【学習】レゴで学ぶ小学生のプログラミング教材

2020年クリスマスの半月ほど前、甥っ子(小3)のママ(私の姉)からクリスマスプレゼントはコレにしたいと相談されました。

教育版レゴ®マインドストーム®EV3


レゴで作ったロボットに制御コンピューターやモーターなどを取り付け、プログラムした動きをさせるという学習教材です。




レゴとマサチューセッツ工科大学との共同開発なんだとか。




レゴなので作れるロボットは何種類もあります。
ロボットと言ってもガンダムのような物ではなく、工場で動いている工業用ロボットの方がイメージに近いですね。


甥っ子は最初はコチラの「 玩具版 」が欲しかったようですが、

両親と対話を重ねた結果、長く勉強に使える「教育版」で納得したとの事。

小学校でもプログラミング授業が始まるし、今も月に一度のプログラミング教室に通ってるようなので「玩具よりちゃんと勉強したい」と言ってスンナリ納得したんだとか。


姉からの相談というのは、コンピューターに強い私に吟味を頼むものではなく、5万円するので両親だけでは厳しいから祖母、叔父、叔母総出で出資してくれ、ということ(笑)

甥っ子に甘々な親戚一同なので出資は惜しみませんが、高額ゆえにママが「お年玉と誕生日プレゼント(1月が9歳の誕生日)も含めてこれだよ」と本人にも言い含めてるうえに、コチラも「お年玉も誕生日も何もしないで」と釘を刺されましたが…、まぁ、それは可哀想なのでね。

甘々な親戚一同はそんな言いつけは守りません(笑)


さて、クリスマス後の年末に甥っ子がウチに泊まりに来ましたが、早速セット一式を持ってきていました。

甥っ子の両親ともコンピューターには弱く、最初から私にサポートしてもらう目論みだった様子(笑)


まぁ、私もこういうのは好きなのでね、早速やってみましょう。



 ロボット組み立て

大きなボックスにまとまって入っています。


中には説明書などの書類が一式。


部品が多いのでまずは分類からです。


赤いトレイに部品の絵が描かれたシールを貼って、間違えないように分類します。


作るロボットを決めたら、説明書を見ながら組み立てていきます。



どうも甥っ子は性格が雑なのか、良く言えば大らかなのか、部品の向きとか差し込む穴の場所とか気にせず思うまま差しこんでは戻るという事が多いです。


間違えても横から手出しせず(口はうるさく出しますが(笑))少しずつでも自分の手で頑張らせます。



制御コンピューターからLANケーブルを各モーターに接続してコントロールできるようにします。


様々なパーツを接続して、動かすロボット部分は完成です。



 プログラミング

次に、このロボットにどのような動きをさせるかをプログラミングします。
アームの上げ下げと物を掴む、左右の移動、といった動きになります。



プログラミングと言っても英数字がズラズラ並んだ訳の分からない物では無く、「動き」とその「詳細」、動く「順番」をどのように組み合わせていくか、というプログラムの考え方が重視された物になります。



青いバーが動き、「B」と書かれているのがモーターを識別するID。
赤いバーは処理を一纏まりにして名前を付けて部品化します。
黄色のバーは処理スタート。
終了のまでの間に処理を並べていきます。

上の四角や丸の記号はセンサーです。
たとえば3と番号が振られた電球のようなマークは「照度センサー」。
明るさを測定します。
「明るさが70%になるまで向きを変える」というような使い方をします。


アームを動かして物を掴むためには最低でも

・手を広げる
  ↓
・アームを下げる
   ↓
・手を閉じる(この時に物を掴む)
   ↓
・アームを上げる
   ↓
・アームを横に動かす
   ↓
・手を開く(置く)
  ↓
・最初の位置に戻す

という工程が必要です。
これらをさらに「動くスピード」とか「何秒待ってから」とか「アームがどうなったら止める」とか細かい指定を加えていきます。

上の画像では
・Bモーターのスピードをどうするか → 49%
とか
・Bモーターをどっち方向に回すか → 時計回り
といった事を決めています。


モーターを止める条件で甥っ子と私が失敗したのは、
「モーターを540度(1回転半)回す」という指定をしようとして「モーターを540回回す」としてしまった事。

モーターにパーツが付いていなければ問題なく回り続けたんでしょうけど、様々な部品が付いた状態だと「これ以上回らない」というところでガガガガガ!と凄い勢いで軋み始めます。
壊れるんじゃないかと心底ビビりました。
慌ててる時ほど停止ボタンにマウスが合ってくれない(笑)

まぁ、そんな失敗を経験するのも必要な事です。



まずは「アームを上げる」ところから始めましたが、
・思い通りのスピードで上がること
・狙ったところで止まること
をするだけでも一苦労でした。


ここに辿り着くのも、ブロックを組み立て始めてから2日、長い道のりでした。
甥っ子は自分の力でロボットが動かせた事に大喜び、ばぁちゃんを呼んできて得意気に動かして見せています。

失敗の体験と成功の体験。素晴らしい事です。

こうして1つ理解すれば後は子供の吸収力と応用力。
「こういうこと出来る?」とか「こうやってみよう」とか言って自分の思った事を試すようになっていきました。




 完成

そして出来上がりがコチラ。

ティッシュを丸めてゴミ箱まで運ぶ「ゴミ捨てロボ」誕生の瞬間です。


8歳児でもボタンを押すときに「ポチっとな」って言ってしまうとは…(笑)
偉大なり、タイムボカンシリーズ。

ティッシュで成功した次はみかんの皮を持たせようとしてるのを見て「重たいからダメだろう」と思っていたらちゃんと掴んで箱に落としてました。
大人の先入観というのは気をつけないと子供の芽を摘んでしまいかねないですね。



今回は基本となるスターターセットを購入しましたが、数種類のロボットを組み立てられます。
拡張キットを買うともっと出来る事が広がるようですが、あとは本人次第かな…。

これがキッカケで「ロボコン」に出場、なんて事になったら凄い事だ。



少々お値段が張るので気軽に人に勧められませんが、子供が楽しんで学習できるのは非常に良い教材だと思いました!
小学校でもプログラミングの授業が始まるし、親子揃って同じ作業をできるのも良いと思います。
気になる方はご検討ください!

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