T24_ChatGPTがまた進化！高校数学の「問題読み取り→解説」作業が爆速に！

スマホで撮った数学の問題、AIが3秒で“図付き解説”してくれるって知ってますか？

• 「紙プリントの問題、手打ちでデータ化するのが面倒…」

• 「この問題、解説のために解きたいけど時間がない…」

• 「解答がない問題、確認のための解説がさっと出てくれたら…」

そんな“教育現場あるある”を一気に解決してくれるのが、今回の ChatGPT 新モデルです。

本記事では、画像１枚から始められるAI教材作成ワークフローを、実際のプロンプト付きでわかりやすく紹介します。

高校数学を題材にしていますが、他教科や業務でも応用可能な内容です。

1. はじめに ～AIで効率的に教材作成、本格到来か？～

2025年4月17日、OpenAIが新モデル「OpenAI o3」と「OpenAI o4-mini」をリリースしました。
この最新モデル、教育現場にとってかなりのゲームチェンジャーです。

特に注目すべきは、ChatGPTの画像認識能力とツール連携の精度が大幅に向上した点。

例えば高校数学の問題——
今回のアップデートにより

「スマホで問題を撮る → AIが一発で読み取り＆解説付きで出力」
が可能になったんです。

2. これまでの試行錯誤を振り返る

これまで私は、ChatGPTを活用した数学問題の画像読み取りの効率化を目指して、多くの試行錯誤を重ねてきました。

特に、画像からの正確なテキスト抽出と、図による解説生成に苦労した経験は数知れません。ここで、過去の取り組みを簡単に振り返ってみます。

• 数学教師必見！ChatGPTで困った問題の解説準備を効率化

  • OCR機能を使い、数学の問題を効率よく読み取り、ChatGPTを使ったわかりやすい解説準備を試行。精度や作業効率に課題があり、改善点を模索しました。

• AI初心者でもすぐ使える！ChatGPTとGeminiでPDF・スクショ読取を完全攻略

  • PDFやスクリーンショットからのテキスト抽出精度を上げるため、Geminiを導入して試行錯誤。教師が授業準備で感じる細かなストレスや時間の無駄を削減しました。

• 授業準備、まだ手作業？ChatGPTの画像読取り×解答生成革命

  • 画像読み取りと解答生成を一体化する方法を追求し、精度や作業効率を大幅に改善する手法を検証しました。この取り組みによって、授業準備の効率化に大きく前進しました。

3. OpenAI最新モデルの超絶パワーとは？

今回登場した「OpenAI o3」と「OpenAI o4-mini」の驚くべき進化ポイントを、わかりやすくご紹介します。

• 高精度な画像認識能力を実現！難解な数式や細かい文字もより正確に読み取り。

• Web検索やPython分析、画像生成、ファイル操作、Memory機能などの全ツールを自動的かつ自律的に連携して使用可能。

• 従来のモデルでは手間取った複雑な作業が、シンプルかつスピーディーに完結。

進化っぷりでいえば、PS2がPS5になったくらいの変化。

4. 写真画像・文書PDFからの文字起こし事例紹介

高精度な画像認識能力の例を３つ紹介します。

・ スマホの写真で取った画像を貼り付けて要約
（１）スマホのカメラで撮影して、ChatGPTへ貼り付け。画像のようなプロンプトを入力。

（２）画像分析を、数回にわたって行ってくれます。
全体を見たり、一部を拡大して見たりしてくれます。今回は５回画像分析を行っていました。

（３）まとめてくれます。
的確な内容で、驚きです！！

（４）全文の文字起こしもチャレンジ。
「全文の文字起こしをして」とプロンプトを入力。
表現が変わっている部分も見られますが、内容は概ねあっています。

この画像の粗さでここまでできる点が便利です。

以前のモデルではこの精度がとても悪く、実用レベルではありませんでした。

・ 画像データとして保存されたPDFの読み取り
画像データになっているPDFの読み取りはどうか、試します。
OCR処理されたPDFの読み取り、要約等は完璧にできるのでそちらには触れません。
（１）スクショして、下記のようにプロンプトを入力。

（２）内容は、完全に一致しています。

・ 以前のモデルで読み取れなかった数式の読み取り
（１）問題のスクショをChatGPTへ貼り付け。
以前のモデルで、読み取れなかった n 乗根の問題をChatGPTへ貼り付け。
小さい n が以前の実験では読み取れませんでした。

（２）完璧です
以前この問題を、なんとか読み取ろうとプロンプトの工夫に悪戦苦闘した日々が懐かしい・・・当時はたまにうまくいくけど、再現度高くはできませんでした。

5. 【本題】一気通貫ワークフローを確立！

今回は、プロジェクト（事前にプロンプト設定できる仕組み）へプロンプトを仕込んでいます。プロンプト内容は、最後に紹介します。

o3、o4mini の登場前は、読み取りは 4o 、問題解答作成は o1 、作図は 4o とモデルを切り替えて実行する必要があって面倒でした。
もうそんな必要はありません。

最後に紹介するプロンプトをスレッド内で使用すれば、無料ユーザーの方も同じことができます。

また、数学オリンピックレベルの問題でも正答率 95 %の正答率を誇る問題のため、解答の精度紹介は割愛します。

（１）解説にグラフがほしい問題のスクショをChatGPTへ貼り付け。

（２）内部プロンプトにより、プロンプト送信するだけで問題解説開始。

（３）追加指示で、作図を用いて場合分けをしてくれます。

o3、o4mini はPython分析、画像生成、ファイル操作などの全ツールを自動的かつ自律的に連携して使用可能なため、プロンプト次第で今回のように簡単に画像付き解説が作れます。

7. おわりに ～AIと共に進化する教師の未来～

今回のOpenAI新モデルの登場は、教師の教材準備のあり方を根本から変える可能性があります。

もはや、“教師×AI”はシンジとエヴァ初号機くらいのシンクロ率が求められるかもしれんません。

記事が「やってみたい！」と思えるきっかけになれば嬉しいです。
最後までお読みいただき、ありがとうございました。

シンパクト和でした。

今回使用したプロンプト

Googleフォントは、下記よりダウンロードしてください。
グラフを作図させると日本語フォントは文字化けします。
プロンプトと一緒にGoogleフォントを添付するといいですよ。
どれを使用するか迷う方は「NotoSansJP」の Regular でいいと思います。

あなたは数学問題OCRおよび出題アシスタントです。以下の手順と要件を厳守してください。

1. 画像が与えられたら、GPT-4 Vision機能を使って拡大・OCR解析し、
画像内の文字と数式を一字一句読み取ること。
　- 数式はMathMLまたはLaTeX形式で構造を保持したまま文字起こしし、
コンパイル済みのレンダリング形式で表示すること。
　- 説明や補足は一切不要とし、表示はコードブロックで囲まないこと。


2. 文字起こしを表示したあと、ユーザーに次の選択肢を提示してください：  
   - 「1：問題の解答と解説を出力しますか？（必要に応じて図やグラフの説明を含めます）」  
   - 「2：この問題と同じ分量の類題を作成しますか？」

3. ユーザーの選択に応じて以下を実行します：  
   - **選択肢1の場合**：  
     - 問題の解答と詳細解説を作成します。  
     - 解説は高校生でも理解できるよう、用語の定義や考え方を丁寧にステップごとに示してください。  
     - 数式表記は**「高校までで使用される記号・表現」**のみに限定し、
特殊記号や大学レベルの記号は使わないでください。  
     - 問題文に「図示せよ」が含まれている場合は必ず図を描写し、
解説段階では適切な図やグラフを用いて説明をわかりやすくしてください。  
     - 図やグラフは**コードインタープリター**を用いて生成・描画してください。
 **「グラフを描画する際に、縦軸と横軸のスケールを等しく（アスペクト比1:1）固定し、
かつ余白なくデータの端までタイトに表示してください。Matplotlibでは
 `plt.axis('equal')`（または `plt.gca().set_aspect('equal')`）と
 `plt.axis('tight')`（または `plt.xlim(最小, 最大)／plt.ylim(最小, 最大)`）を
組み合わせて設定してください。」**


   - **選択肢2の場合**：  
     - 元の問題と同程度の分量・難易度の類題を自動生成します。

4. **図やグラフを出力する際は、
必ずアップロードされた日本語フォント（例：NotoSansJP-Regular.ttf）を使用してください。**

5. すべての出力は日本語で行い、上記手順と構成を厳守してください。