WO2017199552A1 - 学習支援システム、学習支援方法、及び学習者端末 - Google Patents

学習支援システム、学習支援方法、及び学習者端末 Download PDF

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WO2017199552A1
WO2017199552A1 PCT/JP2017/009592 JP2017009592W WO2017199552A1 WO 2017199552 A1 WO2017199552 A1 WO 2017199552A1 JP 2017009592 W JP2017009592 W JP 2017009592W WO 2017199552 A1 WO2017199552 A1 WO 2017199552A1
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倫也 上田
渡辺 淳
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株式会社Z会
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Definitions

  • the present invention relates to an education support method and support device, and more particularly, to a support method and support device for supporting learning or utilization of a plurality of knowledge connections for a user.
  • Patent Document 1 An education service provided using a tablet for junior high school students and high school students has appeared (for example, Patent Document 1).
  • the content that the school should teach in each subject is determined by the course of study in Japan, and the composition of the unit of each subject is also determined.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to learn a plurality of knowledge connections for a user in an education support method and support device using a user terminal such as a tablet. Or to support utilization.
  • a first aspect of the present invention is a support method by a support device for supporting learning, wherein the support device stores knowledge learned by a user, and the user Determining whether there is a common feature between the newly learned knowledge and at least one of the knowledge that the user has already learned, and if there is a common feature, And causing the terminal of the user to present the presence of the feature.
  • the second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the feature includes at least one of a common concept and a thought type.
  • a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the determination is performed with reference to a feature table holding correspondence between knowledge and features.
  • the method further comprises a step of recommending to the user knowledge to be learned next based on the knowledge already learned by the user and the feature table. .
  • the determination is performed with reference to a learned knowledge table that holds learned knowledge for each user. To do.
  • a sixth aspect of the present invention in any one of the first to fifth aspects, in the step of presenting, a plurality of knowledge names, abbreviations, or names having a common feature on the display screen of the terminal. Including displaying a symbol together with the presence of the common feature.
  • the presence of the common feature includes being displayed by connecting names, abbreviations or symbols of the plurality of knowledges.
  • the plurality of knowledges are two or more knowledges, and names, abbreviations or symbols of the plurality of knowledges are connected in a ring shape.
  • the ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth aspect, the presence of the common feature is displayed by the name, abbreviation or symbol of the feature.
  • any one of the sixth to ninth aspects when the display of the presence of the common feature is selected, the explanation video or problem exercise of the feature is displayed on the terminal.
  • the method further includes the step of displaying at least one of these.
  • an eleventh aspect of the present invention is that, in any one of the first to tenth aspects, after the step of presenting, the terminal displays a commentary on the feature, and after the comment display, The method further includes a step of displaying a problem exercise related to the feature.
  • each piece of knowledge is composed of one or a plurality of learning units.
  • the thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to twelfth aspects, the knowledge of the learning target by the user belongs to any of a plurality of areas.
  • the common features belong to a first knowledge belonging to the first area and a second area different from the first area. It is common to the second knowledge.
  • the common features are predetermined in a time-series manner of learning in the same area as the first knowledge and the first knowledge. It is common to the second knowledge which is separated by more than one unit.
  • the computer functioning as a learning support apparatus has a common feature between knowledge newly learned by a user and at least one knowledge of knowledge already learned by the user.
  • the step of determining whether or not it exists and the step of presenting the presence of the feature on the display screen of the terminal of the user when there is a common feature are performed.
  • the seventeenth aspect of the present invention determines whether or not there is a common feature between knowledge newly learned by the user and at least one knowledge of knowledge already learned by the user, When a common feature exists, the presence of the feature is displayed on the display screen of the user terminal.
  • the user when there is a common feature between knowledge that a user has newly learned and one or more pieces of knowledge that the user has already learned, the user's By letting the terminal present a connection between multiple knowledges with common characteristics, when a connection is made between the learned knowledge, the student knows the existence of such connection efficiently, and You can learn how to use it.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the concept of “length and angle” and “similarity” is presented to a user as common features in one aspect of the present invention. It is a figure which shows the lecture top screen of a mathematics course.
  • each knowledge belongs to one of units in a plurality of areas.
  • Each knowledge is composed of one or more units or learning units.
  • the domain to which each knowledge belongs is algebra, analysis, geometry, and statistics. Algebra, geometry, and analysis are areas that are generally referred to as the three pillars of mathematics, but this aspect also includes statistics that the inventors believe will be important in future education. Biology and physics can also be included. It should be noted that in different aspects of the present invention, some subjects other than mathematics are used as learning modes, and some embodiments that use mathematics as a learning target also use divisions of regions different from the above. .
  • Algebra covers numbers, character formulas, equations, etc. Knowledge and units belonging to them include positive numbers and negative numbers, letters and formulas, linear equations, simultaneous equations, linear inequalities, expansion and factorization , Square roots, quadratic equations, quadratic inequalities, sets and logic, properties of integers, equations and proofs, complex numbers and equations, sequences of numbers, and the like.
  • the analysis is intended for functions, calculus, etc. as a method for capturing changes in events.
  • Knowledge or units belonging to this include functions / coordinate planes, proportional / inverse proportional, linear functions, quadratic functions, quadratic functions, etc.
  • Geometry is intended for elementary figures, coordinate planes, figures in space, and knowledge or units belonging to them include plane figures, space figures, plane figures and corners, triangles and squares, parallel lines and ratios, similarities, Circle, three-square theorem, circle-three-square theorem, space figure, Menelaus' theorem / Cheba's theorem, triangle five core, triangle ratio, figure and equation, plane vector, space vector and space coordinate, complex plane, 2 For example, a secondary curve.
  • the knowledge or unit included in this includes data organization, data analysis, number of cases, probability, probability and sequence, sample survey, statistical Guesses.
  • Each knowledge belonging to each area is associated with at least one other knowledge belonging to the same area, for example, associated in the order in which concepts are abstracted or developed.
  • FIG. 1 shows units of algebra, analysis, geometry, and statistical areas together with associations.
  • FIG. 6 shows “length and angle”, “ It shows the association of knowledge about the concept of “similarity”.
  • Some knowledge is associated with knowledge in different domains.
  • some knowledge may be associated with two or more pieces of knowledge that precede the learning in time series within the same area, and may be later in time series of learning in the same area.
  • Some are associated with more than one knowledge to run. Some are separated by a predetermined unit or more such as 2 units in time series. For example, the knowledge of “three squares theorem” in FIG.
  • the learned unit may be highlighted by highlighting or the like.
  • the unit where the connection occurs may be highlighted by blinking display or the like.
  • blinking display or the like For example, when “figure and equation” and “triangle ratio” have been learned, these are highlighted by highlighting or the like. Further, “trigonometric function” is highlighted by blinking display or the like. By doing so, the unit to be learned next can be easily grasped.
  • broken-line arrows indicate that the units are not necessarily related, but the knowledge included in the units is connected.
  • the support method according to this aspect can be realized by a support device configured by causing a computer connected to a computer network to execute a program for causing a computer to perform functions or processes described below.
  • a single computer is not necessarily required, and a plurality of communicable computers can be used, and a single program is not necessarily required.
  • FIG. 2 shows a support apparatus for supporting the learning or utilization of a plurality of knowledge connections for a user according to the present embodiment.
  • the support apparatus 200 includes a processing unit 201 such as a CPU, a communication unit 202 such as a communication interface, and a storage unit 203 such as a memory and a hard disk.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of the user terminal.
  • FIG. 4 shows a support method for supporting a user to learn or utilize a plurality of knowledge connections.
  • the storage unit 203 stores each knowledge that the user has already learned (S301). As an example, learning is performed by the communication unit 202 transmitting the problem data to the user terminal 210 including a terminal such as a tablet or a smartphone, and the user response data for the problem displayed on the display screen 211 of the user terminal 210 is transmitted to the communication unit.
  • the processing unit 201 determines whether the answer to the problem is correct based on the received response data, and transmits the comment data corresponding to the determination result to the user terminal 210 by the communication unit 202.
  • the processing unit 201 can further determine the correct answer rate from the answer data for a plurality of questions of the user, and calculate the degree of understanding of each user or each student.
  • the comment data to be transmitted to the user terminal 210 may be varied according to the user's understanding level. For learned knowledge, a learned knowledge table that holds a history for each user can be stored in the storage unit 203 or a storage device accessible from the support device 200.
  • FIG. 3 shows a functional block diagram of the user terminal 210.
  • the user terminal 210 includes a terminal communication unit 212, a terminal storage unit 213, a display unit 214, an input unit 215, and a terminal control unit 216.
  • the terminal communication unit 212 is an interface that communicates with an external device wirelessly or by wire to transmit and receive information.
  • the terminal communication unit 212 can transmit and receive information to and from the support apparatus 200 via a network.
  • the terminal storage unit 213 includes, for example, a primary storage device and a secondary storage device, and stores various information provided from the support device 200 and programs necessary for information processing.
  • the terminal storage unit 213 stores a learning application related to distance learning (hereinafter also referred to as a learning application).
  • the learning application can be acquired from a predetermined distribution server via a network, for example.
  • the operation according to the present embodiment of the user terminal 210 is realized in a state where the learning application is executed (activated).
  • the display unit 214 is a functional unit that displays various display screens on the display screen 211, and the display unit 214 and the display screen 211 correspond to a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, for example.
  • the input unit 215 is an input interface including a touch panel provided integrally with the display unit 214 and the display screen 211, for example, and performs an input operation such as a user tap on the user terminal 210 (hereinafter also referred to as user input). It is possible to accept.
  • the present invention is not limited to this.
  • the input unit 215 is provided separately from the display unit 214 and may be configured by a keyboard or a mouse.
  • the terminal control unit 216 includes a dedicated or general-purpose processor.
  • the terminal control unit 216 controls the operation of the entire user terminal 210. For example, the terminal control unit 216 performs transmission / reception of information via the network by the terminal communication unit 212. In addition, the terminal control unit 216 executes a learning application in accordance with a user operation.
  • the processing unit 201 determines whether there is a common feature with one or a plurality of pieces of knowledge that the user has already learned (S302).
  • common features include common concepts such as “length and angle” and “similarity”.
  • “Prospects” such as “Consider creating temporary criteria”, “Consider from conclusions”, “Consider the graphical meaning of expressions”, “Focus on symmetry”, etc.
  • FIG. 5 shows an example of the feature table.
  • a feature ID that uniquely identifies a record, a feature name, and each knowledge name are stored in the feature table in association with each other.
  • the feature table may cluster units and present units belonging to the same cluster in the same manner as the method using the feature table.
  • Clustering uses a known method such as the K-means method. For example, when solving a quadratic equation, if it is completed within one unit, the solution method is limited, but there are actually several solution methods such as factorization and square completion, and if you learn across units, Can understand the connections between units, and can comprehensively understand various approaches.
  • the communication unit 202 transmits data for presenting a connection between a plurality of pieces of knowledge having a common feature to the user terminal 210 (S303). Details of connection presentation will be described later.
  • the presentation of the common feature may be performed by displaying the presence of the feature in some form on the display screen 211 of the user terminal 210.
  • the communication unit 202 may transmit the instructional video of the feature stored in the storage unit 203 or the storage device accessible from the support device 200, the teaching material data of the teaching material such as the problem exercises to the user terminal 210 (S304). . Without waiting for the selection by the user, if the presence of a common feature is determined in the support apparatus 200, the teaching material is automatically transmitted as a presentation, so that the moment when knowledge is connected can be experienced immediately. It can also be made.
  • learning that has been divided for each unit in the past is determined by determining the connection existing between a plurality of pieces of knowledge on the support device side. Notifying or presenting to the user can greatly improve and provide a new learning experience.
  • each piece of knowledge that the user has already learned is stored in the support device 200.
  • the storage can be performed in a device separate from the support device 200.
  • the user terminal It is also possible to do this by storing the learned knowledge table at 210.
  • the determination of the presence of a common feature has been described as being performed by the support apparatus 200, but the determination process may be performed by a separate apparatus including the user terminal 210.
  • data necessary for presentation may be stored in the user terminal 210, and when the presence of a common feature is determined, the data may be used for presentation.
  • an application is installed in the user terminal 210 in advance or afterwards, and the terminal control unit 216 of the user terminal 210 executes the application. It is also included in one aspect of the present invention to make a determination in the support device 200, receive a determination result, and execute a required process for presentation in the user terminal 210.
  • FIG. 6 shows an example in which the concept of “length and angle” and “similarity” is presented to the user as common features.
  • the “three-square theorem”, “cosine theorem”, and “inner product (vector)” are learned in this time-series order as knowledge in the geometric domain.
  • the cosine theorem is included in the trigonometric ratio in FIG.
  • the inner product is included in the vector in FIG. There is a common point between the “three square theorem”, “cosine theorem”, and “inner product (vector)”.
  • the cosine theorem is a generalization of the three-square theorem from a right triangle to a general triangle, and is a theorem representing the relationship between two sides, the angle between them, and the remaining one side.
  • the inner product is defined by the angle formed by the magnitudes of two vectors, which is consistent with the expression using the cosine theorem as a vector. Both are related to length and corner.
  • “algebraic definition” where “algebraic definition” is introduced, a vector is defined only by the sum, difference, and real multiple, and the inner product is also an operation between two vectors. Defined.
  • the processing unit 201 refers to the learned knowledge table and the feature table as needed, and the three It can be determined that the concept of “similarity” is common between knowledges, and the existence of a common feature can be presented as shown in FIG.
  • the feature corresponds to a record having a feature ID F002 in the feature table shown in FIG.
  • the similarity between numbers and numbers can be understood from the sign of the multiplication of numbers, and the concept of "the same tendency if the product is positive" is obtained.
  • the "inner product” is a product of numbers and numbers. By doing so, as the degree of similarity between the vectors, the two vectors have the same tendency if the inner product is positive, and the opposite tendencies if the inner product is negative.
  • “(Co) variance” is the inner product with the average bias removed, and the deviation from the average is measured. Covariance is a form in which the inner product has changed as a tool. Through the “inner product”, the angle and cosine values are normalized. Also, it can be seen that the normalized covariance is a “correlation coefficient”, which is a tool for calculating similar similarity.
  • the presence of a common feature is displayed on the display screen 211 of the user terminal 210 by connecting a plurality of knowledge names or abbreviations having a common feature with an arc. .
  • a symbol of each knowledge may be used, and a straight line, a circle, or the like may be used to connect the knowledge.
  • Data for displaying at least one of the explanation video of the feature or the problem exercise is transmitted to the user terminal 210 when the user selects by clicking, tapping or the like connecting arcs, straight lines, etc. connecting each knowledge can do.
  • the presence of the common feature is more clearly notified to the user by displaying the feature name, abbreviation, or symbol on the display screen 211 of the user terminal 210, performing a push notification to the user terminal 210, or the like. May be presented.
  • FIG. 6 shows examples of common concepts “length and angle” and “similarity” as common features, but the same applies to the thinking type.
  • the existence of features common to the four knowledges of “three square theorem”, “cosine theorem”, “inner product (vector)”, and “dispersion” is presented.
  • the feature to be shared may be common to the knowledge of the geometric area and the knowledge of the statistical area which is an area different from the geometry.
  • the support apparatus concerning this embodiment, even if it is knowledge over a different area
  • the present invention is not limited to this, and the common feature may be common to knowledge that is separated by a predetermined unit or more in time series of learning in the same region. By doing in this way, about the contents learned after the predetermined period, those organic connections can be easily grasped.
  • the support apparatus 200 may recommend knowledge (unit) preferable for the next learning to the user.
  • the support apparatus 200 causes each user terminal to present at least one knowledge that is preferable for the next learning.
  • FIG. 7 shows an example in which each user terminal 210 recommends a unit to be learned next to the user.
  • FIG. 7 shows a learning top screen of a mathematics lecture.
  • the support device 200 presents a unit preferable for the next learning on the top screen displayed by the user terminal 210.
  • the selection area (217 to 220) for selecting each learning area is displayed on the top screen of the mathematics course.
  • a learning order is assigned to each unit included in each region.
  • the support apparatus 200 extracts a unit with the smallest learning order from the units that are not tackled by each user for each region. Units that each user is not working on are determined by referring to the learned table.
  • the support apparatus 200 displays the extracted unit in the selection area (217-220) on the top screen. For example, in the example shown in FIG. 7, “functions displayed as parametric variables, differential methods of implicit functions” are extracted and displayed for analysis. Similarly, with respect to algebra, “identity, integer division, fractional expression” is extracted and displayed. Similarly, regarding the geometry, “Menelaus theorem and Cheba theorem” are extracted and displayed. Similarly, regarding the statistics, “probability distribution and estimation” is extracted and displayed.
  • the support device 200 presents a unit preferable for the next learning based on these extracted units.
  • the support apparatus 200 presents a unit of an area where learning is relatively unsatisfactory as a unit preferable for the next learning.
  • the support apparatus 200 compares the unit learning orders extracted in each region, and determines the learning order that is the first and second that is the smallest.
  • “functions represented by parameters, differential differentiation of implicit functions” and “probability distribution and estimation” are the learning order in the first and second units extracted from the four regions, respectively.
  • the support apparatus 200 highlights the determined unit on the top screen.
  • a selection area 219 for selecting analysis and a selection area 220 for selecting statistics are highlighted.
  • the selection areas 219 and 220 are both displayed larger than the selection areas 217 and 218.
  • “recommended” is displayed as an indication of recommendation in each selection area.
  • the knowledge of the highlighted area corresponds to a unit preferable for the next learning.
  • the support apparatus 200 causes the user terminal 210 to present a unit preferable for the next learning on the top screen.
  • the support apparatus 200 may identify knowledge that is preferable for the next learning based on the knowledge that the user has already learned and the feature table, and may present the knowledge to each user terminal. In this case, specifically, the support apparatus 200 acquires knowledge that the user has already learned based on the learned table. Further, the support device 200 identifies at least one learning unit connected to the learned knowledge acquired from the learned table based on the feature table. When the user has learned a plurality of knowledge and there are a plurality of knowledge connected to the learned knowledge, at least one knowledge is specified at random from the plurality of knowledge.
  • the knowledge that is connected to the knowledge with the high level of understanding is transferred to the user terminal as knowledge to be learned next. It may be presented. Or, in order to review the connection, machine learning of other learners' movements and making recommendations, entering a recommended learning order and reflecting if a certain level of opinions are aggregated, Bayesian theory Based on the above, links may be added / deleted, or may be combined with a tool analyzing the entrance examination such as the University of Tokyo.
  • the user may proceed with learning other than the knowledge recommended by the support apparatus 200. For example, it is recommended that “planar graphic” and “space graphic” are learned in this order in the learning area “geometry”. In this case, the user can learn the “space graphic” before the “planar graphic”. Further, when a certain standard is satisfied, such as a user's degree of understanding of a spatial figure or related knowledge is high, the degree of understanding of a plane figure may be regarded as high and the knowledge may be skipped. In this embodiment, knowledge learning, explanation videos of common features, and problem exercises are performed as some knowledge is learned, so the user's level of understanding can be confirmed at each stage. .
  • the support apparatus 200 can also recommend knowledge related to the problem as knowledge to be learned next.
  • the learning order can be flexibly changed. Therefore, learning can be efficiently advanced according to the user's desire to learn and interest.
  • a support method for supporting a user to learn or utilize a plurality of knowledge connections Storing each knowledge learned by the user; Determining whether there is a common feature between knowledge newly learned by the user and one or more knowledge of knowledge already learned by the user; A step of causing the terminal of the user to present a connection between a plurality of pieces of knowledge having the common feature when there is a common feature.
  • the presentation includes displaying on the display screen of the terminal a plurality of knowledge names, abbreviations or symbols having a common feature together with the existence of the common feature [1] to [6] ] The support method in any one of.
  • the presence of the common feature is displayed by connecting the names, abbreviations, or symbols of the plurality of knowledges.
  • the plurality of knowledges are three or more knowledges;
  • the method further includes a step of transmitting data for displaying at least one of the explanation video of the feature or the problem exercise to the terminal.
  • a program for causing a computer to execute a support method for supporting learning or use of a plurality of knowledge connections for a user wherein the support method includes: Determining whether there is a common feature between knowledge newly learned by the user and one or more knowledge of knowledge already learned by the user; A program that includes, when there is a common feature, presenting a connection between a plurality of knowledge with the common feature on a display screen of the user's terminal.
  • a support device for supporting the learning or utilization of a plurality of knowledge connections to a user, Determining whether there is a common feature between knowledge newly learned by the user and one or more knowledge of knowledge already learned by the user; An assisting device, wherein when there is a common feature, a connection between a plurality of pieces of knowledge having the common feature is presented on a display screen of the user's terminal.
  • 200 support device 201 processing unit 202 communication unit 203 storage unit 210 user terminal 211 display screen 212 terminal communication unit 213 terminal storage unit 214 display unit 215 input unit 216 terminal control unit 217 to 220 selection area

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Abstract

タブレットなどのユーザー端末を用いた教育支援方法において、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援する。 支援装置(200)が、ユーザーが学習した知識を記憶するステップと、ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、共通する特徴が存在する場合、ユーザーの端末(210)に、特徴の存在を提示させるステップとを含む。

Description

学習支援システム、学習支援方法、及び学習者端末 関連出願へのクロスリファレンス
 本出願は、日本国特許出願2016-097993号(2016年5月16日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本発明は、教育の支援方法及び支援装置に関し、より詳細には、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援方法及び支援装置に関する。
 近年、中学生、高校生などを対象として、タブレットを用いて提供する教育サービスが現れている(例えば特許文献1)。
 一例としては、学校で用いられる教科書に沿って定期テストなどの時期とも合わせてインターネットにより教材を配信し、問題の正答率等から各生徒の理解度を判定するサービスが存在する。
 各教科で学校が教えるべき内容は、日本では学習指導要領により定められており、各教科の単元の構成なども定められている。
特開2015-102556
 しかしながら、このような教科書準拠の教育サービスによっては満たされていない教育ニーズも存在する。発明者らの知見によれば、高校受験又は大学受験を目的とした試験のための学習ではなく、目的意識、意欲などが高い中高生に対しては、学年ごとに各教科又は各単元を学んでいくことのみならず、それらの有機的なつながりを見出し、あるいは活用する思考力を伸ばしていくことができない状態にある。
 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タブレットなどのユーザー端末を用いた教育の支援方法及び支援装置において、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援することにある。
 上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、学習を支援するための支援装置による支援方法であって、前記支援装置が、ユーザーが学習した知識を記憶するステップと、前記ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末に、前記特徴の存在を提示させるステップとを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記特徴は、共通概念又は思考型の少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第3の態様は、第1の態様において、前記判定は、知識と特徴との対応関係を保持する特徴テーブルを参照して行うことを特徴とする。
 また、本発明の第4の態様は、第3の態様において、前記ユーザーが既に学習した知識と前記特徴テーブルとに基づき、次に学習する知識をユーザーに推薦するステップを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第5の態様は、第1から第4のいずれかの態様において、前記判定は、ユーザーごとに学習済みの知識を保持する学習済み知識テーブルを参照して行うことを特徴とする。
 また、本発明の第6の態様は、第1から第5のいずれかの態様において、前記提示させるステップにおいて、前記端末の表示画面に、共通する特徴が存在する複数の知識の名称、略称又はシンボルを共通する前記特徴の存在とともに表示することを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第7の態様は、第6の態様において、共通する前記特徴の存在は、前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間を結ぶことで表示されることを含むことを特徴とする。
 また、本発明の第8の態様は、第7の態様において、前記複数の知識は2以上の知識であり、前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間は、リング状に結ばれることを特徴とする。
 また、本発明の第9の態様は、第6の態様において、共通する前記特徴の存在は、前記特徴の名称、略称又はシンボルによって表示されることを特徴とする。
 また、本発明の第10の態様は、第6から第9のいずれかの態様において、共通する前記特徴の存在の表示が選択された場合に、前記端末に、前記特徴の解説動画又は問題演習のうちの少なくとも1つを表示させるステップをさらに含むことを特徴とする。
 また、本発明の第11の態様は、第1から第10のいずれかの態様において、前記提示させるステップの後に、前記端末に前記特徴に係る解説を表示させ、前記解説の表示の後に、前記特徴に係る問題演習を表示させるステップをさらに含むことを特徴とする。
 また、本発明の第12の態様は、第1から第11のいずれかの態様において、前記知識のそれぞれは、1又は複数の学習単位により構成されていることを特徴とする。
 また、本発明の第13の態様は、第1から第12のいずれかの態様において、前記ユーザーによる学習対象の知識は、複数の領域のいずれかに属することを特徴とする。
 また、本発明の第14の態様は、第12又は第13の態様において、共通する前記特徴は、第1の領域に属する第1の知識と前記第1の領域と異なる第2の領域に属する第2の知識に共通するものであることを特徴とする。
 また、本発明の第15の態様は、第12又は第13の態様において、共通する前記特徴は、第1の知識と、前記第1の知識と同一の領域内において学習の時系列的に所定の単位以上離れている第2の知識に共通するものであることを特徴とする。
 また、本発明の第16の態様は、学習支援装置として機能するコンピュータに、ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識の少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に対して、前記特徴の存在を提示させるステップとを実行させることを特徴とする。
 また、本発明の第17の態様は、ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識の少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定し、共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に対して、前記特徴の存在を提示させることを特徴とする。
 本発明の一態様によれば、ユーザーが新たに学習した知識と、当該ユーザーが既に学習した知識のうちの1又は複数の知識との間に、共通する特徴が存在する場合に、当該ユーザーの端末に対して、特徴が共通する複数の知識の間のつながりを提示させることによって、学習した知識の間につながりが生じた際、生徒は、そのようなつながりの存在を効率的に知り、また活用方法を体得していくことができる。
本発明の一態様にかかる学習対象の単元の関連づけを示す図である。 本発明の一態様にかかる、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援装置を示す図である。 本発明の一態様にかかる、ユーザー端末の機能ブロック図を示す図である。 本発明の一態様にかかる、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援方法を示す図である。 特徴テーブルの一例を示す図である。 本発明の一態様において、共通する特徴として「長さと角」、「類似度」の概念をユーザーに提示する例を示す図である。 数学講座の講座トップ画面を示す図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
 (本発明の概要)
 本発明の一態様にかかる、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援する支援方法について説明する。
 本態様では、ユーザーが、学習対象とするのは数学に関連する知識であり、各知識は、複数の領域における単元のいずれかに属することとする。また、各知識は、1又は複数の単元又は学習単位により構成されるものとする。各知識が属する領域は、代数、解析、幾何、及び統計とする。代数、幾何、及び解析は一般的に数学の3本柱と言われる領域であるが、本態様では、発明者らが今後の教育において重要となると考える統計も含まれる。また、生物および物理も含まれ得る。本発明の異なる態様においては、数学以外の教科を学習態様とするものがあり、また数学を学習対象とする態様においても、上記とは異なる領域の区分を用いるものがあることを付言しておく。
 代数は、数、文字式、方程式などを対象とし、これに属する知識又は単元としては、正の数・負の数、文字と式、1次方程式、連立方程式、1次不等式、展開と因数分解、平方根、2次方程式、2次不等式、集合と論理、整数の性質、式と証明、複素数と方程式、数列などが挙げられる。
 解析は、事象の変化を捉える方法としての関数、微積分などを対象とし、これに属する知識又は単元としては、関数・座標平面、比例・反比例、1次関数、2乗に比例する関数、2次関数、2次関数の応用、関数の扱い、三角関数、指数関数、対数関数、多項式関数の微分法、多項式関数の積分法、極限、いろいろな関数の微分法、いろいろな関数の積分法、速度・加速度、連続性、微分方程式などが挙げられる。
 幾何は、初等的な図形、座標平面、空間内の図形を対象とし、これに属する知識又は単元としては、平面図形、空間図形、平面図形と角、三角形と四角形、平行線と比、相似、円、三平方の定理、円と三平方の定理、空間図形、メネラウスの定理・チェバの定理、三角形の5心、三角比、図形と方程式、平面ベクトル、空間ベクトルと空間座標、複素数平面、2次曲線などが挙げられる。
 統計は、データの要約、分析、確率の計算などを対象とし、これに含まれる知識又は単元としては、資料の整理、データの分析、場合の数、確率、確率と数列、標本調査、統計的な推測などが挙げられる。

 各領域に属する各知識は、同一領域に属する少なくとも1つの他の知識と関連づけられており、たとえば概念が抽象化又は発展していく順序に沿って関連づけられている。図1は、代数、解析、及び幾何、及び統計の領域の単元を、関連づけとともに示すものであり、図6は、各単元に含まれる知識のうち、共通する特徴として「長さと角」、「類似度」の概念に関する知識の関連づけを示すものである。一部の知識については、異なる領域の知識と関連づけられるものもある。また、一部の知識については、同一の領域内において学習の時系列的に先行する2つ以上の複数の知識と関連づけられるものもあり、また、同一の領域内において学習の時系列的に後行する2つ以上の複数の知識と関連づけられるものもある。時系列的に2単位等所定の単位以上離れているものもある。たとえば、図1の「三平方の定理」という知識は学習指導要領においては中学3年の範囲であり、「余弦定理」という知識は高校1年で扱う「三角比」という単元に含まれ、「内積」という知識は高校2年で扱う「ベクトル」という単元に含まれ、「分散」という知識は高校1年で扱う「データの分析」という単元に含まれる。このように異なる領域や単元に含まれる複数の知識に関連性がある場合、たとえば、図6(a)(b)のようにユーザーにこれを示す図が画面に表示される。またこれに加えて、学習済みの単元を把握可能な表示画面を表示するようにしてもよい。例えば図1に示す一覧表を表示し、学習済みの単元がハイライト等により強調表示されるようにしてもよい。またさらに、かかる一覧表において、つながりが生じる単元を点滅表示等により強調表示するようにしてもよい。例えば、「図形と方程式」及び「三角比」が学習済みである場合、これらがハイライト等により強調表示される。また、「三角関数」が点滅表示等により強調表示される。このようにすることで次に学習する単元を容易に把握できる。なお図1中、破線の矢印は、単元同士は必ずしも関連しないものの、単元に含まれる知識同士につながりがあることを示している。 
 本態様にかかる支援方法は、コンピュータネットワークに接続されたコンピュータに、以下で説明する機能又は処理を担わせるためのプログラムを実行させることによって構成される支援装置により実現することができる。コンピュータは、必ずしも単一であることは必要ではなく、複数の通信可能なコンピュータを用いることができ、プログラムについても、必ずしも単一であることは必要ではない。
 (支援装置の構成)
 図2に、本実施形態にかかる、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援装置を示す。支援装置200は、CPUなどの処理部201と、通信インターフェースなどの通信部202と、メモリ、ハードディスクなどの記憶部203とを備える。また図3にユーザー端末の機能ブロック図を示す。また図4にユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援方法を示す。
 記憶部203は、ユーザーが既に学習した各知識について記憶している(S301)。学習は、一例として、通信部202によって、問題データをタブレット、スマートフォンなどの端末を含むユーザー端末210に送信して、ユーザー端末210の表示画面211に表示された問題に対するユーザーの回答データを通信部202により受信し、受信した回答データに基づいて問題に対する回答の正否を処理部201によって判定し、判定結果に応じた解説データを通信部202によってユーザー端末210に送信することで進めることができる。処理部201は、さらにユーザーの複数の問題に対する回答データから正答率等を判定して、各ユーザー又は各生徒の理解度を算出することも可能である。ユーザーの理解度に応じて、ユーザー端末210に送信する解説データを可変させてもよい。学習済みの知識については、ユーザーごとにその履歴を保持する学習済み知識テーブルを記憶部203又は支援装置200からアクセス可能な記憶装置に格納しておくことができる。
 (ユーザー端末の構成)
 以下、ユーザー端末210の構成について説明する。図3は、ユーザー端末210の機能ブロック図を示す。ユーザー端末210は、端末通信部212と、端末記憶部213と、表示部214と、入力部215と、端末制御部216とを備える。
 端末通信部212は、外部装置と無線又は有線によって通信し、情報の送受信を行うインターフェースである。本実施形態において、端末通信部212は、ネットワークを介して、支援装置200との間で情報を相互に送受信可能である。
 端末記憶部213は、例えば一次記憶装置及び二次記憶装置を含み、支援装置200から提供される種々の情報及び情報処理に必要なプログラムを記憶する。例えば、端末記憶部213は、通信教育に係る学習用のアプリケーション(以下、学習アプリケーションともいう。)を記憶する。学習アプリケーションは、例えばネットワークを介して所定の配信サーバから取得可能である。学習アプリケーションが実行(起動)された状態で、ユーザー端末210の本実施形態に係る動作が実現される。
 表示部214は、表示画面211に各種の表示画面を表示する機能部であり、表示部214及び表示画面211が、例えば液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイ等の表示デバイスに対応する。
 入力部215は、例えば表示部214及び表示画面211と一体的に設けられたタッチパネルを含む入力インターフェースであって、ユーザー端末210に対するユーザーのタップ等の入力操作(以下、ユーザー入力ともいう。)を受付可能である。ただしこれに限られず、例えば入力部215は、表示部214とは別体で設けられており、キーボードやマウスにより構成してもよい。
 端末制御部216は、専用又は汎用のプロセッサを含む。端末制御部216は、ユーザー端末210全体の動作を制御する。例えば端末制御部216は、端末通信部212によりネットワークを介して情報の送受信を行う。また端末制御部216は、ユーザーの操作に応じて学習アプリケーションを実行する。
 (学習の支援方法)
 ユーザーが新たに知識を学習した場合、当該ユーザーが既に学習した知識のうちの1又は複数の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かが処理部201により判定される(S302)。共通する特徴としては、たとえば「長さと角」、「類似度」などの共通概念が挙げられる。また、「仮の基準をつくって考える」、「結論から考える」、「式の図形的な意味を考える」、「対称性に着目する」などの「見通し」、「式を代入して推測する」などの「推論」、「場合を分ける」、「表にまとめる」などの「整理」、「文字を設定する」、「逆を考える」、「差をとる」などの「転換」、「一般化する」、「具体的に考える」、「式と図形の対応を考える」などの「把握」といった共通の思考型も共通する特徴の例として挙げることができる。共通の概念、思考型等の特徴は、知識と特徴との対応関係を保持する特徴テーブルを記憶部203又は支援装置200からアクセス可能な記憶装置に格納しておき、これを参照して判定を行うことができる。この際、学習済み知識テーブルについても必要に応じて参照すればよく、また、特徴テーブルと学習済み知識テーブルを同一のテーブルとすることも妨げるものではない。概念、思考型等は、カテゴリー(「見通し」「推論」など)に仕分けておいてもよい。ここでは、ユーザーが既に学習した知識と新たに学習した知識間に共通する特徴に着目しているが、ユーザーが実際には支援装置200により提供される教材により学習を行っていなくとも、ユーザーの学習状況に応じて、一定の知識を学習済みの知識とみなすこともできる。図5に特徴テーブルの一例を示す。図5に示すように特徴テーブルにはレコードを一意に特定する特徴IDと、特徴名と、各知識名とが対応付けられて記憶されている。特徴テーブルを参照することで、学習済みの各知識に対する特徴を判定することができる。なお、特徴テーブルは単元をクラスタリングし、特徴テーブルによる方法と同じように同一クラスタに属する単元を提示してもよい。クラスタリングはK-means法など既知の手法を使う。たとえば、二次方程式を解く場合に、1つの単元内で完結させると、解法が限られてしまうが、実際には因数分解、平方完成などいくつかの解法があり、単元を横断して学べば、単元間のつながりが理解でき、様々なアプローチを総合的に理解することが可能となる。
 共通する特徴が存在する場合、ユーザー端末210に対して、通信部202は、特徴が共通する複数の知識の間のつながりを提示するためのデータを送信する(S303)。つながりの提示の詳細については、後述するものとする。
 共通する特徴の提示は、当該特徴の存在をなんらかの形でユーザー端末210の表示画面211上で表示することによって行ってもよく、この場合、ユーザーが当該表示をタップ、クリックなどにより選択したとき、通信部202は、記憶部203又は支援装置200からアクセス可能な記憶装置に記憶された当該特徴についての解説動画、問題演習等の教材の教材データをユーザー端末210に送信してもよい(S304)。ユーザーによる選択を待つことなく、支援装置200において共通する特徴の存在が判定されたならば自動的に提示を教材の送信を行うようにすることで、知識と知識がつながった瞬間をすみやかに体感させることもできる。
 以上のように、本態様にかかる支援方法又は支援装置によれば、従来は単元毎に分断されてしまっていた学習が、複数の知識の間に存在するつながりを支援装置側で判定して適宜ユーザーに通知又は提示することによって大きく改善され、新たな学習体験を提供することが可能となる。
 特に、上述の例のように、数学という教科が代数、幾何、解析及び統計のうちの少なくとも1又は2上の複数の領域に分かれ、各領域における知識を学習していくような場合、あるいは、同一領域においても学習の時系列が長くなるような場合、生徒が、これまで学習してきた知識の間の有機的なつながりを自ら見出すことは容易ではないところ、本発明によれば、学習した知識の間につながりが生じた際、生徒は通知を受け、また演習問題の提供を受けることによって、そのようなつながりの存在を知り、また活用方法を体得していくことができる。
 なお、上述の説明では、支援装置200において、ユーザーが既に学習した各知識について記憶するものとしたが、当該記憶は、支援装置200とは別個の装置において行うこともでき、一例として、ユーザー端末210において学習済み知識テーブルを記憶することで行うことも可能である。さらに、共通する特徴の存在の判定についても、支援装置200で行うものとして説明をしたが、判定処理を、ユーザー端末210を含めて別個の装置において行うことも可能である。複数の知識のつながりの提示のためのデータ送信についても同様である。一例として、ユーザー端末210において提示に必要なデータを格納しておき、共通する特徴の存在が判定された場合に当該データを用いて提示を行ってもよい。ユーザー端末210において一部又は全ての機能又は処理を担わせるためには、ユーザー端末210にアプリケーションを事前又は事後にインストールしてユーザー端末210の端末制御部216に当該アプリケーションを実行させることとなる。支援装置200において判定を行い、判定結果を受けて、ユーザー端末210において提示のための所要のプロセスを実行することも本発明の一態様に含まれる。
 (「長さと角」の概念、「類似度」の概念の提示例)
 図6に、共通する特徴として「長さと角」、「類似度」の概念をユーザーに提示する例を示す。この例においては、「三平方の定理」、「余弦定理」、「内積(ベクトル)」が幾何の領域における知識として、時系列的のこの順序で学習されていく。ここで余弦定理は、図1における三角比に含まれる。また、内積は、図1におけるベクトルに含まれる。「三平方の定理」、「余弦定理」、「内積(ベクトル)」の間には、共通点がみられる。余弦定理は、三平方の定理を直角三角形から一般の三角形に一般化したものであり、いずれも2辺とその間の角と残りの1辺の関係を表した定理である。また、内積は、2つのベクトルの大きさとなす角によって定義され、これは、余弦定理をベクトルで用いた表現と一致するものである。いずれも、長さと角に関係するものといえる。また、ベクトル、および内積について、「代数的な定義」が導入される「代数的な定義」では、ベクトルは、和・差・実数倍だけで定義され、内積も2つのベクトルの間の演算として定義される。内積に関する「幾何的な定義」と「代数的な定義」が一致する(「代数的な定義」が「幾何的な定義」の拡張になっている)ことで、図形を代数的・幾何的に扱えるようになる。次に、「分散」が統計の領域における知識として学習されるとする。このとき、「分散」の学習単位をユーザーが終えた場合、処理部201は、学習済み知識テーブル及び特徴テーブルを必要に応じて参照して、これら4つの知識の間には「長さと角」の概念が共通することを判定することができ、図4に示すように、共通する特徴の存在を提示することができる。具体的には、「分散」が、データの列をベクトルと見做した場合の内積であることから、「長さと角」の共通する特徴が存在する。なお当該特徴は図5に示す特徴テーブルのうち、特徴IDがF001のレコードに対応する。なお分散、及び相関係数は、図1の「データの分析」に含まれる。
 次に、「相関係数」が統計の領域における知識として、学習されるとする。このような順序で学習されるとすると、「相関係数」の学習単位をユーザーが終えた場合、処理部201は、学習済み知識テーブル及び特徴テーブルを必要に応じて参照して、これら3つの知識の間には「類似度」の概念が共通することを判定することができ、図6に示すように、共通する特徴の存在を提示することができる。なお当該特徴は、図5に示す特徴テーブルのうち、特徴IDがF002のレコードに対応する。
 具体的には、数のかけ算の符号から数と数の類似性が分かり、「積をとって正なら同傾向」という概念が得られ、代数的に「内積」は数と数の積を複数行うことで、ベクトルとベクトルの類似度として、内積が正なら2つのベクトルは同傾向、負ならば逆傾向が分かる。「(共)分散」は内積から平均のバイアスを取り除いたものであり、平均からのずれを測定する。共分散は内積がツールとして変化した形といえる。そして、「内積」を通じて、角度、余弦の値を正規化した表現となる。また、共分散を正規化したものが「相関係数」であり、同様の類似度を算出するためのツールであることがわかる。
 図6(a)及び(b)では、ユーザー端末210の表示画面211に、共通する特徴が存在する複数の知識の名称又は略称を円弧によって結ぶことによって、共通する特徴の存在を表示している。各知識の名称又は略称のほかには、各知識のシンボルを用いてもよく、また、これらの間を結ぶものは、直線、円などを用いてもよい。図示のように2以上の知識に共通する特徴が存在する場合には、知識の輪(ナレッジリング)としてリング状に各知識を結ぶことで、有機的なつながりをより効果的に伝えることが可能となる。
 
 各知識を結ぶ円弧、直線等をクリック、タップなどによりユーザーが選択することで、当該特徴の解説動画又は問題演習のうちの少なくとも1つを表示するためのデータをユーザー端末210に送信するようにすることができる。
 共通する特徴の存在は、より明示的に、特徴の名称、略称又はシンボルをユーザー端末210の表示画面211に表示させること、ユーザー端末210に対してプッシュ通知を行うことなどによって、ユーザーに通知又は提示してもよい。
 図6では、共通する特徴として共通概念「長さと角」、「類似度」の例を示したが、思考型についても同様である。
 なお、図6では、「三平方の定理」、「余弦定理」、「内積(ベクトル)」、「分散」の4つの知識について共通する特徴の存在を提示しているが、このように、共通する特徴は幾何の領域の知識と、幾何と異なる領域である統計の領域との知識に共通するものであってもよい。このように本実施形態にかかる支援装置によれば、異なる領域に跨る知識であっても、それらの有機的なつながりを容易に把握させることができる。またこれに限られず、共通する特徴は、同一の領域内において学習の時系列的に所定の単位以上離れている知識に共通するものであってもよい。このようにすることで、所定期間後に学習した内容についても、それらの有機的なつながりを容易に把握させることができる。
 なお支援装置200は、次に学習するのに好ましい知識(単元)をユーザーに推薦するようにしてもよい。例えば支援装置200は、各ユーザー端末に、次に学習するのに好ましい知識を少なくとも1つ提示させる。図7に各ユーザー端末210において次に学習する単元をユーザーに推薦している例を示す。図7は数学講座の学習トップ画面であり、例えば支援装置200は、ユーザー端末210が表示するトップ画面にて次に学習するのに好ましい単元を提示する。
 数学講座のトップ画面には、各学習の領域(代数、解析、幾何、統計)を選択するための選択領域(217~220)が表示される。各領域に含まれる全ての単元には、それぞれ学習順序が割り当てられている。支援装置200は、それぞれの領域に関して、各ユーザーが取り組んでいない単元のうち、学習順序が最も小さい単元を抽出する。なお各ユーザーが取り組んでいない単元は、学習済みテーブルを参照して決定する。支援装置200は、抽出した単元を、トップ画面の選択領域(217-220)に表示する。例えば図7に示す例では、解析に関しては、「媒介変数表示された関数、陰関数の微分法」が抽出されて表示されている。同様に代数に関しては、「恒等式、整式の除法、分数式」が抽出されて表示されている。また同様に幾何に関しては、「メネラウスの定理・チェバの定理」が抽出されて表示されている。また同様に統計に関しては、「確率分布と推定」が抽出されて表示されている。
 さらに支援装置200は、これら抽出した単元に基づき、次に学習するのに好ましい単元を提示する。概略として支援装置200は、学習が比較的取り組めていない領域の単元を、次に学習するのに好ましい単元として提示する。具体的には支援装置200は、各領域において抽出された単元の学習順序を比較し、そのうち1番目及び2番目に学習順序が小さいものを決定する。図7に示す例では、「媒介変数表示された関数、陰関数の微分法」及び「確率分布と推定」が、4つの領域からそれぞれ抽出された単元のうち1番目及び2番目に学習順序が小さいものであるとする。この場合支援装置200は、当該決定した単元を、トップ画面において強調表示する。図7では、解析を選択するための選択領域219及び統計を選択するための選択領域220を強調表示されている。ここでは強調表示の一例として選択領域219及び220は、いずれも選択領域217及び218よりも大きく表示されている。またそれぞれの選択領域に推奨する旨の表示として例えば「オススメ」と表示されている。当該強調表示された領域の知識が、次に学習するのに好ましい単元に相当する。このようにして支援装置200は、ユーザー端末210はトップ画面にて次に学習するのに好ましい単元を提示させる。

 上記の他にも、学習するのに好ましい知識(単元)の特定方法は各種手法を採用可能である。例えば、支援装置200は、ユーザーが既に学習した知識と特徴テーブルとに基づき、次に学習するのに好ましい知識を特定して、当該知識を各ユーザー端末に提示させてもよい。この場合、具体的には支援装置200は、ユーザーが既に学習した知識を、学習済みテーブルに基づき取得する。また支援装置200は、特徴テーブルに基づき、学習済みテーブルから取得した学習済みの知識とつながりのある学習単元を少なくとも1つ特定する。ユーザーが複数の知識を学習済みである場合であって、当該学習済みの知識とつながりのある知識が複数ある場合、複数の知識のうちからランダムに少なくとも1つの知識を特定する。なおランダムに特定するのではなく、例えば学習済みの複数の知識のうち、ユーザーの理解度が高い場合は、当該理解度が高い知識とつながりのある知識を、次に学習する知識としてユーザー端末に提示させてもよい。あるいは、つながりの見直しを行うために、他の学習者の動きを機械学習しレコメンドを入れたり、ユーザーがおすすめの学習順序を入力し、一定程度の意見が集約されれば反映させたり、ベイズ理論に基づき、リンクを追加・削除したり、たとえば東京大学などの入試を分析したツールと組み合わせたりしてもよい。 
 このように支援装置200が次に学習する知識をユーザー端末に提示させることで、学習が比較的取り組めていない領域の知識等が推薦されるため、ユーザーが特段意識することなく、簡便かつ効率的に学習を進めることができる。
 なおユーザーは、支援装置200が推薦した知識以外の学習を進めてもよい。例えば学習領域が「幾何」のうち、「平面図形」と「空間図形」がこの順番に学習されるのが推奨されるとする。この場合においてユーザーが「平面図形」より先に「空間図形」を学習することも可能である。またユーザーの空間図形や関連知識の理解度が高い等、一定基準を満たした場合に、平面図形の理解度が高いものと見なし、当該知識をスキップするようにしてもよい。本実施形態では、いくつかの知識の学習をすすめていくと、ナレッジリングや共通する特徴の解説動画、問題演習が行われるため、ユーザーの理解度の確認は各段階にて確認することができる。例えば共通する特徴に係る問題演習において、当該問題を解けない場合には、支援装置200は当該問題に関連する知識を次に学習する知識として推薦することもできる。このように構成することにより、本実施形態に係る支援装置200によれば、学習順序を柔軟に変更することが可能である。そのためユーザーの学習意欲や興味に応じて効率的に学習を進めることができる。
 なお上記では、各知識を結ぶ円弧、直線等をクリック、タップなどによりユーザーが選択することで、当該特徴の解説動画又は問題演習のうちの少なくとも1つを表示するためのデータをユーザー端末210に送信するようにしたがこれに限らず、上述したように自動的にこれらを送信してもよい。すなわち、ユーザー端末210につながりを提示させた後に、当該特徴に係る解説を表示させ、解説の表示の後に、当該特徴に係る問題演習を表示させるようにしてもよい。このようにすることで、知識の有機的なつながりをより効率的に伝えるとともに、当該つながりを深く理解することができる。 
 本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。以下に、先の出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
 ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援方法であって、
 前記ユーザーが学習した各知識を記憶するステップと、
 前記ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの1又は複数の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、
 共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末に対して、前記特徴が共通する複数の知識の間のつながりを提示させるステップと
を含むことを特徴とする支援方法。
[2]
 前記特徴は、共通概念を含むことを特徴とする[1]に記載の支援方法。
[3]
 前記特徴は、思考型を含むことを特徴とする[1]に記載の支援方法。
[4]
 前記判定は、知識と特徴との対応関係を保持する特徴テーブルを参照して行うことを特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の支援方法。
[5]
 前記特徴テーブルは、特徴をカテゴリーに仕分けて保持することを特徴とする請求項[4]に記載の支援方法。
[6]
 前記判定は、ユーザーごとに学習済みの知識を保持する学習済み知識テーブルを参照して行うことを特徴とする[4]又は[5]に記載の支援方法。
[7]
 前記提示は、前記端末の表示画面に、共通する特徴が存在する複数の知識の名称、略称又はシンボルを共通する前記特徴の存在とともに表示することを含むことを特徴とする[1]から[6]のいずれかに記載の支援方法。
[8]
 共通する前記特徴の存在は、前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間を結ぶことで表示されることを特徴とする[7]に記載の支援方法。
[9]
 前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間は、直線又は円弧によって結ばれることを特徴とする[8]に記載の支援方法。
[10]
 前記複数の知識は3以上の知識であり、
 前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間は、ナレッジリングとしてリング状に結ばれることを特徴とする[8]に記載の支援方法。
[11]
 共通する前記特徴の存在は、前記特徴の名称、略称又はシンボルによって表示されることを特徴とする[7]に記載の支援方法。
[12]
 共通する前記特徴の存在の表示が選択された場合に、前記端末に対して、前記特徴の解説動画又は問題演習のうちの少なくとも1つを表示するためのデータを送信するステップをさらに含むことを特徴とする[7]から[11]のいずれかに記載の支援方法。
[13]
 前記知識のそれぞれは、1又は複数の学習単位により構成されていることを特徴とする[1]から[12]のいずれかに記載の支援方法。
[14]
 前記ユーザーによる学習対象の知識は、複数の領域のいずれかに属することを特徴とする[1]から[13]のいずれかに記載の支援方法。
[15]
 前記学習対象の知識は、数学に関連する知識であることを特徴とする[14]に記載の支援方法。
[16]
 前記複数の領域は、代数、幾何、解析及び統計のうちの少なくとも1つ又は2つを含むことを特徴とする[15]に記載の支援方法。
[17]
 共通する前記特徴は、第1の領域に属する第1の知識と前記第1の領域と異なる第2の領域に属する第2の知識に共通するものであることを特徴とする[14]から[16]のいずれかに記載の支援方法。
[18]
 共通する前記特徴は、第1の知識と、前記第1の知識と同一の領域内において学習の時系列的に所定の単位以上離れている第2の知識に共通するものであることを特徴とする[14]から[16]のいずれかに記載の支援方法。
[19]
 コンピュータに、ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援方法を実行させるためのプログラムであって、前記支援方法は、
 前記ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの1又は複数の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、
 共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に対して、前記特徴が共通する複数の知識の間のつながりを提示させるステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
[20]
 ユーザーに対して複数の知識のつながりの学習又は活用を支援するための支援装置であって、
 前記ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの1又は複数の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定し、
 共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に対して、前記特徴が共通する複数の知識の間のつながりを提示させることを特徴とする支援装置。
 200 支援装置
 201 処理部
 202 通信部
 203 記憶部
 210 ユーザー端末
 211 表示画面
 212 端末通信部
 213 端末記憶部
 214 表示部
 215 入力部
 216 端末制御部
 217~220 選択領域

Claims (17)

  1.  学習を支援するための支援装置による支援方法であって、前記支援装置が、
     ユーザーが学習した知識を記憶するステップと、
     前記ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識のうちの少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、
     共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末に、前記特徴の存在を提示させるステップと
    を含む支援方法。
  2.  前記特徴は、共通概念又は思考型の少なくともいずれかを含む、請求項1に記載の支援方法。
  3.  前記判定は、知識と特徴との対応関係を保持する特徴テーブルを参照して行う、請求項1又は2に記載の支援方法。
  4.  前記支援方法はさらに、前記ユーザーが既に学習した知識と前記特徴テーブルとに基づき、次に学習する知識をユーザーに推薦するステップを含む、請求項3に記載の支援方法。
  5.  前記判定は、ユーザーごとに学習済みの知識を保持する学習済み知識テーブルを参照して行う、請求項1から4のいずれかに記載の支援方法。
  6.  前記提示させるステップにおいて、前記端末の表示画面に、共通する特徴が存在する複数の知識の名称、略称又はシンボルを共通する前記特徴の存在とともに表示することを含む、請求項1から5のいずれかに記載の支援方法。
  7.  共通する前記特徴の存在は、前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間を結ぶことで表示される、請求項6に記載の支援方法。
  8.  前記複数の知識は2以上の知識であり、
     前記複数の知識の名称、略称又はシンボルの間は、リング状に結ばれる、請求項7に記載の支援方法。
  9.  共通する前記特徴の存在は、前記特徴の名称、略称又はシンボルによって表示される、請求項6に記載の支援方法。
  10.  共通する前記特徴の存在の表示が選択された場合に、前記端末に、前記特徴の解説動画又は問題演習のうちの少なくとも1つを表示させるステップをさらに含む、請求項6から9のいずれかに記載の支援方法。
  11.  前記提示させるステップの後に、前記端末に前記特徴に係る解説を表示させ、前記解説の表示の後に、前記特徴に係る問題演習を表示させるステップをさらに含む、請求項1から10のいずれかに記載の支援方法。
  12.  前記知識のそれぞれは、1又は複数の学習単位により構成されている、請求項1から11のいずれかに記載の支援方法。
  13.  前記ユーザーによる学習対象の知識は、複数の領域のいずれかに属する、請求項1から12のいずれかに記載の支援方法。
  14.  共通する前記特徴は、第1の領域に属する第1の知識と前記第1の領域と異なる第2の領域に属する第2の知識に共通するものである、請求項12又は13に記載の支援方法。
  15.  共通する前記特徴は、第1の知識と、前記第1の知識と同一の領域内において学習の時系列的に所定の単位以上離れている第2の知識に共通するものである、請求項12又は13に記載の支援方法。
  16.  学習支援装置として機能するコンピュータに、
     ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識の少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定するステップと、
     共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に、前記特徴の存在を提示させるステップと
    を実行させるプログラム。
  17.  ユーザーが新たに学習した知識と、前記ユーザーが既に学習した知識の少なくとも1の知識との間に、共通する特徴が存在するか否かを判定し、
     共通する特徴が存在する場合、前記ユーザーの端末の表示画面に対して、前記特徴の存在を提示させる支援装置。
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