特許 7577332 問題自動作成装置およびプログラム

(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】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】問題自動作成装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G09B 19/00 20060101AFI20241028BHJP

   G06Q 50/20 20120101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

G09B19/00 Z

G06Q50/20

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021174809

(22)【出願日】2021-10-26

(65)【公開番号】P2023064489

(43)【公開日】2023-05-11

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【識別番号】521469634

【氏名又は名称】株式会社光ソフトウェア

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】末岡 孝章

【審査官】白形 優依

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１７３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０９５５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１２９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０８８４６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第４４６３３１８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０１１９６１０（ＫＲ，Ａ）

【文献】知識ベースに基づいた学習者個別演習問題生成手法について，情報処理学会研究報告，Vol.2004 No.23，社団法人情報処理学会，2004年03月05日，pp.23-28

【文献】分数計算機「ぶんすう けいさんき」無料，Google Play [online]，2019年04月20日，[2024年7月1日検索], インターネット <URL：https://web.archive.org/web/20190420101457/https://play.google.com/store/apps/details?id=andrei.brusentcov.fractioncalculator.free&hl=ja>

【文献】一次方程式の理解度に対応した学習支援システム，電子情報通信学会技術研究報告，Vol.100 No.420，社団法人電子情報通信学会，2000年11月03日，pp.15-20

【文献】「問題を作ることによる学習」の支援環境の実現，知的教育システム研究会資料，第27回，社団法人人工知能学会，1999年09月25日，pp.19-24

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ １／００－１９／２６

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の文章問題のテンプレートを記憶した記憶手段と、
前記テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を繰り返し決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された代入要素を前記テンプレートに代入することで作成された文章問題を表示するとともに、次の文章問題の作成を指示する次問題指示手段と、繰り返しの出題の有効化と無効化とを設定する設定手段と、を表示する表示手段と、
を有し、
前記決定手段は、
前記設定手段により前記繰り返しの出題が有効化されている場合に、前記次問題指示手段を介して文章問題の作成が指示されるたびに、前記テンプレートを変更することなく前記テンプレートに対して論理的に整合するように別の代入要素を決定し、
前記設定手段により前記繰り返しの出題が無効化されている場合に、前記次問題指示手段を介して文章問題の作成が指示されるたびに、前記テンプレートを別のテンプレートへ変更し、当該別のテンプレートに対して論理的に整合するように別の代入要素を決定する、ことを特徴とする問題自動作成装置。

【請求項2】

前記設定手段は、前記表示手段に表示され、繰り返しの出題の有効化と無効化とを切り替えるための繰返出題指示手段であり、
前記繰り返しの出題が有効化されているときの前記繰返出題指示手段の表示状態が、前記繰り返しの出題が無効化されているときの前記繰返出題指示手段の表示状態と異なっていることで、同一の文章問題について繰り返し学習中であることを強調表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の問題自動作成装置。

【請求項3】

前記表示手段は、前記文章問題の識別情報を表示する識別情報表示領域を有し、
前記識別情報表示領域は、前記繰り返しの出題の無効化されている場合には、前記文章問題が変更されるたびに前記識別情報を更新して表示し、前記繰り返しの出題の有効化されている場合には、前記文章問題が変更されても前記識別情報を更新しないことで、同一の文章問題について繰り返し学習中であることを強調表示する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の問題自動作成装置。

【請求項4】

複数の文章問題のテンプレートを記憶した記憶手段と、
前記テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を繰り返し決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された代入要素を前記テンプレートに代入することで作成された文章問題を表示する表示する表示手段と、
前記表示手段に表示される切替手段であって、複数の異なる文章問題を順番またはランダムに出題する固定出題モードと、同一の文章問題を、前記代入要素を変えながら出題する繰り返し出題モードと、を切り替える切替手段と、を有し、
前記決定手段は、
前記固定出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびに前記テンプレートを変更し、
前記繰り返し出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびに前記テンプレートを変更することなく前記代入要素を変更し、
前記決定手段は、前記繰り返し出題モードにおいては、直前の文章問題にユーザが正答したとしても前記テンプレートを変更しないことで、同一の文章問題をついてユーザに繰り返し学習させる、ことを特徴とする問題自動作成装置。

【請求項5】

前記表示手段は、前記文章問題の識別情報を表示する識別情報表示領域を有し、
前記識別情報表示領域は、前記固定出題モードにおいては、前記文章問題が変更されるたびに前記識別情報を更新して表示し、前記繰り返し出題モードにおいては、前記文章問題が変更されても前記識別情報を更新しない、ことを特徴とする請求項４に記載の問題自動作成装置。

【請求項6】

乱数を発生する乱数発生手段と、
前記乱数に対応する前記代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するかどうかを判定する判定手段と、をさらに有し、
前記決定手段は、前記乱数に対応する前記代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記乱数発生手段による乱数の発生を繰り返し実行させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項7】

前記記憶手段は、前記代入要素の複数の候補を記憶しており、
前記決定手段は、前記乱数に基づき前記複数の候補から前記代入要素を決定することを特徴とする請求項６に記載の問題自動作成装置。

【請求項8】

前記代入要素は算数の文章問題における数値であり、
前記決定手段は、前記算数の文章問題における解答に課される制約を満たすように、前記算数の文章問題における数値を決定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項9】

前記代入要素は算数の文章問題における数値であり、
前記決定手段は、前記算数の文章問題における前記数値に課される制約を満たすように、前記算数の文章問題における前記数値を決定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項10】

前記テンプレートは、
文章問題の本文と、
前記本文に挿入される文字列変数であって、前記代入要素の一つである文字列型変数と、
前記本文に挿入される数値型変数であって、前記代入要素の一つである数値型変数と、を含み、
前記決定手段は、前記所定の決定ロジックにしたがって前記文字列型変数に代入される文字列と前記数値型変数に代入される数値とを決定する請求項１ないし９のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項11】

前記文字列型変数は、前記文章問題に登場する人物名が格納される変数と、前記文章問題に登場する地名が格納される変数と、のうち少なくとも一つを含む請求項１０に記載の問題自動作成装置。

【請求項12】

前記文章問題は、解答が分数である算数の文章問題であり、
前記問題自動作成装置は、さらに、
数字を入力するための数字キーと、
分子が入力されることを指示する分子ボタンと、
分母が入力されることを指示する分母ボタンと、を有し、
前記表示手段は、
前記分子ボタンが押された後に入力された数字を括線の上となる位置に前記分子として表示し、
前記分母ボタンが押された後に入力された数字を括線の下となる位置に前記分母として表示し、
前記分子ボタンが押されておらず、かつ、前記分母ボタンも押されていないときに入力された数字を帯分数の整数部として表示する、
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項13】

前記決定手段は、前記テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素および解答が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を決定することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の問題自動作成装置。

【請求項14】

コンピュータを請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の問題自動作成装置として機能させるコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、教育のための問題を自動で作成する技術に関し、たとえば、算数の学習のための文章問題等の自動作成技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、小学生等の学習者は、算数などを学習するために書籍の問題集を購入し、問題集に掲載されている問題を解いていた。しかし、問題集は書籍であるために、問題集に鉛筆で解答を書き込んでしまうと、その問題集を繰り返し解くことができなかった。そこで、別の用紙に解答を記入すれば、その問題集を繰り返し解くことが可能となる。しかし、一度印刷された問題が変更されることはないし、問題が追加されることもない。つまり、問題集の問題数は有限である。学習者は一度解答した問題の答えを丸暗記してしまうことがある。そのため、従来は、同一の問題を繰り返し解いても、学習効果が低かった。

【0003】

特許文献１によれば、一行で書けるような簡単な計算式を自動で作成する電卓が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４４６３３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１によれば、乱数によって計算式の係数を変更して新たな計算問題を作成できるため、学習者は、より多くの計算問題を解くことができる。しかし、特許文献１の電卓は一行の計算式しか表示できないため、そもそも算数の文章問題を表示できないし、算数の文章問題等を自動で作成することもできなかった。また、計算問題は学習者の基本的な計算能力を向上することに役立つが、文章を読んで論理的に計算式を組み立て解答を得るといった論理的思考能力を醸成することには役立たない。また、文章問題でも学習者が答えを丸暗記してしまうと、繰り返し学習による学習効果が低下してしまう。そこで、本発明は、算数の文章問題など、論理的思考能力が必要とされる問題の繰り返し学習の学習効果を高め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、たとえば、
複数の文章問題のテンプレートを記憶した記憶手段と、
前記テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を繰り返し決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された代入要素を前記テンプレートに代入することで作成された文章問題を表示するとともに、次の文章問題の作成を指示する次問題指示手段と、繰り返しの出題の有効化と無効化とを設定する設定手段と、を表示する表示手段と、
を有し、
前記決定手段は、
前記設定手段により前記繰り返しの出題が有効化されている場合に、前記次問題指示手段を介して文章問題の作成が指示されるたびに、前記テンプレートを変更することなく前記テンプレートに対して論理的に整合するように別の代入要素を決定し、
前記設定手段により前記繰り返しの出題が無効化されている場合に、前記次問題指示手段を介して文章問題の作成が指示されるたびに、前記テンプレートを別のテンプレートへ変更し、当該別のテンプレートに対して論理的に整合するように別の代入要素を決定する、ことを特徴とする問題自動作成装置を提供する。

【0007】

本発明は、たとえば、
複数の文章問題のテンプレートを記憶した記憶手段と、
前記テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素が前記テンプレートに対して論理的に整合するまで、前記テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を繰り返し決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された代入要素を前記テンプレートに代入することで作成された文章問題を表示する表示する表示手段と、
複数の異なる文章問題を順番またはランダムに出題する固定出題モードと、同一の文章問題を、前記代入要素を変えながら出題する繰り返し出題モードと、を切り替える切替手段と、を有し、
前記決定手段は、
前記固定出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびに前記テンプレートを変更し、
前記繰り返し出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびに前記テンプレートを変更することなく前記代入要素を変更し、
前記決定手段は、前記繰り返し出題モードにおいては、直前の文章問題にユーザが正答したとしても前記テンプレートを変更しないことで、同一の文章問題をついてユーザに繰り返し学習させる、ことを特徴とする問題自動作成装置

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、算数の文章問題など、論理的思考能力が必要とされる問題の繰り返し学習の学習効果を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】学習システムを説明する図

【図2】ハードウエアを説明する図

【図3】トップ画面を説明する図

【図4】出題画面を説明する図

【図5】サイドメニューを説明する図

【図6A】設定画面を説明する図

【図6B】設定画面を説明する図

【図7】設定画面を説明する図

【図8】問題リストを説明する図

【図9】繰り返し学習のための出題画面を説明する図

【図10】繰り返し学習のための文章問題の作成方法を説明する図

【図11】繰り返し学習のための出題画面を説明する図

【図12】繰り返し学習のための出題画面を説明する図

【図13】分数の入力方法を説明する図

【図14】図形問題の出題画面を説明する図

【図15】図形タブを説明する図

【図16】ヒントタブを説明する図

【図17】ＣＰＵの機能を説明する図

【図18】出題処理を説明するフローチャート

【図19】繰り返し出題処理を説明するフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

＜学習システム＞
図１は学習システムの一例を示している。サーバ１０１ａ、１０１ｂは、コンピュータプログラムをスマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂに提供するコンピュータである。サーバ１０１ａ、１０１ｂおよびスマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂはインターネットなどのネットワーク１０２を介して接続されている。なお、スマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂに加え、デスクトップ型、ポータブル型、ノートブック型のパーソナルコンピュータがサーバ１０１ａ、１０１ｂからコンピュータプログラムを提供されてもよい。さらに、ゲーム専用機（携帯型ゲーム、据え置き型ゲーム機）、ネットワーク対応テレビ、ネットワーク対応セットトップボックスなどが、サーバ１０１ａ、１０１ｂからコンピュータプログラムを提供されてもよい。以下では、これらの代表としてスマートフォン１００ａについて詳細に説明される。なお、サーバ１０１ａ、１０１ｂおよびネットワーク１０２は、必須ではない。コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記録されており、そこからスマートフォン１００ａなどの各コンピュータにインストールされてもよい。

【0012】

＜ハードウエア＞
図２はスマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂのハードウエア構成を示している。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで様々な機能を実現する。メモリ２０２は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）などの、不揮発性メモリと揮発性メモリを有している。ＲＯＭ領域にはオペレーティングシステムを実現するプログラム群と、サーバ１０１ａ、１０１ｂからダウンロードされたアプリケーションプログラムとが記憶されている。

【0013】

通信回路２０３は、有線または無線でネットワーク１０２と接続し、他のコンピュータと通信する回路群を有する。表示装置２０４は、液晶表示装置または有機ＥＬディスプレイなどである。ＥＬはエレクトロルミネッセンスの略称である。入力装置２０５は、キーボードまたは接触感知式の入力装置などである。電源２０６は、これらの電子デバイスに電力を供給するための電源回路およびバッテリーなどを含む。

【0014】

＜ユーザーインターフェース＞
（１）トップ画面
図３は、入力装置２０５を通じてコンピュータプログラムの起動を指示されると、ＣＰＵ２０１がコンピュータプログラムにしたがって表示装置２０４に表示するトップ画面３００の一例を示している。カテゴリー選択ボタン３０１は、複数の問題カテゴリーから一つの問題カテゴリーを選択する際にユーザーによりタッチされるソフトウエアボタンである。問題数オブジェクト３０２は、各カテゴリーに含まれている問題数を表示するオブジェクトである。図３では、カテゴリーとして、旅人算、速度、鶴亀算、割合、差集め算、場合の数、濃度、仕事、お金、サイコロが例示されている。しかし、これは一例にすぎない。ほかにも、面積、体積、角度、数・数式、時間、列車、船、方陣算、年齢、ニュートン算、交換、ベン図、約数と倍数、平均など、他のカテゴリーが含まれ得る。一画面に表示できるカテゴリーの数には限界がある。そこで、ＣＰＵ２０１は、ユーザーによるスクロール指示を、入力装置２０５を介して受け付けると、カテゴリーリストに含まれる他のカテゴリーをスクロール表示してもよい。

【0015】

お気に入りボタン３０３は、ユーザーによってお気に入り問題として指定された問題へのショートカットボタンである。なお、お気に入り問題の問題数がゼロである場合、ＣＰＵ２０１は、お気に入りボタン３０３をグレーアウトして、ユーザーの選択を受け付けないようにしてもよい。各カテゴリーに多数の問題が存在する場合、ユーザーが繰り返し学習したいと望む文章問題にたどり着くことが困難となる。そこで、お気に入りボタン３０３を設けることで、ユーザーが繰り返し学習したいと望む文章問題がお気に入りとして登録可能となり、ユーザーはお気に入りボタン３０３を押すことで、ユーザーが繰り返し学習したいと望む文章問題に即座にアクセスできるようになる。

【0016】

（２）出題画面
図４は鶴亀算についての出題画面４００を示している。問題名称表示部４０２は、文章問題のカテゴリーを示す名称（例：鶴亀算）と、問題番号とを表示する。図４が例示するように、問題番号は、本文番号と問い番号（枝番）とから構成されてもよい。本文番号は問題の本文を区別するための識別情報である。問い番号は、同一の本文に対する複数の問いを区別するための識別情報である。このように、問題は、本文と、問いとから構成されていてもよい。メニュー表示ボタン４０３は、同一のカテゴリーに属する他の問題のリスト（プルダウンメニュー）を表示することを指示するためのボタンである。お気に入りボタン４０４は、問題名称表示部４０２に表示されている問題またはカテゴリーをお気に入りリストに登録するか否かを切り替えるボタンである。お気に入りボタン４０４は、問題名称表示部４０２に表示されている問題またはカテゴリーがお気に入りとして選択されていることを強調表示するために、通常の色（例：グレー）とは異なる色（例：イエロー）でお気に入りマーク（例：星マークなど）を表示してもよい。

【0017】

問題タブ４０５は、問題表示部４０７、答えボタン４０８、解答領域４０９、繰り返しボタン４１０、テンキー４１１、小数点ボタン４１２、コロンボタン４１３、マイナスボタン４１４、次へボタン４２１、前へボタン４２２、消すボタン４２３、確定ボタン４２４、分子ボタン４３１、分母ボタン４３２を含む。

【0018】

問題表示部４０７は、文章問題の本体（本文）を表示する表示領域である。文章問題が非常に長い場合、問題表示部４０７には文章問題の全体を一度に表示することができない。そこで、ＣＰＵ２０１は、問題表示部４０７に対するユーザーによるスワイプ（ドラッグ）を検知すると、残りの文章問題をスクロールして表示してもよい。

【0019】

答えボタン４０８は、たとえば、長押しによって文章問題について模範解答を表示することを指示するボタンである。解答領域４０９は、テンキー４１１により入力された数字（ユーザ解答）を表示したり、答えボタン４０８の長押しにともなう模範解答を表示したりする表示領域である。なお、答えボタン４０８の長押しすると模範解答を表示するのか、それとも答えボタン４０８を長押しても模範解答を表示しないかは、後述されるようにユーザー設定によって切り替えられてもよい。繰り返しボタン４１０は、現在選択されている文章問題の類題（数字、および、登場人物（動物）、場所、乗り物名、または、その他の単語が置換された問題）を繰り返し表示することを指示するボタンである。繰り返しボタン４１０は、繰り返し出題の有効と無効とを切り替えることができる。繰り返し出題が有効なときと、無効なときとで、ＣＰＵ２０１は、繰り返しボタン４１０のアイコンの色を異ならしめてもよい。

【0020】

テンキー４１１は、０から９までのいずれかの数字を入力するためのボタンである。小数点ボタン４１２は、小数点を入力するためのボタンである。コロンボタン４１３は、ユーザー解答として比を入力するためのボタンである。マイナスボタン４１４は、負号を入力するためのボタンである。ＣＰＵ２０１は、小数点ボタン４１２の入力を、解答とは無関係にユーザーに許容する。ただし、これは一例にすぎない。ＣＰＵ２０１は、小数点ボタン４１２の入力を、解答に応じてユーザーに許容してもよい。たとえば、小数点ボタン４１２は、解答が小数点を含む場合に押すことが可能にされ、解答が整数の場合にはグレーアウトとされてもよい。ＣＰＵ２０１は、コロンボタン４１３の入力を、解答とは無関係にユーザーに許容する。ただし、これは一例にすぎない。ＣＰＵ２０１は、コロンボタン４１３の入力を、解答に応じてユーザーに許容してもよい。たとえば、コロンボタン４１３は、解答が比である場合に押すことができ、解答が比でない場合にはグレーアウトされてもよい。ＣＰＵ２０１は、マイナスボタン４１４の入力を、解答とは無関係にユーザーに許容する。ただし、これは一例にすぎない。ＣＰＵ２０１は、マイナスボタン４１４の入力を、解答に応じてユーザーに許容してもよい。たとえば、マイナスボタン４１４は、解答に負号が付く場合に押すことができ、解答に負号が付かない場合にはグレーアウトとされてもよい。

【0021】

次へボタン４２１と前へボタン４２２は、文章問題を切り替えるためのボタンである。繰り返しボタン４１０によって繰り返し出題が無効化されている場合に、次へボタン４２１が押されると、ＣＰＵ２０１は、現在表示されている文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－４）の次の文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－５）を表示装置２０４に表示する。前へボタン４２２が押されると、ＣＰＵ２０１は、現在表示されている文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－４）の前の文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－３）を表示する。繰り返しボタン４１０によって繰り返し出題が無効化されている場合に、次へボタン４２１が押されると、ＣＰＵ２０１は、現在表示されている文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－５）の次の文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５４－１）を表示装置２０４に表示する。ここでは、鶴亀算 Ｎｏ．５３－５は、鶴亀算 Ｎｏ．５３における最後の問いであると仮定されている。前へボタン４２２が押されると、ＣＰＵ２０１は、現在表示されている文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－１）の前の文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５２－１０）を表示する。ここでは、前へボタン４２２が押されると、現在表示されている文章問題の１つ前に表示されていた文章問題が表示されているがこれは一例にすぎない。ＣＰＵ２０１は、出題した文章問題の番号を履歴としてメモリ２０２に保存してもよい。この場合、ＣＰＵ２０１は、前へボタン４２２が押されると、メモリ２０２に保存されている履歴データを参照し、現在の問題の一つ前に出題された問題を表示装置２０４に表示してもよい。

【0022】

上述の問題の遷移例では、問題番号の順番にしたがって問題が遷移しているが、これは一例にすぎない。後述されるように、シーケンシャルモードと、ランダムモードとが設けられている場合、次へボタン４２１が押されたときの出題ルールが変更されてもよい。シーケンシャルモードについては、上述された通りである。一方、ランダムモードがユーザーにより選択されている場合、次へボタン４２１が押されると、現在表示されている文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－４）から、それとは異なる別の文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５３－１０）に遷移してもよい。なお、ランダムモードにおいて、前へボタン４２２が押されると、ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に保存されている履歴データを参照し、現在の問題の一つ前に出題された問題を表示装置２０４に表示してもよい。

【0023】

繰り返し出題が有効化されている場合にも、ＣＰＵ２０１は、基本的に、前へボタン４２２の操作を受け付ける。あるいは、ＣＰＵ２０１は、繰り返し出題が有効化されている場合、前へボタン４２２をグレーアウトしてもよい。また、この場合、次へボタン４２１が押されても、文章問題（例：鶴亀算 Ｎｏ．５２－１０）は変更されずにグレーアウトされたまま、文章問題のうち数値などの出題条件が置換される。

【0024】

消すボタン４２３は、解答領域４０９に入力されたユーザー解答を一文字ずつ消去することを指示するボタンである。消すボタン４２３が長押しされた場合、ＣＰＵ２０１は、解答領域４０９に入力されたユーザー解答を構成するすべての文字を一挙に消去する。

【0025】

確定ボタン４２４は、解答領域４０９に入力されたユーザー解答を確定することを指示するボタンである。解答領域４０９に入力されたユーザー解答と模範解答とが一致する場合、ＣＰＵ２０１は、解答領域４０９に正解を意味するマーク（例：赤色の○）を表示してもよい。解答領域４０９に入力されたユーザー解答と模範解答とが一致しない場合、ＣＰＵ２０１は、解答領域４０９に不正解を意味するマーク（例：青色の×）を表示してもよい。

【0026】

分子ボタン４３１は、ユーザー解答として、分数の分子が入力されることを指示するボタンである。ＣＰＵ２０１は、分子ボタン４３１の次に入力された数字を、分数の分子として認識する。なお、分子ボタン４３１、テンキー４１１、分母ボタン４３２が順番に押されると、テンキー４１１により入力された数字が分子として確定する。分母ボタン４３２は、ユーザー解答として、分数の分母が入力されることを指示するボタンである。ＣＰＵ２０１は、分母ボタン４３２の次に入力された数字を、分数の分母として認識する。分母ボタン４３２、テンキー４１１、確定ボタン４２４が順番に押されると、テンキー４１１により入力された数字が分母として確定する。これにより、解答領域４０９には、分子と分母とが括線を挟んで上下二段に分かれて表示される。ＣＰＵ２０１は、答えが分数であるかどうかとは無関係に、分子ボタン４３１および分母ボタン４３２に対する操作をユーザーに許容する。ただし、ＣＰＵ２０１は、答えが分数であるときにのみ、分子ボタン４３１および分母ボタン４３２のユーザー操作を許容してもよい。たとえば、ＣＰＵ２０１は、答えが分数でない場合に分子ボタン４３１および分母ボタン４３２をグレーアウトしてもよい。

【0027】

ヒントタブ４０６は、現在選択されている文章問題についてのヒントを表示するタブである。補助タブ４４０は、図形問題の場合に問題表示部４０７に表示できない図形を表示したりするタブである。このように、補助タブ４４０は、本文以外の補助的な情報を表示するタブとして利用される。ＣＰＵ２０１は、基本的に、ヒントタブ４０６および補助タブ４４０をすべての問題について表示する。これは、すべての問題についてヒントおよび補助的な情報が用意されているからである。ただし、ＣＰＵ２０１は、ヒントが用意されていない問題については、ヒントタブ４０６を表示しないか、グレーアウトしてもよい。同様に、補助的な情報が設定されていない問題の場合、ＣＰＵ２０１は、補助タブ４４０を表示しないか、グレーアウトしてもよい。

【0028】

（２）サイドメニュー
図５はサイドメニュー５００を示している。ＣＰＵ２０１は、ユーザーによるサイドメニュー５００の表示指示を検知すると、サイドメニュー５００を表示装置２０４に表示する。ホームボタン５０１は、サイドメニュー５００からトップ画面３００などに戻ることを指示するボタンである。設定ボタン５０２は、問題の出題形式などを設定することを指示するボタンである。

【0029】

図６Ａは、設定ボタン５０２を押すことで表示される設定画面６００である。スライドスイッチ６０１は、答えボタン４０８を長押しすることで模範解答を表示する長押しモードと、答えボタン４０８を長押ししても模範解答を表示しない非表示モードとを切り替えるスイッチである。長押しモードは、ユーザーが誤って答えボタン４０８に短時間触れてしまっても模範解答を表示しないようにすることができる。非表示モードは、ユーザーが答えボタン４０８を長押ししても模範解答を表示しないため、ユーザーが安易に模範解答を頼ることを防止することができる。

【0030】

サイズボタン６０２は、出題文（本文）の文字の大きさを選択するためのボタンである。ＣＰＵ２０１は、サイズボタン６０２が押されると、図６Ｂに示すような、サイズ選択ダイアログ６１０を表示してもよい。ラジオボタン６１１は出題文の文字の大きさとして「とても大きい」を選択するためのボタンである。ラジオボタン６１２は出題文の文字の大きさとして「大きい」を選択するためのボタンである。ラジオボタン６１３は出題文の文字の大きさとして「普通」を選択するためのボタンである。ラジオボタン６１４は出題文の文字の大きさとして「小さい」を選択するためのボタンである。ラジオボタン６１１～６１４は択一的に押されることになる。

【0031】

あるいは、ＣＰＵ２０１は、サイズボタン６０２が一回押されるごとに、普通、大きい、とても大きい、小さい、普通、・・・といった順番でサイクリック（巡回的）に文字の大きさを変更するように構成されてもよい。

【0032】

アクション設定ボタン６０３は、次へボタン４２１が押されたときのアクションを設定するためのボタンである。ここでは、同一カテゴリーに含まれる複数の文章問題を問題番号に沿って出題するシーケンシャルモードと、同一カテゴリーに含まれる複数の文章問題をランダムに出題するランダムモードとが切り替えられる。

【0033】

図７は、アクション設定ダイアログ７００を示している。ラジオボタン７０１はランダムモードを選択するためのボタンである。ラジオボタン７０２はシーケンシャルモードを選択するためのボタンである。ラジオボタン７０１、７０２は択一的に押されることになる。

【0034】

（３）問題リスト
図８は、シーケンシャルモードにおいて、特定の問題を選択する際に表示される問題リスト８００を示している。ＣＰＵ２０１は、問題名称表示部４０２がタッチされるか、または、メニュー表示ボタン４０３がタッチされると、問題リスト８００を表示する。

【0035】

問題リスト８００は、現在、ユーザーによって選択されているカテゴリーに含まれる複数の文章問題をリスト形式で表示する。ＣＰＵ２０１は、問題リスト８００に対する上方向のスライド操作を検知すると、現在表示されている問題番号よりも小さい問題番号の問題を選択可能に表示する。ＣＰＵ２０１は、問題リスト８００に対する下方向のスライド操作を検知すると、現在表示されている問題番号よりも大きい問題番号の問題を選択可能に表示する。ＣＰＵ２０１は、問題リスト８００において選択された問題を出題画面４００に反映させる。

【0036】

ＣＰＵ２０１は、ランダムモードにおいても、問題名称表示部４０２がタッチされるか、または、メニュー表示ボタン４０３がタッチされると、問題リスト８００を作成して表示装置２０４に表示する。

【0037】

（４）繰り返し出題
同一の文章問題について繰り返し学習することでユーザーの習熟度が向上する。しかし、文章問題の本文と解答とが同一のままユーザーが繰り返し学習しても、ユーザーは解答を丸暗記してしまい、その文章問題の本質を理解することが難しい。そのため、丸暗記を防止することが必要となる。

【0038】

図９は、繰り返しボタン４１０が長押しされて繰り返し出題モードが有効化された状態を示している。ＣＰＵ２０１は、繰り返し出題モードが有効化されると、問題名称表示部４０２をグレーアウトし、文章問題のテンプレートを固定する。さらに、ＣＰＵ２０１は、繰り返しボタン４１０のマーク（アイコン）の色を変えるなど、何らかの強調表示を実行してもよい。

【0039】

図１０は、繰り返し問題を作成するために使用されるテンプレートを示している。テンプレート１００１は、文章問題の本文となるテキストと、繰り返し出題によって置換される文字列型変数（Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２、Ｐｅｒｓｏｎ１、２）と数値型変数（Ｖａｌｕｅ１、２、３、４）とを有している。ここでは、一例として、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２は、地名を保持する文字列型変数である。文字列リスト１００２は、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２に代入可能な複数の地名を有している。Ｐｅｒｓｏｎ１、２は、登場人物の名前を保持する文字列型変数である。ＣＰＵ２０１は、文字列リスト１００２からランダムにＬｏｃａｔｉｏｎ１、２を決定する。ＣＰＵ２０１は、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２が一致してしまった場合、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１とＬｏｃａｔｉｏｎ２とが異なるまで、Ｌｏｃａｔｉｏｎ２を再選択する。たとえば出発地と到着地とが一緒になってしまうと、文章問題として不適切だからである。同様に、ＣＰＵ２０１は、文字列リスト１００３からランダムにＰｅｒｓｏｎ１、２を決定する。ＣＰＵ２０１は、Ｐｅｒｓｏｎ１、２が一致してしまった場合、Ｐｅｒｓｏｎ１とＰｅｒｓｏｎ２とが異なるまで、Ｐｅｒｓｏｎ２を再選択する。たとえば登場人物Ａと登場人物Ｂとが同一名称になってしまうと、文章問題として不適切だからである。

【0040】

Ｖａｌｕｅ１、２、３、４は、数値型の変数であり、数値リスト１００７が存在する場合と、数値リスト１００７が存在しない場合とがある。数値リスト１００７が存在する場合、ＣＰＵ２０１は、ルール１００４において規定されているルールを満たすように、数値リスト１００７からランダムにＶａｌｕｅ１、２、３、４を選択する。数値リスト１００７が存在しない場合、ＣＰＵ２０１は、ルール１００４において規定されているルールを満たすように、乱数によりランダムにＶａｌｕｅ１、２、３、４を決定する。この例のルールでは、Ｖａｌｕｅ１、２、３、４は整数であり、解答も整数となるようにＶａｌｕｅ１、２、３、４が決定される。また、ルール１００４は、答えが小学生にとって適切な整数となるような制約を課してもよい。たとえば、多角形の問題において、１５２６７角形という答えは小学生には不適切であろう。同様に、移動時間を求める問題で、２５４６２５分という答えは小学生には不適切であろう。そこで、ルール１００４は、答えの制約として、たとえば、２桁以下の整数とか、答えの取りうる最大の整数など、を課す。同様に、答えの下限が制約として課されてもよい。たとえば、１００ｍ走のタイムとして９秒という答えは、小学生にとって不適切である。そのため、小学生の平均的な運動能力から導出される適切な答えとなるように、答えの制約が設けられる。また、身長や体重を答える問題に関しても、答えが小学生の平均的な身長範囲内や体重範囲内となるように、制約が課される。このように、ルール１００４は、解答者を考慮して予め定められた答えの制約集を含む。

【0041】

Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２と、Ｐｅｒｓｏｎ１、２との選択ルールについてもルール１００４において規定されていてもよい。この場合、ＣＰＵ２０１は、ルール１００４において規定されているルールにしたがって、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２と、Ｐｅｒｓｏｎ１、２とを選択または決定する。

【0042】

画像データ１００５は、図形問題において図形タブに表示される画像である。ヒントデータ１００６は、ヒントタブ４０６に表示される解答のヒントとなるテキストおよび画像を含むデータである。

【0043】

図１１は、繰り返し出題モードにおいて次へボタン４２１が押されたときに表示される出題画面４００を示している。ＣＰＵ２０１は、図１０に示されたテンプレート群を参照して、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２、Ｐｅｒｓｏｎ１、２、Ｖａｌｕｅ１、２、３、４および解答を選択し、新しい繰り返し問題を作成し、出題画面４００に反映する。この例では、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１が大学から駅に変更されている。Ｌｏｃａｔｉｏｎ２が高校から団地に変更されている。Ｐｅｒｓｏｎ１が岩間さんから青野さんに変更されている。Ｐｅｒｓｏｎ２が柴山君から佐竹君に変更されている。同様にＶａｌｕｅ１、２、３、４も変更されている。Ｖａｌｕｅ１、２、３、４が変更されるため、解答も変更される。

【0044】

図１２は、繰り返し出題モードにおいてさらに次へボタン４２１が押されたときに表示される出題画面４００を示している。ＣＰＵ２０１は、図１０に示されたテンプレート群を参照して、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２、Ｐｅｒｓｏｎ１、２、Ｖａｌｕｅ１、２、３、４および解答を選択し、新しい繰り返し問題を作成し、出題画面４００に反映する。この例では、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１が駅から橋に変更されている。Ｌｏｃａｔｉｏｎ２が団地からショッピングモールに変更されている。Ｐｅｒｓｏｎ１が青野さんから長浜さんに変更されている。Ｐｅｒｓｏｎ２が佐竹君から須藤君に変更されている。同様にＶａｌｕｅ１、２、３、４も変更されている。Ｖａｌｕｅ１、２、３、４が変更されるため、解答も変更される。

【0045】

これにより、文章問題を繰り返し解いてもユーザーには新鮮味が得られるとともに、丸暗記が防止される。つまり、ユーザーの学習効果が向上する。また、置換候補（選択候補）が、本文とは別のデータとして保存されている。そのため、本文が繰り返し流用され、トータルでのデータサイズが削減可能となる。

【0046】

（５）分数の入力
ユーザーは筆記により容易に分数をノートに記述できるが、スマートフォンなどのコンピュータでは分数を入力するための専用のキーボタンは用意されていない。その一方で、小学生にとって分数の学習は非常に重要なテーマの一つである。そのため、コンピュータを使用した分数の学習でも筆記と同様に分数を記述できることが望まれる。

【0047】

図１３は分数の入力方法を説明する図である。図１３では帯分数が入力されたことを示している。ＣＰＵ２０１は次の手順にしたがって帯分数の入力を受け付ける。最初に、帯分数のうち整数である"３"がテンキー４１１を介して入力される。次に、分子ボタン４３１が押されると、整数の横に括線が表示される。そして、"６"と"１"がテンキー４１１を介して入力され、括線の上に表示される。次に、分母ボタン４３２が押され、分子として"６１"が確定し、さらに、分母の入力が開始される。ここで、"９"と"５"がテンキー４１１を介して入力され、括線の下に表示される。最後に確定ボタン４２４が押されると、分母として"９５"が確定するとともに、帯分数が確定する。なお、数字の入力の途中で消すボタン４２３が押されると、一文字ずつ数字が消去される。たとえば、分母として９５が入力された状態で消すボタン４２３が押されると、分母は９となる。さらに、消すボタン４２３が押されると、分母は未入力状態になる。さらに、消すボタン４２３が押されると、分子である６１のうち１が消去される。さらに、消すボタン４２３が押されると、分子である６のうち６も消去され、括線も消去される。さらに、消すボタン４２３が押されると、整数３が消去される。なお、消すボタン４２３が長押しされた場合、ＣＰＵ２０１は、帯分数を一挙に消去する。ところで、括線が表示されるタイミングは別のタイミングであってもよい。たとえば、分子ボタン４３１が押されると、分子となる数字の入力を受け付ける状態に遷移し、６"と"１"がテンキー４１１を介して入力されると、分子の位置に"６１"が表示され、次に、分母ボタン４３２が押されると、整数の横に括線が表示されてもよい。あるいは、分子と分母との両方が確定したあとに、括線が表示されてもよい。

【0048】

ここでは、帯分数の整数部が最初に入力され、次に分子が入力され、さらに分母が入力されているが、これは一例にすぎない。ＣＰＵ２０１は、最初に、分子または分母の入力を受け付けてもよい。つまり、整数部、分子、分母のいずれが最初に入力されてもよい。ただし、ＣＰＵ２０１は、分子ボタン４３１が押されるか、分母ボタン４３２が押されると、整数部の入力を受け付けない。

【0049】

また、帯分数が完成した後に、消すボタン４２３が押されると、ＣＰＵ２０１は、分母、分子、整数部の順番で数字を削除して行く。

【0050】

（６）図形問題
図１４は図形問題のカテゴリーに属する面積問題を示している。図形問題では、図形を表示することが必要となることが多い。そのため、出題画面４００における補助タブ４４０として、図形タブ１４０１が表示される。

【0051】

図１５は、図形タブ１４０１が押されたときに表示される図形表示部１５００を示している。図形表示部１５００は、図形問題のテンプレートに関連付けられている画像データ１００５を表示する。

【0052】

図１６は、ヒントタブ４０６が押されたときに表示されるヒント表示部１６００を示している。ヒント表示部１６００は、図形問題のテンプレートに関連付けられているヒントデータ１００６を表示する。

【0053】

＜ＣＰＵの機能＞
図１７はメモリ２０２に記憶されているコンピュータプログラム（アプリケーションプログラム）を実行することで実現される機能を示している。ＵＩ部１７０１は、出題画面４００など、表示装置２０４に表示される表示情報を作成したり、入力装置２０５から入力される情報を受け付けたりする。ＵＩは、ユーザーインターフェースの略称である。上述されたようにＵＩ部１７０１は、文章問題ごとに不要なキーをグレーアウトしたり、文章問題の名称や問題番号をグレーアウトしたり、図形タブ１４０１をグレーアウトしたり、繰り返しボタン４１０を強調表示したりする。また、ＵＩ部１７０１は、決定された文章問題の本文を問題表示部４０７に表示したり、答えボタン４０８が長押しされたことに応答して解答を解答領域４０９に表示したりする。ＵＩ部１７０１は、テンキー４１１等により入力された情報を解答領域４０９に表示することもある。その他、ＵＩ部１７０１は、タブの切り替え表示などを担当している。

【0054】

設定部１７０２は、サイドメニュー５００および設定画面６００を通じて入力される各種の設定を受け付ける。設定部１７０２は、上述されたように答えボタン４０８の長押し設定、文字の大きさの設定、次へボタン４２１のアクションなどの設定を受け付けて、保持する。切替部１７０３は、繰り返しボタン４１０が長押しされるたびに繰り返し出題の有効／無効を切り替える。

【0055】

決定部１７０４は、固定出題部１７１１と繰り返し出題部１７１２とを有している。固定出題部１７１１は、繰り返し出題が無効化されており、図７を用いて説明されたランダムモードまたはシーケンシャルモードにしたがって文章問題を決定する。固定出題部１７１１は、問題番号ごとに予め固定された文章問題をメモリ２０２から読み出すことで、文章問題を決定してもよい。あるいは、固定出題部１７１１は、問題番号に関連付けられているテンプレート１００１に対して予め固定された文字列を選択することで、文章問題を決定してもよい。ここで、予め固定された文字列とは、文字列リスト１００２、１００３、数値リスト１００７において固定された候補（例：先頭の文字列、数値）であってもよい。あるいは、固定出題部１７１１は、問題番号に関連付けられているテンプレート１００１に対して関連付けられている文字列リスト１００２、１００３、数値リスト１００７からランダムに文字列と数値を選択して、文章問題を決定してもよい。この場合、固定出題であっても、場所および人名などの文字列や数値が毎回変更されるため、学習効率が向上するであろう。

【0056】

繰り返し出題部１７１２は、繰り返しボタン４１０が押されて、繰り返し出題が有効化されているときに、文章問題を決定する。繰り返し出題部１７１２は、同一の問題番号に紐づけられているテンプレート１００１に対して代入要素（文字列または数値）をランダムに決定して文章問題を決定する。繰り返し出題部１７１２は、テンプレート１００１ごとに用意されている決定ロジック１７２０にしたがって、テンプレート１００１内の文字列型変数に代入される文字列や数値型変数に代入される数値などを、乱数発生部１７１３が発生する乱数にしたがって決定する。整合性判定部１７１４は、決定ロジック１７２０内のルール１００４にしたがって、決定された文字列や数値が、テンプレート１００１ごとのルール１００４を満たしているかどうかを判定する。たとえば、解答が整数であることを、ルール１００４が規定していることがある。この場合、繰り返し出題部１７１２は、解答が整数となるまで、繰り返し乱数発生部１７１３に乱数を発生させて、ルール１００４に整合するよう数値を決定する。たとえば、数値の決定方法としては、単純な乱数により解答と問題文内の数値とを決定し、これらが偶発的にルール１００４に整合することを期待する方法（単純ランダム法）と、解答と問題文内の数値との適切な組み合わせが早期に見つかるように、解答と問題文内の数値とが取りうる範囲を絞り込んでおき、その範囲内で乱数により解答と数値との組み合わせを決定する方法（改良ランダム法）と、これらを組み合わせた方法（ハイブリッド法）とがある。ハイブリッド法とは、決定すべき複数の数値のうち一部の数値については単純ランダム法で決定し、残りの数値については改良ランダム法で決定することをいう。

【0057】

ここでは、数値に関してルール１００４に整合するかどうかが判定されているが、文字列に関してもルール１００４に整合するかどうかが判定されてもよい。たとえば、ルール１００４が、問題表示部４０７にスクロールせずに表示可能な最大文字数を本文が超えないことを規定していることがある。この場合、繰り返し出題部１７１２は、このルール１００４が満たされるまで、文字列リスト１００２、１００３から取得される文字列の組み合わせを繰り返し変更する。また、このような最大文字数に関する制限が設けられずに、本文の長さは自由であってもよい。

【0058】

図１７では、問題（テンプレート１００１）ごとに文字列リスト１００２、１００３、数値リスト１００７が用意されているが、これは一例にすぎない。複数のテンプレート１００１間で、共通の文字列リスト１００２、１００３、数値リスト１００７が利用されてもよい。これにより、メモリ２０２に記憶されるデータの量を削減することが可能となる。

【0059】

正誤判定部１７０５は、解答領域４０９に入力されたユーザー解答と文章問題の解答とが一致しているかどうかに基づき、ユーザー解答が正解か不正解かを判定する。ＵＩ部１７０１は、ユーザー解答が正解であれば、解答領域４０９に正解を意味するマークを表示する。ＵＩ部１７０１は、ユーザー解答が不正解であれば、解答領域４０９に不正解を意味するマークを表示する。

【0060】

＜フローチャート＞
図１８は、本実施形態に係るコンピュータプログラムに係る処理のうち、文章問題の出題処理を示している。上述されたように、トップ画面３００において、カテゴリーが選択されると、ＣＰＵ２０１は以下の処理を実行する。

【0061】

ステップ１８０１でＣＰＵ２０１（固定出題部１７１１）は、固定出題モードで動作する。ＣＰＵ２０１（固定出題部１７１１）は、固定された文章問題を表示装置２０４に表示し、解答を受け付け、正誤判定を実行する。また、ＣＰＵ２０１（固定出題部１７１１）は、次へボタン４２１が押されると、問題番号を一つ更新して次の問題番号の文章問題を表示装置２０４に表示し、ユーザー解答を受け付け、正誤判定を実行する。上述されたように、ランダムモードでは、同一カテゴリー内に属する問題番号がランダムに選択される。シーケンシャルモードでは、同一カテゴリー内において、問題番号が一つずつ増加される。

【0062】

ステップ１８０２において、ＣＰＵ２０１は、繰り返しボタン４２１が押されたかどうかを判定する。繰り返しボタン４２１が押されていなければ、ＣＰＵ２０１は、固定出題モードでの動作を継続する。繰り返しボタン４２１が押されたのであれば、ＣＰＵ２０１は、ステップ１８０３に進む。

【0063】

ステップ１８０３で、ＣＰＵ２０１（繰り返し出題部１７１２）は、繰り返し出題モードで動作する。この動作の詳細は図９を用いて後述される。

【0064】

ステップ１８０４において、ＣＰＵ２０１は、繰り返しボタン４２１が押されたかどうかを判定する。繰り返しボタン４２１が押されていなければ、ＣＰＵ２０１は、繰り返し出題モードでの動作を継続する。繰り返しボタン４２１が押されたのであれば、ＣＰＵ２０１は、繰り返し出題モードを解除して、固定出題モードに遷移して、ステップ１８０１に進む。

【0065】

図１９は、繰り返し出題モードの詳細を示している。

【0066】

ステップ１９０１でＣＰＵ２０１は現在の問題番号を取得する。これにより、現在の問題番号に関連付けられているテンプレート１００１、文字列リスト１００２、１００３、数値リスト１００７、決定ロジック１７２０、画像データ１００５、ヒントデータ１００６などが取得可能となる。

【0067】

ステップ１９０２でＣＰＵ２０１は問題名称表示部４０２をグレーアウトする。これにより、ユーザーは出題モードが固定出題モードから繰り返し出題モードに変わったことを認識しやすくなるであろう。

【0068】

ステップ１９０３でＣＰＵ２０１は現在の問題番号に対応する（関連付けられている）決定ロジック１７２０とテンプレート１００１を取得する。

【0069】

ステップ１９０４でＣＰＵ２０１は、取得された決定ロジック１７２０とテンプレート１００１とにしたがって代入要素を決定する。代入要素とは、たとえば、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２、Ｐｅｒｓｏｎ１、２、Ｖａｌｕｅ１、２、３、４などであるが、これらはテンプレート１００１ごとに異なる。代入要素は、基本的に乱数に基づきランダムに決定される。

【0070】

ステップ１９０５でＣＰＵ２０１（整合性判定部１７１４）は、決定された代入要素がルール１００４に対して整合しているかどうかを判定する。現在の問題と次の問題とが一致しないように、代入要素が選択されればよい。これは、少なくとも現在の問題の解答と次の問題の解答とが一致しなければ、十分であろう。なぜなら、丸暗記は解答の暗記によって発生するからである。よって、ルール１００４は、少なくとも現在の問題の解答と次の問題の解答とが一致しないことであってもよい。さらに、ルール１００４は、現在の問題と次の問題との間で、Ｌｏｃａｔｉｏｎ１、２、Ｐｅｒｓｏｎ１、２、Ｖａｌｕｅ１、２、３、４のうち少なくとも一つが異なるという制約を含んでもよい。代入要素がルール１００４に整合していなければ、ＣＰＵ２０１はステップ１９０４に戻り、代入要素を再度決定する。最終的に代入要素がルール１００４に整合すると、ＣＰＵ２０１はステップ１９０６に進む。

【0071】

ステップ１９０６でＣＰＵ２０１は、テンプレート１００１の代入要素を代入して文章問題を作成する。なお、ステップ１９０５で解答が作成されていない場合、ＣＰＵ２０１は、文章問題に対する解答（模範解答）を作成する。

【0072】

ステップ１９０７でＣＰＵ２０１は完成した文章問題を表示装置２０４に表示する。

【0073】

ステップ１９０８でＣＰＵ２０１は解答処理を実行する。解答処理は、ユーザーにより入力されるユーザー解答の受け付けと、ユーザー解答と模範解答との比較による正誤判定などを含む。

【0074】

＜まとめ＞
［観点１］
スマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂは問題自動作成装置の一例である。メモリ２０２は、複数の文章問題のテンプレートを記憶した記憶手段の一例である。ＣＰＵ２０１（決定部１７０４）は、テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素がテンプレートに対して論理的に整合するまで、テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を繰り返し決定する決定手段の一例である。表示装置２０４は、決定手段により決定された代入要素をテンプレートに代入することで作成された文章問題を表示する表示手段の一例である。本実施形態によれば、たとえば、算数の文章問題など、論理的思考能力が必要とされる問題の繰り返し学習の学習効果を高めることが可能となる。

【0075】

［観点２］
次へボタン４２１は、文章問題の作成を指示する指示手段の一例である。ＣＰＵ２０１（決定部１７０４）は、指示手段を介して文章問題の作成が指示されるたびに、テンプレートに対して論理的に整合するように別の代入要素を決定してもよい。表示装置２０４は、決定手段により決定された代入要素をテンプレートに代入することで更新された文章問題を表示する。このように、ユーザーにとっては簡単な操作によって、出題条件が異なる文章問題を繰り返し解くことが可能となる。

【0076】

［観点３］
固定出題モードは、複数の異なる文章問題を順番またはランダムに出題する第一出題モードの一例である。上述されたように、固定出題モードで出題される文章問題に登場する文字列および数値などの代入要素は、ランダムに選択されてもよいし、固定されていてもよい。繰り返し出題モードは、同一の文章問題を代入要素を変えながら出題する第二出題モードの一例である。繰り返しボタン４１０は、出題モードを切り替える切替手段の一例である。ＣＰＵ２０１（固定出題部１７１１）は、第一出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびにテンプレートを変更し、テンプレートに整合した代入要素を決定する。ＣＰＵ２０１（繰り返し出題部１７１２）は、第二出題モードにおいては、次の文章問題が要求されるたびにテンプレートを変更することなく代入要素を変更する。このように、ユーザーは、簡単な操作によって、複数の出題モードを切り替えることが可能となる。

【0077】

［観点４］
表示装置２０４により表示されるユーザーインターフェースは、文章問題の識別情報を表示する識別情報表示領域（問題名称表示部４０２）を有してもよい。識別情報表示領域は、第一出題モードにおいては、文章問題が変更されるたびに識別情報を更新して表示する。図９、図１１および図１２が例示するように、ないし第二出題モードにおいては、文章問題が変更されても識別情報を更新しない。これにより、ユーザーは、同一の文章問題を繰り返し学習していることを認識しやすくなるであろう。

【0078】

［観点５］
乱数発生部１７１３は、乱数を発生する乱数発生手段の一例である。整合性判定部１７１４は、乱数に対応する代入要素がテンプレートに対して論理的に整合するかどうかを判定する判定手段の一例である。この判定は、ルール１００４に対して代入要素が整合するかどうかに基づき、実行されてもよい。ＣＰＵ２０１は、乱数に対応する代入要素がテンプレートに対して論理的に整合するまで、乱数発生手段による乱数の発生を繰り返し実行させてもよい。これにより、高い学習効果が得られる良質の文章問題が繰り返し作成されるようになろう。上述されたように、代入要素を決定するために、さらなる制約が課されてもよい。小学生を対象とした文章問題では、小学生を基準とした代入要素が選択される。たとえば、子供の歩く速度や身長などを答える文章問題では、一般的な小学生の歩く速度や身長を基準とした範囲内の数値が代入要素および解答となるように乱数で決定される。同様に、解答が何分後か？というような文章問題では、解答が整数であることが制約として課される。この場合、小数、分数、マイナス値は解答の候補から予め除外される。また小学生の問題として常識外の数値（例：154482分後など）も解答の候補から除外される。

【0079】

［観点６］
図１０および図１７が例示するように、記憶手段は、代入要素の複数の候補を記憶していてもよい。ＣＰＵ２０１は、乱数に基づき複数の候補から代入要素を決定してもよい。予め候補を用意しておくことで、代入要素の決定に要する処理時間が短縮され、ユーザーの待ち時間が削減されるであろう。

【0080】

［観点７］
代入要素は算数の文章問題における数値であってもよい。ＣＰＵ２０１は、算数の文章問題における解答に課される制約を満たすように、算数の文章問題における数値を決定する。たとえば、解答として整数が指定されている場合、解答が整数となるように文章問題内の数値が決定される。

【0081】

［観点８］
ＣＰＵ２０１は、代入要素が算数の文章問題における数値である場合に、算数の文章問題における数値に課される制約を満たすように、算数の文章問題における数値を決定してもよい。このように、算数の文章問題における数値自体に制約が課されていてもよい。

【0082】

［観点９］
テンプレート１００１は、文章問題の本文と、本文に挿入される文字列変数であって、代入要素の一つである文字列型変数と、本文に挿入される数値型変数であって、代入要素の一つである数値型変数と、を含んでもよい。ＣＰＵ２０１は、所定の決定ロジックにしたがって文字列型変数に代入される文字列と数値型変数に代入される数値とを決定してもよい。

【0083】

［観点１０］
文字列型変数は、文章問題に登場する人物名が格納される変数と、文章問題に登場する地名が格納される変数と、のうち少なくとも一つを含む。このように人物名や地名についても変更することで、ユーザーが繰り返し学習に飽きにくくなるであろう。なお、これらは一例にすぎず、文字列型変数としては、たとえば、果物の名称、野菜名称、飲料の名称、動物の名称、植物の名称、乗り物の名称、子供が周回できる場所（例：公園、校庭）など、どのようなものであってもよい。

【0084】

［観点１１］
文章問題は、解答が分数である算数の文章問題であってもよい。図１３を用いて説明されたように、テンキー４１１は、数字を入力するための数字キーの一例である。分子ボタン４３１は、分子が入力されることを指示する分子ボタンの一例である。分母ボタン４３２は、分母が入力されることを指示する分母ボタンの一例である。表示装置２０４およびＵＩ部１７０１は、括線を表示してもよい。表示装置２０４およびＵＩ部１７０１は、分子ボタンが押された後に入力された数字を括線の上となる位置に分子として表示し、分母ボタンが押された後に入力された数字を括線の下となる位置に分母として表示する。これにより、筆記と同様の感覚で、分数を解答して入力することが可能となり、ユーザーの分数に関する学習効果が高まるであろう。なお、括線は、分子が入力される前、分子が入力された後、分母が入力される前、分母が入力された後、のうちのいずれのタイミングであってもよい。

【0085】

［観点１２］
ＣＰＵ２０１は、テンプレートに代入される数値または文字列である代入要素および解答がテンプレートに対して論理的に整合するまで、テンプレートごとに予め用意された所定の決定ロジックにしたがって代入要素を決定してもよい。ＣＰＵ２０１は、決定された問題の解答（模範解答）と、ユーザーにより入力された答え（ユーザー解答）を比較することで、正解か不正解かを判定する。

【0086】

［観点１３］
スマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂはコンピュータの一例である。メモリ２０２には、スマートフォン１００ａおよびタブレット端末１００ｂなどを問題自動作成装置として機能させるコンピュータプログラムが記憶されている。

【0087】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】