５．開発

５．１　ユビキタス学習環境」と「IT自由教室」に求められる要件

　平成 14年度より施行されている学習指導要領では、各教科及び総合的な学習の時間においてITの活用により学習の効果を一層高めるように工夫することとされ、今後IT活用型教育が幅広く実践されていくものと思われる。
　本プロジェクト では、教育現場における IT活用を日常化する上で、とりわけ個に応じた学習支援及び学習意欲の向上という観点から、「ユビキタス学習環境」と「IT自由教室」に求められる要件について、全体会議及び各部会の中で検討した。
　教育現場における IT活用を日常化していく上で、従来の学習活動の中で子ども達一人一人が使用してきた教具、例えば、鉛筆、消しゴム、筆箱、ノート等と同様な感覚で普及可能なIT教具の導入が効果的だと思われる。
　また、学校内の限られた教室であるコンピュータ教室以外の教室、すなわち普通教室でも、手軽に活用できる手段を用意する必要もある。
　さらに、教師の授業時における学習支援や学習指導といった活動を、バックアップする仕組みも用意する必要がある。
　本プロジェクトでは、教育現場における IT活用を日常化する上で、コストパフォーマンスに優れ、限られた時間と労力で活用でき、しかも子ども達の学習意欲向上に効果的なIT教具について、以下の3つの観点から検討を行った。

• 子ども達にとって身近な IT教具に求められる要件（USB学習帳）
• 普通教室でも活用できる IT教具に求められる要件（無線LAN構築キット）
• 教師の授業時の活動を支援するための IT教具に求められる要件（USB教務手帳）

５．１．１　子ども達にとって身近なIT教具に求められる要件

　子ども達一人一人の学習活動の中で、子ども達が身近に感じかつ継続して活用できる IT教具は、可搬性に優れ、親しみやすくそして安価であることが必要である。本プロジェクトでは、従来のIT教具と比較すると導入コストが安価なUSBメモリを活用することとした。そして、そのUSBメモリ内にeラーニングソフトを格納し、学校内外で継続的に学習活動を行っていくことを可能とした。
　USB学習帳を開発するにあたり、USBメモリに格納するeラーニングソフトの機能要件を、以下の１．から３．の3つの観点から検討した。

1. 児童生徒用機能要件
   USB学習帳を活用した学習活動を、子ども達が手軽なものと感じ、そして意欲的に継続していけるために、eラーニングソフトに求められる最低要件を検討した。
   • PCさえあれば、PCに差し込むだけで使えるようにする。
   • 使用するにあたり、インストール等の作業が不要とする。
   • 使いやすく、ライフスタイル面でも訴求力のあるものとする。
   • 入力や画面遷移操作が、小学生にとっても「とまどいのないもの」となるよう、身近で使い慣れたインターフェースとする。
   • いつでも過去にさかのぼって学習できるなど、意欲に応じて学習が進められるようにする。
   
   
2. 教師用機能要件
   教師が IT活用した授業を手軽に実践し、また、子ども達に日常的な学習習慣を身につけさせるために、eラーニングソフトに求められる最低要件を検討した。
   • 子ども達の学習活動を授業中に評価し、適宜学習指導できるようにする。
   • 授業とリンク（連携）した形で活用できるようにする。
   • 授業内容を確認するとともにそれを補完するような学習活動を、子ども達にさせることができる。
   
   
3. 学習形態別機能要件
   一斉学習、習熟度別学習、個人学習といった、学校を中心とした様々な学習活動の中で、手軽に、継続して USB学習帳を活用した授業を実施できるために、eラーニングソフトに求められる最低要件を検討した。

（一斉学習）

• 授業準備のための手間が少ない。
• 授業で使用する教室のコンピュータ環境やネットワーク環境に影響されない。
• 一斉学習の中でも、子ども達の理解度合に応じて、個別学習を進行できる。
• 子ども達の学習状況や学習進捗を確認できる。

（習熟度別学習）

• 授業準備のための手間が少ない。
• 授業で使用する教室のコンピュータ環境やネットワーク環境に影響されない。
• 習熟度別学習の中でも、子ども達の理解度合に応じて、個別学習を進行できる。
• 子ども達の学習状況や学習進捗を確認できる。

（個人学習）

• 放課後に補習等を目的とした個人学習を実施する際、準備の手間が少ない。
• 放課後に補習等を目的とした個人学習を実施する際、使用する教室のコンピュータ環境やネットワーク環境に影響されない。
• 放課後の個人学習や家庭学習時の学習履歴が保存できる。
• 自分の学習状況や学習進捗を確認できる。

５．１．２　普通教室でも活用できるIT教具に求められる要件

　普通教室において ITを活用した個に応じた学習支援を実践するにあたり、一人1台のノート型PCと無線LAN技術を活用することとした。そこで、普通教室において、子ども用PCと教師用PC間での簡単かつ柔軟なデータ通信環境を実現するために、無線LAN環境構築機器に求められる最低要件について検討した。

• 容易に持ち運び可能であり、安全である。
• 特別なネットワーク工事を施工することなく、設置可能である。
• グループ学習などを想定し一つの教室内に複数の無線 LANセグメントを構築できる。

５．１．３　教師の授業時の活動を支援するためのIT教具に求められる要件

　普通教室で、 ITを活用して効果的に学習指導を行っていくためには、子ども達と教師との間のコミュニケーションを支援する仕組みが有効である。そこで、普通教室に無線LAN環境を構築することにより、教師が学習指導の中で簡単に子ども達の学習履歴を活用できるようにするために、IT教具に求められる要件について検討した。

• データ交換を実現するに際し、特別なマシン（サーバ）の導入が不要である。
• USB学習帳から、学習履歴（学習状況と学習進捗）を収集できる。
• USB学習帳に格納されたコンテンツを制御できる。
• USB学習帳から収集した学習履歴を集計処理し、教師が授業時に一目でわかるようにビジュアル表示できる。

５．２　要求仕様

５．２．１　USB学習帳の要求仕様

　今回、教師が、手軽に、子ども達の授業外での学習活動を支援でき、また子ども達の学習状況を把握できるように、ペンダントあるいはキーホルダー型の小型軽量メモリである USBメモリを活用し、下記のような「USB学習帳」を開発する。

５．２．２　無線LAN構築キットの要求仕様

　普通教室でのグループ学習及び習熟度別学習での利用を想定し、一つの教室を複数セグメントに分割するには、電波を放射状に送出するのではなく、ポール先端部に平面アンテナをつけ、釣鐘状の電波到達エリアを実現するのがよいと考えられる。そのような観点から、下記仕様を設定した。

５．２．３　USB教務手帳の要求仕様

　USB学習帳が無線LANにより相互接続されると、様々なデータやコンテンツの送受信、共有が可能になる。
　一つのサーバを設置し、それを介して情報共有する方式は、ソフトウェア製作の面では容易、効率的であるが、サーバ導入や運営に関する負担、さまざまな教育環境（教室）での利用のしやすさを考慮すれば、そのような「集中サーバ方式」は好ましくないと考える。そこで、今回は、各ユーザ（子ども達、教師）の PCがサーバ機能を有し、その場（居室）に集まったもの同士で、簡単に情報交換ができるような「分散サーバ方式」にもとづいたシステムを開発する。