JPH0679197B2 - 対話型学習装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （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関する。

（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、学習者の使用している教科書に関係無く
例えば学年別に特定の内容を記録した磁気テープもしく
は磁気ディスクを用意したり、または、教科書毎に別々
の独立した磁気テープもしくは磁気ディスクを用意して
いた。

（発明が解決しようとする課題） このようなシステムによると、前者の場合には学校教育
に沿った学習ができなくなるおそれがあり、また、後者
の場合には教科書が変更された場合（原則的に３年毎に
改正がある）に対応できなくなってしまう不都合があっ
た。

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、共通の教材で各種の教科書に沿った学習を行なうこ
とのできる対話型学習装置を提供することを目的とす
る。

（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
入力を与える入力装置と、 （ｃ）教科書の種類に関する教科書データと、各教科書
の単元に関する単元データと、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を相互に関連付
けて予め記録した教科書データ記録媒体と、 （ｄ）教科書データ記録媒体から教科書データ，単元デ
ータ，学習内容指定データを読み出す教科書データ読み
出し手段と、 （ｅ）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
を学習内容指定データと対応付けて予め記録した学習内
容記録媒体と、 （ｆ）学習内容記録媒体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と、 （ｇ）教科書データ記録媒体から読み出した教科書デー
タに基づいて教科書の選択を促す表示を表示装置に表示
させ、入力装置からの教科書指定入力に基づいて指定さ
れた教科書のどの単元を学習するかの選択を促す表示を
表示装置に表示させ、入力装置から学習者が所望する単
元指定入力が与えられると、指定された単元に対応する
学習内容指定データに基づいてその単元で学習すべき学
習内容を表示装置へ表示させる主制御手段 とを備えたことを特徴とする。

（作用） この発明に係る対話型学習装置は、教科書データ記録媒
体と学習内容記録媒体の２種類の媒体を用いて対話形式
で学習を行なう。

教科書データ記録媒体には、教科書の種類に関するデー
タ（教科書データ）、単元に関するデータ（単元デー
タ）、単元で学習すべき内容を指定するためのデータ
（学習内容指定データ）が、それぞれ相互に関連付けら
れて記録されている。

学習内容記録媒体には、複数の教科書に対して予め準備
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が付けられて記録されてい
る。

なお、前記の２種類の媒体は物理的に１つの媒体内に記
録されていてもよい。

主制御手段は、教科書データ読み出し手段を介して教科
書データ記録媒体に記録されている教科書データ、単元
データ、学習内容指定データを読み出し、まず教科書デ
ータに基づいて教科書の選択を促す表示を表示装置に表
示させる。学習者は自分が使用している教科書の種類を
指定するための応答入力を入力装置から入力する。

教科書の指定がなされると主制御手段は、指定された教
科書の単元データに基づいてどの単元を学習するかの選
択を促す表示を表示装置に表示させる。

学習者が入力装置を用いて単元の指定を行なうと、主制
御手段は単元の指定で特定された学習内容指定データに
基づいて、学習内容データ読み出し手段を介して学習内
容記録媒体から、その単元に該当する学習内容データを
読み出し、表示装置に表示させる。

または、学習内容記録媒体から既に読み出されてRAM等
の一時記憶手段に格納されている学習内容データの中か
ら、主制御手段は学習内容指定データに基づいて該当す
る学習内容データを読み出して、その学習内容を表示装
置に表示させる。

学習内容指定データに基づいて、学習内容記録媒体から
学習内容データを読み出して出題する構成としているか
ら、学習すべき内容を記録した学習内容記録媒体を各教
科書に対して共通にでき、また、各教科書における学習
順序に沿って説明や出題をすることができる。

（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。

第１図はこの発明に係る対話型学習装置の外観図、第２
図は同対話型学習装置のブロック構成図である。

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。

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。

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。

なお、第２図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、第１図
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。

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。

なお、第２図に示したように、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。

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。

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、IC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。

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。

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。

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13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、第１図に示すように、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。

第２図に示すように、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
果等を一時記録するための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。

次にこの発明に係る対話型学習装置の動作を第２図に示
すブロック構成図、および、第４図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CPU21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の装置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の装置を促すメッセー
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（第４図のステップ41）。

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。

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。

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。

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（第４図の
ステップ42）。

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（第４図のステップ4
3）。

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20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（第４図のステップ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（第４図のステップ45）。

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（第３図参照）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。

このように、この発明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。

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。

また、教科書等の改定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。

この実施例においては、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へ記録するよう構成しており、さらに、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、第４図のステップ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
を行なうよう構成している。

このようにこの実施例の対話型学習装置は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。

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。

第５図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。

ICメモリカード用入出力手段50は、IC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。

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。

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。

そして、第５図に示したICカードメモリ処理装置と、第
１図乃至第２図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。

なお、この実施例の対話型学習装置は、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。

（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、
教科書データ記録媒体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、学習内容記録媒体には学習内容指定デ
ータとの対応を付けて学習内容データを予め記録してお
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。

ここで、学習内容指定データに基づいて、学習内容記録
媒体から学習内容データを読み出して出題する構成とし
ているから、学習すべき内容を記録した学習内容記録媒
体を各教科書に対して共通にでき、また、各教科書にお
ける学習順序に沿って説明や出題をすることができ、各
種の教科書に対して共通の学習内容記録媒体を用いて各
学習者が自分の教科書に即した内容で学習することがで
きる。

また、教科書の改正が行なわれても教科書データ記録媒
体の記録内容を変更するだけでよく、学習内容記録媒体
はそのまま使用することができる。

例えば国語教科については、教科書によって漢字や熟語
の学習順序は異なるが、当該学年で学習する漢字および
熟語はほぼ同じであることに着目し、当該学年で学習す
る漢字や熟語等に関連した問題を作成し学習内容記録媒
体に予め記録しておけば、教科書の種類やその単元を指
定することによって、対応する問題を出題させることが
可能となり、教科書毎に別々のソフトを準備しておく必
要がなく、学習内容記録媒体の共通化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る対話型学習装置の外観図、第２
図は同対話型学習装置のブロック構成図、第３図はオー
バレイシートの具体例を示す説明図、第４図はこの発明
に係る対話型学習装置の動作を示すフローチャート、第
５図は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
ク構成図である。 図面において、１は教科書データ読み出し手段、２は教
科書データ記録媒体、３は学習内容データ読み出し手
段、４は学習内容記録媒体、５は学習結果書き込み・読
み出し手段、６は学習結果記録媒体、11は表示装置、12
は入力装置、20は主制御手段である。

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
   力を与える入力装置と、 教科書の種類に関する教科書データと、各教科書の単元
   に関する単元データと、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を相互に関連付けて予
   め記録した教科書データ記録媒体と、 この教科書データ記録媒体から前記教科書データ，単元
   データ，学習内容指定データを読み出す教科書データ読
   み出し手段と、 前記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を
   前記学習内容指定データと対応付けて予め記録した学習
   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、 前記教科書データ記録媒体から読み出した教科書データ
   に基づいて教科書の選択を促す表示を前記表示装置に表
   示させ、入力装置からの教科書指定入力に基づいて指定
   された教科書のどの単元を学習するかの選択を促す表示
   を前記表示装置に表示させ、入力装置から学習者が所望
   する単元指定入力が与えられると、指定された単元に対
   応する前記学習内容指定データに基づいてその単元で学
   習すべき内容を前記表示装置へ表示させる主制御手段と
   を 備えたことを特徴とする対話型学習装置。