インターネットを利用した理想的な教育システム

 インターネットを利用した理想的な教育システム
                 
                                    http://furuweb.kir.jp/sugaku/
                             E-mail:hisafumi@catnip.freemail.ne.jp
         
1.はじめに

   社会全体が情報関連分野を中心として大きな速さで変化している。
   例えば、128ビットのアドレス空間を持つIPv6(2の128乗= 
   340282366920938463463374607431768211456 、現在はIPv4=32ビット
   ≒42億程度)、XML、DTDなどが一部で実用化されはじめているしブ ロー
  ドバンドもADSLを中心に急激な勢いで各家庭に浸透している。
  教育分  野においても、UCLA、MIT、上海大学、信州大学大学院、アメリカの
  K12などのようにインターネットによる授業および単位認定の実施、
  インターネットによるによるTOIEC対策講座なども立上がっている。
  このような趨勢の中で、学校における授業のあり方どうあるべきであろう
  か。従来通りで良いのであろうか。当然、変えるべきでないものもあろう。
   しかし、我々は授業の企画・実施・評価などに関して今一度基本から
 見直しをすべきである。これには、従来にはない発想や労力や教師の資質
 が要求されるであろう。新教育課程でも、各教科等において児童生徒が
 コンピュータやインターネットを積極的に活用することが求められている
   図らざるもY2K問題が証明したように、世の中のあらゆる分野で重要な
 道具・頭脳としてコンピュータが使用されている。教育分野において
 も情報機器の利用は避けて通ることはできない。
   そこで、インターネット、メッセンジャー、XML、SIF、MathML、PGML、
 数式処理システム(Maple)などを統合的に活用したスーパー教科書を作成す
 る。このスーパー教科書を使用することにより、いつでも何処でも誰でも
 学習することができ、質問や解説がリアルタイムに実行される。
   また、世界中の指導者が自由に研修会を開催したり、より良い教材を共
 同開発したり、教育   問題に関する討論を可能にする理想的な教育シス
 テムを作り上げる。


2.目標

・ 世界中の誰でも学習者の一人になることができること。
  小学生、中学生、高校生、大学生はもとより、学校を卒業したがもう
    一度学習したいと考えている者など学習意欲のある全ての人を対象
    とする。(数学だけでなく全教科・科目が対象)
    日本語で教材などを作成するが、主要言語に翻訳し世界中の学習者
    に対応する。
・ 世界中の何処でも学習できること。
        (教室はもとより、自宅でも、屋外でも、旅行先でも)
  インターネットを利用するので、好きな時間に・都合の良い場所で
    パソコンや携帯電話などから、学習者は必要に応じてWeb上の
    スーパー教科書を開いて学習できる。
      従って、教科書・参考書・辞書などが不用となり教育費用の大幅
    なコストダウンができる。
・ 教科書・問題集・参考書・辞典・教師などが一体となったスーパー
    教科書を作り上げる。
   (小中高大の区別や教科・科目の枠に縛られない総合的なもの)
  スーパー教科書は教材などに出現する全ての専門用語・言葉に対して
    それぞれの解説・定義・用例などをリンクさせる。学習者は自分の
    知識や能力やペースに合わせて学習ができる。
    指導者は、Paaメッセンジャーなどを介して学習者の進捗状況を
    確認したり、学習者に適切な指導や助言ができる。
・ 世界中の指導者が「教科内容」・「教材の組み立て」・「指導方法」
    などについてリアルタイムに討議できること。
  Paaメッセンジャーなどを利用することにより、リアルタイムで
    音声やメールによって討議できる。
   討議用資料(教材など)は、Web上にあるので参加者は同一
    ページを見ながら具体的に議論できる。

・ 教材・辞典などは理解しやすく・思考力や応用力を深め、創造力や
    探求心を育むものであること。
   教材などに関しては、広く世界中の指導者や学習者から苦情や要望
    などをネットを介して受入れる。また、世界中からより良い教材や
    教育シナリオを集め、それを参考に新たな教材作成や指導法に活用
    することにより、常に最高の教育資源を提供する。
・ 数学の世界だけに閉じこもらず、他の教科や社会活動に開かれた学習
    システムであること。
  学習連鎖により必然的に数学以外の教科や社会活動へ踏み出してい
    くことになる。逆に、一般社会からも本学習システムに対して要望・
    助言などがある
・ 学習者用および指導者の教育シナリオを用意すること。
  学習者および指導者それぞれに対する「数学ツアーのための観光案内
    書・地図」を作成すること。
    この観光案内書は全ての教科・科目について作成する。
   
3.学習者の立場から見た場合、学習イメージは次のようになる。
    (図2を参考)

   ・学習者は端末機器(パソコン、携帯電話=第4世代の携帯など)
      よりインターネット上にあるホームページ        http://furuweb.kir.jp/sugaku/          または        http://isweb11.infoseek.co.jp/~furuweb/ に接続する。
・ホームページに接続すると、画面上に総合案内が表示される。
        総合案内画面から学習メニューを選択する。
・学習者は学習メニューから、2次関数、微分、積分などの学習項目を
  選択する。
  ただし、Paaメッセンジャーなどはダウンロードし、インストール
   しなければなりません。Paaメッセンジャーとは、レーダー検索を
  利用して同じWEBページを閲覧している人や、趣味の合う人を探すこと
  ができる多機能チャットツールである。
 サイトチャットに加え、ページチャット及び噂のボイスチャットにも
  対応している。さらに、ICQやYahooMessenger、AIMとの互換性もある。
 使用に当たっては、相手のメールアドレスを事前に知っておく必要は
  なく、Paa Messenger 上に表示される人名をクリックするだけで簡単
  にチャットができる。(この機能を利用して、出席を確認したり、
  質問や相談ができ、さらに世界中に多くの友人を作ることもできる。
・学習者は画面に表示されている文章や写真、音声やビデオに従って学習
  を進める。教材中の全ての用語に、定義や解説や具体例が貼り付けら
  れている。そこで、学習者は解らない用語に出会うごとに、その用語
  にカーソルを合わせ、マウスをクリックする。すると、クリックされた
  用語に関する説明や具体例が画面に表示されたり、ビデオによる説明
  がなされる。この用語の説明の中に、さらに、理解できない用語が出現
  た場合は、上と同様に,その用語をクリックする。(この操作は、何重
  にも繰り返すことができる。)即ち、学習者は自分の意思に従って,
  学びたいもの満足行くまで学習できる。
・学習中、どうしても理解できないことがあったり、疑問に感じたり、
  良い思いつきなどがあれば、Paaメッセンジャーを介してリアルタイム
  で任意の 人と相談ができる。

4.教材の作成について
   教材は、世界共通の文書記述形式 HTML( hyper text markup
    language)、XML(extensible markup language)に準拠して作成
    します。
  各種表現については、XMLの規格の一つであるMathML(数式関係)
    やPGML(グラフ関係)などを利用する。また、XMLの使用が一般化す
    ればインターネット利用環境は格段に良くなる。
  例えば、教育分野でのDTDの一つであるSIF(school interoperability
    framework)を利用すると、作成した教材やデータなどが多様なアプ
    リケーション間で共通に利用できる。
     このDTDは金融・貿易・決済・不動産・宇宙・公文書・地理情報・
    気象情報・医療・新聞・広告・自動車・法廷・教育など多くの分野
    で共通DTDが規約化され、取引にも利用され始めてる。
     また、必要に応じて、java、Perlなどを使用する。(いずれも無料
    で提供されている)
   数学に関する部分は、数式処理システムMapleを使用する.また、
    米国防省が2000年1月に提供した遠隔教育システムの国際標準規格
    SCORM(XMLを利用した教材作成、学習履歴含)も参考になる
  

5.プロバイダー・ホームページ管理会社ならびにソフト使用許諾に
    関して
    プロバイダー及びホームページなどインターネット関係について。
  トライネットワークインターナショナル株式会社より下記のことを
    許可承認済みです。プロバイダーの使用。サーバーの使用。
    ホームページの使用目的。SSI・CGIの使用。
         http://www.hdd.co.jp
    使用ソフトについて。  
  Paaメッセンジャー(イスラエルOdigo社日本代理店トライ
    ネットワークインターナショナル株式会社よりソフトウエア使用
    許諾権に関し一部承認済み)
    http://www.paa.ne.jp    または  http://www.odigo.com/
          
    Maple(カナダ Waterloo Maple Inc社、代理店サイバネット
    システム株式会社よりソフトウエア使用許諾権に関し一部許可承認済
    Maple は Waterloo Maple Inc の商標登録です)
    http://www.maplesoft.com  または  http://www.cybernet.co.jp/
                
6.参考文献
 Darren Redfern                  The  Maple Handbook     Springer 1996年
  K.M.Heal,M.L.Hansen, K.M.Rickard     Maple V  Leaning Guide   Springer 1996年
  K.M.Heal,M.L.Hansen, K.M.Rickard       Introduction to Maple      Springer 1996年
  M.B.Monagan,K.O.Geddes,K.M.Heal,G.Labahn,S.M.Vorkoetter     
Maple V  Programming Guide   Springer 1966年
  矢野健太郎編   数学小辞典  共立出版  昭和54年
 文部省    学術用語集 大日本図書 昭和48年
 日本規格協会編  JIS ハンドブック  財団法人日本規格協会  1981年
 日本数学会編  数学辞典  岩波書店  1974年
 Zecharia Sitchin    Genesis Revisited     1994年
 Zecharia Sitchin  The War Of Gods And Men   1995年 
 バビロン社   Babylon Translator  www.babylon.com 1997年
 Robert M Schock    Voice Of Rocks   日経印刷  1999年 
 結城 浩  Perl で作るCGI入門  ソフトバンクパブリッシングKK 2000年
 ノマド・ワークス 詳細HTML基本活用辞典  新星出版社  2000年
 池田実・小野寺尚希  最新XMLがわかる   技術評論社  2000年
 Steven Holzner   Perl&CGI言語リファレンス   2000年  
 Waterloo Maple Inc.   Maple7Learning Guide  2001年 
 Waterloo Maple Inc.   Maple7Programming Guide  2001年

7.参考プログラム  
       サイバネットシステム株式会社  Maple X Release 5(日本語版) 1999年 より
       下記のプログラムなどを参孝
        > interface(verboseproc=2);
          eval(solve):
          と命じれば、solve 命令のプログラムが表示されます。