2009年度　公開講座　ロボット授業

2009年度　公開講座　ロボット授業（実施済分)

主催：大阪府立東百舌鳥高等学校/財団法人堺市科学教育振興会
　　　　　　　　　　授業担当：稲川孝司

教科「情報」公開模擬授業(終了)

2009年5月29日（金）午後3時～5時
大阪府高等学校情報研究会の先生方が２０名集まり、生徒になってもらい、
「台車型ロボットによるアルゴリズムとフローチャートの学習」という授業をおこないました。
台車型ロボットのビュート　チェイサー(Beauto Chaser)でプログラムを作成し、それをロボットに転送し、正しく動くかどうかを動作で確かめます。
初めて制御のプログラムを作成する先生もおられましたが、迷路を脱出する課題を一所懸命にしておられました。

ロボット授業１「ぷるぷる・テントウムシを動かそう」(終了)

2009年6月13日（土）午前10時～12時(東百舌鳥高校)
小学生11名とその保護者が参加しました。
振動モータで動くしくみを学んだ後、「ぷるぷるテントウムシ」を組み立てました。
ニッパーを初めて持って、部品を切り取りました。
ドライバを持ってナットを締めるときにネジを右回しすることを学びました。
また、ネジに垂直にドライバーを当てて回すことを学びました。
足の角度を調整して、早く動くように工夫し、最後にレースをしました。

日本情報科教育学会　発表ならびにワークショップ開催(終了)

2009年6月27日～28日（九州工業大学）
2008年度に実施したSPP事業「中学校と高等学校の連携による台車型ロボットを使った問題解決学習」を日本情報科教育学会で発表してきました。
また、「台車型ロボットによる計測と制御ならびにアルゴリズムとフローチャートの学習」
という内容でビュート　レーサー（Beauto Racer）を使ってワークショップを開催しました
ワークショップの様子は、ロボコンマガジン(ROBOCON Magazine) 2009年9月号に掲載されました。

大阪府高等学校情報研究会　ソフト部会(終了)

2009年7月3日（泉陽高校）
ビュート　レーサー（Beauto Racer）を使ってロボット授業の続きの授業をおこないました。
内容は、センサーを使った条件分岐型のプログラムを作成することです。
白黒の色の違いを調べる赤外線センサーを使って、黒の線上を追いかけていく
ライントレーサのプログラムの原理を学びました。
そして、応用として、高度なライントレースのプログラムを考え、問題を解決しようとしました。

科学の達人授業１「メカ・タートルをつくろう」(終了)

2009年７月30日（木）午前10時～11時30分（ソフィア堺）
募集人数16組に対して、応募が80組を超えました。競争率が５倍です。
落選された人は残念ですが、次回の講座に申し込んでください。
タミヤのメカ・タートルを作りました。
はじめに、モータの回転を手足に伝えるメカニズムを学習した後、
電池ボックスやモータのウォームギヤ、手足のメカを組み立てました。
組み立て説明図をもとに、手順通りに組み立てる作業をがんばっていました。
最後は、ユーモラスに4本足で歩く亀のロボットに満足した授業になりました。

科学の達人授業２「親子で作るライントレーサー」(終了)

2009年８月１日（土）午前10時～12時（ソフィア堺）
今回も、募集人数16組に対して、応募が80組を超えました。競争率が５倍です。
落選された人は残念ですが、次回の講座に申し込んでください。
タミヤのかたつむりライントレーサーを作りました。
線の上を追って動くライントレーサーの原理を学んだ後、実際に組み立てました。
センサーの基板部分はあらかじめ半田付けしてあり、メカのみを組み立てました。
黒い線上をたどって進みます。ゆっくりとした動きと目玉の動きがユーモラスです。
最後には、みんなでコースの上を走らせました。

情報分野における高大連携に関する懇談会(終了)

2009年８月６日（木）午後5時～7時
東京大学理学部情報科学科において「台車型ロボットによる計測と制御ならびにアルゴリズムとフローチャートの学習」という演題で講演をしてきました。
当日は東京大学全体がオープンキャンパスを開催しており、多くの高校生や保護者、高校の先生などが見学にきていました。また、各学部の説明を聞いたり、施設見学をしていました。
夕方からの講演では15名ほどの先生方が集まっている中、1時間ほど講演し、質問を受けました。

科学の達人授業３「音センサーロボットを動かそう」(終了)

2009年８月１９日（水）午前10時～12時（ソフィア堺）
今回も、募集人数16組に対して、応募が80組を超えています。
エレキットのメデューサ・ネオを組みたてました。
ドライバを使ってネジをしめる場面が多く、はじめはぎこちない様子でしたが、
すぐにドライバの使い方がうまくなっていきました。
いつも、子どもたちの順応の早さにびっくりしています。
ロボットの頭の上で手をたたくと、音を感知して４本足で動きます。
リンク系のネジを閉めすぎると、うまく歩きません。その調整が難しかったことと、
ワッシャを入れ忘れて、全部やり直した人もいましたが、最後には、全員完成しました。

ロボット授業２「パソコンでプログラムを考え、ロボットを動かそう」(終了)

2009年８月23日（日）10時から12時　ならびに13時から16時（東百舌鳥高校）
小学４年生から６年生の１２名とその保護者が参加し、夏休みも終わりに近づいた８月２３日に午前２時間と午後３時間の合計５時間、ずっとロボットのことを考えプログラムを作成しました。
使用した教材はヴイストン社のビュート　レーサー（Beauto Racer)です。
午前中は、順序処理型のプログラムの作り方を中心にアルゴリズムを考え迷路を脱出する課題を行いました。

午後は、センサを活用した条件分岐型のプログラム作成を行いました。
はじめに、濃淡のある線上でロボットを動かし、赤外線センサーが白と黒の色の違いを識別する実験を行い、白の上を走り黒の線に来たら止まるというプログラムを考えました。
次に、ライントレースの原理を学び、右回り、左回りのプログラムを考え、さらに、左右どちらにも対応できるプログラムを作りました。
親子で相談して、どうすれば問題解決できるかを考えプログラムを工夫しました。
５時間もの長丁場の授業は初めてだったのですが、子どもたちは退屈もせず積極的に活動していたのが印象的でした。

科学の達人授業４「プログラムを考えて、迷路を脱出しよう」(終了)

日　時：９月５日（土）午前10時～12時(ソフィア堺)
ソフィア堺の実験室１にはパソコンが設置されていません。そこで、プログラムの学習をするために、搭載されているLCDディスプレイとボタンスイッチのみで操作可能なビュート・ライントレーサー(Beauto Line-tracer)を使って授業を行いました。
子どもたちは、すぐに操作方法を覚えてプログラムを作ります。この適応力のすばらしさにいつも感動します。
迷路脱出のプログラムを考え、実際に動かし、その様子を見て、どこが良くないかを考え、さらに改良を加えていく過程は、問題解決学習のPDCAサイクルそのものです。
このような考え方を子どもの頃からすることは大切なことだと考えています。

ロボコン大会に向けたロボットプログラミング勉強会(終了)

日　時：10月24日（土）午後１時30分～午後４時30分(栂文化会館　第２会議室)
台車型ロボットBeauto Racerを使って、プログラムの作り方を学びました。
物事を考えて行くには、アルゴリズムがあり、それを表現する方法として
フローチャートがあることを学びます。
今の子どもたちは、はじめからＧＵＩの環境で、マウスを持ってパソコンの
操作ができます。アイコンを動かして、簡単にプログラムを作成できるのです。
ほんとうにすごいですね。
勉強会を始めて９０分過ぎから、ライントレースの話をしました。
すぐに理解して、プログラムを作ることができました。

Beauto Racer ロボコン大会(終了)

日　時：10月31日（土）午後１時00分～午後４時30分(ソフィア堺・研修室１)
事前に台車型ロボットBeauto Racerを使って勉強してきた成果を試すロボコン大会を
開きました。
当日のスケジュールは以下の通り。
【第１部】Beauto Racerによるロボコン大会
13:00　競技者受付
13:30　開会式
13:40　競技ルールの説明
14:00　競技開始
15:30　表彰式

当日発表された５つのコースをクリアすれば優勝です。

科学の達人授業５「フルカラーＬＥＤを使ったクリスマスツリー」(終了)

日　時：12月５日（土）午前10時～12時(ソフィア堺)
色の三原色と光の３原色の学習をした後、自動点滅ＬＥＤを使ってクリスマスツリーを作りました。
LEDが電球に比べて電気の消費が少ないこと、フルカラを表示するのにたった３つのLEDで光っていることを学びました。
そして、各自でこのLEDを使ってクリスマスツリーを作りました。写真は全員の作品をならべたものです。
部屋の電気を消してみんなで鑑賞しました。各自が工夫したクリスマスツリーができました。

2009年度　サイエンス・パートナシップ・プロジェクト（SPP）事業について

　昨年度に引き続き、今年度も独立行政法人科学技術振興機構（JST）の
サイエンス・パートナシップ・プロジェクトに、本校の「中学校と高等学校の
連携によるロボットを使った問題解決学習」が採択されました。

今年度はプランＡでの採択です。プランＡは体験的・問題解決的な学習活動を中心と
する内容で実施します。そのため、台車型ロボット（BeautoChaser)を一人1台ずつ
無償で永久貸与することで、講座での授業だけでなく今後もさらに機会あるごとに
課題を解決していけるように計画しました。
さらに、参加する生徒が直接発表する研究発表大会を開催し、生徒が実習した内容を
まとめ、レポートを作成するという活動全般を支援することもその中に含めました。

第１回（７月１８日）会場：東百舌鳥高校
はじめに、西村博文校長から開会の挨拶があり、その後ロボットを組み立てました。
そして、ロボットのプログラムの作成方法について説明をし、実際にプログラムを
各自で作成しました。順序処理型のアルゴリズムの説明の後、迷路脱出のプログラムを
考え、実際に動かし、どのように動くか、そして正しく動くかを調べて、どうすれば
目標の動作をさせることができるかを考えました。

第２回（７月２５日）会場：東百舌鳥高校
赤外線センサーを使って、白と黒の線の反射量の違いを計測し、その値の大小により
処理を変えるアルゴリズムの説明をして、実際に条件分岐型のアルゴリズムで
プログラムを作成しました。そして、黒い線の上で止まるプログラムやライントレースを
するプログラムを考えました。

第３回（８月２２日）会場：東百舌鳥高校
原山台中学校の生徒が10名参加することになったため、学習してきた中学生と高校生は
サポート役にまわり、初めてプログラムを作成する中学生とお互いに話し合って、
協力してプログラムを作成しました。
1日の学習で、順序処理型と条件分岐型の２つのプログラムを学習し、
互いに教えあって、学習できたことが良かった。

番外編（８月29日）会場：Vstone社本社
Vstone社本社で行われたロボコン大会に、ビュートチェイサー（Beauto Chaser）を持って参加してきました。
参加者は、本校のSPP事業に参加している中学生北田君と高校生渡邊君です。
直角に曲がるコースがあるため、３日前に急いでセンサーを増設しプログラムを考えました。２台とも当日はうまく走らず、コースアウトになっていましましたが、高校生や大学生、一般の人と楽しく競技に参加できました。

第４回（10月31日）会場：ソフィア堺・研修室１
SPP研究発表大会を行いました。
小学生向けのBeautoRacerによるロボコン大会の補助をした後、SPP事業に参加した中学生と高校生による発表大会を行いました。
各自のUSBメモリにあらかじめ入れてあるプレゼン用ソフトのOpenOfficeを使って発表しました。
８月から始まったSPPによる授業で、台車型ロボットを使って独自のコースを考え、それを解く方を自分で考えるという問題解決学習的な内容です。
それぞれ立派な発表をしてくれました。