JP7618972B2 - 学習要素リスト作成装置、学習要素リスト作成方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、学習者の学習内容の習熟度を可視化する技術に関する。

従来から、生徒に対して実施したテスト結果をデータベースに保存し、コンピュータ上で確認することが可能なシステムが知られている。特許文献１には、学習者のテストの成績を集計した成績集計データベースを有し、タブレット端末装置により当該データベースが参照可能に構成された教育支援システムが開示されている。

特開２０１６－６５９８７号公報

教師などの学習支援者は、テスト結果などに基づいて、各学習者の学習内容の習熟度を把握することで、指導方法を改善することができる。また、生徒などの学習者は、自身の学習内容の習熟度を認識することで、効率的な学習をすることができる。

本発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、学習者の学習内容の習熟度を可視化する学習要素リスト作成装置を提供することを主な課題とする。

本発明の１つの観点では、学習要素リスト作成装置であって、学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成する作成部と、前記学習要素リストを出力する出力部と、前記学習者の成績に関する成績情報を取得する成績情報取得部と、前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定部と、前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定する優先学習要素特定部と、前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部と、を備え、前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、前記判定部は、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定するものであって、前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、前記出力部は、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力する。この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、学習者が習熟した学習要素や、苦手で習熟していない学習要素を可視化してユーザに提示することができる。つまり、学習者の学習内容の習熟度を、学習要素単位で可視化することができる。また、この態様によれば、学習要素リスト作成装置が、成績情報に基づいて、各学習要素の習熟度を適切に判定することができる。また、この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、単元毎に、未習熟の学習要素の中でも当該学習者が優先すべき学習要素を強調してユーザに提示することができる。また、この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、各学習要素に対応する確認テストの結果と、閾値とに基づいて、学習者が所定の学習要素を習熟したか否かを明確に判定することができる。また、この態様によれば、学習要素リストと成績推移を同時に並べて表示するよう出力することで、判定の根拠をユーザに提示することができる。

上記学習要素リスト作成装置の一態様では、前記優先学習要素特定部は、前記成績情報を分析し、前記学習要素の難易度及び前記学習要素に対する前記学習者の認識能力のいずれか１つ以上を算出することで、単元毎に、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を特定する。この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、算出した学習要素の難易度や学習要素に対する学習者の認識能力に応じて、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定することができる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記学習要素リストは、前記未習熟ブロックは点灯せず、前記習熟ブロックのみを点灯して表示する。この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、学習者が習熟した学習要素を、数字や数値ではなく、ブロックの点灯で表示するため、ユーザは習熟した学習要素を視覚的に把握することできる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記学習要素リストは、前記学習要素リストは、前記習熟ブロックは点灯せず、前記未習熟ブロックのみを点灯して表示する。この態様によれば、学習要素リスト作成装置は、学習者が習熟していない学習要素を、数字や数値ではなく、ブロックの点灯で表示するため、ユーザは習熟していない学習要素、即ち苦手な学習要素を視覚的に把握することできる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記学習者が、前記学習要素の学習を開始してから、当該学習要素を習熟するまでにかかった時間を習得時間として取得する習得時間取得部をさらに備え、前記学習要素リストは、３次元表示するものであって、立体的な前記ブロックが配置されており、前記習熟ブロックの高さで前記習得時間を表示する。この態様によれば、ユーザは、各学習要素の習熟度を確認するとともに、その習得時間も併せて視覚的に把握することができる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記学習要素リストは、各単元に対応する単元ボックスが１つ以上配置されており、前記単元ボックスは、対応する単元に含まれる学習要素を示す１つ以上のブロックが配置されている。この態様によれば、学習要素リストは、単元毎にブロックを使用して学習要素の習熟度を表示するため、ユーザは、各単元に含まれる学習要素をどの程度習熟しているか視覚的に把握することができる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記単元ボックス内の前記ブロックは、前記学習要素の難易度に基づいて配置されている。この態様によれば、ユーザは、単元ボックス内のブロックの配置により、各学習要素の習熟度だけではなく、各学習要素の難易度も併せて視覚的に把握することができる。

上記学習要素リスト作成装置の他の一態様では、前記学習要素リストにおける前記単元ボックスは、前記単元の学習時期に基づいて配置されている。この態様によれば、ユーザは、学習要素リスト内の単元ボックスの配置により、学習時期を意識しながら、各単元の学習要素をどの程度習熟しているか確認することができる。

本発明の別の観点は、学習要素リスト作成装置が実行する学習要素リスト作成方法であって、学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成し、前記学習要素リストを出力する出力処理を行い、前記学習者の成績に関する成績情報を取得し、前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定処理を行い、前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定し、前記学習要素リスト作成装置は、前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部を備え、前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、前記判定処理により、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定し、前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、前記出力処理により、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力する。学習要素リスト作成装置は、この学習要素リスト作成方法を実行することで、学習者が習熟した学習要素や、苦手で習熟していない学習要素を可視化してユーザに提示することができる。また、学習要素リスト作成装置は、この学習要素リスト作成方法を実行することで、成績情報に基づいて、各学習要素の習熟度を適切に判定したり、単元毎に、未習熟の学習要素の中でも当該学習者が優先すべき学習要素を強調してユーザに提示したりすることができる。また、学習要素リスト作成装置は、この学習要素リスト作成方法を実行することで、各学習要素に対応する確認テストの結果と、閾値とに基づいて、学習者が所定の学習要素を習熟したか否かを明確に判定することができるとともに、学習要素リストと成績推移を同時に並べて表示するよう出力することで、判定の根拠をユーザに提示することができる。

本発明のさらに別の観点は、コンピュータを備え、学習要素リスト作成装置によって実行されるプログラムであって、学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成する作成部と、前記学習要素リストを出力する出力部と、前記学習者の成績に関する成績情報を取得する成績情報取得部と、前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定部と、前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定する優先学習要素特定部と、前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部として前記コンピュータを機能させ、前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、前記判定部は、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定するものであって、前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、前記出力部は、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力する。このプログラムをコンピュータにインストールして実行させることで、本発明に係る学習要素リスト作成装置を構成させることができる。

本発明に係る学習要素リスト作成装置によれば、学習者の学習内容の習熟度を可視化することができる。

実施形態に係る学習要素リスト作成システムの構成を示す。 管理サーバの内部構成を示すブロック図である。 学習要素ＤＢのデータ構成の一例である。 学習要素リストの一例である。 習熟度確認画面の一例である。 学習要素リスト作成処理のフローチャートである。 第１変形例に係る学習要素リストの一例である。 第２変形例に係る３Ｄ表示の学習要素リストの一例である。 第３変形例に係る学習要素リスト作成システムの構成を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
＜実施形態＞
［全体構成］
図１は、本発明の学習要素リスト作成装置を適用した学習要素リスト作成システムの構成を示す。学習要素リスト作成システム１００は、複数の端末装置１０と、管理サーバ２０とをネットワーク５を介して通信可能に構成したものである。

端末装置１０は、学習者や学習支援者といったユーザが使用するものであって、例えば、デスクトップＰＣ、ラップトップＰＣ、タブレットＰＣなどである。端末装置１０は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示部を備えており、各学習者の学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを出力するために使用される。習熟度とは、生徒が予め決められた水準以上に学習内容を理解し、定着させているかを示す情報である。

なお、本実施形態において、学習者は生徒、学習支援者は教師としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、学習支援者に教科書や教材の開発者を含めるなど、任意に設定することができる。

具体的に、学習要素リストは、学習内容を細分化した学習要素を示すブロックが複数配置されており、当該ブロックにより学習者の各学習要素の習熟度を表示する。ここで、学習要素とは、学習内容や教科書の説明内容を、単元をはじめとする学習のまとまりを踏まえながら、教科書や教材の連携、学習進度の把握、指導計画の作成等の目的のために最適な粒度で細分化したものである。また、単元とは、所定の主題を中心に行う学習活動のひとまとまりであって、「国語」、「算数」といった教科毎に設定されており、１つ以上の学習要素から構成されている。

端末装置１０が学習要素リストを出力することで、教師は、学習要素単位で、各生徒の習熟度を把握することができ、指導方法を改善することができる。また、生徒は、学習要素単位で、自身の学習内容の習熟度を認識することができ、効率的な学習をすることができる。

管理サーバ２０は、学習要素データベース（以下、「データベース」を「ＤＢ」と記す。）３１と、生徒ＤＢ３２と、テストＤＢ３３と、成績ＤＢ３４とに接続されており、端末装置１０からの画面要求に応じて、学習要素リストと、当該学習要素リストを含む習熟度確認画面とを作成する。そして、管理サーバ２０は、習熟度確認画面をユーザが使用する端末装置１０へ送信する。これにより、端末装置１０は、学習要素リストを含む習熟度確認画面を表示部に表示したり、学習要素リストを印刷したりすることができる。

なお、ネットワーク５を通じた管理サーバ２０と端末装置１０との通信は有線であっても無線であってもよい。

［管理サーバの構成］
図２は、管理サーバ２０の内部構成を示すブロック図である。管理サーバ２０は、通信部２１と、成績情報取得部２２と、判定部２３と、学習要素リスト作成部２４と、習熟度画面作成部２５とを備える。なお、これらの構成要素と、学習要素ＤＢ３１と、生徒ＤＢ３２と、テストＤＢ３３と、成績ＤＢ３４とは、バス２９を介して相互に接続されている。

通信部２１は、ネットワーク５を通じて端末装置１０と通信を行うための通信ユニットである。具体的に、通信部２１は、ユーザが使用する端末装置１０から画面要求を受信したり、作成した習熟度確認画面を端末装置１０へ送信したりする。

学習要素ＤＢ３１は、学習要素に関する情報を記憶している。図３は、学習要素ＤＢ３１のデータ構造の一例である。図示のように、学習要素ＤＢ３１は、学習要素ＩＤ、学習要素名、単元ＩＤ、単元名、教科名、学習時期などの情報を記憶している。学習要素ＩＤは、学習要素の識別情報である。学習要素名は、学習要素が対象とする学習内容を示す情報であって、例えば「偶数、奇数」や「倍数」などである。単元ＩＤは、単元の識別情報である。単元名は、単元の名称であって、例えば「数と計算」、「図形」などである。教科名は、教科の名称であって、例えば「国語」、「算数」、「理科」、「社会」、「英語」などである。学習時期は、単位毎に、学習要素が対象とする学習内容を学習する時期を示す情報であって、例えば、学習する学年、学期、学習する日程や順番などである。

なお、単元を構成する学習要素の数や学習内容は、予め設定されている。また、本実施形態では、学習時期として学習する日程の情報を有しており、当該学習時期を参照することで生徒が現在学習している単元が分かるものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、生徒が学習する順番が単元単位で分かればよい。

生徒ＤＢ３２は、生徒に関する情報を記憶している。具体的に、生徒ＤＢ３２は、生徒の識別情報である生徒ＩＤ、生徒の氏名、学年、組、番号などの生徒情報を記憶している。

テストＤＢ３３は、テストＩＤ、テストに紐付けられた学習要素の学習要素ＩＤ、合格点などのテスト情報を記憶している。合格点とは、学習要素が対象とする学習内容を、生徒が予め決められた水準以上に習熟したか否かを判定する閾値である。なお、「学習要素が対象とする学習内容を、予め決められた水準以上に習熟する」ことを、「学習要素を習熟する」とも呼ぶ。

成績ＤＢ３４は、各生徒の成績に関する情報を記憶している。具体的に、成績ＤＢ３４は、生徒ＩＤ、実施したテストのテストＩＤ、生徒の得点、習熟度などの成績情報を記憶している。ここでの習熟度は、テストＩＤが示すテストに紐付けられた学習要素を生徒が習熟したか否かを示す情報である。成績ＤＢ３４は、生徒が実施したテストの採点が終了し、生徒の得点が確定すると更新される。

成績情報取得部２２は、成績ＤＢ３４が更新されると、生徒の成績情報を取得する。具体的に、成績情報は、生徒ＩＤと、更新されたテストのテストＩＤ及び生徒の得点とを含む。

判定部２３は、成績情報に基づいて、生徒が学習要素を習熟したか否かを判定する。具体的に、判定部２３は、テストＤＢ３３を参照し、成績情報に含まれるテストＩＤに紐付けられた学習要素ＩＤと、合格点とを特定する。そして、判定部２３は、成績情報に含まれる生徒の得点と特定した合格点を比較し、得点が合格点以上である場合、特定した学習要素ＩＤが示す学習要素を当該生徒が習熟したと判定する。一方、判定部２３は、生徒の得点と合格点を比較し、得点が合格点未満である場合、学習要素を当該生徒が習熟していないと判定する。判定部２３は、判定結果に基づいて、成績ＤＢ３４の習熟度を更新する。

なお、本実施形態では、各テストに１つの学習要素を紐付け、判定部２３は、生徒の得点が１回でも合格点以上であれば当該学習要素を習熟したと判定している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、生徒が学習要素を習熟したか否かを判定する習熟判定の方法は、任意に設定することができる。例えば、複数のテストに１つの学習要素が紐付け、生徒の得点が合格点を複数回超えることで、当該学習要素を習熟したと判定してもよい。また、テストではなく、テストを構成する設問に学習要素を紐付け、設問の得点に基づいて、習熟判定を行ってもよい。さらに、テストの得点に限らず、正答率、偏差値、後述するＩＲＴ（Ｉｔｅｍ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｔｈｅｏｒｙ）分析などに基づいて、習熟判定を行ってもよい。つまり、判定部２３は、生徒の成績に関する何らかの指標と、閾値とに基づいて、生徒が学習要素を習熟したか否かを判定している。

学習要素リスト作成部２４は、端末装置１０から画面要求を受信した場合に、学習要素リストを作成する。ユーザは、端末装置１０を使用して、学習内容の習熟度を確認したい生徒の生徒ＩＤを含む画面要求を管理サーバ２０へ送信する。学習要素リスト作成部２４は、画面要求に基づいて、生徒の学習要素リストを作成する。

ここで、学習要素リストについて説明する。図４は、学習要素リストの一例である。学習要素リストは、所定の教科の各単元に対応する単元ボックスが１つ以上配置されている。例えば、図示のように、学習要素リストは、「数と計算」を示す単元ボックス４１と、「図形」を示す単元ボックス４２と、「身のまわりの物質」を示す単元ボックス４３と、「身のまわりの現象」を示す単元ボックス４４とが配置されている。単元ボックス４１及び単元ボックス４２は、教科名「算数」の単元に対応しており、単元ボックス４３及び単元ボックス４４は、教科名「理科」に対応している。

なお、本実施形態では、学習要素リストにおいて、１つの教科で２つの単元の習熟度を確認できることとし、２つの単元は、生徒が現在学習している単元とその１つ前の単元であるものとする。また、教科は、「算数」及び「理科」であるものとする。

また、学習要素リストにおける単元ボックスは、対応する単元の学習時期に基づいて配置されることとしてもよい。例えば、図示のように、学習の順番が一番早い単元ボックス４１を一番左に配置し、学習時期に基づいて、学習の順番が遅い単元ボックスほど右になるよう配置することとしてもよい。なお、単元ボックス内の学習要素の配置も学習順にしてもよい。

単元ボックスは、対応する単元に含まれる学習要素を示す１つ以上のブロックが配置されている。図４の例では、単元ボックス４１は、「数と計算」の単元に含まれる学習要素を示すブロックが１８個配置されている。１つのブロックは１つの学習要素を表しており、例えば、ブロック４５は、学習要素ＩＤ「Ｍ５１１０１」が示す学習要素を表している。つまり、単元ボックス４１には、単元名「数と計算」の単元に含まれる全ての学習要素（学習要素ＩＤ「Ｍ５１１０１」～「Ｍ５１１１８」）を示す１８個のブロックが配置されている。同様に、単元ボックス４２には、「図形」の単元に含まれる全ての学習要素を示す１８個のブロックが配置されている。また、単元ボックス４３には、「身のまわりの物質」の単元に含まれる全ての学習要素を示す１８個のブロックが配置され、単元ボックス４４には、「身のまわりの現象」に含まれる全ての学習要素を示す１８個のブロックが配置されている。

なお、図示の例では、説明の便宜上、各単元ボックスに学習要素を示すブロックが１８個ずつ配置されることとしているが、実際の各単元ボックスには、対応する単元に含まれる学習要素の数だけブロックが配置される。よって、実際には各単元ボックスに含まれるブロックの数は同一とは限らない。

また、単元ボックス内のブロックは、学習要素の難易度に基づいて配置されることとしてもよい。具体的には、学習要素ＤＢ３１が各学習要素の難易度を併せて記憶しており、難易度が低い学習要素が示すブロックを下方に、難易度が高い学習要素が示すブロックを上方に配置することとしてもよい。

単元ボックスに配置されたブロックの中で、生徒が習熟した学習要素を示すブロックを習熟ブロックと呼ぶ。一方、生徒が習熟していない学習要素を示すブロックを未習熟ブロックと呼ぶ。本実施形態において、学習要素リストは、未習熟ブロックは点灯せず、習熟ブロックを点灯して表示する。例えば、図示の単元ボックス４２において、１４個の点灯しているブロックは習熟ブロックであって、破線で示す４個の点灯していないブロックは未習熟ブロックである。また、単元ボックス４３は、配置されているブロック１８個全てが点灯している。即ち、１８個全てが習熟ブロックである。これによれば、生徒が、「身のまわりの物質」の単元に含まれる全ての学習要素を習熟していることが分かる。一方、単元ボックス４４は、配置されているブロックが全て消灯しており、１つも点灯していない。即ち、１８個全てが未習熟ブロックである。これによれば、生徒が、「身のまわりの現象」の単元に含まれる学習要素をまだ１つも習熟していないことが分かる。このように、学習要素リストによれば、ユーザは、生徒が所定の単元に含まれる学習要素をどのくらい習熟したか一目で把握することができる。

学習要素リスト作成部２４は、具体的に、端末装置１０から受信した画面要求から生徒ＩＤを抽出し、生徒ＤＢ３２を参照することで、生徒の氏名、学年及び組を特定する。また、学習要素リスト作成部２４は、学習要素ＤＢ３１の学習時期を参照することで、「算数」及び「理科」それぞれの教科について、生徒の現在学習している単元及びその単元に含まれる学習要素と、１つ前の単元及びその単元に含まれる学習要素とを特定する。そして、学習要素リスト作成部２４は、特定した単元及び学習要素に基づいて、単元ボックス及びブロックを配置する。さらに、学習要素リスト作成部２４は、成績ＤＢ３４を参照し、生徒の各学習要素の習熟度に基づいて、配置したブロックのうち、未習熟ブロックは点灯せず、習熟ブロックを点灯して表示するように学習要素リストを作成する。

習熟度確認画面作成部２５は、学習要素リスト作成部２４が作成した学習要素リストを含む習熟度確認画面を作成し、画面要求を行った端末装置１０へ送信する。

ここで、習熟度確認画面について説明する。図５は、習熟度確認画面の一例である。習熟度確認画面は、図示のように、生徒項目５１と、学習要素リスト５２と、成績推移項目５３と、プリントボタン５４とを含む。生徒項目５１は、生徒の学年、組、番号及び氏名である。学習要素リスト５２は、上述のように学習要素単位で、生徒の習熟度を表示している。成績推移項目５３は、学習要素リスト５２で習熟度を表示している教科名、単元名及び学習要素名と、学習要素に紐付けられたテストの合格得点及び生徒の得点とを含む。プリントボタン５４は、押下により学習要素リスト５２を印刷するボタンである。

ユーザは、習熟度確認画面の学習要素リスト５２により、各単元に含まれる学習要素を生徒がどのくらい習熟しているか視覚的に把握することができる。そして、成績推移項目５３により、学習要素リスト５２で習熟度を表示している学習要素の詳細を確認することができる。

なお、本実施形態において、習熟度確認画面は、生徒項目５１と、学習要素リスト５２と、成績推移項目５３と、プリントボタン５４とを含むこととしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、生徒を識別する情報と、学習要素リストを含んでいれば、その画面構成は任意に設定することができる。

上記の構成において、管理サーバ２０の通信部２１は、本発明の出力部の一例である。また、管理サーバ２０の成績情報取得部２２、判定部２３、学習要素リスト作成部２４及び習熟度確認画面作成部２５は、それぞれ本発明の成績情報取得部、判定部、作成部及び出力部の一例である。テストＤＢ３３は、本発明の記憶部の一例である。

［学習要素リスト作成処理］
図６は、本実施形態による学習要素リスト作成処理のフローチャートである。この処理は、学習要素の習熟度を表示する学習要素リストを、生徒毎に作成し、出力する処理である。なお、具体的に、この処理は、管理サーバ２０を構成するコンピュータが予め用意したプログラムを実行することにより実現される。

管理サーバ２０は、成績ＤＢ３４が更新されると、生徒の成績情報を取得する（ステップＳ１１）。そして、管理サーバ２０は、テストＤＢ３３を参照し、成績情報に含まれるテストＩＤに紐付けられた学習要素ＩＤ及び合格点を特定する（ステップＳ１２）。さらに、管理サーバ２０は、成績情報に含まれる生徒の得点と、特定した合格点とを比較し、得点が合格点以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

生徒の得点が合格点以上である場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、管理サーバ２０は、生徒が学習要素を習熟したと判定する。一方、生徒の得点が合格点未満である場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、管理サーバ２０は、生徒が学習要素を習熟していないと判定する。そして、管理サーバ２０は、判定結果に基づいて、成績ＤＢ３４の習熟度を更新する（ステップＳ１６）。

次に、管理サーバ２０は、端末装置１０から画面要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ１７）。画面要求を受信していない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、管理サーバ２０は、画面要求を受信するまで待機する。ユーザは、所定の生徒の学習内容の習熟度を確認したい場合、端末装置１０を使用して、当該生徒の生徒ＩＤを含む画面要求を管理サーバ２０へ送信する。

管理サーバ２０は、端末装置１０から画面要求を受信した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、画面要求に含まれる生徒ＩＤを抽出し、当該生徒ＩＤが示す生徒の学習要素リストを作成する（ステップＳ１８）。具体的に、管理サーバ２０は、生徒ＤＢ３２を参照することで、生徒の氏名、学年及び組を特定する。また、管理サーバ２０は、学習要素ＤＢ３１の学習時期を参照することで、「算数」及び「理科」それぞれの教科について、生徒の現在学習している単元及びその単元に含まれる学習要素と、１つ前の単元及びその単元に含まれる学習要素とを特定する。そして、管理サーバ２０は、特定した単元及び学習要素に基づいて、単元ボックス及びブロックを配置する。さらに、管理サーバ２０は、成績ＤＢ３４を参照し、生徒の各学習要素の習熟度に基づいて、配置したブロックのうち、未習熟ブロックは点灯せず、習熟ブロックを点灯して表示するように学習要素リストを作成する。

管理サーバ２０は、作成した学習要素リストを含む習熟度確認画面を作成し、画面要求を行った端末装置１０へ送信する（ステップＳ１９）。端末装置１０は、受信した習熟度確認画面の表示部への表示や、学習要素リストの印刷といった出力を行うことができる。これにより、学習要素リスト作成処理は終了する。

なお、本実施形態において、管理サーバ２０は、端末装置１０から画面要求を受信したタイミングで学習要素リスト及び習熟度確認画面を作成することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、画面要求の有無に関わらず成績ＤＢ３４が更新されたタイミングで学習要素リストや習熟度確認画面を作成することとしてもよい。つまり、管理サーバ２０が学習要素リストや習熟度確認画面を作成するタイミングは任意に設定することができる。

また、本実施形態において、学習要素リストは、「算数」及び「理科」について、生徒が現在学習している単元とその１つ前の単元の習熟度を確認できる構成としているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザが画面要求に習熟度を確認したい単元の単元ＩＤを含ませるなどの方法によって、習熟度を確認できる教科や単元を設定できることとしてもよい。つまり、学習要素リストにおける教科や単元は任意に設定することができる。

このように、本発明の学習要素リストによれば、生徒が習熟した学習要素や、苦手で習熟していない学習要素を可視化して、ユーザに提示することができる。つまり、生徒の学習内容の習熟度を、学習要素単位で可視化することができる。具体的には、生徒の学習内容の習熟度を、数字や数値ではなく、ブロックの点灯や消灯で表示するため、ユーザは、一目で習熟度を把握できるという利点がある。換言すると、単元に含まれる学習要素の全体像、生徒が習熟した学習要素、生徒がまだ習熟していない学習要素を視覚的にとらえることができるため、ユーザは、生徒が習熟した割合や達成度などを数字や数値ではなく感覚として迅速に認識することができる。

さらに、生徒の学習内容の習熟度を学習要素リストで管理することで、ブロックの配置により学習要素の難易度を視覚的にとらえながら、習熟度を確認することができる。教師は、各生徒の学習要素毎の習熟度を把握することできるため、未習熟の学習要素の指導方法を改善することができる。学習支援者が教材開発者であれば、未習熟の割合が多い学習要素が対象とする学習内容に対して、新たな教材を開発することなども可能となる。また、生徒は、自身の学習要素毎の習熟度を認識することで、効率的な学習をすることができる。

学習要素は、所定の教科書メーカーなどが独自で細分化した学習内容の単位ではなく、全ての教科書メーカーや教材メーカーが使用する標準的な学習内容の単位であるため、生徒の学習内容の習熟度を学習要素リストで管理及び共有することで、都立学校全体で学習分析の共有が可能となる。

＜変形例＞
（第１変形例）
上記の実施形態において、学習要素リストは、未習熟ブロックは点灯せず、習熟ブロックを点灯して表示している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、習熟ブロックと未習熟ブロックを視覚的に区別可能な表示であれば、任意の表示方法を適用することができる。図７は、第１変形例に係る学習要素リストの一例である。図示のように、学習要素リストは、習熟ブロックは点灯せず、未習熟ブロックを点灯して表示することとしてもよい。

さらに、管理サーバ２０は、生徒の成績情報を分析することで、単元毎に、優先して学習するべき学習要素を特定し、特定した学習要素を示すブロックを強調して表示するように学習要素リストを作成してもよい。また、管理サーバ２０は、単位毎に、最初に取り組むべき学習要素を予め設定しておき、設定した学習要素を示すブロックを強調して表示するように学習要素リストを作成してもよい。

ここで、成績情報の分析には、ＩＲＴ分析やＬＲＴ（Ｌａｔｅｎｔ Ｒａｎｋ Ｔｈｅｏｒｙ）分析が適用される。ＩＲＴ分析とは、評価項目群への応答に基づいて、被験者の特性（認識能力、知識等）や、評価項目の難易度を測定するためのテスト理論である。また、ＬＲＴ分析とは、潜在特性を順序尺度にしたＩＲＴ分析であって、段階的で順序的な評価を行うことが可能なテスト理論である。ＩＲＴ分析やＬＲＴ分析によれば、例えば、テストを実施した生徒の解答データを活用し、当該テストに紐付けられた学習要素の難易度や、当該学習要素に対する生徒の認識能力などを算出することができる。管理サーバ２０は、生徒の成績情報の分析結果に基づいて、単元毎に、当該生徒が優先して学習するべき学習要素を特定することができる。

例えば、図７に示すように、「図形」を示す単元ボックス４２では、未習熟ブロックが４個点灯しているが、この場合は、当該未習熟ブロックの中で優先して学習するべき学習要素を示すブロック４８を強調表示として点滅させる。また、「身のまわりの現象」を示す単元ボックス４４では、習熟ブロックがなく、配置された全てのブロックが未習熟ブロックとして点灯しているが、この場合は、単元の中で最初に取り組むべき学習要素を示すブロック４９を強調表示として点滅させる。

これによれば、ＩＲＴ分析やＬＲＴ分析を用いて、未習熟の学習要素中でも、優先すべき学習要素を強調してユーザに提示することができる。よって、教師は、学習要素リストを確認することで、生徒がどの学習要素から学習すればよいか簡単に認識することができ、効率的な学習を促すことができる。同様に、生徒は学習要素リストを確認することで、効率的な学習をすることができる。

（第２変形例）
上記の実施形態及び第１変形例において、学習要素リストは平面のブロックで構成されているが、これに代わり、学習要素リストを３Ｄ（３－Ｄｉｍｅｎｔｉｏｎ；３次元）表示とし、立体のブロックで構成することとしてもよい。図８は、第２変形例に係る３Ｄ表示の学習要素リストの一例である。図示のように、３Ｄ表示の学習要素リストは、実施形態と同様に、「数と計算」を示す単元ボックス６１と、「図形」を示す単元ボックス６２と、「身のまわりの物質」を示す単元ボックス６３と、「身のまわりの現象」を示す単元ボックス６４とが配置されている。例えば、ブロック６６は、「数と計算」の単元に含まれる学習要素を示す習熟ブロックであるが、矢印６７方向の数値、即ち当該習熟ブロックの高さで、学習要素の習得時間を表示することとしてもよい。

この場合、管理サーバ２０は、習得時間取得部を備え、生徒が、学習要素が対象とする学習内容の学習を開始してから、当該学習内容を習熟するまでにかかった時間を習得時間として取得する。そして、管理サーバ２０は、３Ｄ表示において、習熟ブロックの高さで習得時間を表示する学習要素リストを作成する。管理サーバ２０の習得時間取得部は、本発明の習得時間取得部の一例である。

また、本変形例でも、第１変形例と同様に、管理サーバ２０は、生徒の成績情報を分析することで、単元毎に、未習熟の学習要素の中で、優先して学習するべき学習要素を特定し、特定した学習要素を示すブロックを強調して表示するように学習要素リストを作成してもよい。また、管理サーバ２０は、単位毎に、最初に取り組むべき学習要素を予め設定しておき、設定した学習要素を示すブロックを強調して表示するように学習要素リストを作成してもよい。

例えば、「図形」を示す単元ボックス６２では、未習熟ブロックが４個であるが、この場合は、当該未習熟ブロックの中で優先して学習するべき学習要素を示すブロック６８を強調表示として点滅させる。また、「身のまわりの現象」を示す単元ボックス６４では、習熟ブロックがなく、配置された全てのブロックが未習熟ブロックであるが、この場合は、単元の中で最初に取り組むべき学習要素を示すブロック６９を強調表示として点滅させる。

このように、３Ｄ表示の学習要素リストによれば、ユーザは、各学習要素の習熟度を確認するとともに、その習得時間も併せて視覚的に把握することができる。習得時間が長い学習要素は生徒にとって苦手な学習内容であり、習得時間が短い学習要素は生徒にとって得意な学習内容であることが推測されるため、３Ｄ表示の学習要素リストにより、生徒が得意又は苦手な学習要素を可視化することができる。

（第３変形例）
上記の実施形態、第１変形例及び第２変形例において、教師は端末装置１０を使用することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、教師は管理サーバ２０の機能を有する教師用端末を使用することとしてもよい。この場合、端末装置１０は、生徒や教材開発者などが使用する。教師用端末は、端末装置１０と同様に、例えば、デスクトップＰＣ、ラップトップＰＣ、タブレットＰＣなどである。

図９は、この場合の学習要素リスト作成システム２００の構成例を示す。図示のように、学習要素リスト作成システム２００は、複数の端末装置１０と、教師用端末８０とをネットワーク５を介して通信可能に構成したものである。教師用端末８０には学習要素ＤＢ９１、生徒ＤＢ９２、テストＤＢ９３及び成績ＤＢ９４が接続されており、教師用端末８０は管理サーバ２０が行っていた処理（図６のステップＳ１１～Ｓ１９に対応）を実行して学習要素リストを作成することができる。また、教師用端末８０は、習熟度確認画面の表示、学習要素リストの印刷、端末装置１０への習熟度確認画面の送信といった出力を行うことができる。この場合、教師用端末８０は、本発明の学習要素リスト作成装置の一例である。

５ ネットワーク
１０ 端末装置
２０ 管理サーバ
３１ 学習要素ＤＢ
３２ 生徒ＤＢ
３３ テストＤＢ
３４ 成績ＤＢ
１００ 学習要素リスト作成システム

Claims (10)

1. 学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成する作成部と、
   前記学習要素リストを出力する出力部と、
   前記学習者の成績に関する成績情報を取得する成績情報取得部と、
   前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定部と、
   前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定する優先学習要素特定部と、
   前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、
   前記判定部は、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定するものであって、
   前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、
   前記出力部は、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力する学習要素リスト作成装置。
2. 前記優先学習要素特定部は、前記成績情報を分析し、前記学習要素の難易度及び前記学習要素に対する前記学習者の認識能力のいずれか１つ以上を算出することで、単元毎に、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を特定する請求項１に記載の学習要素リスト作成装置。
3. 前記学習要素リストは、前記未習熟ブロックは点灯せず、前記習熟ブロックのみを点灯して表示する請求項１又は２に記載の学習要素リスト作成装置。
4. 前記学習要素リストは、前記習熟ブロックは点灯せず、前記未習熟ブロックのみを点灯して表示する請求項１又は２に記載の学習要素リスト作成装置。
5. 前記学習者が、前記学習要素の学習を開始してから、当該学習要素を習熟するまでにかかった時間を習得時間として取得する習得時間取得部をさらに備え、
   前記学習要素リストは、３次元表示するものであって、立体的な前記ブロックが配置されており、前記習熟ブロックの高さで前記習得時間を表示する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の学習要素リスト作成装置。
6. 前記学習要素リストは、各単元に対応する単元ボックスが１つ以上配置されており、
   前記単元ボックスは、対応する単元に含まれる学習要素を示す１つ以上のブロックが配置されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の学習要素リスト作成装置。
7. 前記単元ボックス内の前記ブロックは、前記学習要素の難易度に基づいて配置されている請求項６に記載の学習要素リスト作成装置。
8. 前記学習要素リストにおける前記単元ボックスは、前記単元の学習時期に基づいて配置されている請求項６又は７に記載の学習要素リスト作成装置。
9. 学習要素リスト作成装置が実行する学習要素リスト作成方法であって、
   学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成し、
   前記学習要素リストを出力する出力処理を行い、
   前記学習者の成績に関する成績情報を取得し、
   前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定処理を行い、
   前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定し、
   前記学習要素リスト作成装置は、前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部を備え、
   前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、
   前記判定処理により、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定し、
   前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、
   前記出力処理により、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力する学習要素リスト作成方法。
10. コンピュータを備え、学習要素リスト作成装置によって実行されるプログラムであって、
    学習内容を単元毎に細分化した各学習要素を示すブロックが１つ以上配置され、前記学習要素が対象とする学習内容の習熟度を表示する学習要素リストを、学習者毎に作成する作成部と、
    前記学習要素リストを出力する出力部と、
    前記学習者の成績に関する成績情報を取得する成績情報取得部と、
    前記成績情報に基づいて、前記学習者が前記学習要素を習熟したか否かを判定する判定部と、
    前記成績情報を分析することで、単元毎に、当該学習者が習熟していない複数の学習要素の中から、優先して学習するべき学習要素を特定する優先学習要素特定部と、
    前記学習要素と、当該学習要素の習熟度を確認するためのテスト及び閾値を紐付けて記憶する記憶部として前記コンピュータを機能させ、
    前記成績情報は、前記学習者による前記テストの得点に関する情報を含み、
    前記判定部は、前記成績情報及び前記記憶部に基づいて、前記テストの得点と前記閾値を比較することで、当該学習者が当該テストに対応する学習要素を習熟したか否かを判定するものであって、
    前記学習要素リストは、前記学習者が習熟した学習要素を示す習熟ブロックと、当該学習者が習熟していない学習要素を示す未習熟ブロックとで表示方法を変え、当該学習者が優先して学習するべき学習要素を示す未習熟ブロックを強調して表示し、
    前記出力部は、単元名、学習要素名、前記テストの得点及び閾値を対応付けて示す成績推移と、前記学習要素リストとを同時に並べて表示するよう出力することを特徴とするプログラム。