JPH06236138A - 対話型学習装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前回の学習結果に応じて次の出題を自動的に
選択したり、出題する内容を変更できるようにすること
で、各学習者の進度や理解度合に応じて効果的な学習が
できるようにするとともに、教師等へ学習結果を提供し
助言等を受けられようにする。 【構成】 ＣＲＴ等の表示装置１１と、キーボード等の
入力装置１２と、カセットテープ等からなる学習内容記
録媒体４から学習内容データを読み出す学習内容データ
読み出し手段３と、対話型学習装置に着脱可能な例えば
ＩＣカード等からなる学習結果記録媒体６への書き込み
ならびに読み出しを行なう学習結果書き込み読み出し手
段５を備えるとともに、学習内容変更手段（主制御手
段）２０は学習結果記録媒体６から読み出した学習結果
データに基づいて学習内容を変更し、復習のための出題
や新たな出題の範囲を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＲＴディスプレイ
等の表示装置、キーボード等の入力装置、カセットテー
プ等の記録媒体を用いて対話型式で学習を行なう対話型
学習装置に係り、特に前回どこまで学習がなされたかま
たその学習の結果（出題に対する正誤結果や正解率）等
の学習結果データを着脱可能な学習結果記録媒体に記録
させておいて、この学習結果記録媒体に記録された学習
結果データに基づいてそれまでの学習結果に応じて出題
内容を変更できるようにするとともに、学習結果記録媒
体を学校等に備えた装置に装着し学習結果データを読み
出させることで学習結果を報告したり、また、教師等は
学習結果に対するコメントを学習結果記録媒体に記録し
て学習者へ戻すことで指導等を行なえるようにした対話
型学習装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小形コンピュータ（いわゆるパー
ソナルコンピュータ、パソコン）を用いた学習システム
が発表されているが、いずれも単体のソフトウェアとし
て提供されている。すなわち、予め準備された説明デー
タ，出題データ等の学習内容が記録されたカセットテー
プやＲＯＭカートリッジ等の学習内容記録媒体を対話型
学習装置に装着して学習するものであった。そして、所
望の単元等を学習者自身がキーボード等の入力装置を用
いて指定し、指定した単元の学習を行なうものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため学習者は前回
どこまで学習したかを覚えておかなければならない。前
回の学習範囲を正確に覚えていない場合は、同一箇所を
再度学習したり、学習すべき項目を飛ばしてしまうこと
があった。

【０００４】また、前回の学習で出題に対する正答率が
低く復習を必要とする場合でも、学習者が学習単元を指
定する構成では、それに対応することができない。仮に
学習者自身が復習の必要を感じて前回と同じ単元を指定
したとしても、前回の学習と同一の説明や出題がなされ
るので、学習意欲が低下するきらいがあった。このため
弱点項目を効果的に復習できるようにすることが望まれ
ていた。

【０００５】また、学習の進度や学習結果を指導者，教
師等へ提出し、指導者，教師等からコメント等のアドバ
イスが得られるようにするには、対話型学習装置と学
校，塾等に設置された装置との間でデータ通信が行なえ
るよう、例えばモデム等の通信装置を設けなければなら
ず、対話型学習装置の構成が複雑で高価となってしま
う。

【０００６】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、学習の進度や各学習項目（単元）毎の
理解度（正答率）等の学習結果に基づいて新たな学習内
容を変更できるようにするとともに、通信装置等を設け
ることなく学習進度や理解度を指導者，教師等へ提出し
て各種のアドバイスを受けることも可能にした対話型学
習装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る対話型学習装置は、（ａ）文字，画像等
を可視表示する表示装置と、（ｂ）表示装置に表示され
た内容に従って学習者が応答入力を与えるための入力装
置と、（ｃ）予め準備された説明データ，出題データ等
の学習内容データを記録した学習内容記録媒体と、
（ｄ）学習内容記録媒体から前記学習内容データを読み
出す学習内容データ読み出し手段と、（ｅ）学習がなさ
れた内容とその学習結果データを記録するための着脱可
能な学習結果記録媒体と、（ｆ）学習結果記録媒体への
書き込みならびに学習結果記録媒体からの読み出しを行
なう学習結果データ書き込み・読み出し手段と、（ｇ）
学習結果の記録要求に対して学習結果データを学習結果
記録媒体へ書き込ませるとともに、新たな学習に際して
は学習結果記録媒体から読み出した学習結果データに基
づいて学習内容を変更し、復習のための出題や新たな出
題の範囲を制限する学習内容変更手段とを備えたことを
特徴とする。

【０００８】

【作用】学習内容データ読み出し手段は、学習内容記録
媒体から予め準備された説明データ，出題データ等の学
習内容データを読み出す。対話型学習装置に学習結果記
録媒体が装着されている場合、学習内容変更手段は学習
結果データ書き込み・読み出し手段を介して学習結果記
録媒体から学習結果データを読み出し、前回の学習結果
データに基づいて学習内容を変更する。例えば、前回の
学習結果が良好な場合は、次の単元（項目）の学習に入
るが、前回の学習で誤解答が多かった場合は、復習のた
めの出題をすることができる。学習の終了に際して学習
内容変更手段は、今回の学習結果データを学習結果記録
媒体へ書き込むので、学習結果を記録保存できる。した
がって、学習結果記録媒体を指導者，教師等へ提出し、
指導者，教師等側に設置された装置で学習結果記録媒体
に記録された学習結果データを読み取ることで、各学習
者の学習進度や弱点項目を把握し、学習者への助言や弱
点克服用の説明データ、出題データ等を学習結果記録媒
体へ書き込んで、学習者へ戻すことも可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を
説明する。なお、各図において同一の符号は同様の対象
を示すものとする。図１はこの発明に係る対話型学習装
置の外観図、図２は同対話型学習装置のブロック構成図
である。

【００１０】１は教科書データ読み出し手段であり、具
体的にはＣＰＵ等から供給される２値信号を対応する所
定の可聴周波数信号へ変換してカセットテープ等の記録
媒体へ記録するとともに、再生した周波数信号を対応す
る２値信号へ再変換して出力するデータ用のカセットテ
ープレコーダを用いて構成している。

【００１１】２は教科書データ記録媒体であり、具体的
にはカセットテープを用いている。この教科書データ記
録媒体２には、教科書の種類に関する教科書データと、
各教科書の単元に関するデータと、各単元で学習すべき
内容を指定するための学習内容指定データとが、相互に
関連付けて予め記録されている。なお、教科書データ記
録媒体２としては、カセットテープ以外に磁気ディスク
やＲＯＭカートリッジ等を用いることもできる。この場
合、教科書データ読み出し手段１は、磁気ディスク駆動
装置やＲＯＭカートリッジとのインタフェース回路等で
構成する。

【００１２】３は学習内容データ読み出し手段であり、
教科書データ読み出し手段１と同様にデータ用のカセッ
トテープレコーダで構成している。４は学習内容記録媒
体であり、教科書データ記録媒体２と同様にカセットテ
ープを用いている。この学習内容記録媒体４には、複数
の教科書に対して共通に利用できるように予め準備した
説明データ，出題データ等の学習内容データが、学習内
容指定データとの対応付けがなされて予め記録されてい
る。

【００１３】なお、図２では教科書データ読み出し手段
１を構成するカセットテープレコーダと、学習内容デー
タ読み出し手段３を構成するカセットテープレコーダと
の２台のカセットテープレコーダを設ける構成を示した
が、図１に示したように符号１で示されるカセットテー
プレコーダを１台だけ備えて、まず教科書データ記録媒
体２である教科書データカセットテープから教科書デー
タ，単元データ，学習内容指定データの読み出しを行な
った後に、学習内容記録媒体４である学習内容カセット
テープに交換して学習内容データを読み出すようにして
もよい。

【００１４】また、教科書データ記録媒体２の記録デー
タ量と学習内容記録媒体４の記録データ量との合計のデ
ータ量が、１つの記録媒体（１本のカセットテープ）に
格納できる場合には、１つの記録媒体（１本のカセット
テープ）に教科書データと学習内容データの双方のデー
タを記録した教科書データ・学習内容データ記録媒体を
用いてもよい。

【００１５】なお、図２に示したように、教科書データ
読み出し手段１と学習内容データ読み出し手段３との２
系統の読み出し手段（カセットテープレコーダ）を設け
る構成は、学習を開始した以降に教材である記録媒体
（カセットテープ）の交換を要求されることがないの
で、学習をスムーズに進めさせることができる。

【００１６】なお、この実施例では学習内容記録媒体４
にカセットテープを用いる場合を示しているが、学習内
容記録媒体４にランダムアクセスが可能な例えばＲＯＭ
カートリッジ等を用いる場合は、学習内容読み出し手段
３はＲＯＭカートリッジ等とのインタフェース回路等で
構成される。

【００１７】５は学習結果データ書き込み・読み出し手
段であり、６は学習結果記録媒体である。学習結果記録
媒体６は具体的にはＩＣメモリカードを用いて構成して
いる。学習結果データ書き込み・読み出し手段５は、Ｉ
Ｃメモリカードからなる学習結果記録媒体６を着脱自在
に接続するコネクタ部と、ＩＣメモリカードへの書き込
みならびにＩＣメモリカードからの読み出しを行なうた
めの回路等を備える。

【００１８】１１は文字，画像等を可視表示するための
表示装置であり、ＣＲＴディスプレイ装置を用いて構成
している。

【００１９】１２は学習者が各種の入力を行なうための
入力装置であり、キーボードを用いて構成している。こ
の入力装置１２は、操作面にフレキシブルシート等を用
いたキーレスボード（例えばボタン突起等がなく該当部
分と指等の接触による静電容量の変化等を検出して入力
操作信号を発生する）を採用しており、その操作面上に
オーバーレイシートを載置することによって、例えば図
３に示すように学習すべき内容に応じて入力する項目の
変更が可能になるよう構成している。

【００２０】このオーバーレイシート１３の変更は各種
の方法が考えられる。例えば、（イ）学習内容記録媒体
４に記録された各学習内容毎にどのオーバレイシート１
３を用いるかの指示情報を予め記録しておいて、その指
示情報を表示装置１１に可視表示する方法、（ロ）学習
内容記録媒体４の種類に応じてオーバーレイシート１３
を特定する方法（この場合は、学習内容記録媒体４とオ
ーバーレイシート１３とを組み合わせて供給，販売等す
ることができる。）などがある。さらに、図１に示すよ
うに、ゲーム用操作盤１４を用いても回答入力や選択入
力が行なえるよう配慮されている。

【００２１】図２に示すように、学習内容変更手段を含
む主制御手段２０は、ＣＰＵ（主演算制御装置）２１
と、この対話型学習装置の制御プログラムを予め格納し
たＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２２と、各種記録媒体
２，４から読み出した各種データならびに学習の結果等
を一時記憶するためのＲＡＭ（書き込み読み出しメモ
リ）２３とを備えたマイクロコンピュータシステムで構
成している。

【００２２】次にこの発明に係る対話型学習装置の動作
を図２に示すブロック構成図、および、図４に示す動作
フローチャートを参照に説明する。まず図示しない電源
スイッチが投入されると、主制御手段２０内のＣＰＵ２
１はＲＯＭ２２に予め格納された初期設定プログラムを
起動し、教科書データ記録媒体２および学習内容記録媒
体４の装着を促すメッセージを表示装置１１に表示させ
るとともに、過去の学習結果に基づいて次なる学習をす
る場合は学習結果記録媒体６の装着を促すメッセージを
表示装置１１に表示させ、さらに、必要とする各記録媒
体２，４，６の装着が完了したら読み出しを開始させる
ためにどのキーを操作すればよいかの操作ガイダンスを
表示装置１１に表示させる（図４のステップ４１）。

【００２３】そして、読み出し開始のためのキー操作が
なされると、主制御手段２０内のＣＰＵ２１は指令信号
ＣＣ１に基づいて教科書データ読み出し手段１を起動さ
せ、この教科書データ読み出し手段１に装着された教科
書データ記録媒体２から教科書の種類に関する教科書デ
ータ，各教科書の単元に関するデータ，各単元で学習す
べき内容を指定するための学習内容指定データを読み出
し、読み出した各データをＲＡＭ２３の所定の領域に格
納する。

【００２４】次に、主制御手段２０は指令信号ＣＣ２に
基づいて学習内容データ読み出し手段３を起動させ、こ
の学習内容データ読み出し手段３に装着された学習内容
記録媒体４から学習内容データを読み出し、読み出した
学習内容データをＲＡＭ２３の所定の領域に格納する。

【００２５】ここで、教科書データ記録媒体２から読み
出された各データと、学習内容記録媒体４から読み出さ
れた学習内容データとは、ＲＡＭ２３内のそれぞれ別の
領域に格納するようにしている。特に学習内容指定デー
タと予め関連付けがなされている各学習内容データは、
学習内容指定データに基づいて決定されるＲＡＭアドレ
スにそれぞれ格納することで、学習内容指定データに基
づいて対応する学習内容データが特定されるようにして
いる。なお、このようなＲＡＭ２３への格納アドレスの
指定は、ＲＯＭ２２に予め格納された制御プログラムに
基づいて制御される。

【００２６】学習結果記録媒体６が装着されていない場
合、ならびに学習結果記録媒体６が装着されているが過
去の学習結果に関する記録がなされていない場合、主制
御手段２０は教科書データ記録媒体２もしくは学習内容
記録媒体４に予め記録されている学習内容のタイトルに
係るデータに基づいて学習内容のタイトル（例えば漢字
の学習，算数５年等）を表示装置１１に所定の時間表示
させる（図４のステップ４２）。

【００２７】続いて、主制御手段２０は、教科書データ
記録媒体２から読み出した教科書データに基づいて、教
科書の種類（例えばどの出版社の教科書であるか）を選
択するためメッセージを表示装置１１に表示させる（図
４のステップ４３）。学習者が教科書の種類を特定する
ための入力を入力装置１２から与えると、主制御手段２
０は指定された教科書のどの単元を学習するかの選択を
行なうメッセージを表示装置１１に表示させる（図４の
ステップ４４）。学習者が学習を希望する単元を指定す
る入力を行なうと主制御手段２０は、指定された単元で
学習すべき内容を指定するための学習内容指定データに
基づいて、ＲＡＭ２３に格納した学習内容データを読み
出し、読み出した学習内容を表示装置１１に表示するこ
とで学習すべき内容の説明や出題を行なう（図４のステ
ップ４５）。

【００２８】学習者が出題に対する回答を、オーバレイ
シート１３の該当箇所（図３参照）を指等で触れること
で入力すると、主制御手段２０は学習内容データ内に予
め記録されている正解データ等との比較を行なって、回
答の正誤表示を行なう。誤回答の場合は、学習内容デー
タ内に予め記録されてヒントデータに基づいてヒントの
表示を行なう。また、主制御手段２０は得点表示等の処
理を実行する。

【００２９】このように本実施例に係る対話型学習装置
は、教科書データ記録媒体２に各教科書の各単元で学習
すべき内容を指定するための学習内容指定データを予め
記録しておくとともに、学習内容記録媒体４には学習内
容指定データとの対応を付けて学習内容を予め記録して
おく構成としたので、各教科書のどの単元について学習
するかの指定がなされれば、その単元で学習すべき内容
を表示装置１１に表示させて、対話形式の学習を行なわ
せることができる。

【００３０】ここで、学習内容記録媒体４は各種の教科
書に共通に作成しておき、各教科書のどの単元でどのよ
うな内容を学習するかのデータは教科書データ記録媒体
２に記録しているので、教科書毎に学習内容記録媒体４
を準備する必要はなく、共通の学習内容記録媒体４を用
いて各学習者が自分の教科書に即した内容で学習をする
ことができる。

【００３１】また、教科書等の改正が行なわれても教科
書データ記録媒体２の記録内容を変更するだけでよく、
学習内容記録媒体４はそのまま使用することができる。
そして、学習結果記録媒体６が装着されており、学習結
果の記録要求が与えられた場合に主制御手段２０は、選
択された教科書に係るデータ，学習した単元に係るデー
タ，学習内容に係るデータ，回答の正誤，ヒント提供の
有無，得点等の学習結果に係る学習結果データを学習結
果書き込み・読み出し手段を介して学習結果記録媒体６
へ記録する。

【００３２】過去の学習結果に関する記録がなされてい
る学習結果記録媒体６が装着されている場合、図４のス
テップ４２のタイトル表示を行なった後に、主制御手段
２０は学習結果記録媒体６から読み出した過去の学習結
果データに基づいて、その学習者が使用している教科書
の種類や前回学習した単元や学習内容等を把握するとと
もに、ＲＯＭ２２内に予め登録してある学習内容変更プ
ログラムを起動させ、把握した前回の学習内容に基づい
て、次なる出題を行なったり、前回の出題で誤回答だっ
た問題やヒントを与えた問題に再度出題して復習を行な
わせたり、過去の成績に基づいて出題のレベルを変更す
る等の学習内容の変更を行なう。

【００３３】このように本発明に係る対話型学習装置
は、ＲＯＭ２２内に予め登録した学習内容変更プログラ
ムを主体として学習内容変更手段を構成しており、学習
結果記録媒体６に学習結果データを記録し、新たな学習
に際して前回の学習結果データを読み出すことで、それ
までの学習結果に応じて次の出題を自動的に選択した
り、出題する内容を変更することができる構成としたの
で、各学習者の進度や理解度合に応じて効果的な学習を
行なわせることができる。

【００３４】さらに、学習結果記録媒体６をＩＣメモリ
カードで構成した場合、その持ち歩きは容易であるから
各学習者の学習結果記録媒体６を学校や学習塾の教師等
が集めて、各学習者の成績を蓄積し、総合評価（クラス
または学年の点数順位等）を付与し、また、各学習者へ
の指導内容を学習結果記録媒体６に書き込んで返却する
といった学習方法が可能となる。このような総合処理
は、地域的または全国的規模でも可能である。

【００３５】図５はこのような教育用データ処理システ
ムに適用されるＩＣメモリカード処理装置のブロック構
成図である。このＩＣメモリカード処理装置６１は、学
習結果記録媒体を構成するＩＣメモリカード６０からデ
ータの読み出し、ならびに、ＩＣメモリカード６０への
データの書き込みを行なうためのＩＣメモリカード用入
出力手段５０と、データ演算処理手段５１と、キーボー
ド５２と、ＣＲＴディスプレイ５３と、制御手段５５と
からなる。制御手段５５は、ＣＰＵ５６と、ＲＯＭ５７
と、ＲＡＭ５８とを備えたコンピュータシステムで構成
している。

【００３６】ＩＣメモリカード用入出力手段５０は、Ｉ
Ｃメモリカードを着脱可能に接続するコネクタ部と、学
習結果データを読み出すための読み出し手段と、キーボ
ード５２から直接入力されたデータや指導内容、また
は、キーボード５２からの指令入力に基づいて処理され
たデータや指導内容等をＩＣメモリカード６０に書き込
むための書き込み手段を備える。

【００３７】ＩＣメモリカード６０から読み出された各
学習者の学習結果データは学習者を特定する学習者コー
ドデータ等との対応付けがなされてＲＡＭ５８に書き込
まれ蓄積される。

【００３８】データ演算処理手段５１は、ＲＡＭ５８に
蓄積された複数の学習者の学習結果に係るデータを読み
出し、平均値、順位、偏差値等を求める演算をキーボー
ド５２からの操作に基づいて実行するよう構成してい
る。これらの学習結果の蓄積や各種の演算を行なう制御
プログラムはＲＯＭ５７に予め登録されている。

【００３９】そして、図５に示したＩＣカードメモリ処
理装置と、図１乃至図２に示した対話型学習装置とを組
み合わせることにより教育用データ処理システムを構築
することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る対話
型学習装置は、学習結果記録媒体に学習結果を記録し、
新たな学習に際してその内容を読み出すことで、それま
での学習結果に応じて次の出題を自動的に選択したり、
出題する内容を変更することができる構成としたので、
各学習者の進度や理解度合に応じて効果的な学習を行な
わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る対話型学習装置の外観図

【図２】この発明に係る対話型学習装置のブロック構成
図

【図３】オーバレイシートの具体例を示す説明図

【図４】この発明に係る対話型学習装置の動作を示すフ
ローチャート

【図５】同対話型学習装置に加えて教育用データ処理シ
ステムを構築するためのＩＣメモリカード処理装置のブ
ロック構成図

【符号の説明】

１ 教科書データ読み出し手段 ２ 教科書データ記録媒体 ３ 学習内容データ読み出し手段 ４ 学習内容記録媒体 ５ 学習結果書き込み・読み出し手段 ６ 学習結果記録媒体 １１ 表示装置 １２ 入力装置 ２０ 学習内容変更手段を含む主制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 文字，画像等を可視表示する表示装置
   と、 この表示装置に表示された内容に従って学習者が応答入
   力を与えるための入力装置と、 予め準備された説明データ，出題データ等の学習内容デ
   ータを記録した学習内容記録媒体と、 この学習内容記録媒体から前記学習内容データを読み出
   す学習内容データ読み出し手段と、 学習がなされた内容とその学習結果データを記録するた
   めの着脱可能な学習結果記録媒体と、 この学習結果記録媒体への書き込みならびに学習結果記
   録媒体からの読み出しを行なう学習結果データ書き込み
   ・読み出し手段と、 学習結果の記録要求に対して前記学習結果データを前記
   学習結果記録媒体へ書き込ませるとともに、新たな学習
   に際しては前記学習結果記録媒体から読み出した学習結
   果データに基づいて学習内容を変更し、復習のための出
   題や新たな出題の範囲を制限することのできる学習内容
   変更手段とを備えたことを特徴とする対話型学習装置。