大分県 未来のit技術者発見事業「プログラミング体験教室」

青山学院大学・津田塾大学

阿部和広

未来のIT技術者発見事業

小中学生向けプログラミング教室

きょうの目的

•自分でプログラムが書ける

•センサーで動きをコントロールできる

•モーターをプログラムでコントロールできる

•モーターを使った工作ができる

•グループで決めたテーマにしたがって、自分のアイデアを形にできる

きょうの時間割

• 13:15～14:00•プログラムを書いてみる•センサーで動きをコントロール

• 14:00～14:45•プログラムでモーターをコントロール•モーターを使った工作

• 14:45～15:30•グループでテーマを決める•テーマにしたがって、自分のアイデアを形にする

• 15:30～15:45•作った作品を見せ合う

※休けいは進み具合を見ながら入れます

きょうの時間割

• 9:45～10:30•プログラムを書いてみる•センサーで動きをコントロール

• 10:30～11:15•プログラムでモーターをコントロール•モーターを使った工作

• 11:15～12:00•グループでテーマを決める•テーマにしたがって、自分のアイデアを形にする

• 12:00～12:15•作った作品を見せ合う

※休けいは進み具合を見ながら入れます

プログラムを書いてみる

•プログラムってなに？

•プログラミングってどういうこと？

•どうやって書くの？

プログラミング言語「スクラッチ」

•米マサチューセッツ工科大学(MIT)メディアラボのミッチェル・レズニックさんたちが開発

•ものづくりを楽しみながら学べる

•ビジュアルプログラミング言語•マウス操作で命令のブロックを組み立てる•エラーが起こらない

•いろいろなパソコンで動く

• Windows, Mac OS X, Linux

•作品をネットに共有して、みんなで見られる

※スクラッチは無料です。https://scratch.mit.edu/

MITメディアラボミッチェル・レズニックさん

スクラッチを作った人

スクラッチの画面

やってみよう

•デスクトップのネコのアイコンをダブルクリック

•開いたウィンドウで「NanoBoardAGWithMotor」をダブルクリック

•実際のやりかたはスクラッチの画面で説明します

※「Scratch」を選ぶとモーターが使えません

センサーで動きをコントロール

•センサー(計測)ってなに？

•コントロール(制御)って？

センサーボード「なのぼ～どAG」

•MITの設計をもとにちっちゃいものくらぶが開発

•パソコンにUSBケーブルでつないで使う

•光、音、ボタン、スライダーの位置、電気抵抗を調べられる(計測)

•調べた結果をスクラッチに数で伝えられる

•スクラッチからの命令でモーターを回せる(制御)

※完成品は2,000円。http://tiisai.dip.jp/?page_id=935

なのぼ～どAGの各部

明るさセンサー

音センサー

タッチセンサー（ボタン）

スライダー

mini-B USBポート

(M1)モーター出力端子

抵抗センサー(A～D)入力端子

なのぼ～どAGの接続と動作確認

•スクラッチが起動していたら終了します

•USBケーブル(mini-B)でなのぼ～どAGとパソコンのUSB端子をつなぎます

•スクラッチを起動し、「調べる」をクリックして切り替えます

•下のほうにある「スライダーセンサーの値」の左にある灰色の四角をクリックしてチェックします

なのぼ～どAGの接続と動作確認

•ステージに「スライダーセンサーの値」が表示されます

•スライダーを動かして、値が変わるのを確認します

•うまくいかないときはスクラッチを終了して、最初からもう一度

プログラムでモーターをコントロール

•モーターは模型用のモーターにギアボックスを組み合わせたもの

•回る速さ(パワー)と向きをコントロールできる

ジャンパーワイヤー

•なのぼ～どAGの配線に使います•ピンがある方がオス、ソケットの方がメス•モーターとつなぐときはメス-メスを使います•オス-オスとメス-メスをつないで長くすることもできます

なのぼ～どAGとモーターをつなぐ

•メス-メスのジャンパーワイヤーを2本用意します

•4本あるモーターのピンの両端に、ジャンパーワイヤーの片側のソケットを1本ずつ差し込みます

•反対側のジャンパーワイヤーのソケットを、なのぼ～どAGの「M1」と書かれた2本のピンにそれぞれ差し込みます

※右から数えて3番目と4番目

モーターの動作確認

•「なのぼ～どAGの接続と動作確認」を行います

•「動き」をクリックして切り替えます

•「モーターを1秒オンにする」をクリックするとモーターが回わります

•回らないときは接続を確認します

モーターを使った工作

•基本の形として、牛乳パックと割りばしを使ったルーレットを作ります

牛乳パックの上を平らにする

•牛乳パックの上の部分をハサミで切り取ります

• 500mℓパックは上の三角のところの線にそって

• 1ℓパックは底から10cmくらいを水平に切ります

モーターがはまる穴をあける

•モーターはパックの内側のすみに取り付けます

•パックの外側にモーターを当てて、軸を差し込む位置を確認し、画びょうで穴をあけます

11mm9mm

モーターがはまる穴をあける

•画びょうの穴を細いドライバーで広げます

•太いドライバーや割りばしで穴を広げ、モーターの軸がゆるゆるに回るようにします

割りばしがはまる穴をあける

•モーターの穴の向かい側の同じ位置に割りばしの軸が通る穴を同じ方法であけます

•穴の大きさは割りばしがゆるく回るくらいです

モーターを取り付ける

•モーターのピン側の軸にゴムチューブをはめます

•反対側の軸にゴムチューブがついていたら外します(なくさないように！)

モーターを取り付ける

•パックの内側からゴムチューブのついていないモーターの軸を通します

•軸にゴムチューブをはめてモーターを固定します

割りばしを切って軸にする

•割りばしをニッパーで適当な長さに切ります

•切るときに切れはし端が飛ばないように注意！

•切る場所で軸の太さを変えられます

割りばしの軸を取り付ける

•反対の穴から割りばしを通します

•割りばしの先にゴムチューブをはめて固定します

•太すぎたり細すぎたりしたら割りばしを調整します

ルーレット板を作る

•この写真では、パックのあまりの紙を使っていますが、今回は紙皿を使います

•中心に割りばしが抜けないくらいの太さの穴をあけます

•この写真と同じように数字と線を書きます

•色は塗らなくてもよいです

ルーレット板を取り付けて完成

•割りばしにルーレット版を差し込みます

•当たりの場所がわかるように牛乳パックに矢印を描きます

•ジャンパーワイヤーをなのぼ～どAGのM1に差し込みます

グループでテーマを決める

•グループ全体のテーマについて、話し合います•グーチョキパーを使ったじゃんけん•言葉をルーレットにした物語•ルーレットを使ったゲーム•など

•決まったテーマにそって、それぞれが作品を作ります•後ろにある素材を使ってもかまいません•モーターだけでなく、スクラッチの画面を使ってもかまいません

作った作品を見せ合う

•他の人の作品を見てみましょう

•自分の作品を他の人に説明しましょう

きょうのまとめ

•自分でプログラムが書けた

•センサーで動きをコントロールできた

•モーターをプログラムでコントロールできた

•モーターを使った工作ができた

•グループで決めたテーマにしたがって、自分のアイデアを形にできた

スクラッチの本

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スクラッチの情報

•公式サイト: •http://scratch.mit.edu/

•なのぼ～どAG発売元:•http://tiisai.dip.jp/?page_id=935