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オフィシャルブログ「えど参る！」です！ とはいえ、お江戸に行くわけでも、お江戸が来るわけでもありません。
えどはＥＤＵＣＡＴＩＯＮのＥＤ。 あえて言うならば、新しい教材情報ｷﾀ━(ﾟ∀ﾟ)━! ＨＯＴな教育情報ｷﾀ━━(ﾟ∀ﾟ)━━!! みたいな軽い感じで教育現場に貢献できるような、お役立ち情報をICTや防災といった専門分野の見地から掲載していく予定ですので、どうぞお付き合いくださいませ。
3月も2月に引き続き、話題のプログラミング教材にフォーカスを当て、実機操作にチャレンジしていきます！！
第1回 電気の利用実験ボードFWB（ケニス）にチャレンジ
第2回 レゴ®WeDo2.0基本セット（ナリカ）にチャレンジ
第3回 電気の利用プログラミング学習セットWeDoシリーズ（ナリカ）にチャレンジ
第4回 CodeyRockey（ケニス）にチャレンジ
第5回 小学校プログラミング教育推奨セット（アーテック）にチャレンジ
えど参る！第5回はアーテック小学校プログラミング教育推奨セット（アーテック）を使って、信号機の制御実験にチャレンジします。
アーテック小学校プログラミング教育推奨セットとは
基盤であるStuduino（スタディーノ）にロボットカーで使うモーター、制御で使うセンサーブロック（フォトリフレクター／タッチセンサー／光センサー）、LEDブロック、電子ブザーブロック、タイヤパーツ、コード類がセットになっております。
必要なものがほとんど含まれているので、理科での点灯実験にもロボットカー制御実験にも対応できます。
ソフトウェアは、Tickle for studuinoです。
Tickle for studuinoもmBlock5同様スクラッチベースのビジュアルコーディングができます。
・フォトリフレクターブロック（赤外線センサー）とLEDブロックを使用して、人がいると青になり、しばらくすると点滅し、赤になる信号機を作ってみる。
今回使用するパーツだけ取り出します。
まずはスタディーノ本体に電池ボックスを取り付けます。
LEDブロック（赤）、LEDブロック（緑）フォトリフレクターブロック（赤外線センサー）をぞれぞれ適当なブロックと組み合わせます。
左がLEDブロックを組み合わせた信号機で、右が赤外線を使った人感センサーです。
それをすべて組み合わせ、配線するとこのようになります。
プログラミング教育推奨セットも含め、アーテックロボ活用最大のポイントは、この組立と配線でしょう！
特に配線は重要で、中でも要注意はセンサコードのジャックの向きです。ところが、仕様上、上下どちらの方向にでもはまってしまうので、ご注意ください。
A0のジャックにLEDブロック（赤）、A1のジャックにLEDブロック（緑）、A2のジャックにフォトリフレクターブロック（赤外線センサー）を接続しています。
スタディーノを立ち上げます。
ソフトがデバイスに入ってない方は、ダウンロードしてください。
ダウンロードはこちらから
https://www.artec-kk.co.jp/studuino/ja/select.php
立ち上げるとこのような画面になります。
信号機の実験では「ロボット」を選択します。
するとロボット実験で使うブロックのみが、並んだ画面が表示されます。
ここで最初に行わないといけないのは、設定です。
実機と接続した状態で設定を変更するとPCがフリーズしてしまうケースがありました。
ですので、第1に設定です。
工程1で接続した通り、A0をLED、A1もLED、A2は赤外線フォトリフレクタに設定します。
実機での確認をするためにテストモードで接続します。
「実行」の「テストモード開始」を押すと以下のようになります。
※USBのドライバが入っていないと、うまくいきません。今回は接続後、自動でドライバのインストールが始まりました。
右側に「センサー・ボード」という欄が表示されるとテストモード中です。
逆にこれが表示されていないと、テストモードにはなっていません。
コーディングの前にすることを整理したいと思います。
赤信号を点灯、人が前にいると赤信号が消灯そして青信号が点灯、一定時間後青信号点滅、青信号が消灯、赤信号が点灯。という流れです。
センサーで動きをコントコールするには、大抵は条件分岐ブロックを使います。
「○○ならばAする。○○でなければBする。」というようなものです。
この場合「赤外線センサーが一定以上の値ならばAする。赤外線センサーが一定以上の値でなければBする。」というようにコードを組みます。
今回の場合、「赤外線センサーが10以上の値ならば、赤信号を消灯し、青信号を点灯する。
さらに10秒待って、青信号を消灯し、赤信号を点灯する。赤外線センサーが10以上の値でなければ赤信号を点灯する。」というコードを組みましたよ。
さて、ここで一度実機確認します。
今回は……無事成功です！
でも、信号らしくするにはもうひと手間必要ですね！
そうです。点滅が足りません。
で、青信号を消灯する前に0.3秒単位で点滅を5回繰り返すコードを挟みました。
するここのようになりました～～！
成功です!! 音を組み合わせると、もっとリアルなものができそうですね！
さて、番外編は小学校プログラミング教育推奨セットでロボットカーの制御にチャレンジです。
信号機のコードを組んだ同じ画面で、ロボットカーのコードも組むことができます。
今回は、ロボットカーの直進と停止を制御します。
スタディーノ基板と電池ボックスを組み、M1にDCモーターを接続します。
次は白くて長いステーという細長いブロックをつけます。
ステーの先端に薄水のブロックをつけます。
すると、その上にスタディーノの基盤がピッタリとくっつく様になります。
これにタイヤとブロックを繋げたものをくっつけます。
これで完成です。
そして最初にすることは…。
そうです！ 信号機と同じく、入出力設定です。
で、早速コードを組んでみました。
DCモーターM1の速さを100にして正転する。そして停止する。というコードです。
ところが…。
これでは動かないんですね！！
理由はお判りでしょうか？
そうです！ 時間の設定がないんですね！
「1秒待つ」というブロックを入れて、これでコードが完成しました。
いかがでしょうか？
アーテックロボ 小学校プログラミング教育推奨セットは幅広い用途で、様々な実験に対応できそうです！
センサーも別売で増やせるので、温度センサーや加速度センサー、音センサーなどを追加すると、プログラミング実験の幅が広がりそうですね！！
ただし組み立てや配線が苦手な方は、組立完成品の写真を撮っておくなどの工夫が必要です。
えど参る！第4回はCodeyRockey（ケニス）を使って、防災でのプログラミング教材活用にチャレンジします。
CodeyRockeyとは
ジャイロ・光・音・距離・色など豊富なセンサーを使い、ディスプレイや音、動き（キャタピラ）を制御できます。
「Codey」と呼ばれるディスプレイと「Rocky」と呼ばれるキャタピラ型のパーツを組み合わせて使います。具体的にはディスプレイだけでも使えますし、キャタピラと組み合わせて車型ロボットとしても使えるといったものです。
ソフトウェアは、パンダのマークで知られているmBlock5です。
スクラッチベースのビジュアルコーディングができるので、スクラッチを一度使ったことがある方なら、感覚的に操作ができますよ。
・Codey（ディスプレイ）を使用して、揺れると「逃げて」を画面に表示してみる。
まずはCodeyを取り出します。電気実験と比べてパーツがCodeyとRockyだけなので準備は非常に簡単ですね。
mBlock5を立ち上げます。
ソフトがデバイスに入ってない方は、ダウンロードしてください。
ダウンロードはこちらから
https://www.mblock.cc/ja-jp/download
立ち上げるとこのような画面になります。
次は、左側のデバイスに「Codey」を追加します。「+」のマークを押してください。
次の画面では機種の一覧がズラリと並びますので、「Codey」を選択します。「Codey」のボタン右上にある緑の↓矢印は更新ファイルがあると表示されますので、更新してから選択してください。
デバイスに「Codey」が追加され、それに合わせてCodeyRockeyで使うブロックも表示されました！！
次は、USBでデバイスとCodeyを接続し、画面左下の「接続」を押します。
USBのドライバが入っていないと、うまくいかないようです。今回は接続後、自動でドライバのインストールが始まりました。
「接続」を押すと、接続可能なデバイスがプルダウン形式で表示されますので、選択して接続します。
接続が終了すると、ようやく準備完了です！！
いよいよコーディングです。mBlock5の画面に戻ります。
mBlock5の画面をよく見ると、スクラッチと同じくブロックがカテゴリごとに分けて表示されています。「感情」、「見た目」、「光」、「音」、「動き」といった具合です。
まず最初は。「イベント」ブロックのカテゴリを表示します。
「イベント」ブロックとは、動作の起点で、どういう条件だとプログラミングを動作させるかを教えるブロックです。
「イベント」ブロックの一覧をよく見ると、「Codeyが揺れているとき」というブロックがあります。
もうお分かりだと思いますが、このブロックがあることで「揺れ」と関連付けた制御が可能になります。
防災教育に使えそうですね！！
今回はCodeyが揺れているとき、ディスプレイに「逃げて」を表示し、音を鳴らすコーディングを組んでみました。
いつもこの瞬間がワクワクします！！ さてどうでしょう？
Codeyを揺らしてみると…。
なんじゃこりゃ！！謎のマークがディスプレイを右から左にスクロールしています。
揺れ方が足りないんじゃ…。と、縦揺れ、横揺れを試す。
が、同じマークが延々と表示されます。壊れているんじゃ…なんて気持ちがよぎります。
でも、ちょっと待ってください。
耳を澄ますと、音はちゃんと流れていますよ！！
もしかして…。
と、コードの「逃げて」を半角アルファベットの「Escape!」に変更して再チャレンジすると…。
きたーーー！！Escape!が表示されました！！
文字が1画面に収まらないので、右から左にスクロールしています。
成功です！！
ただし、防災で実際に使うには、もう少し表示や音に工夫が要りそうですね！
さて、番外編はRockyも使った動きの制御にチャレンジです。
CodeyRockeyなんだからセットでも使わないと！です。
Rockyを使うには、CodeyをRockyに差し込み合体させる必要があります。
これだけです。簡単ですね！！
ソフトウェア（mBlock5）上でもデバイスに「Codey」が追加されていれば、Rockyと合体してようが、してまいがどちらにも対応しているので、そのまま使用できます。
ここでは、「Aボタンが押されたとき」というイベントブロックを使い、「速さ50％で5秒前進する」という動きを指定しました。
これを応用すると…
先ほどのコードに、「90度になるまで右折する」という動きを繋ぎ、これを4回繰り返すブロックで囲みます。
コードをアップロードしてみると、CodeyRockeyはAボタンと押すと正方形を描くように動き、停止しました。算数の多角形ですね！
ここでコーディングの注意点ですが、制御で数字を入力する際、全角数字を使うと動きません。必ず半角数字を使用してください！！
先ほどのひらがなの「逃げて」もしかりで、半角アルファベットの「Escape!」に変更したらうまくいきました。
今回のチャレンジはCodeyRockeyの一部の紹介しかできませんできた。
センサーが充実しているということは、他にも様々な実験ができそうです。
またネットを通して天気予想の情報を取得して画面に表示させるようなIot的使用方法もあるようなので、またの機会にレポートしたいと思います。
CodeyRockeyのお薦めポイントを一言でいうとコスパに非常に優れた端末ということでしょうか。
センサーや機能が豊富さを鑑みるに、値段はだいぶと低い設定になっているようです！
唯一のデメリットは理科の電気の利用との親和性がないことぐらいかな…。
用途的には、総合的な学習の時間でセンサーロボットとして使用したり、防災教育でも活躍しそうですね!!
えど参る！第3回は電気の利用プログラミング学習セットWeDoシリーズ（ナリカ）を使って、電気の制御実験にチャレンジします。
電気の利用プログラミング学習セットWeDoシリーズとは
レゴ®WeDo 2.0 基本セットに加え、第6学年理科 電気の利用で使うレゴ専用のスイッチセットと手回し発電機、メーター付コンデンサー、台座付豆電球がついたセットです。
ソフトウェアは、専用のWeDo 2.0 ソフトウェアで、ブロックを使ったビジュアルコーディングができます。
レゴ®WeDo 2.0 基本セットのすべてのプロジェクトに加え、理科の電気実験もカバーしたよくばりなキットです。
・電気の利用プログラミング学習セットWeDoシリーズを使用して、人がいると点灯、いなければ消灯する照明を作成してみる。
今回は組立済みセットであるWeDo-AMGを使用します。手回し発電機とみのむしクリップ、台座付き豆電球等電気の利用セットも入っています。
2.ソフトウェアを立ち上げる／3.スマートハブと接続／4.コーディング
上記の工程は内容が重なるので割愛します。
当記事からご覧の方は、先に第2回の記事をご覧ください。
今回は、以下のようなコードになりました。
ポイントは第2回のチャレンジと同じく、一回モーターを止め、条件を入れて動きをコントロールすることです。
まずはモーターを止めるブロック（緑色）と砂時計ブロック（黄色）を繋ぎ、砂時計ブロックの下には、条件であるモーションセンサーが近づいたらブロック（橙色）を繋ぎます。
そして動作はモーターの左回転ブロック（緑色）をくっつけます。
電気を点灯、消灯といったブロックはありません！モーターを使って、金属板を動かしてスイッチを通電させることで、電気をつけるのです！！
逆に消灯の際は、モーターを右回転させます。
この部分が、他の教材と大きく違う特徴です。
スイッチの仕組みが目で見えるので、メカニズムの理解が深まりそうですね。
アームを下してスイッチオンが上、アームを上げてスイッチオフが下です。
ついに実機確認です！
手をかざしてみると、モーター制御のアームが動いてカチッ！っとスイッチがつきました。
※平行な場所で実験しないと、アームとスイッチの接点がうまく繋がらず、スイッチがつきません。
この間、コンデンサーのメーターはどんどん減り続けます。これは分かりやすい！！
さて、番外編はスクラッチにチャレンジです。
スクラッチにもレゴ®WeDo 2.0シリーズは対応しています。
まずはスクラッチの画面を開き、左下にあるブルーの「＋」ボタンを押し、拡張機能を追加します。
拡張機能の中から「LEGO Education WeDo2.0」を選択します。
すると以下のような画面になります。
Scratch Linkがインストールされ、実行中であることを確認してください。
Bluetoothが有効になっていることを確認して下さい。
というメッセージが出ますので、手順に従いデバイスとスマートハブを接続します。
実行するプロジェクトは、第2回チャレンジで使用した扇風機です。
拡張機能を追加することで、WeDo2.0というブロックカテゴリがスクラッチ内に表示されるので、それを使用しコードを組んでみました!!
第2回に続いて第3回もレゴでお届けしましたが、どうでしょう。
レゴは何でもできるといった印象ですね。
理科だけでなく総合的な学習の時間、家庭学習と幅広い用途をカバーしています。
値段はそこそこですが、長く使っていただけるのではないでしょうか。
えど参る！第2回はレゴ®エデュケーションのWeDo2.0（ナリカ）を使って、扇風機の制御実験にチャレンジします。
レゴ®WeDo 2.0 基本セットとは
スマートハブ（Bluetooth接続用）、Mモーター、2種類のセンサー（モーションセンサー、チルトセンサー）、2人分のブロックがセットになっており、多彩なプログラミング学習ができる万能キットです。
ソフトウェアは、専用のWeDo 2.0 ソフトウェアで、ブロックを使ったビジュアルコーディングができます。
特筆すべきは、ソフトウェア内にあるプロジェクト（実験内容）が豊富で、20種類以上あります。また物理化学、地球科学、宇宙科学といった科学分野の重要なトピックを網羅する体験型プロジェクトなので、各分野ごとにプログラミングを使った問題解決や知識理解の深堀ができる内容となっています。
さらにチュートリアルが手厚く、トピックスや動画説明で学習の要点がよくわかる内容になっています。
ちなみに防災プロジェクトのチュートリアルはこんな感じです。ヘリからロープのようなものが出ています。これもモーターで制御できるようです! 凄いですね!!
・WeDo2.0を使用して、手を近づければ回る、遠ざければ止まる扇風機を作成してみる
ではさっそくレゴ®WeDo 2.0 基本セットで実験です。セット内容は前述のとおりです。
対応ソフトは、WeDo 2.0 ソフトウェア。
立ち上げるとステージではなくこんな画面になります。
「教室向けプロジェクト」を選択すると、プロジェクトの一覧が表示され、プロジェクトごとにチュートリアルが充実しています。
ここでは、「+」のマーク、マイプロジェクトの追加を選択します。
開いた直後はこのようになります。
デバイズとスマートハブを接続します。
スマートハブの緑色のボタンを押すと画面上にスマートハブの表示名が出現しますので、選択して接続をします。
接続がうまくいくとスマートハブのランプが青色に点灯します。
同時に画面上のBluetoothのマークがグレーからグリーンになりました。
ついに組み立てです。うちの子供用にレゴはあるんですが、素人感覚ではこの工程が結構手間取るんじゃないか？と思ってます……。
ところが、丁寧なチュートリアルが手助けしてくれるのです。
順序通りに1ピースづつ組んでいくと……。
意外と簡単に、扇風機できちゃいました。
※3と4は順序が逆でも大丈夫です。
これで準備は完了。
モーションセンサーで、手を近づければつき、遠ざければ止まる扇風機を作りたいと思います。
ポイントは一回モーターを止め、条件を入れて動きをコントロールすることです。
まずはモーターを止めるブロック（緑色）と砂時計ブロック（黄色）を繋ぎ、砂時計ブロックの下には、条件であるモーションセンサーが近づいたらブロック（橙色）を繋ぎます。
モーションセンサーの橙色のブロックはクリックするたびに、「近づいたら…」「遠ざかれば…」の表示か切り替わる仕様になっています。
※複雑に思いますが、すぐに慣れます。
手を近づければつき、遠ざければ止まる扇風機のコードができました！
ついに実機確認です！
スマートハブでつながっているので、再生ボタンを押すと、すぐに動くの確認ができます。果たして動くのでしょうか？
手をかざしてみると、動きました？あれ？
一瞬動いたような、でもそれ以降動きません!!
どうしてだかお気づきでしょうか？
そうです！ループ（繰り返し）になってなかったんですね。
ループブロックを追加すると…
お～～!!!動きました！
手を近づければつき、遠ざければ止まる扇風機の完成です。
ちなみに砂時計ブロック（黄色）の下に繋いだモーションセンサー（橙色）のところにはまりそうな気になるブロックがあります。マイクブロック（青色）です。
ということで入れ替えてみました。
「あぁ～～！！！」と声を出すと動き、音が止まると消える扇風機の完成です！
「あぁ～～～～～～～～～～～～～～！！！」夏場なら暑くてたまりませんね！
【注意】マイクの音はデバイス側の音を拾います。
ちなみにレゴ®WeDo 2.0 基本セットはスクラッチにも対応しているんですが
それは、次回にレポートしたいと思います！
今回も非常に面白いチャレンジでした。というよりさすがレゴといったところでしょうか。
レゴというだけで掴みはGOODなのに、プロジェクトが多彩で学習内容も奥深い。
使いこなしていただければ、かなり活躍するプログラミング教材ではないでしょうか！
また、チュートリアルがしっかりしているので、子供が1人でトライしても、ステップを踏んで学習できる構成です。
手持ちのレゴとも組み合わせられるし、ご家庭でも活躍するんじゃないでしょうか。
第1回目の「えど参る！」は、話題のmicro:bitを搭載した 電気の利用実験ボードFWB（ケニス）を使って、電気の点灯制御実験にチャレンジします。
電気の利用実験ボードFWBとは
コンデンサや電池ボックスがついた回路基板にmicro:bitを搭載したもので、第6学年 理科「電気の利用」の発展学習に特化したキットです。 ※もちろんmicro:bit単体でも、様々なプログラミング学習に利用できますよ。
セットは、FWB（本体のみ）／FWB-M（micro:bit付）／FWB-S（フルセット）と3種類あります。
micro:bitをお持ちでない方は、FWB-M（micro:bit付）またはFWB-S（フルセット）をご購入ください。FWB（本体のみ）は、FWB（本体のみ）はmicro:bitは付属しておりません。
・電気の利用実験ボードFWBを使用して、暗ければ点灯、明るければ消灯する照明を作成してみる
・電池の代わりに、手回し発電機で作り、コンデンサーに貯めた電気を使ってみる
さ～、まずは内容確認からです。実験に利用するのは、手回し発電機や台付の豆電球・LED電球等の実験セットが付属している「FWB-S（フルセット）」です。
次に、対応ソフトウェアを整えます。対応ソフトは、Microsoft MakeCode。
ブラウザ上で動くプログラミング環境なので、インストールの必要はありません。まずはブラウザを立ち上げてMakeCodeを検索して下さい。
MakeCodeではブロックを使ったビジュアルコーディング（スクラッチのようなもの）を使いコードを作成していきます。
MakeCodeがブラウザに表示されましたか？ micro:bitを選択し、新しいプロジェクトを作成します。
立ち上がった画面を眺めてみると、左側にmicro:bitの画像が表示され、中央には「基本」「入力」「音楽」…とブロックのカテゴリ一覧が並んでいます。
カテゴリ内のブロックを見てみると、……。 どれを使っていいのか見当がつきません。
しかも電気の利用で使う「点灯」「消灯」みたいなブロックもありません。どうすればいいんでしょうか……。
いきなり挫折感が漂ってしまいましたが、プラグインが必要とのことで、rkkプラグインを追加することで「電気の利用」というカテゴリが作成されました。
右上の歯車（設定）を押すと、アコーディオンメニューが広がるので、その中の「拡張機能」を選択します。
拡張機能の画面では、虫眼鏡のマークの検索フォームが表示されていますので、そこに以下のアドレスを入力します。
https://github.com/tfabworks/pxt-rkk
すると、RKKというプラグインが表示されますので、選択してください。 選択後、自動的にプラグインが追加されます。
利用実験ボード（基板）とPCまたはタブレットをUSBケーブルで接続します。
※接続されるとデスクトップにフォルダが自動生成されます。
次に電気の利用実験ボード（基板）と台付の豆電球をみのむしクリップ付リード線で接続します。
赤（＋）は赤（＋）、黒（－）は黒（－）どうしを繋いでください。
そして、電池ボックスの電源をオンにします。
これで準備は整いました。 そしてついにプログラミングです。
では、これから暗ければ点灯する、明るければ消灯する自動照明のコードを作りたいと思います。
ざっくり、作ってみました。（左のコード）
ちなみに右のコード「棒グラフを表示する 値（蓄電量） 最大値（1023）」はmicro:bit本体の表示画面に棒グラフで蓄電量を表示させるためのもので、これがないと蓄電量が分かりません。
※Microsoft MakeCodeのステージに配置されたコードは、センサーやディスプレイで干渉しなければ複数のコードが同時に動きます。
完成したコードを電気の利用実験ボードに送信して実機確認です！
ですが、ここからの手順が少し面倒です。
まず「ダウンロード」のボタンを押すと以下の画面が表示されます。
ここではmicrobit-電気の利用デモ.hexというファイルが作成されました。
これ（microbit-電気の利用デモ.hex）を、4で自動生成されたフォルダにドロップインします。
コードは正常に動作するでしょうか？
お～～！棒グラフが表示されました！
手でmicro:bit上の光センサーを覆うと、お～～！豆球が付きました！！ 成功です！
では、電池ではなくコンデンサーに作って貯めた電気で、豆電球が点灯するでしょうか？
今度は手回し発電機の出番です。
電池ボックスの原電をオフにして、手回し発電機とコンデンサーをみのむしクリップ付リード線で接続します。
ここからがけっこうしんどい…。回します。そしてひたすら回します。
するとmicro:bitのディスプレイの棒グラフが上にどんどん上がってきます。面白い！
子供だったらとても喜ぶんだろうなと、光景が目に浮かびます。でも、大人は辛いです！
満を持して、手でmicro:bit上の光センサーを覆うと…
ガーーーーン。豆電球つきません…。
よく見たら一瞬付いたような、小さく光っているような…。う～～んっ…なんだこりゃ。
何やら、豆電球の消費電力が思った以上に大きいようです。 で、LED電球に付け替えて実験すると…
お～～！制御成功です！豆電球では電力が足りなくても、LED電球なら大丈夫なんですね！！
これで暗ければ点灯する、明るければ消灯する自動照明が完成しました！
ヒヤヒヤしましたが、失敗しながら理由を考えていく、プログラミング的思考力の醍醐味を味わえた実験でした。
そして、最後にうまくいったときの達成感、素晴らしいですよ。 是非授業でも活用していただければと思います！