「グラフマスター」は、中学3年間に学ぶ比例・1次関数グラフ、2次関数グラフ、反比例グラフの総合的な理解を助ける学習ソフト。関数の式とX、Yの値変化、点のプロット方法、グラフ作図といった基本的な知識をはじめ、傾き、切片、比例定数、変域の意味など、グラフに関連する知識を、シミュレーションや問いへの解答、ゲームといった形で提供する。

用意された学習項目は、「グラフの書き方マスター」「グラフ作図」「グラフの性質」「グラフゲーム」「グラフ方程式と解」「グラフ変化の割合と傾き」「グラフと変域」の7種類。

「グラフの書き方マスター」では、各グラフの関数の式を見て、Xの値が1から5まで変化するときのYの値を計算し、答えをひとつずつ順番に入力する。Yの値が正しければグラフ用紙に点がプロットされ、Yの値が5個入力されるとグラフを描くボタンが表示される。グラフや問題用紙の印刷も可能だ。

「グラフ作図」では、任意の数値を入力して各グラフを描画できる。前に書いたグラフを残したまま、次のグラフを描くことも可能だ。1〜20までの丸数字を表示できるほか、直線やマウスによるフリーハンド描画もできる。作成したグラフの保存や印刷、クリップボードへのコピーにも対応する。

「グラフの性質」では、各グラフの性質・特徴を、傾きや切片、比例定数を変化させてグラフを描画しながら学習できる。スライダーやボタンクリックにより、数値を連続して変化させながらグラフを描画できる。

「グラフゲーム」では、描画されたグラフの種類を答える「グラフ種類当てゲーム」、描かれたグラフの傾き・切片・比例定数を正しく入力する「グラフ式当てゲーム」、関数の式を見て正しくグラフを描く「グラフ書きゲーム」、関数の式を見てXとYの増加量を答える「変化の割合ゲーム」、関数の式とXの変域を見て、Yの変域を答える「変域ゲーム」がグラフの種類別に計11種類用意されている。グラフに関する問題10問が出題される「まとめのテスト10問」もある。

非常によくできたソフトだと思うが、キーボードとマウスの往復を少なくする工夫がほしい。例えば、キーボードから答えを入力する場面で、【Enter】キーを押すと採点してくれると、操作の流れがスムーズになる。「グラフの書き方マスター」では、Yの値を5回連続入力する必要があるが、キーボードで解答を入力し、マウスクリックで採点し、数値入力エリアをマウスクリックしてカーソルを表示し、キーボードで解答を入力という往復操作にストレスを感じた。細かな使い勝手が改善されると、まだまだ完成度が高くなると思う。

開発中に苦労した点
パソコン上で表される座標系とグラフ上に表される座標系がそのまま対応していないので、それを対応させるのに一番苦労しました。次は、グラフを印刷したとき、直線はうまく表現できたのですが、2次関数の滑らかな曲線を表すのに苦労しました。それらのことをクリアしたあとは、ゲーム風にしていかに生徒に飽きさせないように進めていくのかという点や、数学的な正解とパソコンで表現させる正解との許容範囲をいかに設定するかに苦労しました（特にグラフをいかに書かせて、それを正解かどうか判定するところなどです)。

ユーザにお勧めする使い方
上記にも記載しましたが、基本的に中学校で学習するグラフに関してはいろいろなことが、できるようにしてあります。特に教材作成においてグラフをプリント用紙に挿入したり、テスト問題に挿入したいときに、番号を付けて利用できます。そのほかの利用の仕方は以下の通りです。［］内は実際のメニューです。

［グラフの書き方マスター］──比例、1次関数、2次関数のグラフの書き方を示します。式が表れ、その式に沿って、Xの値に対応するYの値を入れていきます。すると、パソコンが自動的に座標をプロットします。「正解」判定もします。代表的な点を表に入力したあと、点を次第に細かくプロットしながら、グラフの書き方を示します。

［グラフ作図］──1次関数、比例、反比例、2次関数、X軸に平行なグラフ、Y軸に平行なグラフを書かせることができます。印刷、コピーもできます。

［グラフの性質］──1次関数のグラフの傾きや切片、2次関数、反比例関数の比例定数を変化させて、グラフがどのように変化するかを調べます。残像を残しながら変化もできます。

［グラフゲーム］──1次関数、2次関数、反比例関数のグラフの特徴を理解させるゲームや、1次関数のグラフから式を読み取らせるゲーム、1次関数のグラフの式からグラフを書かせるゲーム、2次関数・反比例関数についても同様のゲームがあります。1次関数の変化の割合とグラフの傾き、1次関数のグラフと変域のゲームもあります。同様に2次関数のゲームもあります。

［グラフ方程式と解］──グラフの式と方程式の解の関係について、1次関数同士、1次関数と2次関数の場合について、グラフから理解させるようにしてあります。

［グラフ変化の割合と傾き］──1次関数、2次関数の変化の割合とグラフの傾きについての基礎を学習できます。グラフ用紙上で変化させながら、変化の割合を表示させました。

［グラフと変域］──1次関数、2次関数の変域についての理解を深めることができます。グラフ上に変域を変化させながら、図示するよう工夫しました。

今後のバージョンアップ予定
できれば、音楽データなどを付け加えさらに、楽しく学ぶことができるようにしたいと考えています。

グラフマスター Ver.2.41との相違点と注意事項
ソフトの内容面では、グラフゲームにおいて2次関数の変化の割合ゲームがなかったのを付け加えました。また、1次関数、2次関数変化の割合ゲームと変域ゲームにおいて、表を完成させながら自然と正解に導いていくプログラムを追加しました（ヒント表）。また、1次関数グラフ書きゲームでの判定を精密にする工夫がしてあります。

1次関数グラフ書きゲームと1次関数グラフ式当てゲームでは、「まとめのテスト10問」と題して、自分の成績をパソコン上に残せるようになっています。また、生徒番号でログオンすると、自分の生徒番号が登録され、ゲームをはじめた年月日とともにベスト5の成績を保存できるようになっています。教師側は「グラフマスター Ver.3.21」同梱の「グラフマスター成績表 1.2」で、生徒の個々の成績とそのコンピュータを使用する生徒全員の最高得点を読み取ることができます。パスワード付きなので、生徒が人の成績を勝手に見ることはできません。

また、「グラフマスター Ver.2.41」には、2次方程式の解を求めるプログラムを付録として付けていましたが、今回配布の「Ver.3.21」には付けていません。ソフト自体として、「Ver.2.41」はフォルダの中の「Setup」をクリックすると、VB6ランタイムを自動的にインストールするようになっていましたが、「Ver.3.21」では「グラフマスター Ver.3.21」単独のファイルとなっています。従って「グラフマスター Ver.3.21」のアイコンをクリックしただけでは「プログラム開始エラー」が出たり、「***.DLLがありません」などのメッセージが出て、プログラム自体が動かないことがあります。そのときはVB6ランタイム付きの「グラフマスター」をダウンロードして、フォルダの中にある「Setup」からインストールしてください。