特許 7205561 情報処理装置、制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-06

(45)【発行日】2023-01-17

(54)【発明の名称】情報処理装置、制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G09B 19/00 20060101AFI20230110BHJP

   G09B 7/02 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

G09B19/00 H

G09B7/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021041678

(22)【出願日】2021-03-15

(65)【公開番号】P2022141398

(43)【公開日】2022-09-29

【審査請求日】2021-11-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100182936

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 直樹

(72)【発明者】

【氏名】渥美 広城

【審査官】岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－４９６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４３９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４２８８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ １／００－９／５６、１７／００－１９／２６

Ｇ０６Ｆ １５／０２、１５／０４－１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部と、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測する計時部と、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる制御部と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、入力された前記計算式に従った計算の結果が不正解である場合には、正解である場合よりも前記所定の関数の理解度を低くした学習進捗情報を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、入力された前記計算式に従った計算の結果が不正解である場合には、前記計算式に含まれる前記所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との前記時間間隔を、正解である場合の時間間隔よりも長くして前記所定の関数の理解度を低くする
ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記問題集から選択された問題を解く計算式に従った計算を行う毎に、前記所定の関数の理解度を示す前記学習進捗情報を前記記憶部の第２の記憶領域に記憶させ、
前記第２の記憶領域に記憶させた前記学習進捗情報を時系列で前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記入力部は、１桁の数値を入力するキーと、算術演算子を入力するキーと、前記所定の関数を入力するキーとを含む
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記情報処理装置は、
前記入力部の各キーがハードウェアキーの関数電卓である
ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記所定の関数は、三角関数を含む
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項8】

所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置が、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、
ことを特徴とする制御方法。

【請求項9】

所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置に、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、
処理を実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の開示は、情報処理装置、制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等の情報処理装置を利用した学習の普及が進んでいる。例えば、特許文献１には、学習者端末に表示された問題に対する学習者の解答や解答に要した時間等に基づいて、学習者の理解度を判定するオンライン学習支援システムが記載されている。

【0003】

また、学校での授業等において、学習者が、関数電卓と呼ばれる計算機を使用することがある。関数電卓は、例えば、三角関数等の関数を含む計算式を入力した後で、その計算式に従った計算を行うことができる。本明細書における関数電卓は、例えば、関数を含む計算式の計算等を実施可能なアプリケーションプログラムを実行する情報処理装置を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－５５５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、関数電卓を利用した従来の学習では、問題に対する解答（すなわち計算結果）の正誤のみが評価の対象になっていることが多い。また、上述した特許文献１のオンライン学習支援システムにおいても、１つの問題に対する解答に要した時間等に基づいて学習者の理解度を判定する。このため、関数電卓を利用した従来の学習では、思考過程（例えば、どのような計算式で問題を解いたか等）における学習者の理解度を判定し、分析することができなかった。

【0006】

以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、関数電卓を利用して学習する学習者の思考過程における理解度を判定することが可能な技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る情報処理装置は、所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部と、前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測する計時部と、前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる制御部と、を含むことを特徴とする。

【0008】

本発明の一態様に係る制御方法は、所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置が、前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、ことを特徴とする。

【0009】

本発明の一態様に係るプログラムは、所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置に、前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、処理を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

上記の態様によれば、関数電卓を利用して学習する学習者の思考過程における理解度を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】関数電卓の外観の一例を示す正面図である。

【図2】一実施形態に係る関数電卓の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】一実施形態に係る関数電卓が行う処理の一例を説明するフローチャートである。

【図4】一実施形態に係る関数電卓を用いた学習方法の一例を説明する図である。

【図5】結果リストの一例を示す図である。

【図6】学習進捗情報の表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、本発明に係る情報処理装置の一例として、関数電卓と呼ばれる計算機を挙げる。以下の説明では、関数電卓における周知の機能、構成、動作等についての詳細な説明は省略する。

【0013】

図１は、関数電卓の外観の一例を示す正面図である。図１に例示した関数電卓１は、筐体の一表面に、キー配列部２と、ディスプレイ３とが設けられている。

【0014】

キー配列部２には、数値を入力するキー、四則演算の演算子を入力するキー、三角関数等の所定の関数の計算に用いる関数キー等の複数のキー（例えば、ハードウェアキー）が配置されている。

【0015】

数値を入力するキーは、「０」を入力する０入力キー２００、「１」を入力する１入力キー２０１、「２」を入力する２入力キー２０２、及び「３」を入力する３入力キー２０３を含む。四則演算の演算子を入力するキーは、加算の算術演算子「＋」を入力する加算キー２２０、及び乗算の算術演算子「×」を入力する乗算キー２２２を含む。また、図１に例示した関数電卓１では、四則演算の演算子を入力するキーの近傍に、計算式の入力を完了させる「＝（イコール）」を入力するイコールキー２３０が配置されている。

【0016】

所定の関数の計算に用いる関数キーは、サイン（ｓｉｎ）の計算を行うｓｉｎキー２４０、コサイン（ｃｏｓ）の計算を行うｃｏｓキー２４１、タンジェント（ｔａｎ）の計算を行うｔａｎキー２４２を含む。また、関数キーは、対数（ｌｏｇ、ｌｎ等）の計算を行うキー等を含む。

【0017】

また、本実施形態の関数電卓１は、関数電卓１を利用して問題を解く学習を実行する学習キー２８０が配置されている。

【0018】

キー配列部２に配置されたキーの幾つかは、複数の機能が割り当てられており、例えば、シフトキー２６０やファンクションキー（図示せず）と組み合わせることにより複数の機能のうちの１つの機能を選択することが可能になっている。例えば、シフトキー２６０を押してからｓｉｎキー２４０を押すと、サインの逆関数（ｓｉｎ^－１、ａｒｃｓｉｎ等と表記される）の計算を行うことができる。

【0019】

ディスプレイ３は、キー配列部２のキーを利用して入力された計算式や計算の結果、メニュー画面等を表示する表示装置である。ディスプレイ３は、例えば、ドットマトリクス型液晶ディスプレイ等である。

【0020】

図１に例示した関数電卓１は、キー配列部２に配置されたキーを押して三角関数等の関数を含む計算式を入力し、その計算式に沿った計算を行わせることができる。入力された計算式や計算結果は、ディスプレイ３に表示される。

【0021】

また、図１に例示した関数電卓１は、学習キー２８０を押すと、関数電卓１を利用して問題を解くことができる。学習キー２８０を押すと、例えば、三角関数を利用して解く問題がディスプレイ３に表示され、関数電卓１の利用者（学習者）が表示された問題を解くための計算式を入力すると、入力された計算式に従った計算の結果と、正解及び不正解のどちらであるかの判定結果がディスプレイ３に表示される。更に、本実施形態の関数電卓１は、後述するように、学習者が計算式を入力したときのキー入力の時間間隔に基づいて学習者の理解度を判定し、分析することができる。

【0022】

図２は、一実施形態に係る関数電卓の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0023】

本実施形態に係る関数電卓１は、図２に示すように、制御部１００、記憶部１１０、入力部１２０、表示部１３０、及び計時部１４０を含む。入力部１２０は、上述したキー配列部２の複数のキーと対応し、表示部１３０は、上述したディスプレイ３と対応する。入力部１２０は、上述したハードウェアキーに限らず、例えば、表示部１３０（ディスプレイ３）の表示領域に重ねて配置されたデジタイザ（位置検出器）を含んでもよい。

【0024】

制御部１００は、関数電卓１全体の動作を制御する。制御部１００は、計算処理部１０１、表示処理部１０２、及び解答処理部１０３を含む。計算処理部１０１は、入力部１２０により入力された入力情報に基づいて、数値計算やプログラムの作成等の各種の処理を行う。表示処理部１０２は、入力部１２０により入力された入力情報、計算処理部１０１の処理結果等の表示部１３０への表示を制御する。解答処理部１０３は、ディスプレイ３に表示した問題に対する関数電卓１の利用者（学習者）の解答に関する処理を行う。解答処理部１０３は、例えば、学習者が問題を解くための計算式を入力したときのキー入力の時間間隔を計測して保持する。解答処理部１０３は、また、例えば、学習者が入力した計算式に沿った計算結果が正解及び不正解のどちらであるかの判定（以下「正誤判定」という）を行う。解答処理部１０３は、学習者が計算式を入力したときのキー入力の時間間隔に基づいて、学習者が問題を解いたときの思考過程における理解度を示す情報（学習進捗情報）を導出する。このとき、解答処理部１０３は、例えば、計算結果の正誤判定と関連付けて理解度を示す学習進捗情報を導出する。解答処理部１０３が導出した学習進捗情報は、表示処理部１０２によって表示部１３０に表示される。また、本実施形態の関数電卓１では、例えば、学習者が問題を解く毎に導出した学習進捗情報を記憶部１１０に記憶させ、記憶させた学習進捗情報を時系列で表示部１３０に表示させることもできる。より具体的には、関数電卓１は、所定の関数を含む計算式を入力して解く問題の理解度を示す学習進捗情報を時系列で表示部１３０に表示させることができる。

【0025】

制御部１００の上述した各部の機能は、例えば、幾つかのプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の汎用のプロセッサにより実現される。制御部１００の上述した各部の機能の一部は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により実現されてもよい。制御部１００は、１つのハードウェアプロセッサにより実現されてもよいし、２つ以上のハードウェアプロセッサの組み合わせにより実現されてもよい。

【0026】

記憶部１１０は、関数電卓１の動作に関連する各種の情報を記憶する。図２に例示した記憶部１１０は、第１の記憶領域、第２の記憶領域、第３の記憶領域、及び第４の記憶領域を含む。第１の記憶領域には、例えば、予め用意された関数及びプログラム等のデータ（プリセットデータ）１１１が格納される、第２の記憶領域には、例えば、関数電卓１の利用者が作成した関数、プログラム、及びテーブル等のデータ（ユーザデータ）１１２が格納される。第３の記憶領域には、関数電卓１の利用者（学習者）に提供する問題、その問題の解法（使用する計算式）、及びその問題の正解を含むデータ（問題集）１１３が格納される。第４の記憶領域には、関数電卓１の利用者が問題集の問題を解いた結果を示す結果情報を含むデータ（結果リスト）１１４が格納される。結果リスト１１４は、後述するように、学習進捗状況と関連付けられる、学習者が問題を解くための計算式を入力したときのキー入力の時間間隔に関する情報を含む。

【0027】

記憶部１１０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。すなわち、記憶部１１０は、第１の記憶領域、第２の記憶領域、第３の記憶領域、及び第４の記憶領域の全てを含む１つのメモリ装置（記憶装置）ではなく、複数のメモリ装置の組み合わせによって実現される。記憶部１１０の一部として、例えば、プロセッサに内蔵されるバッファ等のメモリを利用することもできる。

【0028】

計時部１４０は、学習者が問題を解くための計算式を入力するときのキー入力の時間間隔を計測する。

【0029】

本実施形態の関数電卓１の利用者は、上述のように、学習キー２８０を押すことにより関数電卓１に表示された問題を解くことができる。学習キー２８０が押されると、関数電卓１は、例えば、図３に例示したような処理を行う。

【0030】

図３は、一実施形態に係る関数電卓が行う処理の一例を説明するフローチャートである。図３には、学習キー２８０に対して問題集の問題を解く機能と学習進捗情報を表示する機能とが割り当てられている場合に、関数電卓１が行う処理を例示している。

【0031】

学習キー２８０が押されると、関数電卓１は、問題集からの出題と学習進捗情報の表示とのどちらを行うかを利用者に選択させる選択画面を表示し（ステップＳ１）、出題と学習進捗情報表示のどちらが選択されたかを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ１では、制御部１００（より具体的には表示処理部１０２）が選択画面を表示部１３０に表示させる。ステップＳ２の判定は、制御部１００（より具体的には、例えば、解答処理部１０３）が行う。学習進捗情報表示が選択された場合（ステップＳ２；学習進捗情報表示）、関数電卓１は、結果リスト１１４に基づく学習進捗情報を表示し（ステップＳ１１）、処理を終了する。ステップＳ１１では、制御部１００が、記憶部１１０から結果リスト１１４を読み出し、読み出した結果リスト１１４に基づく学習進捗情報を表示部１３０に表示させる。より具体的には、例えば、結果リスト１１４の読出しは解答処理部１０３が行い、学習進捗情報の表示部１３０への表示は表示処理部１０２が行う。

【0032】

これに対し、選択画面における出題が選択された場合（ステップＳ２；出題）、関数電卓１は、問題を表示し（ステップＳ３）、キー入力の有無を判定する（ステップＳ４）。ステップＳ３では、制御部１００が、記憶部１１０に記憶させた問題集１１３から問題を読み出し、読み出した問題を表示部１３０に表示させる。より具体的には、例えば、問題の読出しは解答処理部１０３が行い、問題の表示部１３０への表示は表示処理部１０２が行う。ステップＳ３では、関数電卓１の利用者が問題を選択可能であってもよいし、関数電卓１が所定の出題規則に従って又はランダムに問題を選択してもよい。制御部１００は、問題を表示した後、その問題を解くための計算式を入力するキー入力を受け付けるまで、ステップＳ４の判定を行う（ステップＳ４；ＮＯ）。

【0033】

問題表示後にキー入力を受け付けた場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、関数電卓１は、受け付けたのがイコールキー（「＝」）２３０の入力であるか否かを判定する（ステップＳＳ５）。ステップＳ５の判定は、制御部１００（より具体的には、例えば、計算処理部１０１）が行う。

【0034】

イコールキー２３０の入力でない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、関数電卓１は、次に、入力間隔を計測中であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の判定は、制御部１００（より具体的には、解答処理部１０３）が行う。制御部１００は、計時部１４０によりキー入力の時間間隔を計測中である場合に、入力間隔を計測中であると判定する。

【0035】

入力間隔を計測していない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、関数電卓１は、受け付けたキー入力と対応する入力情報を保持し、入力間隔の計測を開始する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、例えば、制御部１００（より具体的には、解答処理部１０３）が、入力情報を保持し、計時部１４０に計時処理を開始させる。

【0036】

入力間隔を計測中である場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、関数電卓１は、受け付けたキー入力と対応する入力情報及び入力間隔を保持し、入力間隔の計測をリセットする（ステップＳ８）。ステップＳ８では、制御部１００（より具体的には、例えば、解答処理部１０３）が、計時部１４０から計測中の時間情報を取得し、取得した時間情報に基づいて導出される入力情報間の時間間隔を入力間隔として入力情報と関連付けて保持する。また、ステップＳ８では、制御部１００（より具体的には、解答処理部１０３）が、計時部１４０に時間の計測をリセットさせる。

【0037】

ステップＳ７又はＳ８の処理を終えると、関数電卓１が行う処理は、ステップＳ４の判定に戻る。その後、関数電卓１は、入力間隔を計測しているので、イコールキー２３０の入力を受け付けるまで、キー入力を受け付けるたびにステップＳ８の処理を繰り返す。

【0038】

イコールキー２３０の入力を受け付けると、上述したステップＳ５の判定結果がＹＥＳとなる。イコールキー２３０の入力を受け付けると、関数電卓１は、入力された計算式に従った計算及び正誤判定の結果を表示し、結果リスト１１４を更新する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、制御部１００が、入力された計算式に従った計算と、その計算の結果が正解か不正解かの判定を行い、表示部１３０に計算の結果及び正誤判定の結果（正解又は不正解）を表示させる。入力された計算式に従った計算は、計算処理部１０１が行う。計算の結果の正誤判定は、解答処理部１０３が行う。解答処理部１０３は、学習者に解かせた問題の正解情報と、計算処理部１０１が行った計算の結果とを比較して、正解か不正解かを判定する。表示部１３０に計算の結果及び正誤判定の結果を表示させる処理は、表示処理部１０２が行う。表示処理部１０２は、例えば、問題と、計算処理部１０１が行った計算の結果と、解答処理部１０３が行った正誤判定の結果（例えば「正解」又は「不正解」）とを含む画面を表示部１３０に表示させる。また、ステップＳ９では、制御部１００が、記憶部１１０に格納された結果リスト１１４を更新する。結果リスト１１４の更新は、解答処理部１０３が行う。解答処理部１０３は、保持している入力情報及び入力間隔と、正誤判定の結果とに基づいて、入力された計算式に含まれる所定の関数についての理解度と関連付ける情報（結果情報）を、結果リスト１１４に登録する。例えば、解答処理部１０３は、計算式に含まれる所定の関数についての入力間隔に対し正誤判定の結果に基づく重みづけを行った時間情報を、結果情報として結果リスト１１４に登録する。

【0039】

ステップＳ９の後、関数電卓１は、次の問題を表示するか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の判定は、制御部１００（より具体的には、解答処理部１０３）が行う。例えば、関数電卓１の利用者が次の問題を表示することと関連付けられたキーを押した場合に、制御部１００は、次の問題を表示すると判定する。次の問題を表示する場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、関数電卓１が行う処理は、ステップＳ３に戻る。次の問題を表示しない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、関数電卓１は、処理を終了する。

【0040】

このように、本実施形態の関数電卓１は、選択された問題を解くための計算式が入力される過程でキー入力の時間間隔を計測する。選択された問題を解くために利用する関数についての理解度が高い学習者は、理解度が低い学習者と比べて計算式の入力をスムーズに行うことができるため、キー入力の時間間隔が相対的に短くなる。また、本実施形態の関数電卓１では、後述するように、選択された問題に対する解答が不正解であった場合には所定の関数の入力に要した時間を計測した時間よりも長くする等の方法で、正解であった場合と比べて理解度が低くなるように、理解度の判定に用いる情報に重みづけをする。このようにすることで、キー入力の時間間隔が短い場合であっても、解答が不正解であれば学習者の理解度は低いと判定することができる。このため、本実施形態の関数電卓１では、計算式を入力するときの関数の入力に要した時間に関する情報に基づいて、その関数に対する学習者の理解度を判定することができる。言い換えると、本実施形態の関数電卓１では、問題を解く際の思考過程（例えば、どのような計算式で問題を解いたか等）における学習者の理解度を判定し、分析することができる。更に、本実施形態の関数電卓１では、所定の関数の入力に要した時間に関する情報を結果リスト１１４として記憶部１１０に記憶させることにより、その所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を時系列で表示部１３０に表示させることができる。

【0041】

図４は、一実施形態に係る関数電卓を用いた学習方法の一例を説明する図である。図４の（Ａ）には、関数電卓１のディスプレイ３に表示される出題画面の例が示している。図４の（Ｂ）には、（Ａ）のディスプレイ３に表示された問題を解くときの解答入力操作の例を示している。図４の（Ｃ）には、計算及び正誤判定の結果のディスプレイ３への表示例を示している。

【0042】

学習者が、関数電卓１の学習キー２８０を押して問題集からの出題を選択すると（ステップＳ２；出題）、関数電卓１のディスプレイ３には、例えば、図４の（Ａ）に示したような、直角三角形における斜辺との角度が３０°である隣辺の長さａを求める問題が表示される。この問題を解くための計算式は、下記数式（１）で表される。
ａ＝１２０×ｃｏｓ３０° （１）

【0043】

三角関数を理解している学習者は、問題を解くために、図４の（Ｂ）に示したように、数式（１）の右辺を関数電卓１に入力する。具体的には、１入力キー２０１、２入力キー２０２、０入力キー２００、乗算キー２２２、ｃｏｓキー２４１、３入力キー２０３、及び０入力キー２００を、この順番で押して計算式を入力する（ここでは、ｃｏｓθにおけるθを度（°）として計算するように関数電卓１が設定されているとしている）。このとき、本実施形態の関数電卓１は、図３を参照して上述した処理を行っているため、入力情報とともに、キー入力の時間間隔ＴＤ０～ＴＤ５を保持する。数値を入力するキー同士の時間間隔ＴＤ０、ＴＤ１、及びＴＤ５の長さは、学習者の理解度の差の影響を受けにくい。しかしながら、「０」を入力してから「×」を入力するまでの時間間隔ＴＤ２や、「×」を入力してから「ｃｏｓ」を入力するまでの時間間隔ＴＤ３の長さは、三角関数に対する学習者の理解度の差の影響を受けやすい。一般的には、三角関数の理解度が低い学習者が計算式を入力したときの時間間隔ＴＤ２、及びＴＤ３は、十分に理解している学習者が入力したときの時間間隔ＴＤ２、及びＴＤ３よりも長くなる。

【0044】

計算式を入力した後、学習者がイコールキー２３０を押すと、関数電卓１は、計算式に従った計算及び計算の結果の正誤判定を行い、計算の結果及び正誤判定の結果をディスプレイ３に表示する（ステップＳ９）。図４の（Ｂ）に例示したような正しい計算式が入力された場合、例えば、図４の（Ｃ）に示したように、ディスプレイ３における問題が表示された領域の下方に位置する領域３０１及び領域３０２のそれぞれに、計算の結果及び正誤判定の結果が表示される。正解の場合、関数電卓１は、例えば、コサイン（ｃｏｓ）の理解度を示す情報として、「×」を入力してから「ｃｏｓ」を入力するまでの時間間隔ＴＤ３を正解であることと関連付けて、結果リスト１１４に登録する。

【0045】

図５は、結果リストの一例を示す図である。図５に例示した結果リスト１１４では、理解度の判定の対象とする関数毎に、その関数を含む計算式を入力したときのキー入力の時間間隔（単位は秒）の履歴が記録（登録）されている。

【0046】

図５に例示した結果リスト１１４では、計算の結果に基づいて記録する時間間隔に重みづけがされている。具体的には、計算の結果が正解であった場合には計時部１４０で計測した時間間隔を記録し、計算の結果が不正解であった場合には計時部１４０で計測した時間間隔を４倍にして記録している。例えば、コサイン（ｃｏｓ）についての時間間隔のうちの３．２８秒という時間間隔は、計時部１４０で計測した時間間隔が３．２８秒でありかつ計算の結果が正解であったこと、又は計時部１４０で計測した時間間隔が０．８２秒でありかつ計算の結果が不正解であったことを示す。しかしながら、いずれの場合も、０．６８秒、０．５９秒等の時間間隔と比べて十分に長いことから、学習者はコサイン（ｃｏｓ）の理解度が低いと判定することができる。

【0047】

計算の結果が不正解であった場合の時間間隔の重みづけは、例えば、入力された計算式におけるどの部分が誤りであるか（正解の計算式と異なるか）に応じて重みを変えてもよい。例えば、入力された計算式における理解度の判定の対象である関数が誤っている場合（例えば、ｃｏｓを入力すべき部分にｓｉｎを入力している等）にのみ時間間隔を４倍にし、関数とは別の部分（例えば、数値の部分）が誤っている場合には計時部１４０で計測した時間間隔を結果リスト１１４に記録してもよい。また、例えば、入力された計算式における理解度の判定の対象である関数が誤っている場合（例えば、ｃｏｓを入力すべき部分にｓｉｎを入力している等）の重みの値を、関数とは別の部分（例えば、数値の部分）が誤っている場合の重みの値よりも大きくしてもよい。

【0048】

なお、結果リスト１１４に記録（登録）する情報は、図５を参照して上述した時間間隔に限らず、所定の関数に対する学習者の理解度の判定に利用可能な別の情報であってもよい。例えば、結果リスト１１４には、計時部１４０で計測した時間間隔と正誤判定の結果（正解又は不正解）を示す情報との組を記録してもよい。結果リスト１１４には、例えば、計時部１４０で計測した時間間隔と正誤判定の結果とに基づいて導出されるスコアを記録してもよい。

【0049】

更に、結果リスト１１４に記録する情報は、例えば、時間間隔、正誤判定の結果、及び問題の難易度に基づいて導出される情報であってもよい。

【0050】

関数電卓１の利用者（学習者）は、上述したように、結果リスト１１４に基づく学習進捗情報を表示部１３０（ディスプレイ３）に表示させることができる。学習進捗情報は、例えば、結果リスト１１４における選択された関数についての時間間隔等の情報であってもよいし、その情報に基づいて導出された別の情報であってもよい。学習進捗情報は、例えば、結果リスト１１４に記録された時間間隔等の情報をグラフ化した情報であってもよい。また、学習進捗情報は、例えば、結果リスト１１４に記録されたキー入力の時間間隔に基づいて導出された時間間隔の移動平均をグラフ化した情報であってもよい。

【0051】

図６は、学習進捗情報の表示例を示す図である。図６には、関数電卓１のディスプレイ３に表示される学習進捗情報の一例として、サイン（ｓｉｎ）、コサイン（ｃｏｓ）、及びタンジェント（ｔａｎ）についての、結果リスト１１４に記録された時間間隔に基づいて導出された移動平均３１１、３１２、及び３１３をグラフ化した情報を示している。

【0052】

図６に例示した学習進捗情報では、サイン及びタンジェントの移動平均３１１及び３１３が問題を解く毎に低下している一方で、コサインの移動平均３１２は、直近で上昇している。このような学習進捗情報（移動平均３１１、３１２、及び３１３）を見た学習者は、例えば、サイン及びタンジェントと比べてコサインの理解が不十分であると把握（判定）することができ、コサインを理解するための学習を優先的に行うようにすることができる。

【0053】

なお、関数電卓１のディスプレイ３に表示する学習進捗情報は、図６を参照して上述した移動平均に限らず、学習者が所定の関数に対する理解度を把握（判定）することに利用可能な別の情報であってもよい。

【0054】

上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る情報処理装置、制御方法、及びプログラムは、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

【0055】

例えば、選択された問題を解くときに入力される計算式におけるキー入力の時間間隔の測定方法は、関数電卓１における計算式（特に関数部分）の入力方式に応じて変更することが可能である。また、関数電卓１の制御部１００は、計算式の入力中にキー入力を取り消す操作が行われた場合、計算式から削除された入力情報とその入力情報に関連付けられるキー入力の時間間隔を削除（クリア）してもよい。また、関数電卓１の制御部１００は、計算式の入力中に所定の関数についてのキー入力を取り消す操作が行われた場合には、そのキー入力についての入力情報とキー入力の時間間隔を保持し、結果リスト１１４に記録する情報に反映させてもよい。例えば、三角関数の理解度が低い学習者は、図４を参照して上述した問題を解く計算式を入力するときに、「１２０×ｓｉｎ」と入力した後で関数の入力の誤りに気付き、「ｓｉｎ」を削除して「ｃｏｓ」を入力することがある。このような場合、「ｃｏｓ」を入力する直前に行われたのは「ｓｉｎ」を削除するキー入力であり、「ｃｏｓ」の入力に関連付けられる時間間隔は短くなる。しかしながら、学習者は「ｓｉｎ」と「ｃｏｓ」を間違えているため、正解したとしても理解度が十分に高いとはいえない。このため、正解した場合であっても、結果リスト１１４に記録させる時間情報に計算式の入力中に関数を間違えたことを反映させる。例えば、上述した不正解である場合に時間間隔を４倍にする例の場合、正解でありかつ計算式の入力中に関数を間違えたときには時間間隔を２倍にする。これにより、関数を間違えずに入力して正解した場合との差が生じ、この差が学習進捗情報に反映されるため、学習者は、三角関数を十分に理解できていないことを判定（把握）することができる。

【0056】

また、関数電卓１は、図２に例示した制御部１００、記憶部１１０、入力部１２０、表示部１３０、及び計時部１４０に加え、外部端末との通信を制御する通信部を含んでもよい。通信部は、例えば、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標））等の周知の近距離無線通信規格に従った無線通信により、外部端末と通信を行うことが可能な無線通信インタフェースであってもよい。また、通信部は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル等の伝送ケーブルを介して外部端末と通信可能に接続される通信インタフェース（入出力インタフェース）であってもよい。通信部を含む関数電卓１は、例えば、外部端末から問題集を取得すること、結果リスト１１４を外部端末に送信すること、及び外部端末で行われた結果リスト１１４に基づく学習者の理解度の詳細な分析結果を取得すること等を行うことができる。これにより、例えば、関数電卓１の問題集１１３を学習者の理解度に応じた難易度の問題に更新することが可能になる。

【0057】

また、関数電卓１は、例えば、問題を選択して表示部１３０（ディスプレイ３）に表示するときに、学習者の理解度が相対的に低い関数を含む計算式を使って解く問題を優先的に選択することが可能であってもよい。

【0058】

また、問題集１１３に含まれる問題は、数学等の教科や検定試験等の学習に利用可能な問題に限らず、例えば、関数電卓１における計算式の入力方法等の操作方法の学習（練習）に利用可能な問題を含んでもよい。操作方法の学習に利用可能な問題を含むことにより、関数電卓１の利用者は、例えば、メーカーや機種毎に異なるキー配列、関数の入力方法等を早期に学習し、操作が不慣れなことによりキー入力の時間間隔が長くなること（理解度が低いと判定されること）を早期に解消することができる。

【0059】

また、本発明に係る情報処理装置は、上述した実施形態で例示した関数電卓１に限らず、関数電卓１と同等の機能を有する他の電子装置、例えば、図３に例示した処理を含むプログラムを実行することにより関数電卓として動作させることが可能なスマートフォンやタブレット型コンピュータ等であってもよい。

【0060】

以下、本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。
［付記１］
所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部と、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測する計時部と、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる制御部と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。
［付記２］
前記制御部は、入力された前記計算式に従った計算の結果が不正解である場合には、正解である場合よりも前記所定の関数の理解度を低くした学習進捗情報を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
［付記３］
前記制御部は、入力された前記計算式に従った計算の結果が不正解である場合には、前記計算式に含まれる前記所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との前記時間間隔を、正解である場合の時間間隔よりも長くして前記所定の関数の理解度を低くする
ことを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。
［付記４］
前記制御部は、
前記問題集から選択された問題を解く計算式に従った計算を行う毎に、前記所定の関数の理解度を示す前記学習進捗情報を前記記憶部の第２の記憶領域に記憶させ、
前記第２の記憶領域に記憶させた前記学習進捗情報を時系列で前記表示部に表示させる
ことを特徴とする付記１～３のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記５］
前記入力部は、１桁の数値を入力するキーと、算術演算子を入力するキーと、前記所定の関数を入力するキーとを含む
ことを特徴とする付記１～４のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記６］
前記情報処理装置は、
前記入力部の各キーがハードウェアキーの関数電卓である
ことを特徴とする付記５に記載の情報処理装置。
［付記７］
前記所定の関数は、三角関数を含む
ことを特徴とする付記１～６のいずれか１つに記載の情報処理装置。
［付記８］
所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置が、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、
ことを特徴とする制御方法。
［付記９］
所定の関数を含む計算式を用いて解く問題及びその問題の正解を含む問題集を記憶させる第１の記憶領域を有する記憶部を含む情報処理装置に、
前記問題集から選択された問題を解く計算式が所定の入力部により入力されたときに、入力された入力情報間の時間間隔を計測し、
前記計算式に含まれる所定の関数を示す入力情報とその入力情報の前に入力された入力情報との時間間隔に基づいて、前記所定の関数の理解度を示す学習進捗情報を表示部に表示させる、
処理を実行させることを特徴とするプログラム。

【符号の説明】

【0061】

１ 関数電卓
２ キー配列部
２００ ０入力キー
２０１ １入力キー
２０２ ２入力キー
２０３ ３入力キー
２２０ 加算キー
２２２ 乗算キー
２３０ イコールキー
２４０ ｓｉｎキー
２４１ ｃｏｓキー
２４２ ｔａｎキー
２６０ シフトキー
２８０ 学習キー
３ ディスプレイ
１００ 制御部
１０１ 計算処理部
１０２ 表示処理部
１０３ 解答処理部
１１０ 記憶部
１１１ プリセットデータ
１１２ ユーザデータ
１１３ 問題集
１１４ 結果リスト
１２０ 入力部
１３０ 表示部
１４０ 計時部
３１１、３１２、３１３ 移動平均

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】