られてい
る。また、短期記憶に維持されている期間が長い程、長
期記憶での記憶保持が安定することが知られており、学
習の際の反復学習が有効であることが分かる。更に、長
期記憶は、忘却曲線と呼ばれる関数に従って指数関数的
に減少することが知られている。これは言い換えれば、
所定の事柄に対する記憶は、学習した直後ほど忘れやす
く、また一定期間を経たあとに保持されている記憶はほ
ぼ定着したものと見なせるということである。

【０００９】これ以降、本明細書においては、学習した
直後の記憶が急激に減少していく期間を記憶低減期、記
憶後一定期間を経過し記憶がほぼ安定した状態を記憶安
定期、また学習終了の時点より記憶低減期の終わる時点
までの期間を記憶低減期間と呼ぶ。

【００１０】また、特開平６−２７８６７号公報には、
学習者の忘却曲線に沿った周期で復習をさせる方法、装
置が開示されているが、この方法、装置には、学習時に
学習者が学習課題を完全に理解して記憶したか否かをチ
ェックする手段がないため、学習が不完全だったために
記憶に失敗した事柄と、一度記憶したが、時間とともに
記憶が劣化した事柄とが混在し、正確な忘却曲線が測定
できない。

【００１１】本発明は、学習者が学習課題を完全に理解
して記憶したか否かをチェックし、記憶が不完全な場合
には連続して反復学習をさせることにより学習を完成さ
せると共に、学習者個別の正確な忘却曲線を測定し、こ
の周期に沿って復習を行なわせて復習時にも学習を完成
させることによって、学習者の記憶に学習課題を確実に
定着させることを目的としている。さらに、復習テスト
を行なうべき時刻の到来を自動的に告知することによ
り、復習のスケジュールを立案・管理する作業から、学
習者を解放することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、学習者に課題を記憶させるための教育装置であ
って、前記課題に関するテストを出題する出題手段と、
出題された前記テストに対して前記学習者が解答を入力
するための解答手段と、入力された前記解答の正誤を判
定する採点手段と、前記解答の正誤及び経過した時間か
ら前記学習者の忘却曲線を測定する忘却曲線測定手段
と、測定された前記忘却曲線に基づいて復習テストを出
題する時刻を決定する復習時刻決定手段と、決定された
前記復習テストの出題時刻の到来を告知する復習時刻告
知手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の教
育装置によって達成される。

【００１３】本発明によれば、前述の目的は、学習者に
課題を記憶させるための教育方法であって、前記課題に
関するテストを出題する出題ステップと、出題された前
記テストに対して前記学習者が解答を入力する解答ステ
ップと、入力された前記解答の正誤を判定する採点ステ
ップと、前記解答の正誤及び経過した時間から前記学習
者の忘却曲線を測定する忘却曲線測定ステップと、前記
課題が記憶されるまで所定の時間間隔で繰り返して反復
学習させる反復学習強制ステップと、前記課題の記憶後
に前記忘却曲線に基づいて算出された周期で復習させる
周期的復習強制ステップとを備えることを特徴とする請
求項２に記載の教育方法によって達成される。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の教育装置においては、出題手
段によりテストが出題され、出題されたテストに対する
解答が解答手段によって学習者から入力され、入力され
た解答の正誤が採点手段により判定され、忘却曲線測定
手段により忘却曲線が測定され、復習時刻決定手段によ
り測定された忘却曲線に沿って復習テストを出題する時
刻が決定され、決定された復習テストの出題時刻の到来
が復習時刻告知手段により告知される。これにより、短
期記憶の維持時間を長くすることができ、長期記憶での
記憶保持を安定させることができる。また、一度学習さ
れた学習課題に対する復習テストは、その学習者固有の
忘却曲線に沿って出題されるので、学習者の記憶に定着
した事柄と未定着の事柄を確実に識別することができ
る。更に、復習テストを行なうべき時刻の到来を自動的
に告知することができ、復習のスケジュールを立案・管
理する作業から、学習者を解枚することができる。

【００１５】請求項２に記載の教育方法においては、出
題ステップにおいてテストが出題され、解答ステップに
おいて出題されたテストに対して解答され、採点ステッ
プにおいて解答の正誤が判定され、忘却曲線測定ステッ
プにおいて忘却曲線が測定され、反復学習強制ステップ
において所定の学習が完成するまで連続して反復学習さ
せられ、周期的復習強制ステップにおいて忘却曲線に沿
った周期で復習させられる。これにより、短期記憶の維
持時間を長くすることができ、長期記憶での記憶保持を
安定させることができる。また、一度学習された学習課
題に対する復習テストは、その学習者固有の忘却曲線に
沿って出題されるので、学習者の記憶に定着した事柄と
未定着の事柄を確実に識別することができ、未定着の事
柄に関しては、学習者固有の忘却曲線に基づいて算出さ
れた周期に沿って、復習テストとその学習ステップが繰
り返されることによって、その学習課題が学習者の記憶
に確実に定着される。更に、学習者に自動的に復習をさ
せることができ、復習のスケジュールを立案・管理する
作業から、学習者を解枚することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の学習装置の実施例を図を参照
しながら説明する。

【００１７】本実施例の教育装置は、図１に示すような
制御系を有しており、この制御系はテストを出題する出
題手段１０１と、該出題手段１０１により出題されたテ
ストに対して学習者が解答を入力するための解答手段１
０２と、該解答手段１０２による解答の正誤を判定する
採点手段１０３と、忘却曲線を測定する忘却曲線測定手
段１０４と、測定された忘却曲線に沿って復習テストを
出題する時刻を決定する復習時刻決定手段１０５と、該
決定手段１０５により決定された復習テストの出題時刻
の到来を告知する復習時刻告知手段１０６とにより構成
されている。

【００１８】本実施例の学習装置は、図２に示すような
外観を有しており、装置本体上面に、電源をオン、オフ
するための電源スイッチ２０１と、記憶テストモードを
選択するための記憶テストモード選択キー２０２と、テ
ストモードを選択するためのテストモード選択キー２０
３と、復習テストモードを選択するための復習テストモ
ード選択キー２０４と、解答手段として、解答選択結果
を確定するための解答選択結果確定キー２０６、後戻り
キー２０７、解答を選択する数字キー２０８、及び一度
選択した解答を訂正するキャンセルキー２０９と、表示
手段として、出題や解答の際に画像を表示する表示部２
０５、復習時刻の到来を告知するスピーカー２１０、及
び復習時刻の到来を告知するランプ２１１とを備えてい
る。

【００１９】次に、本実施例の動作を図３から図８まで
のフローチャートに沿って説明する。 最初に、図３を
参照しながら本実施例の動作のメインルーチンを説明す
る。

【００２０】電源スイッチ２０１がオンされると、学習
装置を使用する学習者固有の忘却曲線を測定済みか否か
が判断され（ステップＳ３０１）、忘却曲線を測定済み
でないと判断した場合に学習者により記憶テストモード
選択キー２０２が押されると、記憶低減期を算出する記
憶テストモードが行われる（ステップＳ３０２）。次
に、記憶テストモードで誤った問題に対して「問題−正
解」のセットを学習者に提示して学習を促し、所定時間
の経過後に確認テストを行う学習モードが行われる（ス
テップＳ３０３）。更に、忘却曲線を測定する忘却曲線
測定モードが行われ（ステップＳ３０４）、忘却曲線が
算出される。

【００２１】また、上述ステップＳ３０１において、既
に忘却曲線を測定済みであると判断された場合に学習者
によりテストモードキー２０３が押されると、テストモ
ードが起動されてテストが行われる（ステップＳ３０
５）。そして、学習者がすべての問題に正解したか否か
が判断され（ステップＳ３０６）、全問正解の場合はテ
ストモードは終了される。また、全問正解でない場合、
不正解の問題の学習課題を学習者に学習させるため、自
動的に学習モードが起動される（ステップＳ３０７）。
学習モードにより学習者の学習が終了したら、自動的に
復習テストモードが起動され（ステップＳ３０８）、学
習モードで学習した学習課題が記憶に定着したか否か
が、記憶低減期間の後に復習テストを行うことにより確
認される。すなわち、全問正解するまで学習モードと復
習テストモードとが繰り返される。

【００２２】次に、記憶テストモードについて図４のフ
ローチャートに沿って詳細に説明する。

【００２３】記憶テストとは、学習者固有の忘却曲線を
測定し、記憶低減期間を算出するために行なうテストで
ある。学習者にある学習課題が与えられ、その学習課題
の学習が一度終了した後、一定の周期で忘却曲線測定テ
ストが反復して行なわれ、その学習課題の記憶保持率の
推移が記録され、この記録より記憶低減期間が算出され
る。

【００２４】記憶テストは以下の通り行なわれる。

【００２５】学習者によりまず教育装置の電源スイッチ
２０１が押下され、電源が投入される。次に、記憶テス
トモード選択キー２０２が押下されると、記憶テストモ
ードが起動される。記憶テストモードでは、問題が１問
づつ、多選択肢形式で表示部２０５に表示される（ステ
ップＳ４０１）。学習者は正解と判断した選択肢の番号
に対応した数字キー２０８を押下して解答を選択し、確
定キー２０６の押下により確定する（ステップＳ４０
２）。解答は採点手段１０３により採点される（ステッ
プＳ４０３）。学習者の誤りの数が予め決められた数
（例えば１０個）に到達したら（ステップＳ４０４）、
記憶テストは終了され、その後自動的に学習モード（図
５参照）が起動される。

【００２６】学習モードでは、記憶テストモードで誤っ
た問題に対し、「問題−正解」のセットが学習者に提示
されて学習がうながされ、一定期間の後に確認のテスト
が行なわれるというルーチンが反復されることにより、
学習が完成される。

【００２７】ここで、図５のフローチャートに沿って学
習モードを詳細に説明する。

【００２８】まず、記憶テストモードで誤った問題に対
し、「問題−正解」のセットが一定の短時間（例えば３
０秒）表示される（ステップＳ５０１）。学習者はこれ
を記憶するよう努める（ステップＳ５０２）。一定の短
時間が経過すると、次の「問題−正解」のセットが提示
される。全ての「問題−正解」のセットの提示が終了し
たら（ステップＳ５０３）、一定時間（例えば１０分）
経過後（ステップＳ５０４）、スピーカー２１０からの
アラーム音とランプ７１１の点減による告知とともに
（ステップＳ５０５）、確認のテストが再出題される
（ステップＳ５０６）。再出題された問題に学習者が解
答すると（ステップＳ５０７）、未出題の問題があるか
否か判断され（ステップＳ５０８）、未出題の問題があ
ると判断された場合、上述ステップＳ５０６へ戻る。ま
た、未出題の問題がないと判断された場合、全問正解か
否か判断され（ステップＳ５０９）、ここでまた不正解
だった問題があれば、ステップＳ５０１へ戻り、ステッ
プＳ５０１〜Ｓ５０９の動作が、学習者が正解できるま
で繰り返される。全ての問題について学習者が正解でき
たら、この学習課題に対する学習は完成する。復習時刻
決定に用いるため、学習完成の時刻が記録される（ステ
ップＳ５１０）。

【００２９】学習モードが終了すると、忘却曲線測定モ
ード（図６）が自動的に起動される。忘却曲線測定モー
ドでは、学習モードでの学習完成後、一定の周期で同一
のテストが何回か出題され、成績すなわち記憶保持率の
推移が記録され、この記録から、学習者固有の記憶低減
期間が算出される。

【００３０】次に、図６のフローチャートに沿って忘却
収線測定モードの動作について詳細に説明する。

【００３１】学習モードでの学習が完成した時刻、また
は前回の忘却曲線測定テストの終了時刻より予め決めら
れた時間が経過したら（ステップＳ６０１）、スピーカ
ー２１０からのアラーム音とランプ２１１の点減によ
り、忘却曲線測定テストの開始時刻の到来が告知される
（ステップＳ６０２）。そして、問題が１問ずつ、多肢
選択形式で表示部２０５に表示される（ステップＳ６０
３）。学習者は正解と判断した選択肢の番号に対応した
数字キー２０８を押下して解答を選択し、確定キー２０
６の押下により確定する（ステップＳ６０４）。数字キ
ー２０８の押下による解答は、採点手段１０３により採
点される（ステップＳ６０５）。学習者が全ての問題に
解答すると（ステップＳ６０６）、正解率が算出される
（ステップＳ６０７）。

【００３２】正解率の低減が停止したら、すなわち、同
一の正解率が連続して記録されたら、記憶は安定期に入
ったと見なすことができる。本実施例では、同一正解率
が３回続いたら記憶が安定期に入ったと見なす。このた
め、算出された正解率は前回、前々回の忘却曲線測定テ
ストの正解率と比較される。忘却曲線測定テストの出題
回数が３回未満の場合は、記憶が安定期に入ったか否か
は判定されない。

【００３３】正解率が前回、前々回の忘却曲線測定テス
トの正解率と一致した場合は（ステップＳ６０８〜Ｓ６
０９）、記憶は安定期に入ったと判定され（ステップＳ
６１１）、学習が完成した時刻と前々回の忘却曲線測定
テストの開始時刻との時間差が、記憶低減期間として算
出され（ステップＳ６１２）、忘却曲線測定モードは終
了される。

【００３４】前回、前々回の忘却曲線測定テストの正解
率と一致しなかった場合は（ステップＳ６０８〜Ｓ６０
９）、未だ記憶は低減期にあると判定され（ステップＳ
６１０）、ステップＳ６０１〜６０９が、記憶が安定期
に入ったと判断されるまで繰り返される。

【００３５】次に、忘却曲線が測走済みの場合に実施さ
れるテストモードの動作を図７のフローチャートに沿っ
て説明する。

【００３６】学習者により教育装置の電源スイッチ２０
１が押下され、電源が投入される。そして、テストモー
ド選択キー２０３が押下されると、テストモードが起動
される。テストモードでは、問題が１問ずつ、多肢選択
形式で表示部２０５に表示される（ステップＳ７０
１）。学習者は正解と判断した選択肢の番号に対応した
数字キー２０８を押下して解答を選択し、確定キー２０
６の押下により確定する（ステップＳ７０２）。数字キ
ー２０８の押下による解答は、採点手段１０３により採
点される（ステップＳ７０３）。問題の数が予め決めら
れた数（例えば１０個）に到達したら（ステップＳ７０
４）、出題は終了される。学習者が全ての問題に正解し
た場合は（ステップＳ７０５）、その時点でテストモー
ドは終了される。また、不正解だった問題があった場合
は、その問題の学習課題を学習者に学習させるため、自
動的に学習モード（図５参照）が起動される。

【００３７】学習モードの動作は既に述べた通りであ
る。

【００３８】学習モードにより学習者の学習が完成した
ら自動的に復習テストモード（図８参照）が起動され
る。

【００３９】復習テストモードでは、学習モードで学習
した学習課題が記憶に定着したか否かが、記憶低減期間
の後に復習テストを行なうことにより確認される。

【００４０】ここで、図８のフローチャートに沿って復
習テストモードの動作について説明する。 学習モード
により学習者の学習が完成した時刻より、記憶低減期間
が経過したら（ステップＳ８０１）、スピーカー２１０
からのアラーム音とランプ２１１の点減により復習テス
トの開始時刻の到来が告知される（ステップＳ８０
２）。学習者は電源スイッチ２０１の押下により電源を
投入し、復習テストモード選択キー２０４が押下される
と、復習テストモードが起動される。復習テストモード
では、問題が１問ずつ、多肢選択形式で表示部２０５に
表示される（ステップＳ８０３）。学習者は正解と判断
した選択肢の番号に対応した数字キー２０８を押下して
解答を選択し、確定キー２０６の押下により確定する
（ステップＳ８０４）。数字キー２０８の押下による解
答は、採点手段１０３により採点される（ステップＳ８
０５）。問題の数が予め決められた数（例えば１０個）
に到達したら（ステップＳ８０６）、出題は終了され
る。学習者が全ての問題に正解した場合は（ステップＳ
８０７）、その時点でテストモードは終了される。ま
た、不正解だった問題があった場合は、その問題の学習
課題を学習者に学習させるため、自動的に学習モード
（図５参照）が起動され、そのテストの学習課題は再学
習され、再学習の完成後、再び記憶低減期間が経過した
後に復習テストが行なわれる。復習テストは、全問正解
するまで、記憶低減期間に沿った周期で出題され続け
る。

【００４１】以上説明したように、本実施例によれば、
学習時に学習者が学習課題を完全に理解して記憶したか
否かがチェックされ、記憶が不完全な場合には、連続し
て反復学習が行われ、学習が完成させらることにより、
正確な忘却曲線を測定することができる。また、学習時
に連続して反復学習をさせることにより、短期記憶の維
持時間を長くすることができ、長期記憶での記憶の安定
を得ることができる。さらに、学習者固有の忘却曲線に
従って、学習者の記憶の状態が記憶低減期を経過して記
憶安定期に入った後に、一度学習された学習課題に関わ
る復習テストを出題することにより、学習者の記憶に定
着した事柄と未定着の事柄とを確実に識別することがで
きる。そして、学習者の記憶に未定着の事柄に関して
は、学習者固有の記憶低減期間という周期に沿って、復
習テストと学習とを繰り返すことによって、学習者に学
習課題を確実に記憶させることができる。更に、復習テ
ストを行なうべき時刻の到来を自動的に告知することが
でき、復習のスケジュールを立案・管理する作業から、
学習者を解放することができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載の教育装置によれば、短
期記憶の維持時間を長くすることができ、長期記憶での
記憶保持を安定させることができる。また、一度学習さ
れた学習課題に対する復習テストは、その学習者固有の
忘却曲線に沿って出題されるので、学習者の記憶に定着
した事柄と未定着の事柄を確実に識別することができ
る。更に、復習テストを行なうべき時刻の到来を自動的
に告知することができ、復習のスケジュールを立案・管
理する作業から、学習者を解枚することができる。

【００４３】請求項２に記載の教育方法によれば、短期
記憶の維持時間を長くすることができ、長期記憶での記
憶保持を安定させることができる。また、一度学習され
た学習課題に対する復習テストは、その学習者固有の忘
却曲線に沿って出題されるので、学習者の記憶に定着し
た事柄と未定着の事柄を確実に識別することができ、未
定着の事柄に関しては、学習者固有の忘却曲線に基づい
て算出された周期に沿って、復習テストとその学習ステ
ップが繰り返されることによって、その学習課題が学習
者の記憶に確実に定着される。更に、学習者に自動的に
復習をさせることができ、復習のスケジュールを立案・
管理する作業から、学習者を解枚することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教育装置の制御系を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の教育装置の外観を示す図である。

【図３】本発明の実施例の教育装置の全体の動作を示す
フローチャートである。

【図４】図３の記憶テストモードの動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】図３の学習モードの動作を示すフローチャート
である。

【図６】図３の忘却曲線測定モードの動作を示すフロー
チャートである。

【図７】図３のテストモードの動作を示すフローチャー
トである。

【図８】図３の復習テストモードの動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】 101 出題手段 102 解答手段 103 採点手段 104 忘却曲線測定手段 105 復習時刻決定手段 106 復習時刻告知手段 107 表示手段 201 電源スイッチ 202 記憶テストモード選択キー 203 テストモード選択キー 204 復習テストモード選択キー 205 表示部 206 確定キー 207 後戻りキー 208 数字キー 209 キャンセルキー 210 スピーカー 211 ランプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 学習者に課題を記憶させるための教育装
   置であって、前記課題に関するテストを出題する出題手
   段と、出題された前記テストに対して前記学習者が解答
   を入力するための解答手段と、入力された前記解答の正
   誤を判定する採点手段と、前記解答の正誤及び経過した
   時間から前記学習者の忘却曲線を測定する忘却曲線測定
   手段と、測定された前記忘却曲線に基づいて復習テスト
   を出題する時刻を決定する復習時刻決定手段と、決定さ
   れた前記復習テストの出題時刻の到来を告知する復習時
   刻告知手段とを備えることを特徴とする教育装置。
2. 【請求項２】 学習者に課題を記憶させるための教育方
   法であって、前記課題に関するテストを出題する出題ス
   テップと、出題された前記テストに対して前記学習者が
   解答を入力する解答ステップと、入力された前記解答の
   正誤を判定する採点ステップと、前記解答の正誤及び経
   過した時間から前記学習者の忘却曲線を測定する忘却曲
   線測定ステップと、前記課題が記憶されるまで所定の時
   間間隔で繰り返して反復学習させる反復学習強制ステッ
   プと、前記課題の記憶後に前記忘却曲線に基づいて算出
   された周期で復習させる周期的復習強制ステップとを備
   えることを特徴とする教育方法。