教育ソフトウェア

教育ソフトウェアとは、教育目的で作られたあらゆるコンピュータ ソフトウェアを指す用語です。言語学習ソフトウェアから教室管理ソフトウェア、参照ソフトウェアまで、さまざまな範囲を網羅しています。これらのソフトウェアの目的は、教育の一部をより効果的かつ効率的にすることです。

教育やトレーニングにおけるコンピュータのハードウェアとソフトウェアの使用は、1940年代初頭にまで遡ります。当時、アメリカの研究者らは、アナログ コンピュータを使用してシミュレートされた機内計器データを生成するフライト シミュレータを開発しました。そのようなシステムの 1 つが、1943 年に構築されたタイプ 19 合成レーダー トレーナーです。第二次世界大戦中のこれらの初期の試みから 1970 年代半ばまで、教育用ソフトウェアは、それが実行されるハードウェアに直接結び付けられていました。この時代における先駆的な教育用コンピュータ システムには、イリノイ大学で開発されたPLATO システム(1960 年) やTICCIT (1969 年) などがあります。1963 年、IBM はパトリック サップスが指揮するスタンフォード大学の社会科学数学研究所 (IMSSS) と提携し、カリフォルニア州とミシシッピ州の両州の学校で大規模に導入された初の総合的な CAI 小学校カリキュラムを開発しました。^[1] 1967年にComputer Curriculum Corporation（CCC、現在のPearson Education Technologies ^[2]）が設立され、IBMとのパートナーシップを通じて開発された教材を学校に販売しました。教育システムを実行する初期の端末は1万ドル以上もしたため、ほとんどの教育機関には手の届かないものでした。この時期のプログラミング言語の中には、特に学生やコンピュータ初心者を対象としていたものもあり、p3）、LOGO （1967）も教育用と考えることができます。1972年にリリースされたPLATO IVシステムは、後に家庭用コンピュータで実行される教育用ソフトウェアの標準となる多くの機能をサポートしていました。その機能には、ビットマップグラフィックス、プリミティブなサウンド生成、タッチスクリーンなどのキーボード以外の入力デバイスのサポートが含まれていました。

1975 年のAltair 8800の登場により、ソフトウェア全般の分野が変わり、特に教育用ソフトウェアに影響が及びました。1975 年以前のユーザーは、大学や政府所有のタイムシェアリング対応メインフレーム コンピューターに依存していましたが、この変化の後、ユーザーは、2,000 ドル未満で入手できるコンピューターである家庭や学校のコンピューター用のソフトウェアを作成して使用できるようになりました。1980 年代初頭までには、Apple II (1977 年)、Commodore PET (1977 年)、VIC-20 (1980 年)、Commodore 64 (1982 年) などのパーソナル コンピューターが利用できるようになり、教育用ソフトウェアを専門とする企業や非営利団体が設立されました。BroderbundとThe Learning Companyはこの時期の主要企業であり、MECC (Minnesota Educational Computing Consortium) は主要な非営利ソフトウェア開発会社です。これらの企業やその他の企業は、パーソナル コンピューター用のさまざまなタイトルを設計しましたが、ソフトウェアの大部分は当初 Apple II 用に開発されました。

「コースウェア」は、「コース」と「ソフトウェア」を組み合わせた用語です。^[3]もともとは、教師やトレーナー向けのキット、または学生向けのチュートリアルとして意図された追加の教育資料を表すために使用され、通常はコンピューターで使用するためにパッケージ化されていました。この用語の意味と使用法は拡大し、オンラインまたは「コンピューター形式」の教室に関連して使用される場合は、コース全体と追加資料を指すことができます。多くの企業は、1 つの「クラス」または「コース」と、さまざまなレッスン、テスト、およびその他の必要な資料をまとめた「パッケージ」全体を表すためにこの用語を使用しています。コースウェア自体はさまざまな形式にすることができます。Web ページなどオンラインでのみ利用できるものもあれば、PDF ファイルまたはその他の種類のドキュメントとしてダウンロードできるものもあります。現在、多くの形式の教育テクノロジーがコースウェアという用語でカバーされています。ほとんどの大手教育企業は、トレーニング パッケージにコースウェアを要求または含めています。

教育ソフトウェアの中には、学校の授業で使用するために設計されたものがあります。通常、このようなソフトウェアは、教室の前方にある大きなホワイトボードに投影されたり、教室内のデスクトップ コンピュータのネットワーク上で同時に実行されたりします。最も有名なのは、SMART Notebook を使用してボードと対話し、ペンを使用してボードにデジタルで描画できる SMART Boards です。このタイプのソフトウェアは、多くの場合、教室管理ソフトウェアと呼ばれます。教師は、 IT スイート内の他のカテゴリの教育ソフトウェア (例: 参考書、子供向けソフトウェア) を使用することを選択しますが、教室での指導を支援することを特に目的とした教育ソフトウェアのカテゴリ全体が成長してきました。このカテゴリのブランディングは、家庭ユーザー向けのものほど強力ではありません。ソフトウェア タイトルは、多くの場合、非常に専門的で、多くの定評のある教育書籍出版社を含むさまざまなメーカーによって製造されています。

環境破壊の影響と教育機関の「ペーパーレス化」の必要性により、 ^[4] これまで大量の紙を使用することで知られてきた評価とテストの代替方法を模索する教育機関が増えています。評価ソフトウェアとは、仮想環境で学生を評価およびテストすることを主な目的とするソフトウェアを指します。^[5]評価ソフトウェアを使用すると、学生は通常ネットワークに接続されたコンピューターを使用してテストや試験を完了できます。次に、ソフトウェアは各テストのトランスクリプトを採点し、各学生の結果を表示します。評価ソフトウェアはさまざまな配信方法で利用できますが、最も人気のあるのは、セルフホスト型ソフトウェア、オンラインソフトウェア、およびハンドヘルド投票システムです。独自のソフトウェアとオープンソースソフトウェアシステムを使用できます。技術的にはコースウェアカテゴリに分類されますが (上記を参照)、Skill Evaluation Lab は、コンピューターベースのオンライン試験を作成して実施するための PPA-2 (計画、証明、評価) 方法論を備えたコンピューターベースの評価ソフトウェアの例です。Moodleは、人気が高まっている評価コンポーネントを備えたオープンソースソフトウェアの例です。 QST Online ^[6]は、専用の完全なオープンソース試験/評価ソリューションであり、採用も拡大しています。その他の人気のある国際的な評価システムには、Google Classroom、Blackboard Learn、EvaluNet、XTなどがあります。

1990 年代半ば以降、辞書や百科事典の印刷版を出版する多くの出版社が、教育用参考ソフトウェアの制作に携わってきました。参考ソフトウェア市場には、新興企業と、最も有名なMicrosoft などの定評あるソフトウェア出版社の両方が参入しました。

最初の商用リファレンス ソフトウェア製品は、既存のコンテンツをCD-ROM版に再構成したもので、多くの場合、圧縮されたビデオやサウンドなどの新しいマルチメディアコンテンツが追加されていました。最近の製品では、インターネット テクノロジを利用して CD-ROM 製品を補完し、さらに最近では CD-ROM 製品を完全に置き換えるようになりました。

Wikipediaとその派生サイト ( Wiktionaryなど) は、教育用参照ソフトウェアに新たな展開をもたらしました。これまで、百科事典や辞書は、招待された専門家のチームに基づいてコンテンツを編集していました。Wikiのコンセプトにより、専門家と非専門家が参加するオープンな協力を通じて、共同参照作品の開発が可能になりました。

一部のメーカーは、通常のパソコンは低年齢の子供向けの学習ソフトウェアには不向きなプラットフォームであるとみなし、代わりに子供向けのカスタムハードウェアを製造しました。ハードウェアとソフトウェアは、通常、子供用ラップトップそっくりの製品など、1つの製品に統合されています。低年齢の子供向けラップトップのキーボードはアルファベット順、年齢が高い子供向けにはQWERTY順になっています。最もよく知られている例は、LeapFrog製品です。これらには、さまざまなプラグイン式の教育用ゲームカートリッジを備えた独創的なデザインのハンドヘルドコンソールや、さまざまな電子書籍を読み込むことができる本のような電子機器が含まれます。これらの製品はラップトップコンピューターよりも持ち運びが簡単ですが、用途ははるかに限られており、読み書き能力に重点を置いています。

主流のオペレーティング システムは一般的な用途向けに設計されており、追加されたアプリケーション セットによってのみ教育用にカスタマイズされていますが、さまざまなソフトウェア メーカー、特にLinux ディストリビューションは、教育に特化した統合プラットフォームの提供を目指しています。

重要な企業や高等教育市場向けの以前の教育ソフトウェアは、単一のデスクトップ コンピュータ(または同等のユーザー デバイス) で実行するように設計されていました。2000 年直後の数年間で、計画担当者は、高度に標準化されたサーバーベースのアプリケーションに切り替えることを決定しました。つまり、教育ソフトウェアは主に、実際のユーザーから数百または数千マイル離れたサーバー上で実行されます。ユーザーは、インターネット経由で 1 つずつ送信される学習モジュールまたはテストのごく一部を受け取るだけです。サーバー ソフトウェアは、配布する学習教材を決定し、結果を収集して、進捗状況を教員に表示します。この変化を表現する別の方法は、教育ソフトウェアがオンライン教育サービスに変化したと言うことです。米国政府の支持と承認システムにより、学習教材の管理と配布の新しい方法への迅速な切り替えが保証されました。マクドナルドも、ニンテンドー DSソフトウェアのeCrew 開発プログラムを通じてこれを実験しました。

参照:

• 教育技術
• SCORM
• 仮想学習環境、LMS（学習管理システム）
• 研修管理システム
• ウェブベースのトレーニング

教育ソフトウェアには、次のような非常に特殊なニッチ市場があります。

• 教師用ツールと教室管理ソフトウェア

(リモート制御および監視ソフトウェア、ファイル転送ソフトウェア、ドキュメントカメラおよびプレゼンター、無料ツールなど)

• 運転免許試験ソフトウェア
• インタラクティブな幾何学ソフトウェア
• 言語学習ソフトウェア
• マインド マッピング ソフトウェアは、ディスカッションの焦点を提供し、授業をよりインタラクティブにし、学生の勉強、エッセイ、プロジェクトを支援します。
• 教育用カードモデルの設計と印刷- 例： BBC MicroおよびAcorn Archimedesプラットフォーム用のデザイナーキャッスル^[7]
• メモを取る（メモを取るソフトウェアの比較）
• 人体や動物の解剖をシミュレーションするソフトウェア（医学部や獣医学部の授業で使用）^[8]
• スペル指導ソフトウェア
• タイピング講師
• 読書指導
• 医療およびヘルスケア教育ソフトウェア

ビデオ ゲームは、ユーザーに技術リテラシーや特定のテーマについて教えるために使用できます。一部のオペレーティング システムや携帯電話には、こうした機能があります。注目すべき例としては、Microsoft Solitaireがあります。これは、グラフィカル ユーザー インターフェイス、特にマウスとドラッグ アンド ドロップテクニックの使用にユーザーを慣れさせるために開発されました。Mavis Beacon Teaches Typing は、ユーザーを楽しませながらタイピング スキルを向上させるためのミニ ゲームが組み込まれた、広く知られているプログラムです。

ゲーミフィケーションとは、ゲーム以外の場面でゲームデザインの要素を利用することであり、行動変容を促すのに効果的であることが実証されています。ゲーム要素を「動機付けのアフォーダンス」とみなし、これらの要素と動機付けのアフォーダンスの関係を形式化することで実現します。^[9] Classcraftは、教育目標に加えてゲーム要素を備えた教師が使用するソフトウェアツールです。^[10] Tovertafelは、補習教育と認知症の影響を打ち消すために設計されたゲームコンソールです。

家庭教師ベースの教育ソフトウェアは、教師の代わりにソフトウェアを使用して、教師と生徒の1対1の指導のダイナミクスを模倣するソフトウェアとして定義されます。このタイプのソフトウェアが生徒の教材理解を向上させるのに効果的かどうかを調べる研究が行われました。その結果、生徒が勉強するために必要な時間と理解の相対的な向上が減少するという肯定的な影響があったという結論が出ました。^[11]

軽度の障害を持つ子供たちに対する教育ソフトウェアの効果を調べる研究が行われました。その結果、このソフトウェアは、チームベースの学習とディスカッション、ビデオ、ゲームを通じてこれらの子供たちに社会的スキルを教えるのに良い影響を与えていることがわかりました。^[12]

現在、教育用ソフトウェアの大きな市場が存在します。あるチームは、現在標準がないため、教育用ソフトウェアを評価するシステムを開発することにしました。これは、電子学習ツールと教育用ソフトウェアの包括的評価の構築 (CEELTES) と呼ばれています。^[13]評価されるソフトウェアは、技術、テクノロジー、およびユーザー属性の領域、ソフトウェアの情報、コンテンツ、および操作を評価する基準の領域、教育的使用、学習、および認識の観点から情報を評価する基準の領域、ソフトウェアの心理的および教育的使用を評価する基準の領域の 4 つのカテゴリでポイント スケールに基づいて格付けされます。^[14]

大学レベルのコンピュータサイエンスのコースでは、論理の学習はカリキュラムの重要な部分です。大学の学生がコースの教材とロジスティクス設計の要点をよりよく理解できるように、一階論理を理解するために2つのロジスティクス教育ツールFOLSTとLogicChessを使用するという提案があります。 ^[15]

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• 適応学習 – コンピュータアルゴリズムと AI を使用した教育学習方法
• コンピュータ支援言語学習 - 学習テクニック
• 教育ゲーム – ゲームジャンル
• 教育技術 – 学習と指導を改善するための教育における技術の活用
• 教育エンターテインメント –エンターテインメントを通じて教育するために設計されたメディア エデュテイメント
• 無料のオープンソース教育ソフトウェアのリスト
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