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 2020年度より、小学校でプログラミングが必修化になりました。2021年度から全面実施される中学校の新学習指導要領には、「技術・家庭」の授業で扱う「D 情報の技術」で、「計測・制御のプログラミングによる問題の解決」に加えて、新たに「ネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミングによる問題の解決」が追加されます

  「ネットワークを利用した双方向性」とは、使用者の働き掛け(入力)によって、応答(出力)する機能であり、入力と出力の全てで情報通信を行うことではなくその一部の処理の処理の過程にコンピュータ間の情報通信が含まれることを意味しています。ネットワーク上の単方向と双方向のコンテンツの活用の様子をイメージすると上の図のようになります。(※1)

(※1) 鹿児島県総合教育センター『「ネットワークの利用」及び「双方向性」を取り入れたプログラミング教育の実践』平成31年4月発行 http://www.edu.pref.kagoshima.jp/research/result/siryou/hyoudai/gijyutu/pdf/1990-gijyutsu49.pdf

 本記事では、学校教育用の理科実験教材の開発提案、通信販売を行っているケニス株式会社と、STEAM教育のソリューションプロバイダー Makeblockが共同で開発した、初心者向けのプログラミングロボット mBot を活用した「問題解決ロボットシステム」の授業実習例をご紹介します。今回取り入れた授業の実習では、中学校の技術科で学ぶ「計測・制御」および「ネットワークを利用した双方向性」の知識を活かした内容となります。サンプルプログラムと(一部)動画も公開していますので、ご興味のある方はぜひお試しください。

実習例①言葉の認識をするロボット

 まず、言葉を認識するプログラムを用いた実習例を紹介します。人間の言葉を正しく認識し、言葉に反応するロボットを作る課題を設定します。

 mBlockを用いたプログラムの作成では、ネットワークを利用して、ネットワーク上で提供されている音声認識技術を利用します。ロボットに反応させたい言葉と、言葉に対応するロボットの行動を決めて、プログラムを設計します。プログラムが完成したら、実行してロボットが反応するかどうかを確かめます。

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実習例②天気予報を知らせるロボット

 次に、天気予報を知らせるロボットを題材にした実習例を紹介します。mBotに搭載されているセンサーを用いたり、インターネットから天気予報の情報を取得するというIoTの要素を取り入れた課題です。

 mBotの超音波センサーのブロックを用いて、人を感知したら天気をインターネット上から読み取るというプログラムを作ります。また、雨、曇り、晴れなど、天気によって、mBotに搭載されているLEDが異なる色で点灯するように設定します。プログラムが完成したら、超音波センサーに人が近づくとmBotが天気予報をお知らせしてくれるかを確認します。

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実習例③災害通報システム(コロナアラート)

 最後に、災害通報システムを作る実習例をご紹介します。ネットワークを利用しGoogle スプレッドシート上のデータを取得して、mBotが新型コロナウイルスのコロナアラートを発動するプログラムを作成します。

 Googleシートのブロックを用いて、政府が発表している感染者数のデータを取得するプログラムを作ります (※2) 。シート上のセルの値を読み取り、感染者数が100以上であればスプライトが「緊急事態宣言」と言い、メッセージを受け取ったmBotが赤色のLEDを点灯します。感染者数が99以下であればスプライトが「収束しています」と言い、メッセージを受け取ったmBotが緑色のLEDを点灯するように設計します。

(※2) 本サンプルプログラムでは、サンプルのGoogleスプレッドシートのURLを用いておりますので、正確な感染者数が表示されるわけではありません。

■サンプルプログラムのダウンロードはこちら

 いかがでしたでしょうか。本記事でご紹介している実習例やサンプルプログラム、ロボット・ソフトウェアの使い方に関して、ご不明点やご質問等ございましたら、お気軽に jp@makeblock.com へご連絡ください。

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