JP2025136421A - Learning support device, learning support method, and program - Google Patents
Learning support device, learning support method, and programInfo
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Abstract
【課題】計算式に関する課題を複数の生徒によるグループワークで解決するような場合において、効果的な学習を行う学習支援装置を提供する。
【解決手段】学習支援システム1において、関数電卓10の制御部は、外部から受信した計算式を含む計算式情報を記憶部に記憶し、計算式情報に基づいて計算式に対応するグラフを描画するグラフ描画処理と、計算式情報に基づいて計算式に関するユーザの学習を支援する学習支援処理と、を実行する。グラフ描画処理は、連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を特定し、相対位置に基づいて、計算式に対応するグラフのうちの一部のグラフ範囲であって、他の機器が描画するグラフ範囲とは少なくとも一部が異なるグラフ範囲を、自機が描画すべき一部のグラフ範囲として特定し、計算式の計算結果を示すグラフの特定したグラフ範囲を表示部に表示させる連携グラフ描画処理を含む。
【選択図】図4
A learning support device is provided that enables effective learning in cases where a plurality of students work together in groups to solve problems related to calculation formulas.
[Solution] In the learning support system (1), the control unit of the scientific calculator (10) stores formula information including a formula received from an external device in a storage unit, and executes a graph drawing process that draws a graph corresponding to the formula based on the formula information, and a learning support process that supports the user's learning about the formula based on the formula information. The graph drawing process includes an associated graph drawing process that identifies the relative position of the scientific calculator (10) and another device that draws an associated graph, and based on the relative position, identifies a partial graph range of the graph corresponding to the formula that differs at least partially from the graph range drawn by the other device as a partial graph range to be drawn by the scientific calculator (10), and displays the identified graph range of the graph showing the calculation result of the formula on the display unit.
[Selected Figure] Figure 4
Description
本発明の実施形態は、学習支援装置、学習支援方法およびプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a learning support device, a learning support method, and a program.
従来、教育現場における積分などの計算式に関する学習において、関数電卓に計算式のグラフを表示することで生徒の理解を深め、更に、グラフの一部を拡大表示させて見やすくすることが可能な計算装置が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。 In the past, when learning about integrals and other mathematical expressions in educational settings, a scientific calculator could be used to display a graph of the expression to deepen students' understanding, and a calculator could also be designed that could enlarge part of the graph to make it easier to see (see, for example, Patent Document 1).
従来の計算装置では、関数電卓のユーザ一人ひとりが計算式のグラフを表示させて計算式に関する学習を行うことができるが、1つの課題を複数の生徒によるグループワークで解決するような場合において、効果的な学習を行うことはできなかった。 With conventional calculators, each scientific calculator user can display a graph of the formula and learn about it, but this does not allow for effective learning when multiple students work together in a group to solve a single problem.
本発明の目的は、計算式に関する課題を複数の生徒によるグループワークで解決するような場合において、効果的な学習を行うことが可能になる学習支援装置、学習支援方法およびプログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a learning support device, learning support method, and program that enable effective learning in situations where multiple students work together in groups to solve problems related to calculation formulas.
本発明に係る学習支援装置は、操作部と、表示部と、通信部と、制御部と、記憶部と、を備え、前記制御部は、前記通信部を介して外部から受信した計算式を含む計算式情報を前記記憶部に記憶し、前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に対応するグラフを描画するグラフ描画処理と、前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に関するユーザの学習を支援する学習支援処理と、を実行し、前記グラフ描画処理は、連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を特定し、前記特定した相対位置に基づいて、前記計算式に対応するグラフのうちの一部のグラフ範囲であって、前記他の機器が描画するグラフ範囲とは少なくとも一部が異なるグラフ範囲を自機が描画すべき一部のグラフ範囲として特定し、前記計算式を計算し、前記計算の結果を示すグラフの前記特定したグラフ範囲を前記表示部に表示させる、連携グラフ描画処理を含む、ものである。 The learning assistance device of the present invention comprises an operation unit, a display unit, a communication unit, a control unit, and a memory unit. The control unit stores formula information, including a formula, received from an external device via the communication unit in the memory unit, and executes a graph drawing process that draws a graph corresponding to the formula based on the formula information stored in the memory unit, and a learning assistance process that supports a user's learning about the formula based on the formula information stored in the memory unit. The graph drawing process includes an associated graph drawing process that identifies the relative position of the device itself and another device that draws an associated graph, and, based on the identified relative position, identifies a partial graph range of the graph corresponding to the formula that is at least partially different from the graph range drawn by the other device as a partial graph range to be drawn by the device itself, calculates the formula, and displays the identified graph range of a graph showing the results of the calculation on the display unit.
本発明によれば、計算式に関する課題を複数の生徒によるグループワークで解決するような場合において、効果的な学習を行うことが可能になる。 This invention enables effective learning when multiple students work in groups to solve problems involving formulas.
以下図面を参照して本発明の学習支援装置、学習支援方法およびプログラムの実施の形態について説明する。図1に示すように、実施形態の学習支援システム1は、例えば学校の生徒がユーザとなって各々使用する学習支援装置である関数電卓10(101~10N)(「生徒電卓」とも言う)と、関数電卓(生徒電卓)101~10Nとの通信機能を有する、例えば学校の教師が使用する教師PC(Personal Computer)20とを含む。学習支援装置は、関数電卓10に限定されるものではなく、関数電卓10と同様の機能を有した他の電子機器であってよい。また教師PC20は、PC20に限定されるものではなく、教師PC20と同様の機能を有した他の電子機器であってよい。 Embodiments of the learning support device, learning support method, and program of the present invention will now be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the learning support system 1 of the embodiment includes scientific calculators 10 (101-10N) (also referred to as "student calculators"), which are learning support devices used by, for example, students at a school, and a teacher PC (Personal Computer) 20 used by, for example, a teacher at a school, which has the ability to communicate with the scientific calculators (student calculators) 101-10N. The learning support device is not limited to scientific calculator 10, and may be another electronic device with similar functions to scientific calculator 10. Furthermore, teacher PC 20 is not limited to PC 20, and may be another electronic device with similar functions to teacher PC 20.
関数電卓10の本体正面には操作部であるキー入力部11、表示部(タッチパネル式)12が設けられる。キー入力部11には、数値、記号、演算子などを含む計算式を入力したり計算の実行を指示したりするための数値・演算記号キー群111、各種の関数や変数を入力するための関数機能キー群112、表示部12に表示されたカーソルの移動操作やデータ項目の選択操作(指定操作)などを行うためのカーソルキー113、表示部12の下端に沿って並べて表示された各種の機能の項目を指定するためのファンクションキー群114などが備えられる。数値・演算記号キー群111、関数機能キー群112、カーソルキー113、ファンクションキー群114の内容については、本願と同一出願人による特許出願(特願2023-001857号)と同様でありここでの説明を省略する。表示部(タッチパネル式)12は、ドットマトリクス型の液晶表示ユニットに透明のタッチパネルを重ねて構成される。 The front of the scientific calculator 10 is equipped with a keypad 11 and a touch-panel display 12, which serve as operation sections. The keypad 11 includes a set of numeric and arithmetic symbol keys 111 for inputting formulas containing numeric values, symbols, operators, etc. and for issuing instructions to perform calculations; a set of function keys 112 for inputting various functions and variables; cursor keys 113 for moving the cursor and selecting (specifying) data items displayed on the display 12; and a set of function keys 114 for specifying various function items displayed along the bottom edge of the display 12. The contents of the set of numeric and arithmetic symbol keys 111, the set of function keys 112, the cursor keys 113, and the set of function keys 114 are the same as those in a patent application (Japanese Patent Application No. 2023-001857) filed by the same applicant as the present application, and therefore will not be described here. The touch-panel display 12 is constructed by overlaying a transparent touch panel on a dot-matrix liquid crystal display unit.
実施形態の教師PC20は、少なくとも以下の機能(a)~(d)を有する。
(a)複数台の関数電卓(生徒電卓)10(101~10N)と、BLE(Bluetooth(登録商標) Low energy)などの近距離無線通信部を介して通信する機能。
(b)図1(A)に示すように、例えば入力部21の操作に応じて、計算式と座標範囲を含む課題(計算式情報)を入力して表示部22に表示させ、入力した課題のデータを記憶部(図示せず)に記憶させる機能。
(c)記憶部に記憶させた課題のデータ(課題データ)を生徒電卓101~10Nへ送信する機能。
(d)課題データに対し、生徒電卓101~10Nにて入力されて送信された解答のデータ(解答データ)を受信する機能。
The teacher PC 20 of the embodiment has at least the following functions (a) to (d).
(a) A function of communicating with a plurality of scientific calculators (student calculators) 10 (101 to 10N) via a short-range wireless communication unit such as BLE (Bluetooth (registered trademark) Low energy).
(b) As shown in Figure 1 (A), for example, in response to operation of the input unit 21, a function of inputting a task (calculation formula information) including a calculation formula and a coordinate range, displaying the task on the display unit 22, and storing the input task data in a memory unit (not shown).
(c) A function of transmitting assignment data (assignment data) stored in the storage unit to the student calculators 101 to 10N.
(d) A function of receiving answer data (answer data) inputted and transmitted from the student calculators 101 to 10N in response to the assignment data.
実施形態の関数電卓10(生徒電卓)は、少なくとも以下の機能(e)~(l;エル)を有する。
(e)教師PC20と、BLEなどの近距離無線通信部を介して通信する機能。
(f)教師PC20から受信された計算式情報を含む課題データを記憶部に記憶し、表示部12に表示させる機能。
(g)課題データに含まれる指定の計算式に対応するグラフGを表示部12に描画して表示させる機能。
(h)課題データに含まれる指定の計算式に基づいて、四則演算、関数計算、統計計算などの各種の計算や解析を行い、課題の学習を支援する機能。
(i)課題に対し入力された解答のデータ(解答データ)を、教師PC20へ送信する機能。
(j)任意にグループ化した複数台の関数電卓(生徒電卓)(例えば6台)101~106の識別情報である電卓(1)ID~(6)IDをグループデータとして記憶する機能。
(k)図1(B)に示すように、グループ化した複数台の関数電卓(生徒電卓)101~106により連携して計算式に対応するグラフGを表示させる(例えば、隣接して配置した複数台の生徒電卓101~106の各表示部12に複数に分割したグラフGのグラフ部分(グラフ範囲)g1~g6を表示させてグラフGを拡大して表示させる)場合に、例えば図2に示すような相対位置入力パターンH1に基づいて、各生徒電卓101~106において、自機(自分の関数電卓)の他機(他の関数電卓)に対する配置位置と表示の向き(相対位置)を設定(特定)する機能。
(l)グループ化した複数台の関数電卓(生徒電卓)101~106により連携して計算式に対応するグラフGを表示させる場合に、自機の他機に対する設定された相対位置に基づいて、例えば図3に示すように、生徒電卓101~106各々の描画位置(座標範囲)を計算(決定)し、自機が描画すべきグラフGのグラフ部分(グラフ範囲)g1~g6を特定、描画して表示させる機能。
The scientific calculator 10 (student calculator) of the embodiment has at least the following functions (e) to (l).
(e) A function of communicating with the teacher PC 20 via a short-range wireless communication unit such as BLE.
(f) A function of storing assignment data including formula information received from the teacher PC 20 in the memory unit and displaying it on the display unit 12.
(g) A function of drawing and displaying on the display unit 12 a graph G corresponding to a specified formula included in the assignment data.
(h) A function that performs various calculations and analyses, such as arithmetic operations, function calculations, and statistical calculations, based on specified formulas included in the assignment data, to assist in the learning of the assignment.
(i) A function of transmitting answer data (answer data) entered for a task to the teacher PC 20.
(j) A function of storing, as group data, calculator (1) ID to (6) ID, which are identification information of a plurality of scientific calculators (student calculators) 101 to 106 (for example, six calculators) arbitrarily grouped together.
(k) As shown in FIG. 1B , when a graph G corresponding to a calculation formula is displayed by a group of multiple scientific calculators (student calculators) 101 to 106 in cooperation with each other (for example, graph portions (graph ranges) g1 to g6 of a graph G divided into multiple parts are displayed on the respective display units 12 of a plurality of student calculators 101 to 106 arranged adjacent to each other, and graph G is then enlarged for display), a function to set (specify) the placement position and display orientation (relative position) of the student's own scientific calculator in relation to other calculators (other scientific calculators) in each of the student calculators 101 to 106 based on a relative position input pattern H1 as shown in FIG. 2 .
(l) When a group of multiple scientific calculators (student calculators) 101 to 106 work together to display a graph G corresponding to a calculation formula, the function calculates (determines) the drawing position (coordinate range) of each of the student calculators 101 to 106 based on the set relative position of the student calculator with respect to the other calculators, as shown in FIG. 3 for example, and specifies, draws, and displays the graph portions (graph ranges) g1 to g6 of the graph G that the student calculator should draw.
図4に示すように、関数電卓(生徒電卓)10(101~10N)の電子回路は、キー入力部11と、表示部(タッチパネル式)12のほか、コンピュータである制御部(CPU;Central Processor Unit)13と、記憶部14と、記録媒体読取部15と、BLEによる近距離無線通信部16と、を備える。制御部13は、複数のプロセッサを含んでよい。なお、図4では、関数電卓(生徒電卓)(1)101の構成を代表して示している。 As shown in Figure 4, the electronic circuit of the scientific calculator (student calculator) 10 (101-10N) includes a key input unit 11, a display unit (touch panel type) 12, a control unit (CPU; Central Processor Unit) 13 which is a computer, a memory unit 14, a recording medium reading unit 15, and a short-range wireless communication unit 16 using BLE. The control unit 13 may include multiple processors. Note that Figure 4 shows the configuration of scientific calculator (student calculator) (1) 101 as a representative example.
制御部13は、記憶部14に記憶されている電卓制御プログラム14aおよび通信制御プログラム14bに従い回路各部の動作を制御し、キー入力部11からのキー入力信号および外部の通信機器(例えば教師PC20(マスタ機器)またはグループ化した他機である生徒電卓(2)102~(6)106(必要に応じてマスタ機器またはスレイブ機器に切り換わる)から近距離無線通信部16を介して受信される受信信号に応じた各種の処理を実行する。電卓制御プログラム14aおよび通信制御プログラム14bは、記憶部14に予め記憶されていてもよいし、あるいはメモリカードなどの外部記録媒体Mから記録媒体読取部15を介して記憶部14に読み込まれて記憶されたものであってもよい。電卓制御プログラム14aおよび通信制御プログラム14bは、ユーザがキー入力部11の操作によって書き換えできないようになっている。電卓制御プログラム14aと通信制御プログラム14bは連携して機能し、少なくとも前述の機能(e)~(l)を含む電卓制御機能を実行するためのプログラムを含む。 The control unit 13 controls the operation of each circuit component in accordance with the calculator control program 14a and communication control program 14b stored in the memory unit 14, and performs various processes in response to key input signals from the key input unit 11 and signals received via the short-range wireless communication unit 16 from external communication devices (e.g., the teacher PC 20 (master device) or other grouped student calculators (2) 102-(6) 106 (switching between master and slave devices as necessary)). The calculator control program 14a and communication control program 14b may be pre-stored in the memory unit 14, or may be read and stored in the memory unit 14 from an external recording medium M such as a memory card via the recording medium reading unit 15. The calculator control program 14a and communication control program 14b cannot be rewritten by the user by operating the key input unit 11. The calculator control program 14a and communication control program 14b function in conjunction with each other and include programs for executing calculator control functions including at least the above-mentioned functions (e) to (l).
記憶部14には、さらに、電卓データ記憶領域14c、グループデータ記憶領域14d、相対位置データ記憶領域14e、課題データ記憶領域14f、学習データ記憶領域14g、グラフデータ記憶領域14h、表示データ記憶領域14i、作業データ記憶領域14jなどの各種のデータ記憶領域が確保される。 The memory unit 14 also has various data storage areas, such as a calculator data storage area 14c, a group data storage area 14d, a relative position data storage area 14e, an assignment data storage area 14f, a learning data storage area 14g, a graph data storage area 14h, a display data storage area 14i, and a work data storage area 14j.
電卓データ記憶領域14cには、自機である関数電卓(1)101の電卓機器番号などの電卓(1)ID(機器識別情報)が記憶される。グループデータ記憶領域14dには、予め任意にグループ化した複数台の関数電卓(生徒電卓)(ここでは6台)101~106の識別情報である電卓(1)ID~(6)IDが記憶される。相対位置データ記憶領域14eには、グループ化した複数台の関数電卓(生徒電卓)101~106各々の相対位置が表示部12の表示の向きとともに各電卓IDと対応付けられて記憶される。課題データ記憶領域14fには、教師PC20から受信された計算式を含む課題のデータが記憶される。学習データ記憶領域14gには、課題データに基づき各種の計算や解析を行う学習処理に応じて入力または取得される各種のデータが記憶される。グラフデータ記憶領域14hには、課題データの計算式に対応するグラフGを描画するための描画データが、例えばグラフGの描画位置(軌跡)に対応する一連の座標データとして記憶される。表示データ記憶領域14iには、電卓制御プログラム14aと通信制御プログラム14bに従い制御部13により生成または取得される表示の対象となる表示データが、例えば表示部12のドットマトリクスに対応するビットマップデータとして記憶される。作業データ記憶領域14jには、制御部13による各部の動作の制御に応じて生成または取得される各種のデータが必要に応じて一時的に記憶される。 The calculator data storage area 14c stores the calculator (1) ID (device identification information), such as the calculator device number of the scientific calculator (1) 101. The group data storage area 14d stores calculators (1) ID to (6) ID, which are identification information for multiple scientific calculators (student calculators) 101-106 (six calculators in this case) arbitrarily grouped in advance. The relative position data storage area 14e stores the relative positions of the multiple grouped scientific calculators (student calculators) 101-106, along with the display orientation of the display unit 12, in association with each calculator ID. The assignment data storage area 14f stores assignment data, including formulas, received from the teacher PC 20. The learning data storage area 14g stores various data input or acquired in response to learning processes that perform various calculations and analyses based on the assignment data. The graph data memory area 14h stores drawing data for drawing graph G corresponding to the calculation formula for the assignment data, for example, as a series of coordinate data corresponding to the drawing position (trajectory) of graph G. The display data memory area 14i stores display data to be displayed, which is generated or acquired by the control unit 13 in accordance with the calculator control program 14a and the communication control program 14b, for example, as bitmap data corresponding to the dot matrix of the display unit 12. The work data memory area 14j temporarily stores various data, as needed, which is generated or acquired in response to the control of the operation of each unit by the control unit 13.
なお、計算式に対応するグラフGを、他機と連携せずに自機が独立して表示する場合、関数電卓(生徒電卓)10は、図1(A)で示したように、グラフデータ記憶領域14hに記憶されたグラフGの描画データ(座標データ)を、表示部12の表示領域に対応付けて表示させる。また、例えば図1(B)で示したように、計算式に対応するグラフGを、他機と連携してグラフ部分gnとして表示する場合、関数電卓(生徒電卓)10nは、連携対象としてグループ化された他機との相対位置に応じて、例えば図3で示したように計算される(割り当てられる)自機の表示部12に対応する描画位置(座標範囲)に従い、表示部12にグラフ部分gnを表示させる。ここでは、グループ化して連携する複数の関数電卓(生徒電卓)101~106は、表示部12の表示領域のサイズが何れも同じであると仮定する。 When graph G corresponding to a formula is displayed independently by the scientific calculator (student calculator) 10 without linking with other calculators, the scientific calculator (student calculator) 10 displays the drawing data (coordinate data) of graph G stored in graph data storage area 14h in association with the display area of the display unit 12, as shown in FIG. 1(A). Also, when graph G corresponding to a formula is displayed as graph portion gn in association with other calculators, as shown in FIG. 1(B), for example, scientific calculator (student calculator) 10n displays graph portion gn on the display unit 12 in accordance with the drawing position (coordinate range) calculated (assigned) on its own calculator's display unit 12, as shown in FIG. 3, depending on its relative position with other calculators grouped together as the objects of linkage. Here, it is assumed that the size of the display area on the display unit 12 of the multiple scientific calculators (student calculators) 101 to 106 that are grouped together and linked together are all the same.
このように構成された関数電卓(生徒電卓)10((1)101~(N)10N)は、制御部13が電卓制御プログラム14aおよび通信制御プログラム14bに記述された命令に従い回路各部の動作を制御し、ソフトウエアとハードウエアとが協働して動作することにより、後述の動作説明で述べるような電卓制御機能を実現する。なお、教師PC20の電子回路も、関数電卓10と同様に、制御部(CPU)、記憶部、記録媒体読取部、近距離無線通信部を備えて構成され、当該制御部が当該記憶部に記憶されたPC制御プログラムに従って回路各部の動作を制御する。 In the scientific calculator (student calculator) 10 ((1) 101 to (N) 10N) configured in this manner, the control unit 13 controls the operation of each circuit component in accordance with the instructions written in the calculator control program 14a and the communication control program 14b, and the software and hardware operate in cooperation to achieve the calculator control functions described in the operational explanation below. Similar to the scientific calculator 10, the electronic circuit of the teacher PC 20 is also configured with a control unit (CPU), memory unit, recording medium reader, and short-range wireless communication unit, and the control unit controls the operation of each circuit component in accordance with the PC control program stored in the memory unit.
次に、実施形態の学習支援システム1の動作について説明する。ここでは、学校の教師が教師PC20を使用して計算式を含む課題を作成し、作成した課題のデータ(課題データ)を生徒の関数電卓(生徒電卓)10(101~10N)へ送信する。生徒は生徒電卓10に受信された課題データに基づいて、計算式に対応するグラフGを自機で独立または他機と連携して表示させたり、各種の計算を行ったりして学習する状況を仮定する。 Next, we will explain the operation of the learning support system 1 of this embodiment. Here, a school teacher uses the teacher PC 20 to create an assignment that includes a formula, and sends the created assignment data (assignment data) to the student's scientific calculator (student calculator) 10 (101-10N). We will assume a situation in which the student uses the assignment data received by the student calculator 10 to display a graph G corresponding to the formula on their own calculator, either independently or in conjunction with another calculator, and to perform various calculations to learn.
例えば図1(A)で示したように、教師PC20において、教師が、計算式と座標範囲と問題文を含む課題のデータを入力して表示させると(図5のステップT1)、制御部(PC)は、自機をマスタ機器と判断し、入力された課題データを、教師が担当する生徒全員の関数電卓(生徒電卓)101~10Nの予め記憶(登録)された電卓(1)ID~(N)IDに対応付けて、近距離無線通信部(BLE)を介しブロードキャスト通信により送信する(ステップT2)。 For example, as shown in Figure 1 (A), when a teacher inputs and displays assignment data including a formula, coordinate range, and problem statement on the teacher's PC 20 (step T1 in Figure 5), the control unit (PC) determines that it is the master device, associates the input assignment data with the pre-stored (registered) calculator (1) IDs to (N) IDs of the scientific calculators (student calculators) 101 to 10N of all the students the teacher is in charge of, and transmits the data by broadcast communication via the short-range wireless communication unit (BLE) (step T2).
生徒電卓101~10Nは、通常時はスレイブ機器として判断して機能し、教師PC20からブロードキャスト通信により送信された自機の電卓IDを含む課題データが受信されると(図6のステップS1(Yes))、制御部13は、受信された課題データを課題データ記憶領域14fに記憶させ、表示部(タッチパネル式)12に表示させる(ステップS2)。課題データの計算式を表示部12に表示させた状態で、例えばファンクションキー群114に含まれるグラフの描画を指示するファンクションキー[F6(G⇔T)]が操作されると、制御部13は、計算式と座標範囲に基づいて計算式を計算し、計算結果に対応するグラフGの描画データを生成しグラフデータ記憶領域14hに記憶させると共に、記憶した描画データを表示データ記憶領域14iにビットマップデータとして展開して記憶させ、グラフGを表示部12に表示させる(ステップS3)(単独グラフ描画処理)。 Student calculators 101-10N normally function as slave devices. When they receive assignment data including their own calculator IDs broadcast from teacher PC 20 (step S1 (Yes) in FIG. 6), control unit 13 stores the received assignment data in assignment data storage area 14f and displays it on display unit (touch panel type) 12 (step S2). With the assignment data's calculation formula displayed on display unit 12, for example, when a function key [F6 (G⇔T)], which commands graph drawing and is included in function key group 114, is operated, control unit 13 calculates the calculation formula based on the formula and coordinate range, generates drawing data for graph G corresponding to the calculation result, and stores this data in graph data storage area 14h. Additionally, control unit 13 expands and stores the stored drawing data as bitmap data in display data storage area 14i, and displays graph G on display unit 12 (step S3) (single graph drawing processing).
課題データに含まれる計算式を対象に問題文にある問題を解くべく、キー入力部11の各種のキーの操作に応じて各種の計算や解析が指示されると、制御部13は、キーの操作に応じた計算、解析、表示処理を行い、課題の学習を支援する学習処理を実行する(ステップS4)。ここで、問題に対する解答が作成、入力されて教師PC20に対する送信を指示するキーが操作されると(ステップS5(Yes))、制御部13は、近距離無線通信部(BLE)16を介して、自機の電卓IDを含むアドバタイズ信号を送信し、教師PC20との通信接続を待機する(ステップS6)。 When various calculations and analyses are instructed in response to the operation of various keys on the key input unit 11 to solve the problem in the question text using the formula included in the assignment data, the control unit 13 performs calculation, analysis, and display processing in response to the key operations, and executes a learning process to support learning of the assignment (step S4). Here, when an answer to the problem is created and entered and a key is operated to instruct transmission to the teacher PC 20 (step S5 (Yes)), the control unit 13 transmits an advertising signal including the calculator's own calculator ID via the short-range wireless communication unit (BLE) 16 and waits for a communication connection with the teacher PC 20 (step S6).
教師PC20において、予め記憶(登録)された電卓IDを含む生徒電卓10からのアドバタイズ信号が受信されると(ステップT3)、制御部(PC)は、受信された電卓IDを有する生徒電卓10との通信接続を確立する(ステップT4)。生徒電卓10において、教師PC20との通信接続が確立されると(ステップS7)、制御部13は、ステップS5にて入力された課題の問題に対する解答のデータ(解答データ)を、教師PC20へ送信する(ステップS8)。教師PC20において、通信接続を確立した生徒電卓10から送信された解答データが受信されると(ステップT5)、制御部(PC)は、受信された解答データを、例えば電卓IDに対応付けて予め記憶部に記憶(登録)された生徒の名前などの生徒情報に対応付けて記憶させる(ステップT6)。制御部(PC)は、記憶(登録)された電卓(1)ID~(N)IDに対応する生徒電卓101~10Nからの解答データが取得されるまで(ステップT7(Yes))、ステップT3以降の処理を繰り返し実行する(ステップT3~T7(No))。 When the teacher PC 20 receives an advertising signal from a student calculator 10 containing a pre-stored (registered) calculator ID (step T3), the control unit (PC) establishes a communication connection with the student calculator 10 containing the received calculator ID (step T4). When the student calculator 10 establishes a communication connection with the teacher PC 20 (step S7), the control unit 13 transmits answer data (answer data) for the assignment problem entered in step S5 to the teacher PC 20 (step S8). When the teacher PC 20 receives the answer data transmitted from the student calculator 10 with which the communication connection was established (step T5), the control unit (PC) stores the received answer data in association with student information, such as the student's name, previously stored (registered) in the memory in association with the calculator ID (step T6). The control unit (PC) repeatedly executes the processes from step T3 onwards (steps T3 to T7 (No)) until answer data is acquired from student calculators 101 to 10N corresponding to the stored (registered) calculator (1) ID to (N) ID (step T7 (Yes)).
一方、例えば図1(A)で示したように、課題の計算式に対応するグラフGを表示部12に表示させ、学習処理を実行している生徒電卓10(ここでは生徒電卓(1)101と仮定する)において(ステップS3,S4)、表示中のグラフGの全体を、例えば図1(B)に示すように、自機を含むグループ化した複数台(ここでは6台)の生徒電卓101~106の各表示部12により連携して拡大表示させ、グラフGを解析したい場合に、生徒電卓(1)101の生徒は、キー入力部11を操作してグループ内の連携を指示する(ステップS5(No)→S9(Yes))。制御部13は、自機をマスタ機器と判断し、グループ化された他機の生徒電卓102~106に対する連携要求(連携要求情報)を、グループデータ記憶領域14dに記憶(登録)された他機の生徒電卓102~106の電卓(2)ID~(6)IDに対応付けて、近距離無線通信部(BLE)16を介しブロードキャスト通信により送信する(ステップS10)。 On the other hand, for example, as shown in Figure 1 (A), a graph G corresponding to the assignment formula is displayed on the display unit 12, and in a student calculator 10 (assumed to be student calculator (1) 101 here) that is performing a learning process (steps S3 and S4), the entire graph G being displayed is enlarged and displayed in cooperation on the display units 12 of multiple (six in this case) student calculators 101 to 106 that are grouped together, including the student calculator itself, as shown in Figure 1 (B), and when the student of student calculator (1) 101 wishes to analyze the graph G, the student operates the key input unit 11 to instruct cooperation within the group (steps S5 (No) → S9 (Yes)). The control unit 13 determines that its own device is the master device, and transmits a collaboration request (collaboration request information) to the other grouped student calculators 102-106 by broadcast communication via the short-range wireless communication unit (BLE) 16, associating it with the calculator IDs (2)-(6) of the other student calculators 102-106 stored (registered) in the group data storage area 14d (step S10).
グループ化された他機の生徒電卓10(ここでは生徒電卓102~106)において、自機の電卓ID(電卓(2)ID~(6)ID)を含む連携要求が受信されると(ステップS11(Yes))、制御部13は、相対位置設定処理を実行し、自機の他機に対する相対位置と表示の向きを設定して記憶する(ステップSP)。なお、相対位置設定処理は、連携要求を送信した生徒電卓101も実行する(ステップS10→SP)。 When a grouped student calculator 10 (here, student calculators 102 to 106) receives a collaboration request including its own calculator ID (calculator IDs (2) to (6)) (step S11 (Yes)), the control unit 13 executes a relative position setting process to set and store the relative position and display orientation of its own calculator relative to the other calculators (step SP). Note that the student calculator 101 that sent the collaboration request also executes the relative position setting process (step S10 → SP).
すなわち、グループ化された生徒電卓101~106の各々において、制御部13は、例えばグループデータ記憶領域14dに記憶された電卓IDの数に基づいて、例えば図2に示すように、グループ化された生徒電卓101~106の電卓数(6台)に応じた相対位置入力パターンH1を生成し表示部(タッチパネル式)12に表示させる(図7のステップP1)。なお、電卓数に応じた相対位置入力パターンH1は、グループ化された各関数電卓10の表示部12が上下左右(上下は表示の向きが上下逆/左右は表示の向きが同じ)に隣接して配置されるように予め用意されてよい。表示部(タッチパネル式)12に表示された相対位置入力パターンH1において、自機を配置する位置(1)~(6)と共に表示の向きMを選択し、タッチ操作して入力すると(ステップP2(Yes))、制御部13は、自機をマスタ機器と判断し、入力された他機との相対位置と表示の向きを示すデータ(相対位置データ)を、自機の電卓IDに対応付けて、近距離無線通信部(BLE)16を介しブロードキャスト通信により送信する(ステップP3)。 That is, for each of the grouped student calculators 101-106, the control unit 13 generates a relative position input pattern H1 corresponding to the number of calculators (6) in the grouped student calculators 101-106, for example, as shown in FIG. 2, based on the number of calculator IDs stored in the group data storage area 14d, and displays it on the display unit (touch panel type) 12 (step P1 in FIG. 7). Note that the relative position input pattern H1 corresponding to the number of calculators may be prepared in advance so that the display units 12 of the grouped scientific calculators 10 are arranged adjacently vertically and horizontally (up and down are reversed in the display orientation, and left and right are the same in the display orientation). When the user selects the display orientation M along with the positions (1) to (6) for placing the own calculator in the relative position input pattern H1 displayed on the display unit (touch panel type) 12 and inputs it by touch operation (step P2 (Yes)), the control unit 13 determines the own calculator to be the master device, associates the input data indicating the relative position and display orientation with other devices (relative position data) with the own calculator ID, and transmits it by broadcast communication via the short-range wireless communication unit (BLE) 16 (step P3).
グループ化された生徒電卓101~106の各々において、自機以外の他機からブロードキャスト通信により送信された相対位置データが受信されると(ステップP4)、制御部13は、ステップP2にて入力した自機の相対位置データとともに、他機から受信された相対位置データを、各々の電卓IDに対応付けて相対位置データ記憶領域14eに記憶させる(ステップP5)。制御部13は、グループ化された生徒電卓101~106の電卓(1)ID~(6)IDに対応付けられた各々の相対位置データが取得されるまで(ステップP6(Yes))、ステップP4以降の処理を繰り返し実行する(ステップP4~P6(No))。 When each of the grouped student calculators 101-106 receives relative position data transmitted by broadcast communication from other calculators (step P4), the control unit 13 stores the relative position data received from the other calculators, along with the relative position data of the student calculator 101-106 input in step P2, in the relative position data storage area 14e, in association with each calculator ID (step P5). The control unit 13 repeatedly executes the processes from step P4 onward (steps P4-P6 (No)) until the relative position data associated with each of the calculators (1) IDs to (6) IDs of the grouped student calculators 101-106 is acquired (step P6 (Yes)).
これにより、グループ化された生徒電卓101~106は、各々において、グループ内での自機の配置位置と表示の向きを得る(認識する)ことができ、連携して表示させるべきグラフデータ記憶領域14hに記憶されたグラフG(グラフ部分g1~g6を含む)の描画データのうち、自機の表示部12に表示させるべき範囲のグラフ部分gnを、図3に示すように計算されたグループ内で自機が表示する範囲の描画位置(座標範囲)に従って取得できる。制御部13は、グラフデータ記憶領域14hに記憶されたグラフGの描画データのうち、相対位置データ記憶領域14eに記憶された相対位置データに従った自機の描画範囲に対応するグラフ部分gnの描画データを、表示データ記憶領域14iに展開して表示部12に表示させる(ステップS12)。従って、グループ化された生徒電卓101~106は、例えば図8に示すように、計算式に対応するグラフGを、グループ内の生徒間で容易に解析し易いように連携して拡大表示させることができる(連携グラフ描画処理)。 As a result, each of the grouped student calculators 101-106 can obtain (recognize) its own position and display orientation within the group, and can acquire the graph portion gn of the range to be displayed on its own display unit 12 from the drawing data of graph G (including graph portions g1-g6) stored in graph data storage area 14h to be displayed in a coordinated manner, according to the drawing position (coordinate range) of the range to be displayed by its own display unit within the group calculated as shown in FIG. 3. The control unit 13 loads, into the display data storage area 14i, the drawing data of graph portion gn corresponding to its own display range according to the relative position data stored in relative position data storage area 14e from the drawing data of graph G stored in graph data storage area 14h, and displays it on the display unit 12 (step S12). Therefore, for example, as shown in FIG. 8, the grouped student calculators 101-106 can coordinate and enlarge and display graph G corresponding to the calculation formula to facilitate analysis among the students in the group (coordinated graph drawing processing).
なお、実施形態では、グループ化した複数の生徒電卓101~106の相対位置データ(相対位置情報)を、各生徒電卓101~106にて表示させた相対位置入力パターンH1に従い自機の配置位置を入力させることで取得(特定)し、グループ内の他機にブロードキャスト通信で送信することで相互に共有する構成とした。これに限らず、例えば、グループ内の連携を指示する生徒電卓10(ここでは(1)101)において、相対位置入力パターンH1に従い各生徒電卓(1)101~(6)106の配置位置を一括して入力し、グループ内の相対位置データ(相対位置情報)を取得(特定)すると共に、取得した相対位置データをグループ内の他機にブロードキャスト通信で送信することで相互に共有する構成としてもよい。またこの際、各生徒電卓(1)101~(6)106に割り当てられる各表示部12での描画位置(座標範囲)の情報も、グループ内の連携を指示する生徒電卓(1)101において、グループ内の相対位置データに基づき、自機は第1の座費用範囲、他機は第2の座標範囲として一括して計算し、相対位置データとともにグループ内の他機にブロードキャスト通信で送信することで相互に共有する構成としてもよい。 In the embodiment, the relative position data (relative position information) of multiple grouped student calculators 101-106 is acquired (identified) by having each student calculator 101-106 input its own position according to the relative position input pattern H1 displayed on that calculator, and then the data is shared with the other calculators in the group by broadcast communication. This is not a limitation, and for example, a student calculator 10 (here, (1) 101) that instructs collaboration within the group may input the positions of each of student calculators (1) 101-(6) 106 all at once according to the relative position input pattern H1, acquire (identify) the relative position data (relative position information) within the group, and transmit the acquired relative position data to the other calculators in the group by broadcast communication to share the data with each other. In this case, the information on the drawing position (coordinate range) on each display unit 12 assigned to each student calculator (1) 101 to (6) 106 can also be configured so that student calculator (1) 101, which instructs collaboration within the group, calculates it collectively based on the relative position data within the group, with its own calculator using a first coordinate range and the other calculators using a second coordinate range, and transmits this information together with the relative position data to the other calculators in the group via broadcast communication, allowing them to be shared with each other.
さらに、実施形態では、グループ内の連携を指示する生徒電卓(1)101からの連携要求が他の生徒電卓(2)102~(6)106に受信されたときには、連携表示の対象となる指定の計算式の情報は、既に教師PC20から受信された課題データに含まれてグループ内の各生徒電卓101~106に取得済みである場合として説明した。これに限らず、グループ内の連携を指示する生徒電卓(1)101から連携要求をブロードキャスト通信で送信するときに、連携表示の対象として指定した計算式の情報を付加して送信してよい。 Furthermore, in the embodiment, when a collaboration request from student calculator (1) 101 instructing collaboration within the group is received by the other student calculators (2) 102 to (6) 106, the information on the specified formula to be displayed in collaboration has already been included in the assignment data received from the teacher PC 20 and acquired by each of the student calculators 101 to 106 in the group. This is not a limitation; when student calculator (1) 101 instructing collaboration within the group sends a collaboration request via broadcast communication, the information on the specified formula to be displayed in collaboration may be added to the request.
また、実施形態では、グループ化した各生徒電卓(1)101~(6)106の相対位置データ(相対位置情報)は、グループ内の電卓数に応じた相対位置入力パターンH1に従い入力して取得する構成とした。これに限らず、例えば、グループ内で連携する生徒電卓(1)101~(6)106から互いにブロードキャスト通信で送信した無線信号を受信したときに、受信した無線信号の電波強度に基づき各々の機器の相対位置を判定して取得してもよい。あるいは、グループ化した複数台の生徒電卓(1)101~(6)106を、連携のために隣接して配置した状態で、外部の撮影装置(撮影部)で撮影した配置の状態を含む撮影画像に基づき、画像認識などの処理を経て、各機器の相対位置を判定して取得してもよい。 In addition, in the embodiment, the relative position data (relative position information) of each grouped student calculator (1) 101 to (6) 106 is configured to be input and acquired according to a relative position input pattern H1 that corresponds to the number of calculators in the group. This is not limiting, and for example, when wireless signals transmitted by broadcast communication from student calculators (1) 101 to (6) 106 that cooperate within the group are received, the relative position of each device may be determined and acquired based on the radio wave strength of the received wireless signal. Alternatively, the grouped student calculators (1) 101 to (6) 106 may be arranged adjacent to each other for cooperation, and the relative position of each device may be determined and acquired through processing such as image recognition based on an image captured by an external imaging device (imaging unit) that includes the arrangement.
図6に示す生徒電卓10の処理の説明に戻る。ステップS12において、例えば図8で示したように、グループ化された複数台の生徒電卓(1)101~(6)106が連携して課題データに含まれる計算式に対応したグラフGを複数のグラフ部分g1~g6に分割して描画し、当該グラフGを拡大表示させた状態で、ある生徒電卓10(ここでは生徒電卓(1)101)の生徒が、表示中のグラフGの描画位置(座標範囲)の移動によって当該グラフGの表示範囲を変更して確認したい場合に、生徒電卓(1)101の生徒は、グラフGを移動させたい方向に合わせてカーソルキー113を操作し描画位置(座標範囲)の変更を指示する(ステップS13(Yes))。制御部13は、自機をマスタ機器と判断し、カーソルキー113の操作に応じた描画位置(座標範囲)の移動方向X,Yとその距離の情報とともに描画位置の変更要求(変更要求情報)を、グループデータ記憶領域14dに記憶(登録)された他機の生徒電卓102~106の電卓(2)ID~(6)IDに対応付けて、近距離無線通信部(BLE)16を介しブロードキャスト通信により送信する(ステップS14)。 Returning to the explanation of the processing of the student calculator 10 shown in Figure 6, in step S12, for example, as shown in Figure 8, multiple grouped student calculators (1) 101 to (6) 106 work together to divide and draw a graph G corresponding to the formula included in the assignment data into multiple graph portions g1 to g6, and when the graph G is enlarged and displayed, if a student of a certain student calculator 10 (here, student calculator (1) 101) wants to change the display range of the graph G by moving the drawing position (coordinate range) of the graph G being displayed and check it, the student of student calculator (1) 101 operates the cursor key 113 in the direction in which the student wants to move the graph G, thereby instructing a change in the drawing position (coordinate range) (step S13 (Yes)). The control unit 13 determines that its own device is the master device, and transmits a request to change the drawing position (change request information) along with information on the X and Y movement directions of the drawing position (coordinate range) and their distance in response to operation of the cursor keys 113, by broadcast communication via the short-range wireless communication unit (BLE) 16, in association with the calculator IDs (2) to (6) of the other student calculators 102 to 106 stored (registered) in the group data storage area 14d (step S14).
グループ化された他機の生徒電卓102~106において、自機の電卓ID(電卓(2)ID~(6)ID)が対応付けられた描画位置の変更要求が受信されると(ステップS15(Yes))、制御部13は、変更要求とともに受信された描画位置(座標範囲)の移動方向X,Yとその距離(offset X/offset Y)に従って、例えば図9に示すように、移動後の自機の表示部12に対応するグラフGの描画位置(座標範囲)を計算し、計算した座標範囲(描画範囲)に対応するグラフ部分gnの描画データを、表示データ記憶領域14iに展開して表示部12に表示させる(ステップS16)。なお、描画位置の変更要求に応じたグラフGの描画処理は、変更要求を送信した生徒電卓101も勿論実行する(ステップS14→S16)。これにより、グループ化した複数台の生徒電卓101~106により連携して拡大表示させているグラフGの座標範囲(描画範囲)を、グループ内の何れの生徒電卓10からでも任意に移動させて確認できる。 When a group of student calculators 102-106 receives a request to change the drawing position associated with its own calculator ID (Calculators (2) ID-(6) ID) (step S15 (Yes)), the control unit 13 calculates the drawing position (coordinate range) of graph G corresponding to its own display unit 12 after the movement, as shown in FIG. 9, for example, based on the movement direction X, Y of the drawing position (coordinate range) and its distance (offset X/offset Y) received along with the change request, and then expands the drawing data of graph portion gn corresponding to the calculated coordinate range (drawing range) into the display data memory area 14i and displays it on the display unit 12 (step S16). Of course, the drawing process of graph G in response to the drawing position change request is also performed by the student calculator 101 that sent the change request (steps S14-S16). This allows the coordinate range (drawing range) of graph G, which is enlarged and displayed in cooperation by multiple grouped student calculators 101-106, to be moved and checked at will from any student calculator 10 in the group.
また例えば、ある生徒電卓10(ここでは生徒電卓(1)101)の生徒が、表示中のグラフGを上下反転させて(自分が見ているグラフGを上下逆にして)確認したい場合に、生徒電卓(1)101の生徒は、グラフ表示の反転を指示するキー(例えば[(-)]キー)を操作して描画位置(座標範囲)の変更を指示する(ステップS13(Yes))。制御部13は、自機をマスタ機器とし、[(-)]キーの操作に対応したグラフの反転を指示する情報とともに描画位置の変更要求を、グループデータ記憶領域14dに記憶(登録)された他機の生徒電卓102~106の電卓(2)ID~(6)IDに対応付けて、近距離無線通信部(BLE)16を介しブロードキャスト通信により送信する(ステップS14)。 For example, if a student using a certain student calculator 10 (here, student calculator (1) 101) wants to flip the displayed graph G (turn the graph G they are viewing upside down) and check it, the student using student calculator (1) 101 operates a key (e.g., the [(-)] key) that inverts the graph display to invert the graph and instructs a change in the drawing position (coordinate range) (step S13 (Yes)). The control unit 13, with its own device as the master device, associates the information instructing the graph to be flipped corresponding to the operation of the [(-)] key with the calculator (2) IDs to (6) IDs of the other student calculators 102 to 106 stored (registered) in the group data storage area 14d and transmits the request for changing the drawing position via broadcast communication via the short-range wireless communication unit (BLE) 16 (step S14).
グループ化された他機の生徒電卓102~106において、自機の電卓ID(電卓(2)ID~(6)ID)が対応付けられた描画位置の変更要求が受信されると(ステップS15(Yes))、変更要求を送信した生徒電卓101も含めて(ステップS14→S16)、制御部13は、変更要求とともに受信されたグラフの反転の指示に従って、図3で示したように現在設定されている相対位置データ(相対位置情報)に応じた自機の表示部12に対応する描画位置(座標範囲)を、図10に示すように、上下左右に180度回転させた状態と見做して計算(例えば、生徒電卓(1)101は生徒電卓(6)106として計算、生徒電卓(6)106は生徒電卓(1)101として計算)し、計算した座標範囲(描画範囲)に対応するグラフ部分gnの描画データを、表示データ記憶領域14iに展開して表示部12に表示させる(ステップS16)。これにより、グループ化した複数の生徒電卓101~106により連携して拡大表示させているグラフGの座標範囲(描画範囲)を、グループ内の何れの生徒電卓10からでも容易に上下逆に反転させて確認できる。 When a request to change the drawing position associated with the student calculator ID (calculator (2) ID to (6) ID) of the other grouped student calculators 102 to 106 is received (step S15 (Yes)), the control unit 13, including the student calculator 101 that sent the change request (steps S14 → S16), calculates the drawing position (coordinate range) corresponding to the display unit 12 of the student calculator 102 to 106 according to the currently set relative position data (relative position information) as shown in FIG. 3 in accordance with the graph inversion instruction received along with the change request, assuming that the drawing position (coordinate range) is rotated 180 degrees up, down, left, or right as shown in FIG. 10 (for example, student calculator (1) 101 is calculated as student calculator (6) 106, and student calculator (6) 106 is calculated as student calculator (1) 101), and expands the drawing data of the graph portion gn corresponding to the calculated coordinate range (drawing range) into the display data memory area 14i and displays it on the display unit 12 (step S16). This allows the coordinate range (drawing range) of graph G, which is enlarged and displayed in cooperation by multiple grouped student calculators 101-106, to be easily flipped upside down and checked from any student calculator 10 in the group.
従って、グループ化した関数電卓(生徒電卓)(学習支援装置)(1)101~(6)106によれば、教師PC20から受信された課題データに含まれる計算式に対応するグラフGを、グループ内の各機器で連携して拡大表示させ確認できるばかりでなく、拡大表示させたグラフGの描画位置(座標範囲)をX,Y方向に任意に移動して表示させたり上下反転して表示させたりしながら学習処理を実行して解析し、課題の問題に解答できる(ステップS9~S16→S4~S8)。 Therefore, using the grouped scientific calculators (student calculators) (learning support devices) (1) 101 to (6) 106, not only can the graph G corresponding to the formula included in the assignment data received from the teacher PC 20 be enlarged and displayed for review by each device in the group in cooperation with one another, but the drawing position (coordinate range) of the enlarged graph G can be arbitrarily moved in the X and Y directions or displayed upside down, while performing learning processing and analysis to solve the assignment problems (steps S9 to S16 → S4 to S8).
実施形態の学習支援システム1によれば、教師PC20は、教師の操作に応じて、計算式とその座標範囲を含む課題データを生成し、生成した課題データを、無線通信により接続される複数台の関数電卓(生徒電卓)(1)101~(N)10Nへ送信する。関数電卓(生徒電卓)(1)101~(N)10Nは、教師PC20からの課題データを受信すると、課題データに含まれる計算式をその座標範囲に基づき計算し、計算式に対応するグラフGを表示部(タッチパネル式)12に表示させる。予めグループ化した任意の関数電卓(生徒電卓)(1)101~(6)106を、各表示部12が上下左右に隣接するように配置し、グループ内の何れかの生徒電卓(n)10nにおいて、グループ内の生徒電卓(1)101~(6)106間での連携要求を送信すると、各生徒電卓(1)101~(6)106間での互いの相対位置と表示の向きを含む相対位置データ(相対位置情報)が取得(特定)され、各生徒電卓(1)101~(6)106に送信されて共有される。各生徒電卓(1)101~(6)106は、グループ内で共有された相対位置情報に基づいて、グループ内の各表示部12が隣接して配置された状態での各表示部12の表示領域を合せた全表示領域の描画位置(座標範囲)の中での自機の表示部12の描画位置(座標範囲)を計算して決定する。各生徒電卓(1)101~(6)106は、計算式に対応するグラフGを、各々が計算した自機の描画位置(座標範囲)に従って、自機が表示すべきグラフ部分(グラフ範囲)g1~g6を特定して表示部12に描画し、当該グラフGをグループ内機器で連携して拡大表示させる。すなわち、学習支援システム1は、ユーザと機械の相互作用プロセスによって、ユーザが技術的なタスクを実行する(計算式に関する課題を複数の生徒によるグループワークで解決する)ことを信頼できる形で支援する。 According to the learning support system 1 of this embodiment, the teacher PC 20 generates assignment data including a formula and its coordinate range in response to the teacher's operation, and transmits the generated assignment data to multiple scientific calculators (student calculators) (1) 101 to (N) 10N connected via wireless communication. Upon receiving the assignment data from the teacher PC 20, the scientific calculators (student calculators) (1) 101 to (N) 10N calculate the formula included in the assignment data based on the coordinate range, and display a graph G corresponding to the formula on the display unit (touch panel type) 12. Any scientific calculators (student calculators) (1) 101 to (6) 106 that have been grouped in advance are arranged so that their display units 12 are adjacent to each other vertically and horizontally, and when any student calculator (n) 10n in the group transmits a request for cooperation between the student calculators (1) 101 to (6) 106 in the group, relative position data (relative position information) including the relative positions and display orientations of the student calculators (1) 101 to (6) 106 is acquired (identified) and transmitted to and shared by each student calculator (1) 101 to (6) 106. Based on the relative position information shared within the group, each student calculator (1) 101 to (6) 106 calculates and determines the drawing position (coordinate range) of its own display unit 12 within the drawing position (coordinate range) of the entire display area formed by combining the display areas of the display units 12 in the group when they are arranged adjacent to each other. Each student calculator (1) 101-(6) 106 identifies the graph portion (graph range) g1-g6 that should be displayed on its own device according to the drawing position (coordinate range) of the device where it calculated the graph G corresponding to the formula, and draws it on the display unit 12. The devices in the group work together to enlarge and display the graph G. In other words, the learning support system 1 reliably supports the user in performing technical tasks (solving problems related to formulas through group work with multiple students) through an interactive process between the user and the machine.
よって、計算式に関する課題を複数の生徒によるグループワークで解決するような場合において、効果的な学習を行うことが可能になる。 This makes it possible for effective learning to occur when multiple students work in groups to solve problems involving calculation formulas.
なお、実施形態の学習支援システム1は、BLEを用いた無線通信に限らず、別の種類の無線通信機能を備えた教師PC(マスタ機器)20と複数台の関数電卓(生徒電卓)(スレイブ機器/マスタ機器)とを含んで構成される無線通信システムに適用してよい。また、マスタ機器と複数のスレイブ機器は、何れも相互に通信接続可能な無線通信機能を備えた電子機器(タブレット型のPDA(personal digital assistants)、携帯電話、携帯ゲーム機、電子ブックなど)であればよく、PC20と電卓10((1)101~(N)10N)に限らないのは勿論、学校の教師と生徒に対する適用に限らないのも勿論である。 Note that the learning support system 1 of the embodiment is not limited to wireless communication using BLE, and may also be applied to a wireless communication system configured to include a teacher PC (master device) 20 equipped with other types of wireless communication functions and multiple scientific calculators (student calculators) (slave devices/master devices). Furthermore, the master device and the multiple slave devices may all be electronic devices equipped with wireless communication functions that allow them to communicate with each other (such as tablet-type PDAs (personal digital assistants), mobile phones, portable game consoles, and e-books), and the system is not limited to PC 20 and calculators 10 ((1) 101 to (N) 10N), nor is it limited to application to teachers and students at schools.
以上の実施形態において記載した学習支援システム1による各処理の手法、すなわち、図5のフローチャートに示す教師PC20(マスタ機器)での処理、図6のフローチャートに示す関数電卓(生徒電卓)10(スレイブ機器/マスタ機器)での処理、図7のフローチャートに示す関数電卓(生徒電卓)10での相対位置設定処理などの各手法は、何れもコンピュータに実行させることができるプログラムとして、メモリカード(ROMカード、RAMカードなど)、磁気ディスク(フロッピ(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD-ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの外部記録装置の媒体に格納して配布することができる。そして、電子機器の制御部(CPU)は、この外部記録装置の媒体に記録されたプログラムを記憶装置に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、実施形態において説明した各種の機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。 The processing methods used by the learning support system 1 described in the above embodiments, i.e., the processing by the teacher PC 20 (master device) shown in the flowchart of FIG. 5, the processing by the scientific calculator (student calculator) 10 (slave device/master device) shown in the flowchart of FIG. 6, and the relative position setting process by the scientific calculator (student calculator) 10 shown in the flowchart of FIG. 7, can all be stored and distributed as programs executable by a computer on an external storage device such as a memory card (ROM card, RAM card, etc.), a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or semiconductor memory. The control unit (CPU) of the electronic device then loads the program stored on this external storage device into the storage device, and, by controlling its operation according to the loaded program, can realize the various functions described in the embodiments and execute similar processing using the above-mentioned methods.
また、各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態として通信ネットワーク上を伝送させることができ、この通信ネットワークに接続されたコンピュータ装置(プログラムサーバ)から、前記プログラムのデータを電子機器に取り込んで記憶装置に記憶させ、前述した各種の機能を実現することもできる。 In addition, the program data for implementing each method can be transmitted over a communications network in the form of program code, and the program data can be imported into an electronic device from a computer device (program server) connected to this communications network and stored in a storage device, thereby realizing the various functions described above.
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、前記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the various embodiments may be implemented in appropriate combinations, in which case the combined effects can be obtained. Furthermore, the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by combining selected elements from the multiple elements disclosed. For example, if the problem can be solved and the desired effect can be obtained even if some elements are deleted from all elements shown in the embodiments, the configuration from which these elements are deleted can be extracted as an invention.
1…学習支援システム、10(101~10N)…関数電卓(学習支援装置)、11…キー入力部(操作部)、12…表示部(タッチパネル式)、13…制御部(プロセッサ)、14…記憶部、G…グラフ、g1~g6…グラフ部分。 1...Learning support system, 10 (101-10N)...Scientific calculator (learning support device), 11...Key input unit (operation unit), 12...Display unit (touch panel type), 13...Control unit (processor), 14...Memory unit, G...Graph, g1-g6...Graph portion.
Claims (10)
前記制御部は、
前記通信部を介して外部から受信した計算式を含む計算式情報を前記記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に対応するグラフを描画するグラフ描画処理と、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に関するユーザの学習を支援する学習支援処理と、
を実行し、前記グラフ描画処理は、
連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を特定し、
前記特定した相対位置に基づいて、前記計算式に対応するグラフのうちの一部のグラフ範囲であって、前記他の機器が描画するグラフ範囲とは少なくとも一部が異なるグラフ範囲を自機が描画すべき一部のグラフ範囲として特定し、
前記計算式を計算し、前記計算の結果を示すグラフの前記特定したグラフ範囲を前記表示部に表示させる、連携グラフ描画処理を含む、
学習支援装置。 The device includes an operation unit, a display unit, a communication unit, a control unit, and a storage unit,
The control unit
storing, in the storage unit, calculation formula information including a calculation formula received from an external device via the communication unit;
a graph drawing process for drawing a graph corresponding to the formula based on the formula information stored in the storage unit;
a learning support process for supporting a user in learning about the formula based on the formula information stored in the storage unit;
The graph drawing process is performed as follows:
Identify the relative position of your device and other devices that draw the linked graph,
based on the identified relative position, identifying a partial graph range of the graph corresponding to the formula, which is at least partially different from the graph range drawn by the other device, as a partial graph range to be drawn by the own device;
a linked graph drawing process for calculating the formula and displaying the specified graph range of a graph showing the result of the calculation on the display unit;
Learning aids.
前記計算式情報を受信した複数の学習支援装置であって、グループ化された複数の学習支援装置のそれぞれが前記学習支援処理を実行している状態において、
自機の前記操作部により連携したグラフの描画を行うことを指示する操作が行われた場合に、自機がマスタ機器となり、グループ化された他の学習支援装置に対して連携したグラフの描画を行うことを指示する連携要求情報を送信するとともに前記連携グラフ描画処理を実行し、
グループ化された他の学習支援装置から前記連携要求情報を受信した場合に、自機がスレイブ機器となり、前記連携グラフ描画処理を実行する、
請求項1に記載の学習支援装置。 The control unit
In a state where a plurality of learning assistance devices that have received the formula information are executing the learning assistance process,
when an operation to instruct drawing of a linked graph is performed by the operation unit of the own device, the own device becomes a master device, transmits linkage request information to instruct other grouped learning support devices to draw a linked graph, and executes the linkage graph drawing process;
When the learning support device receives the cooperation request information from another learning support device in the group, the learning support device becomes a slave device and executes the cooperation graph drawing process.
The learning support device according to claim 1 .
自機の前記操作部によりグラフの描画範囲を変更することを指示する操作が行われた場合に、自機がマスタ機器となり、グループ化された他の学習支援装置に対してグラフの描画範囲を変更することを指示する変更要求情報を送信するとともに前記連携グラフ描画処理におけるグラフの描画範囲を変更し、
グループ化された他の学習支援装置から前記変更要求情報を受信した場合に、自機がスレイブ機器となり、前記連携グラフ描画処理におけるグラフの描画範囲を変更する、
請求項2に記載の学習支援装置。 The control unit
when an operation to instruct a change of the drawing range of the graph is performed by the operation unit of the own device, the own device becomes a master device, transmits change request information to instruct other grouped learning support devices to change the drawing range of the graph, and changes the drawing range of the graph in the linked graph drawing process;
When the change request information is received from another learning support device in the group, the learning support device itself becomes a slave device and changes the drawing range of the graph in the linked graph drawing process.
The learning support device according to claim 2 .
計算式を含む問題として前記計算式情報を受信した場合に、前記計算式に対応するグラフの全体を前記表示部に表示させる、単独グラフ描画処理を前記グラフ描画処理として実行し、
前記学習支援処理として、前記単独グラフ描画処理または前記連携グラフ描画処理によりグラフを表示した状態でユーザが前記計算式を含む問題の解答を作成または送信することを支援する処理を実行する、
請求項1に記載の学習支援装置。 The control unit
When the formula information is received as a question including a formula, a single graph drawing process is executed as the graph drawing process, in which an entire graph corresponding to the formula is displayed on the display unit;
As the learning support process, a process is executed to support a user in creating or transmitting an answer to a question including the formula while the graph is displayed by the single graph drawing process or the linked graph drawing process.
The learning support device according to claim 1 .
前記他の機器の位置および表示部の向きに対して、自機の位置および表示部の向きが、右側で表示部の上下が同じ向き、左側で表示部の上下が同じ向き、上側で表示部の上下が逆向き、のうちの少なくとも1つの位置および向きであることが特定された場合に、特定された自機の位置および表示部の向きに対応するように、前記計算式に対応するグラフのうちの前記表示部に描画する座標範囲を決定する、
請求項1に記載の学習支援装置。 The control unit
When it is determined that the position and orientation of the display unit of the own device is at least one of the following positions and orientations relative to the position and orientation of the display unit of the other device: the top and bottom of the display unit are in the same orientation on the right side, the top and bottom of the display unit are in the same orientation on the left side, and the top and bottom of the display unit are in the opposite orientation on the top side, determining a coordinate range to be drawn on the display unit of the graph corresponding to the formula so as to correspond to the determined position and orientation of the display unit of the own device;
The learning support device according to claim 1 .
自機および他の機器を含む連携したグラフの描画を行う複数の機器により、前記計算式に対応するグラフのうちの、サイズが同じで隣接する複数の座標範囲を描画する、
請求項1に記載の学習支援装置。 The control unit
a plurality of devices, including the device itself and other devices, that perform linked graph drawing to draw a plurality of adjacent coordinate ranges of the same size in the graph corresponding to the formula;
The learning support device according to claim 1 .
連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を、前記連携要求情報に含まれる位置情報に基づいて特定し、
前記位置情報は、相対位置の情報および座標範囲の情報のうちの少なくとも一方の情報である、
請求項2に記載の学習支援装置。 The control unit
Identifying the relative position of the device itself and another device that will draw the linked graph based on the position information included in the link request information;
The position information is at least one of relative position information and coordinate range information.
The learning support device according to claim 2 .
自機が前記マスタ機器であると判断した場合には、前記マスタ機器で描画する第1の座標範囲と前記スレイブ機器で描画する第2の座標範囲とを特定し、前記スレイブ機器に対して前記第2の座標範囲の情報を送信する、
請求項2に記載の学習支援装置。 The control unit
When it is determined that the own device is the master device, it identifies a first coordinate range to be drawn by the master device and a second coordinate range to be drawn by the slave device, and transmits information of the second coordinate range to the slave device.
The learning support device according to claim 2 .
前記通信部を介して外部から受信した計算式を含む計算式情報を前記記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に対応するグラフを描画するグラフ描画処理と、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に関するユーザの学習を支援する学習支援処理と、
を実行するようにし、前記グラフ描画処理は、
連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を特定し、
前記特定した相対位置に基づいて、前記計算式に対応するグラフのうちの一部のグラフ範囲であって、前記他の機器が描画するグラフ範囲とは少なくとも一部が異なるグラフ範囲を自機が描画すべき一部のグラフ範囲として特定し、
前記計算式を計算し、前記計算の結果を示すグラフの前記特定したグラフ範囲を前記表示部に表示させる、連携グラフ描画処理を含む、
学習支援方法。 A learning assistance device including an operation unit, a display unit, a communication unit, a control unit, and a storage unit, wherein the control unit:
storing, in the storage unit, calculation formula information including a calculation formula received from the outside via the communication unit;
a graph drawing process for drawing a graph corresponding to the formula based on the formula information stored in the storage unit;
a learning support process for supporting a user in learning about the formula based on the formula information stored in the storage unit;
The graph drawing process is performed as follows:
Identify the relative position of your device and other devices that draw the linked graph,
based on the identified relative position, identifying a partial graph range of the graph corresponding to the formula, which is at least partially different from the graph range drawn by the other device, as a partial graph range to be drawn by the own device;
a linked graph drawing process for calculating the formula and displaying the specified graph range of a graph showing the result of the calculation on the display unit;
Learning support methods.
前記通信部を介して外部から受信した計算式を含む計算式情報を前記記憶部に記憶し、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に対応するグラフを描画するグラフ描画処理と、
前記記憶部に記憶されている計算式情報に基づいて前記計算式に関するユーザの学習を支援する学習支援処理と、
を実行するように機能させ、前記グラフ描画処理は、
連携したグラフの描画を行う他の機器と自機との相対位置を特定し、
前記特定した相対位置に基づいて、前記計算式に対応するグラフのうちの一部のグラフ範囲であって、前記他の機器が描画するグラフ範囲とは少なくとも一部が異なるグラフ範囲を自機が描画すべき一部のグラフ範囲として特定し、
前記計算式を計算し、前記計算の結果を示すグラフの前記特定したグラフ範囲を前記表示部に表示させる、連携グラフ描画処理を含む、
プログラム。 A learning assistance device including an operation unit, a display unit, a communication unit, a control unit, and a storage unit,
storing, in the storage unit, calculation formula information including a calculation formula received from the outside via the communication unit;
a graph drawing process for drawing a graph corresponding to the formula based on the formula information stored in the storage unit;
a learning support process for supporting a user in learning about the formula based on the formula information stored in the storage unit;
and the graph drawing process is
Identify the relative position of your device and other devices that draw the linked graph,
based on the identified relative position, identifying a partial graph range of the graph corresponding to the formula, which is at least partially different from the graph range drawn by the other device, as a partial graph range to be drawn by the own device;
a linked graph drawing process for calculating the formula and displaying the specified graph range of a graph showing the result of the calculation on the display unit;
program.
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