学習支援装置、学習支援方法、およびプログラム
【課題】学習者の学力を向上させること。
【解決手段】学習支援装置１０は、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題の指導情報を格納する問題蓄積部１１と、問題蓄積部の問題を学習者に順次提示する問題提示部１２と、提示されている問題の解答を受け付ける解答受付部１３と、受け付けた解答と、問題蓄積手段の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得部１４と、順次提示される問題について、取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積部に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果テーブル２１と、解答結果格納部の時系列の解答結果に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断部１５と、指導が必要と判断された場合に、問題蓄積部において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する指導実施部１６と、を備える。
【解決手段】学習支援装置１０は、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題の指導情報を格納する問題蓄積部１１と、問題蓄積部の問題を学習者に順次提示する問題提示部１２と、提示されている問題の解答を受け付ける解答受付部１３と、受け付けた解答と、問題蓄積手段の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得部１４と、順次提示される問題について、取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積部に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果テーブル２１と、解答結果格納部の時系列の解答結果に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断部１５と、指導が必要と判断された場合に、問題蓄積部において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する指導実施部１６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種分野において、学習者の学力を向上できる学習支援装置、学習支援方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータを用いた学習支援が行われている。例えば、問題の困難度と、問題に対する学習者の解答の正誤とによって、学習者の学力レベルを正確に測定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、学習者の過去の成績や学習者が誤答した問題の分野等に基づいて、問題群を作成することにより、学習者に弱点を反復学習させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０９６７８号公報
【特許文献２】特開平０８−１６０８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、学習者の学力レベルを正確に測定することができるが、学習者が解法を必要としている問題がわからないため、学習者の学力を向上させるための適切な指導を行うことができないという問題点があった。また、特許文献２に開示された技術では、学習者の弱点を反復学習させることにより学習者の学力を向上させることができるが、学習者が解答困難な問題について、その問題の解法を学習者が理解できないでいる限り、反復学習しても学力を向上させることはできないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、学習者の解答の状況に基づいて指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させる学習支援装置、学習支援方法、およびプログラム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】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
（１） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段（例えば、図１の問題蓄積部１１に相当）と、前記問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に順次提示する問題提示手段（例えば、図１の問題提示部１２に相当）と、前記問題提示手段で提示されている問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける解答受付手段（例えば、図１の解答受付部１３に相当）と、前記解答受付手段で受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得手段（例えば、図１の正誤結果取得部１４に相当）と、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果格納手段（例えば、図１の学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断手段（例えば、図１の指導判断部１５に相当）と、前記指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示する指導実施手段（例えば、図１の指導実施部１６に相当）と、を備えた学習支援装置を提案している。
【０００８】
この発明によれば、問題蓄積手段は、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する。問題提示手段は、問題蓄積手段に格納された問題を学習者に順次提示する。解答受付手段は、問題提示手段で提示されている問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。正誤結果取得手段は、解答受付手段で受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する解答結果格納手段は、問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題の問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する。指導判断手段は、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否を判断する。指導実施手段は、指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【０００９】
（２） 本発明は、（１）の学習支援装置について、前記指導判断手段は、所定の条件に基づいて、前記提示された問題の指導を前記指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断し、前記指導実施手段は、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を前記指導実施手段が行うと判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、前記教師に指導を指示する通知を行う通知手段（例えば、図１の通知部１７に相当）、を備えることを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１０】
この発明によれば、指導判断手段は、所定の条件に基づいて、提示された問題の指導を指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断する。指導実施手段は、指導判断手段により提示された問題の指導を指導実施手段が行うと判断された場合に、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。通知手段は、指導判断手段により提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、教師に指導を指示する通知を行う。したがって、指導を、指導実施手段にて自動で行う場合と、教師により行う場合の２つの方法を用意し、問題に対する指導を、指導実施手段にて自動で行うか、教師により行うかを判断することにより、適切な方法にて指導を行うことができる。
【００１１】
（３） 本発明は、（１）または（２）の学習支援装置について、前記解答受付手段は、前記問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得し、前記指導判断手段は、前記解答受付手段で計測された経過時間が所定時間を超えた場合に、前記提示されている問題の指導が必要と判断することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、解答受付手段は、問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得する。指導判断手段は、解答受付手段で計測された経過時間が所定時間を超えた場合に、提示されている問題の指導が必要と判断する。したがって、解答ができず長く考えている問題について、早期に指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００１３】
（４） 本発明は、（３）の学習支援装置について、前記解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得し、前記解答結果格納手段は、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、前記解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納し、前記指導判断手段は、前記解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、前記解答受付手段で取得された経過時間と、に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得する。解答結果格納手段は、問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題の問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納する。指導判断手段は、解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、解答受付手段で取得された経過時間とに基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断する。したがって、解答ができず長く考えている問題について、早期に指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００１５】
（５） 本発明は、（１）から（４）の学習支援装置について、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記学習者の学力を判定する学力判定手段（例えば、図７の学力判定部１０１）を備えることを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１６】
この発明によれば、学力判定手段は、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、学習者の学力を判定する。したがって、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果から、学習者の学力を測定することができる。
【００１７】
（６） 本発明は、（５）の学習支援装置について、前記問題提示手段は、前記問題蓄積手段に格納されている困難度と、前記学力判定手段で判定された前記学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１８】
この発明によれば、問題提示手段は、問題蓄積手段に格納されている困難度と、学力判定手段で判定された学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示する。したがって、学習者の学力に合った問題を提示することができる。
【００１９】
（７） 本発明は、（１）から（６）の学習支援装置について、前記指導情報は、１以上の指導内容を含み、前記指導実施手段は、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けた場合に、提示を終了することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００２０】
この発明によれば、指導情報は、１以上の指導内容を含む。指導実施手段は、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、学習者から提示されている問題を理解した旨の入力が合った際に、提示を終了する。したがって、学習者に段階的に指導を行うことにより、学習者が必要としている指導を提供することができ、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００２１】
（８） 本発明は、（７）の学習支援装置について、前記指導実施手段は、所定の時間内に前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を前記学習者に提示することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００２２】
この発明によれば、指導実施手段は、所定の時間内に学習者から提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を学習者に提示する。したがって、学習者が提示されている指導内容が理解できていない場合に、次に指導内容を提示することにより、学習者が必要としている指導を提供することができ、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００２３】
（９） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップ（例えば、図６のステップＳ１１に相当）と、前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップ（例えば、図６のステップＳ１２に相当）と、前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップ（例えば、図６のステップＳ１３に相当）と、前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ１４に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップ（例えば、図６のステップＳ１５、Ｓ１９に相当）と、前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップ（例えば、図６のステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１９に相当）と、を含む学習支援方法を提案している。
【００２４】
この発明によれば、まず、第１のステップにおいて、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を学習者に提示する。次に、第２のステップにおいて、第１のステップで提示された問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。次に、第３のステップにおいて、第２のステップで受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する。次に、第４のステップにおいて、第１のステップで提示された問題について、第３のステップで取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する。次に、第５のステップにおいて、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に第１のステップに戻す。次に、第６のステップにおいて、第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示し、第１のステップに戻す。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００２５】
（１０） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップ（例えば、図６のステップＳ１１に相当）と、前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップ（例えば、図６のステップＳ１２に相当）と、前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップ（例えば、図６のステップＳ１３に相当）と、前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ１４に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップ（例えば、図６のステップＳ１５、Ｓ１９に相当）と、前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップ（例えば、図６のステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１９に相当）と、を含む学習支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
【００２６】
この発明によれば、まず、第１のステップにおいて、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を学習者に提示する。次に、第２のステップにおいて、第１のステップで提示された問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。次に、第３のステップにおいて、第２のステップで受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する。次に、第４のステップにおいて、第１のステップで提示された問題について、第３のステップで取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する。次に、第５のステップにおいて、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に第１のステップに戻す。次に、第６のステップにおいて、第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示し、第１のステップに戻す。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、学習者の解答の状況に基づいて指導を行うタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができるという効果がある。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る学習支援装置の機能構成を示す図である。
【図２】学習結果格納部の解答結果テーブルの一例を示す図である。
【図３】学習結果格納部の指導結果テーブルの一例を示す図である。
【図４】指導判断部による指導の要否の具体例を示す図である。
【図５】指導実施部による指導フローの一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る学習支援装置の処理フロー図である。
【図７】第２の実施形態に係る学習支援装置の機能構成を示す図である。
【図８】学習者の学力の判定方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含むさまざまなバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図１から図６を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３１】
＜学習支援装置の機能構成＞
図１は、本実施形態に係る学習支援装置１０の機能構成を示す図である。図１に示すように、学習支援装置１０は、問題蓄積部１１、問題提示部１２、解答受付部１３、正誤結果取得部１４、学習結果格納部２０、指導判断部１５、通知部１７、および指導実施部１６を備える。
【００３２】
問題蓄積部１１は、学習者に提示する複数の問題、各問題を識別する問題ＩＤ、各問題の正答、各問題のメタデータ、および各問題の指導情報を格納する。各問題のメタデータは、例えば、問題の困難度や、問題の教科、単元、項目等である。ここで、問題の困難度は、例えば、「項目応答理論」を用いて問題の困難度を数値で表したものであって、本実施形態において、困難度は１．０から５．０の値で表す。また、問題の指導情報とは、後述する指導実施部１６で問題の指導を行う場合に学習者に提示する指導内容、または、後述する指導判断部１５で教師により問題の指導を行うと判断した場合に、通知部１７が教師に提示する指導内容である。具体的には、学習要素、問題の説明、よくある誤答の理由、具体的な解法等である。
【００３３】
問題蓄積部１１に格納されている情報は、例えば、問題を蓄積しているサーバ等から予めダウンロードする。また、問題蓄積部１１を学習支援装置１０とネットワークで接続された異なる装置に備え、後述する問題提示部１２等が問題蓄積部１１に格納されている情報を必要とする際に、その装置からネットワークを介して受信してもよい。
【００３４】
問題提示部１２は、問題蓄積部１１の問題を学習者に順次提示する。例えば、学習支援装置１０の表示部（図示せず）や、学習支援装置１０と接続されたＰＣやタブレット端末等の表示部（図示せず）に選択した問題を表示して、選択した問題を学習者に提示する。本実施形態において、問題提示部１２は、問題蓄積部１１の問題を１問ずつ提示し、直前の問題の学習が終了すると、次の問題を提示する。なお、問題提示部１２は、何問かまとめて提示してもよい。
【００３５】
問題提示部１２は、学習者の要求に応じて、問題蓄積部１１のメタデータに基づいて問題を選択し、学習者に順次提示するのが望ましい。ここで、学習者の要求は、学習者が学習したい教科、単元、項目や、問題の困難度や、これらの組み合わせであって、キーボードやタッチパネル等の入力部（図示せず）を介して問題提示部１２は学習者の要求を受け付ける。例えば、学習者が「小学４年算数、四則演算、分数」を入力部に入力することにより、問題提示部１２は、入力された「小学４年算数、四則演算、分数」に応じて問題蓄積部１１から問題を選択し、提示する。
【００３６】
また、問題提示部１２は、後述する学習結果格納部２０に格納されている、前に提示された問題の解答結果に基づいて提示する問題の困難度を決定し、決定した困難度に基づいて問題蓄積部１１から問題を選択し、学習者に提示する。なお、提示する問題の困難度の決定は、学習結果格納部２０に基づいて、１問毎に、直前の問題の正誤により決定してもよいし、複数問毎に、前に提示された複数問の正誤により決定してもよい。例えば、１問毎に提示する問題の困難度の決定する場合には、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００３７】
解答受付部１３は、問題提示部１２で提示された問題に対して、学習者が入力部に入力した、解答を受け付ける。また、解答受付部１３は、問題提示部１２が問題を提示してからの時間を計測し、経過時間として取得する。更に、解答受付部１３は、解答の入力を受け付けた場合には、問題提示部１２が問題を提示してから解答の入力を受け付けるまでの時間を、解答時間として取得する。
【００３８】
正誤結果取得部１４は、まず、問題提示部１２が提示した問題の問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から正答を取得する。そして、正誤結果取得部１４は、取得した正答と解答受付部１３で受け付けた解答とを比較し、解答が正解か不正解かを判断し、判断した結果を正誤結果として取得する。
【００３９】
学習結果格納部２０は、前記正誤結果取得部１４で取得した正誤結果と、正誤結果に対応する問題、すなわち、問題提示部１２が提示した問題に対応付けて問題蓄積部１１に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に記憶する解答結果テーブル２１を格納する。
【００４０】
図２に、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１の一例を示す。図に示すように、解答結果テーブル２１は、問題が提示された順番を示す提示順２１ａに対応付けて、問題ＩＤ２１ｂ、正誤結果２１ｃおよび困難度２１ｄを格納する。ここで、正誤結果２１ｃは、正誤結果取得部１４で取得した正誤結果であり、困難度２１ｄは、提示された問題の困難度である。解答結果テーブル２１に問題ＩＤ２１ｂを格納していることにより、後述する通知部１７で教師に解答結果テーブル２１を送信した場合に、教師は、指導が指示された問題の前に誤答している問題を知ることで学習者のつまずいている点等が把握でき、学習者に適した指導を実施することができる。
【００４１】
なお、解答結果テーブル２１は、提示順２１ａの替わりに問題が提示された時刻に対応付けて、問題ＩＤ２１ｂ、正誤結果２１ｃおよび困難度２１ｄを格納してもよい。また、解答結果テーブル２１は、解答受付部１３で解答時間を取得した場合には、解答時間も格納する。
【００４２】
また、学習結果格納部２０は、指導実施状況を記憶する指導結果テーブル２２を格納してもよい。図３に指導結果テーブル２２の一例を示す。図に示すように、提示順２２ａに対応付けて、指導方法２２ｂおよび困難度２２ｃを格納する。ここで、指導方法２２ｂには、「自動」および「教師」のいずれかが格納され、「自動」は学習支援装置１０の指導実施部１６により指導を実施したことを示し、「教師」は教師により指導が実施されたことを示す。指導結果テーブル２２は、後述する指導判断部１５から参照され、指導実施部１６により指導を行うか、教師により指導を行うか決定するのに用いられる。
【００４３】
指導判断部１５は、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に基づいて、問題提示部１２で提示された問題に対する指導の要否を判断する。具体的には、指導判断部１５は、学力が停滞しているか、解答に長い時間かかっているか等により、指導の要否を判定する。
【００４４】
図４を用いて、指導の要否を判断する具体例を２つ説明する。なお、本図において問題提示部１２は、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００４５】
まず、図４（ａ）を用いて、指導判断部１５が、学習者の学力が停滞していることにより、指導を必要と判断する場合について説明する。例えば、学習者の学力が停滞しているか否かは、ある困難度の間において、所定の回数留まっていることにより判断する。
【００４６】
図４（ａ）は、図２に示した解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、解答結果をグラフ上に示した図である。所定の回数が４回であるとすると、提示順３〜６は、困難度１と２との間で４回留まっていることにより、指導判断部１５は、学習者の学力が停滞していると判断し、６番目に提示された問題について、指導を実施する。また、提示順８〜１１は、困難度３と４との間で４回留まっていることにより、指導判断部１５は、学習者の学力が停滞していると判断し、１２番目に提示された問題について、指導を実施する。
【００４７】
次に、図４（ｂ）を用いて、指導判断部１５が、解答に長い時間かかっていることにより、指導を必要と判断する場合について説明する。例えば、予め設定された解答制限時間以上、解答がないことや、以前に間違えた同困難度の問題の解答時間が長く、今回も長く解答にかかっていることにより、判断する。
【００４８】
図４（ｂ）は、解答時間を含む解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、提示順間の幅により解答時間を示し、解答結果をグラフ上に示した図である。解答受付部１３で取得した経過時間が予め設定された解答制限時間を超えたことにより、指導判断部１５は、学習者が解答に長い時間がかかっていると判断し、４番目に提示された問題について、指導を実施する。また、８番目の問題が提示されている際に、以前に同じレベルで誤答した６番目の問題の解答時間と、８番目の問題の解答時間とが予め設定された解答制限時間を超えたことにより、指導判断部１５は、８番目に提示された問題も解答に長い時間がかかると判断し、指導を実施する。このように、解答時間に制限を設け、それを超えた場合に指導を実施することにより、早期に指導をおこなうことができる。
【００４９】
また、指導判断部１５は、問題提示部１２で提示された問題に対して指導が必要と判断した場合に、後述する指導実施部１６が指導を行うか、教師が指導を行うかを更に判断する。なお、指導を後述する指導実施部１６により全て行う、または教師により全て行う場合には、この判断は行わない。
【００５０】
具体的には、指導判断部１５は、解答結果テーブル２１や指導結果テーブル２２に基づいて、指導を指導実施部１６により行うか、教師により行うか決定する。例えば、指導判断部１５は、解答結果テーブル２１に基づいて、同じ困難度の問題の誤答が所定回数以上か否かを判断し、誤答が、所定回数以上の場合には教師による指導とし、所定回数以下の場合には指導実施部１６による指導とする。また、指導判断部１５は、指導結果テーブル２２に基づいて、同じ困難度の問題について以前に指導をしているか否かを判断し、以前に指導している場合には教師による指導とし、以前に指導していない場合には指導実施部１６による指導とする。
【００５１】
指導実施部１６は、指導実施部１６で指導を行うと指導判断部１５により判断された場合に、問題蓄積部１１において、問題提示部１２で提示された問題の問題ＩＤに対応付けて格納されている指導情報を学習者に順次提示する。なお、指導実施部１６は、問題蓄積部１１に格納されている問題の正答や問題のメタデータを学習者に提示してもよい。
【００５２】
指導情報が１以上の指導内容を含む場合には、予め設定された順番に従って、指導内容は学習者に順次提示される。学習者が、指導実施部１６により提示された指導内容を見て問題を理解した場合には、理解したことを入力部に入力すると、問題提示部１２は次の問題を提示し、学習者は学習を継続することができる。一方、学習者が、指導実施部１６により提示された指導内容を見ても理解できなかった場合には、理解できなかったことを入力部に入力すると、次の指導内容がある場合には、指導実施部１６は次の指導内容を表示し、一方、次の指導内容がない場合には、後述する通知部１７により、教師に指導を行うように通知することができる。なお、指導実施部１６により指導が行われている場合であっても、学習者は教師による指導を受けたい旨入力すると、後述する通知部１７により、教師に指導指示の通知が行われ、学習者は教師による指導を受けることができる。
【００５３】
図５を用いて、指導実施部１６による指導フローの一例を説明する。なお、各ステップにおいて、学習者に表示される指導内容の具体例も示す。
【００５４】
まず、ステップＳ１において、指導実施部１６は、指導判断部１５で指導が必要と判断された問題の問題ＩＤを取得し、問題ＩＤに基づいて問題蓄積部１１に格納されているメタデータを取得し、学習者に提示する。例えば、「学年：小学校５年 教科：算数 単元：四則計算 項目：分数の掛け算 困難度：３．７ 平均解答時間：４０秒」と提示する。
【００５５】
次に、ステップＳ２において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から学習要素を取得し、学習者に提示する。例えば、「分数の掛け算や割り算では、帯分数を可分数に直して計算します。３と２／３は、１１／３にしてから計算しよう。」と提示する。
【００５６】
次に、ステップＳ３において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ４に処理を進める。なお、所定時間は、予め設定された時間であってもよいし、メタデータに含まれる平均解答時間であってもよい。
【００５７】
次に、ステップＳ４において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１からよくある誤答を取得し、学習者に提示する。例えば、「（１）最後に答える時に、計算結果の可分数を帯分数に直すことを忘れることが多い。１６／７でなく、２と２／７に直しましょう。（２）帯分数にしたときに、更に約分できる場合があるので確認しよう」と提示する。
【００５８】
次に、ステップＳ５において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ６に処理を進める。
【００５９】
次に、ステップＳ６において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から問題の解法を取得し、学習者に提示する。例えば、「２と１／４×３と２／３を計算する場合を見てみよう。２と１／４を９／４に直して、３と２／３を１１／３に直して、分母と分子を掛け算すると９９／１２になります。最後に帯分数にして、８と３／１２になり、更に約分して８と１／４になります。」と提示する。
【００６０】
次に、ステップＳ７において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ８に処理を進める。
【００６１】
次に、ステップＳ８において、指導実施部１６は、後述する通知部１７に、教師に対し指導を指示する通知を行うよう指示し、併せて、ステップＳ１で取得した問題ＩＤを通知部１７に渡す。なお、ステップＳ１で取得した問題ＩＤを通知部１７に渡さずに、指示のみを行ってもよい。
【００６２】
このように、学習者に対し、段階的に指導を行うことにより、学習者が必要としている指導を適切に与えることができる。
【００６３】
通知部１７は、指導実施部１６で教師により指導を行うと指導判断部１５により判断された場合に、学習者を特定する情報を教師に提示し、指導の指示を通知する。例えば、学習支援装置１０の表示部（図示せず）や、学習支援装置１０と接続された教師が所有するＰＣやタブレット端末等の表示部（図示せず）に学習者を特定する情報を表示して、学習者を特定する情報を教師に提示する。ここで、学習者を特定する情報とは、学習者の氏名や、学習者が使用している端末を特定する情報等である。なお、学習者を特定する情報が提示された教師は、入力部（図示せず）を介して、学習支援装置１０の指導実施部１６に対し、指導を行うよう指示を行うこともできる。
【００６４】
また、通知部１７は、教師に学習者を特定する情報を通知する際に、問題蓄積部１１に格納されている指導が必要とされている問題、その問題のメタデータ、およびその問題の指導情報や、学習結果格納部２０に格納されている解答結果テーブル２１や指導結果テーブル２２を併せて送信してもよい。
【００６５】
＜学習支援装置の処理フロー＞
図６は、本実施形態に係る学習支援装置１０の処理フロー図である。
【００６６】
まず、ステップＳ１１において、問題提示部１２は、問題蓄積部１１に格納されている問題を学習者に提示する。
【００６７】
次に、ステップＳ１２において、解答受付部１３は、入力部を介して、学習者からステップＳ１１で提示された問題の解答を受け付ける。
【００６８】
次に、ステップＳ１３において、正誤結果取得部１４は、ステップＳ１２で取得した解答と、ステップＳ１１で学習者に提示された問題について問題蓄積部１１に格納されている正答とを比較し、正誤結果を取得する。
【００６９】
次に、ステップＳ１４において、学習結果格納部２０は、解答結果テーブル２１に、ステップＳ１３で取得した正誤結果と、正誤結果に対応する問題、すなわち、ステップＳ１１で提示された問題に対応付けて問題蓄積部１１に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に記憶する。
【００７０】
次に、ステップＳ１５において、指導判断部１５は、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に基づいて、ステップＳ１１で学習者に提示された問題に対する指導の要否を判断する。指導が必要と判断した場合（ＹＳＥ）には、ステップＳ１６に処理を進め、一方、指導が不要と判断した場合（ＮＯ）には、ステップＳ１９に処理を進める。
【００７１】
次に、ステップＳ１６において、指導判断部１５は、ステップＳ１５で指導が必要と判断された問題の指導を、指導実施部１６により行うか、教師により行うかを判断する。指導実施部１６により指導すると判断した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１７に処理を進め、一方、教師により指導すると判断した場合（ＮＯ）には、ステップＳ１８に処理を進める。
【００７２】
次に、ステップＳ１７において、指導実施部１６は、問題蓄積部１１において、ステップＳ１１で学習者に提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。
【００７３】
次に、ステップＳ１８において、通知部１７は、学習者を特定する情報を教師に提示し、指導を指示する通知を教師に提示する。
【００７４】
次に、ステップＳ１９において、全問題が終了または学習者の指示により、学習が終了されたか否かを判断する。学習が終了した場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、学習が終了していない場合（ＮＯ）にはステップＳ１１に処理を戻す。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によれば、学習者の解答の状況を示す、解答結果を時系列に記憶した解答結果テーブルに基づいて、指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
図７および図８を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態では、学習者の解答の状況を示す、解答結果を時系列に記憶した解答結果テーブルに基づいて、指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行う方式について説明したが、本実施形態における学習支援装置では、学習者の学力を測定し、測定した学力に基づいて問題を提示する。
【００７７】
＜学習支援装置の構成＞
図７は、本実施形態に係る学習支援装置１００の機能構成を示す図である。図に示すように、学習支援装置１００は、問題蓄積部１１、問題提示部１１２、解答受付部１３、正誤結果取得部１４、学力判定部１０１、学習結果格納部１２０、指導判断部１５、指導実施部１６、および通知部１７を備える。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同一の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
問題提示部１１２は、問題蓄積１１に格納されている問題から、後述する学習結果格納部２０の学力テーブル２３に格納されている学習者の学力に基づいて問題を選択し、選択した問題を学習者に提示する。
【００７９】
また、問題提示部１１２は、１問目は、学習結果格納部２０の学力テーブル２３に格納されている学習者の学力に基づいて選択した問題を提示し、２問目以降については、後述する学習結果格納部１２０に格納されている、前に提示された問題の困難度に基づいて提示する問題の困難度を決定し、決定した困難度に基づいて問題蓄積部１１から問題を選択し、学習者に提示する。なお、提示する問題の困難度の決定は、１問毎に、直前の問題の正誤により決定してもよいし、複数問毎に、前に提示された複数問の正誤により決定してもよい。例えば、１問毎に提示する問題の困難度の決定する場合には、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００８０】
学力判定部１０１は、学習結果格納部１２０の解答結果テーブル２１に基づいて、学習者の学力を判定する。なお、学力は、教科、単元、項目毎に判定してもよい。図８を用いて、学習者の学力の判定方法の一例を説明する。
【００８１】
図８は、学習結果格納部１２０の解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、解答結果をグラフ上に示した図である。なお、問題の困難度は、学習者の学力に相当する。本図において問題提示部１１２は、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００８２】
本図において、困難度２の問題は正答が連続し、困難度３の問題は誤答していることから、学力判定部１０１は学力を２と判定する。なお、学力は、５段階に限らず、２．４や３．５のようの詳細に区分してもよい。
【００８３】
学習結果格納部１２０は、解答結果テーブル２１、および指導結果テーブル２２とともに、学力判定部１０１により判定された学力を記憶する学力テーブル２３を格納する。学力テーブル２３は、学習支援装置１００が複数の学習者に使用される場合には、学習者を特定する情報に対応つけて学力を記憶する。また、学力テーブル２３は、教科、単元、項目毎の学力を記憶してもよい。それにより、次回、学習者が学習する際に、学力テーブル２３に記憶されている学力に基づいて、問題提示部１１２で提示する問題を選択することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、学習者の学力を測定し、学習者の学力に合った問題を提示して、指導を行う適切なタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力をより効果的に向上させることができる。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００８５】
なお、学習支援装置の処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを学習支援装置を構成する各機器に読み込ませ、実行することによって本発明の学習支援装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００８６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００８７】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８８】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 学習支援装置
１１ 問題蓄積部
１２ 問題提示部
１３ 解答受付部
１４ 正誤結果取得部
１５ 指導判断部
１６ 指導実施部
１７ 通知部
２０ 学習結果格納部
２１ 解答結果テーブル
２２ 指導結果テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種分野において、学習者の学力を向上できる学習支援装置、学習支援方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータを用いた学習支援が行われている。例えば、問題の困難度と、問題に対する学習者の解答の正誤とによって、学習者の学力レベルを正確に測定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、学習者の過去の成績や学習者が誤答した問題の分野等に基づいて、問題群を作成することにより、学習者に弱点を反復学習させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０９６７８号公報
【特許文献２】特開平０８−１６０８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、学習者の学力レベルを正確に測定することができるが、学習者が解法を必要としている問題がわからないため、学習者の学力を向上させるための適切な指導を行うことができないという問題点があった。また、特許文献２に開示された技術では、学習者の弱点を反復学習させることにより学習者の学力を向上させることができるが、学習者が解答困難な問題について、その問題の解法を学習者が理解できないでいる限り、反復学習しても学力を向上させることはできないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、学習者の解答の状況に基づいて指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させる学習支援装置、学習支援方法、およびプログラム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】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
（１） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段（例えば、図１の問題蓄積部１１に相当）と、前記問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に順次提示する問題提示手段（例えば、図１の問題提示部１２に相当）と、前記問題提示手段で提示されている問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける解答受付手段（例えば、図１の解答受付部１３に相当）と、前記解答受付手段で受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得手段（例えば、図１の正誤結果取得部１４に相当）と、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果格納手段（例えば、図１の学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断手段（例えば、図１の指導判断部１５に相当）と、前記指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示する指導実施手段（例えば、図１の指導実施部１６に相当）と、を備えた学習支援装置を提案している。
【０００８】
この発明によれば、問題蓄積手段は、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する。問題提示手段は、問題蓄積手段に格納された問題を学習者に順次提示する。解答受付手段は、問題提示手段で提示されている問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。正誤結果取得手段は、解答受付手段で受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する解答結果格納手段は、問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題の問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する。指導判断手段は、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否を判断する。指導実施手段は、指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【０００９】
（２） 本発明は、（１）の学習支援装置について、前記指導判断手段は、所定の条件に基づいて、前記提示された問題の指導を前記指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断し、前記指導実施手段は、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を前記指導実施手段が行うと判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、前記教師に指導を指示する通知を行う通知手段（例えば、図１の通知部１７に相当）、を備えることを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１０】
この発明によれば、指導判断手段は、所定の条件に基づいて、提示された問題の指導を指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断する。指導実施手段は、指導判断手段により提示された問題の指導を指導実施手段が行うと判断された場合に、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。通知手段は、指導判断手段により提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、教師に指導を指示する通知を行う。したがって、指導を、指導実施手段にて自動で行う場合と、教師により行う場合の２つの方法を用意し、問題に対する指導を、指導実施手段にて自動で行うか、教師により行うかを判断することにより、適切な方法にて指導を行うことができる。
【００１１】
（３） 本発明は、（１）または（２）の学習支援装置について、前記解答受付手段は、前記問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得し、前記指導判断手段は、前記解答受付手段で計測された経過時間が所定時間を超えた場合に、前記提示されている問題の指導が必要と判断することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、解答受付手段は、問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得する。指導判断手段は、解答受付手段で計測された経過時間が所定時間を超えた場合に、提示されている問題の指導が必要と判断する。したがって、解答ができず長く考えている問題について、早期に指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００１３】
（４） 本発明は、（３）の学習支援装置について、前記解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得し、前記解答結果格納手段は、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、前記解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納し、前記指導判断手段は、前記解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、前記解答受付手段で取得された経過時間と、に基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得する。解答結果格納手段は、問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題の問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納する。指導判断手段は、解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、解答受付手段で取得された経過時間とに基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断する。したがって、解答ができず長く考えている問題について、早期に指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００１５】
（５） 本発明は、（１）から（４）の学習支援装置について、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記学習者の学力を判定する学力判定手段（例えば、図７の学力判定部１０１）を備えることを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１６】
この発明によれば、学力判定手段は、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、学習者の学力を判定する。したがって、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果から、学習者の学力を測定することができる。
【００１７】
（６） 本発明は、（５）の学習支援装置について、前記問題提示手段は、前記問題蓄積手段に格納されている困難度と、前記学力判定手段で判定された前記学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００１８】
この発明によれば、問題提示手段は、問題蓄積手段に格納されている困難度と、学力判定手段で判定された学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示する。したがって、学習者の学力に合った問題を提示することができる。
【００１９】
（７） 本発明は、（１）から（６）の学習支援装置について、前記指導情報は、１以上の指導内容を含み、前記指導実施手段は、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けた場合に、提示を終了することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００２０】
この発明によれば、指導情報は、１以上の指導内容を含む。指導実施手段は、問題蓄積手段において、提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、学習者から提示されている問題を理解した旨の入力が合った際に、提示を終了する。したがって、学習者に段階的に指導を行うことにより、学習者が必要としている指導を提供することができ、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００２１】
（８） 本発明は、（７）の学習支援装置について、前記指導実施手段は、所定の時間内に前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を前記学習者に提示することを特徴とする学習支援装置を提案している。
【００２２】
この発明によれば、指導実施手段は、所定の時間内に学習者から提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を学習者に提示する。したがって、学習者が提示されている指導内容が理解できていない場合に、次に指導内容を提示することにより、学習者が必要としている指導を提供することができ、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００２３】
（９） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップ（例えば、図６のステップＳ１１に相当）と、前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップ（例えば、図６のステップＳ１２に相当）と、前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップ（例えば、図６のステップＳ１３に相当）と、前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ１４に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップ（例えば、図６のステップＳ１５、Ｓ１９に相当）と、前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップ（例えば、図６のステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１９に相当）と、を含む学習支援方法を提案している。
【００２４】
この発明によれば、まず、第１のステップにおいて、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を学習者に提示する。次に、第２のステップにおいて、第１のステップで提示された問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。次に、第３のステップにおいて、第２のステップで受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する。次に、第４のステップにおいて、第１のステップで提示された問題について、第３のステップで取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する。次に、第５のステップにおいて、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に第１のステップに戻す。次に、第６のステップにおいて、第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示し、第１のステップに戻す。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【００２５】
（１０） 本発明は、問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップ（例えば、図６のステップＳ１１に相当）と、前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップ（例えば、図６のステップＳ１２に相当）と、前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップ（例えば、図６のステップＳ１３に相当）と、前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップ（例えば、図６のステップＳ１４に相当）と、前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップ（例えば、図６のステップＳ１５、Ｓ１９に相当）と、前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップ（例えば、図６のステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１９に相当）と、を含む学習支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
【００２６】
この発明によれば、まず、第１のステップにおいて、問題、問題の正答、問題の困難度、および問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を学習者に提示する。次に、第２のステップにおいて、第１のステップで提示された問題に対し、学習者が入力した解答を受け付ける。次に、第３のステップにおいて、第２のステップで受け付けた解答と、問題蓄積手段に格納されている提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する。次に、第４のステップにおいて、第１のステップで提示された問題について、第３のステップで取得された正誤結果と、正誤結果に対応する問題に対応付けて問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する。次に、第５のステップにおいて、解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に第１のステップに戻す。次に、第６のステップにおいて、第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、問題蓄積手段において、提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示し、第１のステップに戻す。したがって、学習者の解答状況として、問題の困難度とその問題の正誤結果とを関連付けた解答結果を時系列に記憶した情報を用いて、学習者に指導が必要な問題について、指導を逐次行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、学習者の解答の状況に基づいて指導を行うタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができるという効果がある。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る学習支援装置の機能構成を示す図である。
【図２】学習結果格納部の解答結果テーブルの一例を示す図である。
【図３】学習結果格納部の指導結果テーブルの一例を示す図である。
【図４】指導判断部による指導の要否の具体例を示す図である。
【図５】指導実施部による指導フローの一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る学習支援装置の処理フロー図である。
【図７】第２の実施形態に係る学習支援装置の機能構成を示す図である。
【図８】学習者の学力の判定方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含むさまざまなバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３０】
＜第１の実施形態＞
図１から図６を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３１】
＜学習支援装置の機能構成＞
図１は、本実施形態に係る学習支援装置１０の機能構成を示す図である。図１に示すように、学習支援装置１０は、問題蓄積部１１、問題提示部１２、解答受付部１３、正誤結果取得部１４、学習結果格納部２０、指導判断部１５、通知部１７、および指導実施部１６を備える。
【００３２】
問題蓄積部１１は、学習者に提示する複数の問題、各問題を識別する問題ＩＤ、各問題の正答、各問題のメタデータ、および各問題の指導情報を格納する。各問題のメタデータは、例えば、問題の困難度や、問題の教科、単元、項目等である。ここで、問題の困難度は、例えば、「項目応答理論」を用いて問題の困難度を数値で表したものであって、本実施形態において、困難度は１．０から５．０の値で表す。また、問題の指導情報とは、後述する指導実施部１６で問題の指導を行う場合に学習者に提示する指導内容、または、後述する指導判断部１５で教師により問題の指導を行うと判断した場合に、通知部１７が教師に提示する指導内容である。具体的には、学習要素、問題の説明、よくある誤答の理由、具体的な解法等である。
【００３３】
問題蓄積部１１に格納されている情報は、例えば、問題を蓄積しているサーバ等から予めダウンロードする。また、問題蓄積部１１を学習支援装置１０とネットワークで接続された異なる装置に備え、後述する問題提示部１２等が問題蓄積部１１に格納されている情報を必要とする際に、その装置からネットワークを介して受信してもよい。
【００３４】
問題提示部１２は、問題蓄積部１１の問題を学習者に順次提示する。例えば、学習支援装置１０の表示部（図示せず）や、学習支援装置１０と接続されたＰＣやタブレット端末等の表示部（図示せず）に選択した問題を表示して、選択した問題を学習者に提示する。本実施形態において、問題提示部１２は、問題蓄積部１１の問題を１問ずつ提示し、直前の問題の学習が終了すると、次の問題を提示する。なお、問題提示部１２は、何問かまとめて提示してもよい。
【００３５】
問題提示部１２は、学習者の要求に応じて、問題蓄積部１１のメタデータに基づいて問題を選択し、学習者に順次提示するのが望ましい。ここで、学習者の要求は、学習者が学習したい教科、単元、項目や、問題の困難度や、これらの組み合わせであって、キーボードやタッチパネル等の入力部（図示せず）を介して問題提示部１２は学習者の要求を受け付ける。例えば、学習者が「小学４年算数、四則演算、分数」を入力部に入力することにより、問題提示部１２は、入力された「小学４年算数、四則演算、分数」に応じて問題蓄積部１１から問題を選択し、提示する。
【００３６】
また、問題提示部１２は、後述する学習結果格納部２０に格納されている、前に提示された問題の解答結果に基づいて提示する問題の困難度を決定し、決定した困難度に基づいて問題蓄積部１１から問題を選択し、学習者に提示する。なお、提示する問題の困難度の決定は、学習結果格納部２０に基づいて、１問毎に、直前の問題の正誤により決定してもよいし、複数問毎に、前に提示された複数問の正誤により決定してもよい。例えば、１問毎に提示する問題の困難度の決定する場合には、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００３７】
解答受付部１３は、問題提示部１２で提示された問題に対して、学習者が入力部に入力した、解答を受け付ける。また、解答受付部１３は、問題提示部１２が問題を提示してからの時間を計測し、経過時間として取得する。更に、解答受付部１３は、解答の入力を受け付けた場合には、問題提示部１２が問題を提示してから解答の入力を受け付けるまでの時間を、解答時間として取得する。
【００３８】
正誤結果取得部１４は、まず、問題提示部１２が提示した問題の問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から正答を取得する。そして、正誤結果取得部１４は、取得した正答と解答受付部１３で受け付けた解答とを比較し、解答が正解か不正解かを判断し、判断した結果を正誤結果として取得する。
【００３９】
学習結果格納部２０は、前記正誤結果取得部１４で取得した正誤結果と、正誤結果に対応する問題、すなわち、問題提示部１２が提示した問題に対応付けて問題蓄積部１１に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に記憶する解答結果テーブル２１を格納する。
【００４０】
図２に、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１の一例を示す。図に示すように、解答結果テーブル２１は、問題が提示された順番を示す提示順２１ａに対応付けて、問題ＩＤ２１ｂ、正誤結果２１ｃおよび困難度２１ｄを格納する。ここで、正誤結果２１ｃは、正誤結果取得部１４で取得した正誤結果であり、困難度２１ｄは、提示された問題の困難度である。解答結果テーブル２１に問題ＩＤ２１ｂを格納していることにより、後述する通知部１７で教師に解答結果テーブル２１を送信した場合に、教師は、指導が指示された問題の前に誤答している問題を知ることで学習者のつまずいている点等が把握でき、学習者に適した指導を実施することができる。
【００４１】
なお、解答結果テーブル２１は、提示順２１ａの替わりに問題が提示された時刻に対応付けて、問題ＩＤ２１ｂ、正誤結果２１ｃおよび困難度２１ｄを格納してもよい。また、解答結果テーブル２１は、解答受付部１３で解答時間を取得した場合には、解答時間も格納する。
【００４２】
また、学習結果格納部２０は、指導実施状況を記憶する指導結果テーブル２２を格納してもよい。図３に指導結果テーブル２２の一例を示す。図に示すように、提示順２２ａに対応付けて、指導方法２２ｂおよび困難度２２ｃを格納する。ここで、指導方法２２ｂには、「自動」および「教師」のいずれかが格納され、「自動」は学習支援装置１０の指導実施部１６により指導を実施したことを示し、「教師」は教師により指導が実施されたことを示す。指導結果テーブル２２は、後述する指導判断部１５から参照され、指導実施部１６により指導を行うか、教師により指導を行うか決定するのに用いられる。
【００４３】
指導判断部１５は、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に基づいて、問題提示部１２で提示された問題に対する指導の要否を判断する。具体的には、指導判断部１５は、学力が停滞しているか、解答に長い時間かかっているか等により、指導の要否を判定する。
【００４４】
図４を用いて、指導の要否を判断する具体例を２つ説明する。なお、本図において問題提示部１２は、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００４５】
まず、図４（ａ）を用いて、指導判断部１５が、学習者の学力が停滞していることにより、指導を必要と判断する場合について説明する。例えば、学習者の学力が停滞しているか否かは、ある困難度の間において、所定の回数留まっていることにより判断する。
【００４６】
図４（ａ）は、図２に示した解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、解答結果をグラフ上に示した図である。所定の回数が４回であるとすると、提示順３〜６は、困難度１と２との間で４回留まっていることにより、指導判断部１５は、学習者の学力が停滞していると判断し、６番目に提示された問題について、指導を実施する。また、提示順８〜１１は、困難度３と４との間で４回留まっていることにより、指導判断部１５は、学習者の学力が停滞していると判断し、１２番目に提示された問題について、指導を実施する。
【００４７】
次に、図４（ｂ）を用いて、指導判断部１５が、解答に長い時間かかっていることにより、指導を必要と判断する場合について説明する。例えば、予め設定された解答制限時間以上、解答がないことや、以前に間違えた同困難度の問題の解答時間が長く、今回も長く解答にかかっていることにより、判断する。
【００４８】
図４（ｂ）は、解答時間を含む解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、提示順間の幅により解答時間を示し、解答結果をグラフ上に示した図である。解答受付部１３で取得した経過時間が予め設定された解答制限時間を超えたことにより、指導判断部１５は、学習者が解答に長い時間がかかっていると判断し、４番目に提示された問題について、指導を実施する。また、８番目の問題が提示されている際に、以前に同じレベルで誤答した６番目の問題の解答時間と、８番目の問題の解答時間とが予め設定された解答制限時間を超えたことにより、指導判断部１５は、８番目に提示された問題も解答に長い時間がかかると判断し、指導を実施する。このように、解答時間に制限を設け、それを超えた場合に指導を実施することにより、早期に指導をおこなうことができる。
【００４９】
また、指導判断部１５は、問題提示部１２で提示された問題に対して指導が必要と判断した場合に、後述する指導実施部１６が指導を行うか、教師が指導を行うかを更に判断する。なお、指導を後述する指導実施部１６により全て行う、または教師により全て行う場合には、この判断は行わない。
【００５０】
具体的には、指導判断部１５は、解答結果テーブル２１や指導結果テーブル２２に基づいて、指導を指導実施部１６により行うか、教師により行うか決定する。例えば、指導判断部１５は、解答結果テーブル２１に基づいて、同じ困難度の問題の誤答が所定回数以上か否かを判断し、誤答が、所定回数以上の場合には教師による指導とし、所定回数以下の場合には指導実施部１６による指導とする。また、指導判断部１５は、指導結果テーブル２２に基づいて、同じ困難度の問題について以前に指導をしているか否かを判断し、以前に指導している場合には教師による指導とし、以前に指導していない場合には指導実施部１６による指導とする。
【００５１】
指導実施部１６は、指導実施部１６で指導を行うと指導判断部１５により判断された場合に、問題蓄積部１１において、問題提示部１２で提示された問題の問題ＩＤに対応付けて格納されている指導情報を学習者に順次提示する。なお、指導実施部１６は、問題蓄積部１１に格納されている問題の正答や問題のメタデータを学習者に提示してもよい。
【００５２】
指導情報が１以上の指導内容を含む場合には、予め設定された順番に従って、指導内容は学習者に順次提示される。学習者が、指導実施部１６により提示された指導内容を見て問題を理解した場合には、理解したことを入力部に入力すると、問題提示部１２は次の問題を提示し、学習者は学習を継続することができる。一方、学習者が、指導実施部１６により提示された指導内容を見ても理解できなかった場合には、理解できなかったことを入力部に入力すると、次の指導内容がある場合には、指導実施部１６は次の指導内容を表示し、一方、次の指導内容がない場合には、後述する通知部１７により、教師に指導を行うように通知することができる。なお、指導実施部１６により指導が行われている場合であっても、学習者は教師による指導を受けたい旨入力すると、後述する通知部１７により、教師に指導指示の通知が行われ、学習者は教師による指導を受けることができる。
【００５３】
図５を用いて、指導実施部１６による指導フローの一例を説明する。なお、各ステップにおいて、学習者に表示される指導内容の具体例も示す。
【００５４】
まず、ステップＳ１において、指導実施部１６は、指導判断部１５で指導が必要と判断された問題の問題ＩＤを取得し、問題ＩＤに基づいて問題蓄積部１１に格納されているメタデータを取得し、学習者に提示する。例えば、「学年：小学校５年 教科：算数 単元：四則計算 項目：分数の掛け算 困難度：３．７ 平均解答時間：４０秒」と提示する。
【００５５】
次に、ステップＳ２において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から学習要素を取得し、学習者に提示する。例えば、「分数の掛け算や割り算では、帯分数を可分数に直して計算します。３と２／３は、１１／３にしてから計算しよう。」と提示する。
【００５６】
次に、ステップＳ３において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ４に処理を進める。なお、所定時間は、予め設定された時間であってもよいし、メタデータに含まれる平均解答時間であってもよい。
【００５７】
次に、ステップＳ４において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１からよくある誤答を取得し、学習者に提示する。例えば、「（１）最後に答える時に、計算結果の可分数を帯分数に直すことを忘れることが多い。１６／７でなく、２と２／７に直しましょう。（２）帯分数にしたときに、更に約分できる場合があるので確認しよう」と提示する。
【００５８】
次に、ステップＳ５において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ６に処理を進める。
【００５９】
次に、ステップＳ６において、指導実施部１６は、ステップＳ１で取得した問題ＩＤに基づいて、問題蓄積部１１から問題の解法を取得し、学習者に提示する。例えば、「２と１／４×３と２／３を計算する場合を見てみよう。２と１／４を９／４に直して、３と２／３を１１／３に直して、分母と分子を掛け算すると９９／１２になります。最後に帯分数にして、８と３／１２になり、更に約分して８と１／４になります。」と提示する。
【００６０】
次に、ステップＳ７において、指導実施部１６は、所定時間内に、学習者から、解答が可能な旨の入力を受け付けたか否か判断する。入力を受け付けた場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、所定時間内に入力を受け付けなかった場合には、ステップＳ８に処理を進める。
【００６１】
次に、ステップＳ８において、指導実施部１６は、後述する通知部１７に、教師に対し指導を指示する通知を行うよう指示し、併せて、ステップＳ１で取得した問題ＩＤを通知部１７に渡す。なお、ステップＳ１で取得した問題ＩＤを通知部１７に渡さずに、指示のみを行ってもよい。
【００６２】
このように、学習者に対し、段階的に指導を行うことにより、学習者が必要としている指導を適切に与えることができる。
【００６３】
通知部１７は、指導実施部１６で教師により指導を行うと指導判断部１５により判断された場合に、学習者を特定する情報を教師に提示し、指導の指示を通知する。例えば、学習支援装置１０の表示部（図示せず）や、学習支援装置１０と接続された教師が所有するＰＣやタブレット端末等の表示部（図示せず）に学習者を特定する情報を表示して、学習者を特定する情報を教師に提示する。ここで、学習者を特定する情報とは、学習者の氏名や、学習者が使用している端末を特定する情報等である。なお、学習者を特定する情報が提示された教師は、入力部（図示せず）を介して、学習支援装置１０の指導実施部１６に対し、指導を行うよう指示を行うこともできる。
【００６４】
また、通知部１７は、教師に学習者を特定する情報を通知する際に、問題蓄積部１１に格納されている指導が必要とされている問題、その問題のメタデータ、およびその問題の指導情報や、学習結果格納部２０に格納されている解答結果テーブル２１や指導結果テーブル２２を併せて送信してもよい。
【００６５】
＜学習支援装置の処理フロー＞
図６は、本実施形態に係る学習支援装置１０の処理フロー図である。
【００６６】
まず、ステップＳ１１において、問題提示部１２は、問題蓄積部１１に格納されている問題を学習者に提示する。
【００６７】
次に、ステップＳ１２において、解答受付部１３は、入力部を介して、学習者からステップＳ１１で提示された問題の解答を受け付ける。
【００６８】
次に、ステップＳ１３において、正誤結果取得部１４は、ステップＳ１２で取得した解答と、ステップＳ１１で学習者に提示された問題について問題蓄積部１１に格納されている正答とを比較し、正誤結果を取得する。
【００６９】
次に、ステップＳ１４において、学習結果格納部２０は、解答結果テーブル２１に、ステップＳ１３で取得した正誤結果と、正誤結果に対応する問題、すなわち、ステップＳ１１で提示された問題に対応付けて問題蓄積部１１に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に記憶する。
【００７０】
次に、ステップＳ１５において、指導判断部１５は、学習結果格納部２０の解答結果テーブル２１に基づいて、ステップＳ１１で学習者に提示された問題に対する指導の要否を判断する。指導が必要と判断した場合（ＹＳＥ）には、ステップＳ１６に処理を進め、一方、指導が不要と判断した場合（ＮＯ）には、ステップＳ１９に処理を進める。
【００７１】
次に、ステップＳ１６において、指導判断部１５は、ステップＳ１５で指導が必要と判断された問題の指導を、指導実施部１６により行うか、教師により行うかを判断する。指導実施部１６により指導すると判断した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１７に処理を進め、一方、教師により指導すると判断した場合（ＮＯ）には、ステップＳ１８に処理を進める。
【００７２】
次に、ステップＳ１７において、指導実施部１６は、問題蓄積部１１において、ステップＳ１１で学習者に提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を学習者に提示する。
【００７３】
次に、ステップＳ１８において、通知部１７は、学習者を特定する情報を教師に提示し、指導を指示する通知を教師に提示する。
【００７４】
次に、ステップＳ１９において、全問題が終了または学習者の指示により、学習が終了されたか否かを判断する。学習が終了した場合（ＹＥＳ）には処理を終了し、一方、学習が終了していない場合（ＮＯ）にはステップＳ１１に処理を戻す。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によれば、学習者の解答の状況を示す、解答結果を時系列に記憶した解答結果テーブルに基づいて、指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力を向上させることができる。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
図７および図８を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態では、学習者の解答の状況を示す、解答結果を時系列に記憶した解答結果テーブルに基づいて、指導を行う適切なタイミングを検出し、検出したタイミングにおいて問題の指導を行う方式について説明したが、本実施形態における学習支援装置では、学習者の学力を測定し、測定した学力に基づいて問題を提示する。
【００７７】
＜学習支援装置の構成＞
図７は、本実施形態に係る学習支援装置１００の機能構成を示す図である。図に示すように、学習支援装置１００は、問題蓄積部１１、問題提示部１１２、解答受付部１３、正誤結果取得部１４、学力判定部１０１、学習結果格納部１２０、指導判断部１５、指導実施部１６、および通知部１７を備える。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素については、同一の機能を有することから、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
問題提示部１１２は、問題蓄積１１に格納されている問題から、後述する学習結果格納部２０の学力テーブル２３に格納されている学習者の学力に基づいて問題を選択し、選択した問題を学習者に提示する。
【００７９】
また、問題提示部１１２は、１問目は、学習結果格納部２０の学力テーブル２３に格納されている学習者の学力に基づいて選択した問題を提示し、２問目以降については、後述する学習結果格納部１２０に格納されている、前に提示された問題の困難度に基づいて提示する問題の困難度を決定し、決定した困難度に基づいて問題蓄積部１１から問題を選択し、学習者に提示する。なお、提示する問題の困難度の決定は、１問毎に、直前の問題の正誤により決定してもよいし、複数問毎に、前に提示された複数問の正誤により決定してもよい。例えば、１問毎に提示する問題の困難度の決定する場合には、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００８０】
学力判定部１０１は、学習結果格納部１２０の解答結果テーブル２１に基づいて、学習者の学力を判定する。なお、学力は、教科、単元、項目毎に判定してもよい。図８を用いて、学習者の学力の判定方法の一例を説明する。
【００８１】
図８は、学習結果格納部１２０の解答結果テーブル２１を、グラフにしたものであって、提示順を横軸に、困難度を縦軸に取り、解答結果をグラフ上に示した図である。なお、問題の困難度は、学習者の学力に相当する。本図において問題提示部１１２は、直前に提示された問題が不正解であった場合に、直前に提示された問題より低い困難度の問題を提示し、一方、直前に提示された問題が正解であった場合に、直前に提示された問題より高い困難度の問題を提示する。
【００８２】
本図において、困難度２の問題は正答が連続し、困難度３の問題は誤答していることから、学力判定部１０１は学力を２と判定する。なお、学力は、５段階に限らず、２．４や３．５のようの詳細に区分してもよい。
【００８３】
学習結果格納部１２０は、解答結果テーブル２１、および指導結果テーブル２２とともに、学力判定部１０１により判定された学力を記憶する学力テーブル２３を格納する。学力テーブル２３は、学習支援装置１００が複数の学習者に使用される場合には、学習者を特定する情報に対応つけて学力を記憶する。また、学力テーブル２３は、教科、単元、項目毎の学力を記憶してもよい。それにより、次回、学習者が学習する際に、学力テーブル２３に記憶されている学力に基づいて、問題提示部１１２で提示する問題を選択することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、学習者の学力を測定し、学習者の学力に合った問題を提示して、指導を行う適切なタイミングにおいて問題の指導を行うことにより、学習者の学力をより効果的に向上させることができる。また、学習者が必要としている指導を提供し、きめ細かく学習者の理解を促すことができる。
【００８５】
なお、学習支援装置の処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを学習支援装置を構成する各機器に読み込ませ、実行することによって本発明の学習支援装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００８６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００８７】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８８】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 学習支援装置
１１ 問題蓄積部
１２ 問題提示部
１３ 解答受付部
１４ 正誤結果取得部
１５ 指導判断部
１６ 指導実施部
１７ 通知部
２０ 学習結果格納部
２１ 解答結果テーブル
２２ 指導結果テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
問題、前記問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段と、
前記問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に順次提示する問題提示手段と、
前記問題提示手段で提示されている問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける解答受付手段と、
前記解答受付手段で受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得手段と、
前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果格納手段と、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断手段と、
前記指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示する指導実施手段と、
を備えた学習支援装置。
【請求項２】
前記指導判断手段は、所定の条件に基づいて、前記提示された問題の指導を前記指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断し、
前記指導実施手段は、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を前記指導実施手段が行うと判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、
前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、前記教師に指導を指示する通知を行う通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の学習支援装置。
【請求項３】
前記解答受付手段は、前記問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得し、
前記指導判断手段は、前記解答受付手段で計測された経過時間に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の学習支援装置。
【請求項４】
前記解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得し、
前記解答結果格納手段は、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、前記解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納し、
前記指導判断手段は、前記解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、前記解答受付手段で取得された経過時間とに基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の学習支援装置。
【請求項５】
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記学習者の学力を判定する学力判定手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の学習支援装置。
【請求項６】
前記問題提示手段は、前記問題蓄積手段に格納されている困難度と、前記学力判定手段で判定された前記学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示することを特徴とする請求項５に記載の学習支援装置。
【請求項７】
前記指導情報は、１以上の指導内容を含み、
前記指導実施手段は、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けた場合に、提示を終了することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の学習支援装置。
【請求項８】
前記指導実施手段は、所定の時間内に前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を前記学習者に提示することを特徴とする請求項７に記載の学習支援装置。
【請求項９】
問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップと、
前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップと、
前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップと、
前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップと、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップと、
前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップと、
を含む学習支援方法。
【請求項１０】
問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップと、
前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップと、
前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップと、
前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップと、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップと、
前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップと、
を含む学習支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
問題、前記問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段と、
前記問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に順次提示する問題提示手段と、
前記問題提示手段で提示されている問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける解答受付手段と、
前記解答受付手段で受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する正誤結果取得手段と、
前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に格納する解答結果格納手段と、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断する指導判断手段と、
前記指導判断手段にて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示する指導実施手段と、
を備えた学習支援装置。
【請求項２】
前記指導判断手段は、所定の条件に基づいて、前記提示された問題の指導を前記指導実施手段により行うか、教師により行うかを判断し、
前記指導実施手段は、前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を前記指導実施手段が行うと判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、
前記指導判断手段により前記提示された問題の指導を教師が行うと判断された場合に、前記教師に指導を指示する通知を行う通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の学習支援装置。
【請求項３】
前記解答受付手段は、前記問題提示手段にて問題が提示されてからの経過時間を取得し、
前記指導判断手段は、前記解答受付手段で計測された経過時間に基づいて、前記提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする請求項１または２に記載の学習支援装置。
【請求項４】
前記解答受付手段は、更に、問題が提示されてから解答が入力されるまでの解答時間を取得し、
前記解答結果格納手段は、前記問題提示手段で順次提示される問題について、正誤結果取得手段で取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題の前記問題蓄積手段に格納されている困難度とともに、前記解答受付手段で取得した解答時間を関連付けた解答結果を時系列に格納し、
前記指導判断手段は、前記解答結果格納手段の時系列の解答結果に含まれる各問題の解答時間と、前記解答受付手段で取得された経過時間とに基づいて、提示されている問題の指導が必要か否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の学習支援装置。
【請求項５】
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記学習者の学力を判定する学力判定手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の学習支援装置。
【請求項６】
前記問題提示手段は、前記問題蓄積手段に格納されている困難度と、前記学力判定手段で判定された前記学習者の学力とに基づいて、問題を選択し、選択した問題を順次提示することを特徴とする請求項５に記載の学習支援装置。
【請求項７】
前記指導情報は、１以上の指導内容を含み、
前記指導実施手段は、前記問題蓄積手段において、前記提示されている問題に対応付けて格納されている指導情報に含まれる１以上の指導内容を、予め設定された順番に従って、前記学習者に順次提示し、前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けた場合に、提示を終了することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の学習支援装置。
【請求項８】
前記指導実施手段は、所定の時間内に前記学習者から前記提示されている問題を理解した旨の入力を受け付けなかった場合に、次の指導内容を前記学習者に提示することを特徴とする請求項７に記載の学習支援装置。
【請求項９】
問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップと、
前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップと、
前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップと、
前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップと、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップと、
前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップと、
を含む学習支援方法。
【請求項１０】
問題、当該問題の正答、当該問題の困難度、および当該問題を学習者に指導する際に用いる指導情報を格納する問題蓄積手段に格納された問題を前記学習者に提示する第１のステップと、
前記第１のステップで提示された問題に対し、前記学習者が入力した解答を受け付ける第２のステップと、
前記第２のステップで受け付けた解答と、前記問題蓄積手段に格納されている前記提示されている問題の正答とを比較し、正誤結果を取得する第３のステップと、
前記第１のステップで提示された問題について、前記第３のステップで取得された正誤結果と、当該正誤結果に対応する問題に対応付けて前記問題蓄積手段に格納されている困難度とを関連付けた解答結果を時系列に解答結果格納手段に格納する第４のステップと、
前記解答結果格納手段に格納されている時系列の解答結果に基づいて、前記提示された問題の指導が必要か否かを判断し、指導が不要と判断した場合に前記第１のステップに戻る第５のステップと、
前記第５のステップにて指導が必要と判断された場合に、前記問題蓄積手段において、前記提示された問題に対応付けて格納されている指導情報を前記学習者に提示し、前記第１のステップに戻る第６のステップと、
を含む学習支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６１４８３（Ｐ２０１３−６１４８３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９８５６（Ｐ２０１１−１９９８５６）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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