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情報工學科 河並研究室、一般社団法人FAP、合同會社DMM.comが共同開発したSTEAM教材が、プログラミングスクールで使用開始へ。ドローンのコントローラ開発や「おもちゃハック」を通してSTEAMを學ぶ

金沢工業大學情報工學科の河並崇準教授の研究室(専門 組込みシステム、IoT)は、一般社団法人FAP(石川県金沢市)、合同會社DMM.com(東京都港區)との共同研究で、STEAM教育とプログラミングに関する教材を開発してきました。この度、この教材と、河並研究室が獨自開発した教材を使用したプログラミングスクールが10月から開講します。

共同研究の経緯、プログラミングスクールでの教材の活用

河並研究室、FAP、DMM.comの三者は、令和元年5月1日から共同研究を開始し、STEAM教育とプログラミングに関する教材開発を進めてきました(未來トップクリエーターの養成を目指すSTEAM教育に関する研究と教材の開発)。プログラミングを中心にSTEAM領域を同時に學ぶことができる教材を目指すもので、2020年度には「教育用ドローンを用いた教材開発」と「VRゲームコントローラを題材としたプログラミング教材の開発」を行いました。

2021年10月2日(土)に金沢ビーンズ(石川県金沢市鞍月5丁目158)でプログラミングスクール「ふれて!あそんで!學べる!プログラミングクラブ。」が新たに開講し、共同研究で開発した獨自の教材などが用いられます。また、河並準教授、研究室の學生3名も講師として、北陸大學、金沢大學の學生講師とともにプログラミングスクールの運営に攜わります。

共同研究で開発したドローンを用いた教材や、これまで金沢市キッズプログラミングスクールなどで展開していた「おもちゃハック」の教材などを使用します。

教育用ドローンを用いた教材(※共同研究)

ドローンの専用コントローラをブロックプログラミングが可能なカードサイズのマイコン「micro:bit(※)」で作り、ドローンでコースをクリアすることをめざす教材です。ブロックプログラミングとは、動作や條件などが記載されたブロックをつなげてプログラムを作成する手法のことで、文章を書かずともブロックをつなげることでプログラミングが可能です。河並研究室ではマイコン「micro:bit」で使えるドローン制御用のオリジナルブロックを開発しました。これにより、簡単にかつ自由自在にドローンのコントローラを開発することができます。

教材としては、複數の難易度のドローンコースを用意しており、これらのコースをクリアするために、ブロックプログラミングを使用して、最適なコントローラを開発します。micro:bitにはボタンなどが少ないため、ドローンのすべての動きを割り當てることはできません。どのように飛行するのか戦略をたてながら、コントローラにどう動きを割り當てるのか、組み合わせるのかを考えてプログラミングしていく教材になっています。現在、この教材を利用したコンテストも準備中です。

教材「おもちゃハック」(※河並研究室の獨自開発)

STEAM領域の學びを目的として、おもちゃにマイコンなどを組み込んで改造する教材「おもちゃハック」を開発しています。過去に遊んだことのあるおもちゃに手を加えることで、子どもや大人の興味が持続し、學習意欲を高める効果があります。具體例として下記があります。

1.マイコンを使った鉄道玩具の自動運行

鉄道玩具にマイコンmicro:bitを組み込み、列車を自動運行させます。受講者は、光センサーを使って列車の位置を検出し、車両を止めるためのストップレールのレバーや分岐ポイント切り替えをサーボモーターで制御します。體験を通して、マイコンや光センサー、サーボモーターなどの挙動と実例を學ぶことができるほか、機械工作も行います。複數日に渡って學ぶコースや、上級者向けのコースでは、さらなる改造として、狀態遷移図の作成や、2つの列車を互いに衝突させないように制御する方法などを學ぶことができます。

2.ぬいぐるみの改造

パペット(手人形)をマイコンと3つのサーボモーターで制御するというおもちゃハックです。マイコンの光センサーと加速度センサーに反応してサーボモーターを動かし、パペットに動きを與えるという改造を行います。中學生向けには、AIによる畫像認識を組み込んだ內容の教材も作成しています。

プログラミングスクール「ふれて!あそんで!學べる!プログラミングクラブ。」について

「T-KIDSシェアスクール 金沢ビーンズ(明文堂 金沢ビーンズ 3Fイベントルーム)」內にて、2021年10月2日から開講されるプログラミングスクール。コースは2種類で、4歳(年中)~小學2年生までが対象で親子で參加する「ビギナーコース」と、小學3年~小學6年生(子どものみで參加可能)までが対象のアドバンスコースが用意されています。

金沢工業大學?FAP?北陸大學?金沢STEAM研究會らで作成する獨自の教材を使用し、カリキュラムはロボットアーム、AI、ドローン、IoTなどのプログラミングに加えて、3Dプリンタを使用したものづくりなど多岐にわたる內容となっています。

◇オープン記念!體験會「まとめて習い事體験!「あそまなびフェス」」を実施

今秋の「T-KIDSシェアスクール 金沢ビーンズ」開校に先駆け、オープン記念イベントとして、そのプログラムを體験できるイベント「あそまなびフェス」が開催されます。

*日程 : 9月23日(木?祝)、25日(土)

*場所 : 金沢ビーンズ 3Fイベントルーム(石川県金沢市鞍月5丁目158)

*參加費 : 無料

*予約 : https://tkids.tsite.jp/kanazawa/

*プログラム : 「ふれて!あそんで!まなべる!プログラミングクラブ。」は、2回開催され、9月23日(木?祝) ①10:00~11:00(対象:年中~小學2年生対象、親子參加)、②13:00~14:00(対象:小學3年~小學6年生)のみとなります。

*主催:T-KIDS株式會社 / 協力:株式會社明文堂プランナー / 後援:金沢市、北國新聞社

※ micro:bit(マイクロビット)について
イギリスのBBC(英國放送協會)が主體となって作った教育向けマイコンボードです。英國では11歳?12歳の子供全員に無償で配布されており、授業の中で活用が進んでいます。 日本でも、プログラミング必修化をきっかけに學校での導入が進んでいます。

※ STEM教育
アメリカのオバマ政権以降本格化した教育手法です。子供の頃から「科學(Science)」、「技術(Technology)」、「工學(Engineering)」、「數學(Mathematics)」)をプログラミングとともに統合的に學習することで、創造力に優れた人材をより多く育成し、國際競爭力の強化に結びつけることを目的としています。「STEM」は後に「蕓術(Art)」が加わり「STEAM」とも言われます。

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