教員養成課程 技術教育専攻 (技術教育講座)
光永 法明
プログラミングと電子回路の初学者に
向けた教材・教具の研究
プログラミングがますます重要に
• ユニバーサルデザインからパーソナルデザインへ
• 個人に合わせてソフトウェア面(プログラミング)からカスタマイズ (使う人がプログラムを書く: end user programming)
• 一般教育としてもプログラミングが重要に(中学校 技術・家庭科 技術分野での取り扱いが始まる)
楽しめること、目的に近いことでプログラミングを学ぶ助けになる教材・教具
RoboCup Jr.サッカー向けテキスト
インタプリタ型言語iArduinoの試作
RoboCup Jr. サッカーチャレンジ
マイコンを使った電子工作の広がり
RoboCup Jr. : 次世代の技術の担い手を育てる国際競技会
年齢: 19歳以下、小学生も
ロボットは自律型: ロボットはプログラムで動作、試合中の操作不可
ロボット・プログラムの規定: 参加者が自ら作成
サッカーチャレンジ: 2台対2台で赤外線発光ボールを使った競技
コンピュータ(マイコン)を実世界につなぎプロトタイプや作品として
気軽に作成しようという動きが、デザイン系の分野からも
デザイン系,工学系の双方でArduino(マイコンボード)などを中心に
広がり
©ロボカップ日本委員会
©ロボカップ日本委員会
iArduino の開発
テキストの試作
RoboCup Jr. サッカーチャレンジへ参加したい子どもたち向
初学者やデザイン等を専攻する学生向けのマイコンボー
けの自習用テキストを作成。はじめてのロボットプログラミ
ドArduino上で動作するインタプリタ型言語を開発。インタラ
ングから試合まで。(山形慎平、「ロボカップジュニアに参加 クティブにマイコンを操作することで気軽に扱えるようにす
する小学生を対象とした自律型サッカーロボットに関する教 るとともに、プログラムの動作の理解を助けることが狙い。
材の開発」平成23年度卒業論文)
解答例
②2m 先でピッタリ止まらせよう
考えてみよう
2m 先にある印でピッタリ止まるにはどうしたら良いでしょう?
⑩試合をしよう
①まっすぐ走らせてみよう
考えてみよう
考えてみよう
試合で攻撃をするにはどうしたら良いでしょう?
ロボットをまっすぐ走らせるにはどうしたら良いでしょう?
使うアイコン
ボールセンサは CN1,左のタッチセンサは
CN3,右のタッチセンサは CN4,カラーセン
サは CN6 につながっています。
ボールセンサ、タッチセンサ、カラーセン
サが反応した時にロボットがどんな動きを
したら良いかを考えて指令します。
使うアイコン
LとRに続く値で速度を指定します。
(説明書 p.3)
使うアイコン
ヒント
今までにつくったプログラムを合わせてみよう
ボールの見つけ方やセンサの使い方をうまく組み合わせてボールをゴールに入れられる
このアイコンで次のアイコンを実行するま
このアイコンでモータの回転を指令します。
ようにしましょう。ボールセンサとカラーセンサが両方反応しているときは、前進する速
での時間待ちを指定します。
LとRに続く値で速度を指定します。
度を速くするとシュートになります。
(説明書 p.4)
(説明書 p.3)
ヒント
左右のタイヤの速度を調節してみよう
LとRに続く値を 0 にすると止まります。
(説明書 p.3)
LとRに続く値を同じにするとまっすぐ走るように思われます。けれども、左右のタイ
ヤのちょっとした向きの違いやモータのばらつきなどがあるためまっすぐ走らないことが
あります。そういう時は左右の値を少し変えてみましょう。短い距離だとまっすぐかわか
りにくいため、ある程度長い距離を走らせてみましょう。
解答例
右がマイコンボードArduino。左のウィンドウがiArduinoを
利用している様子。、対話的に要素(式の計算や動作)を確
かめることで、理解しやすくなることを期待している。
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