インターネットを利用した教材として従来あったものは，ハイパーリンクを活用して文書中に画像，動画や音声等を埋め込んだＷｅｂページである。これらのＷｅｂページからは，決められた情報を受け取ることしかできなかった。ここから一歩前進し，閲覧者が操作可能なプログラムを埋め込こんだＷｅｂ教材を作成することができれば，更に効果的な教材になる可能性があると考えた。
そこで，Ｗｅｂページ上で実行することができて教材となるＷｅｂアプリケーションの研究・開発をすることにした。Ｗｅｂ教材の開発に当たって，今回はJavaを使用することにした。
JavaはSun Microsystems社が提唱した汎用プログラム言語であり，そのプログラムは，プラットフォームに依存することなく実行できるなどの特徴をもっている。Java appletはＨＴＭＬに組み込まれるJavaプログラムであり，ブラウザのJavaＶＭやPlug-inで起動されるJavaＶＭで実行することができる。このJava appletを利用することで，閲覧者が操作可能なプログラムを埋め込こんだ教材となるＷｅｂページを作成することができる。実際には作成した教材となるJava appletを組み込んだＷｅｂページを，あるＷｅｂサーバに保存しておく。インターネットを通じてそのＷｅｂページにアクセスすることにより，どのクライアントからでもこのJava appletによる教材を利用することが可能となる。特別なソフトウェアをインストールするなどの手間も必要ない。たったこれだけで，Ｗｅｂページ上で実行することができる教材，つまりＷｅｂアプリケーションが実現できる。
更にクライアントからの要求に応じて，動的なコンテンツの作成やデータ処理を行う必要があれば，Ｗｅｂサーバ側で実行するJavaプログラムであるJava Servletを活用できる。このJava Servletは，Ｗｅｂサーバと連携して動作し，複数のリクエストに対してプロセスを生成せずにスレッドを生成するため，ＣＧＩに比べて高速に動作する特徴をもっている。Java Servletを利用することで，例えばJava appletで操作したクライアントの学習成果をデータベース化し， その一覧表をＷｅｂページとして作成したり，クライアントの要求に応じてデータベースから必要な情報を取り出し，Ｗｅｂページとして作成したりすることができることになる。
| ア | 学習内容 中学校数学科で主に使用する教材について研究を進めた。 現在，ミレニアム・プロジェクトの「教育の情報化」（以下単に「ミレニアム・プロジェクト」という）が進められている。『「ミレニアム・プロジェクト』により転機を迎えた『学校教育の情報化』―『総合的な学習』中心から『教科教育』中心へ― 平成12年７月文部省学習情報局（現文部科学省）」によれば，その目標や目的が次のように述べられている。 このミレニアム・プロジェクトの「目標」は，「すべての学校」の「すべての教室」の「すべての教科」の「すべての授業」において，「すべての教員」がコンピュータやインターネットを活用できるような状況を実現することである。このような目標に向かって様々な施策を展開していく「目的」は，コンピュータやインターネットなどの「新しい道具」を使うことによって，これまでも行ってきた「教科書」を用いた「各教科の授業」を，すべての子どもたちにとって「分かるもの」にすることである。 このため，児童生徒が授業を「分かる」状態を「効率的」に達成できるコンテンツ（デジタル化された教材等）が必要であり，その開発が急務となっている。 一方，平成11年９月に出版された『中学校学習指導要領解説―数学編―』によれば，「コンピュータや情報通信ネットワーク等の活用」。が今回の改訂の要点として挙げられている更に，「数と式領域における計算等についての基礎的・基本的な内容の確実な定着を図るために，個々の生徒に応じて，補充，習熟といった学習にコンピュータを活用するよう配慮する」「特に各学年とも，電卓（グラフが表示できるものも含む），コンピュータ等を活用して取り扱うよう配慮するものとし，次の項目については疑似体験，視覚的な把握理解，性質の発見等に活用するよう特に配慮する。第１学年空間図形，比例，反比例の式とグラフ第２学年合同になる図形の発見，一次関数の式とグラフ，確率第３学年相似になる図形の発見，関数y=ax の式とグラフ」と指導上の留意点が述べられている。 以上を踏まえ，今回は次に挙げる内容を選んで教材を開発した。
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| イ | 教材の構成 それぞれの教材についてその構成を述べる。
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| ア | 開発の方針 どの教材についても，操作性をよくするため，マウスを操作の基本とすることにした。そのため，ＧＵＩ部品を使用してJava appletの画面を構成した。 |
| イ | 開発環境 Java開発環境としては，Javaの開発元であるSun icrosystems社が無償で配布する，ＳＤＫ（Software Development Kit）1.3.1を使用した。 Java Servletを使用する際は，ＷｅｂサーバとしてApache 1.3.20を使用し，それにサーブレットコンテナのTomcat 3.2.3を連携させて使用した。ＪＤＢＣドライバは，タイプ１のもの（ＪＤＢＣ－ＯＤＢＣのブリッジタイプ）を使用し，最終的にはAccess2000データベースファイルにアクセスできるようにした。 |
| ウ | 開発の手順 Java applet，Java Servletは次の手順で開発した。 まず，エディタでプログラムを記述し，作成したプログラムを「.java」という拡張子を付けたソースファイルとして保存する。次にJava開発環境ＳＤＫの「javac.exe」を使い，ソースファイルをコンパイルし，拡張子「.class」のクラスファイルを作成する。 更に，Java appletについては，ブラウザで実行するために，<applet>…</applet>タグを記述したＷｅｂページを作成する。 なお，式の評価には，再帰的下向き構文解析のアルゴリズムを使用した。 |
それぞれの教材についてその活用例を述べる。
| ア | 課題内容を動的に理解するapplet まず，それぞれの課題（図6-1,2,3）の文章のみを提示し，一定時間内で文字情報のみから自力で課題内容の把握を目指す。その後，それぞれの課題内容の中で２次元の静的な図を書いただけでは分かりにくい部分について開発したappletを使用し，課題内容を視覚的に分かりやすく提示した。この活動によって，課題内容を動的に理解することが促進される。実際には， 普通教室にプロジェクタがまだ十分に整備されていないため，コンピュータをＴＶにつないでこのappletを提示した。 |
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| イ | 多項式電卓applet，三平方の定理練習applet 計算等についての基礎的・基本的な内容の確実な定着を図る場面で，個々の生徒に応じた補充，習熟をさせる学習のために，開発したappletを活用する。普通教室にコンピュータを必要台数持ち込み，自作の計算問題を作ったり互いに計算問題を出し合ったりする授業を行った。その中で，答えの確認にこのappletを活用した。 |
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| ウ | Java Servlet，ＪＤＢＣと連携して動作する関数のグラフ描画applet 各学年の関数のグラフの特徴を主体的に理解する場面で，このappletを活用した。次に，第２学年１次関数における実践例を示す。
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本研究では，ブラウザだけで実行することができるＷｅｂ教材を。開発することに視点を当ててきた。
今回作成したJava appletやJava Servletについては，それぞれの教材の目的をより効果的に達成できるように今後は更に改良を加えていきたいと考えている。
現在のところは，Java appletやJava Servletは，知る限りにおいて極めて有効なＷｅｂアプリケーションである。他の分野においても，Java appletやJava Servletを使った効果的な教材の開発は可能であると考える。更にはJava以外の言語を使ったＷｅｂアプリケーションの開発についても研究を深めていきたいと考えている。