直進と回転

1.準備

• EV3 Classroom アプリの生徒用資料を読み、学習課題をよく理解しておきましょう。
• エンコーダ付きモーターの仕組みと、車輪つきロボットでどのように使用されているかについて調べておきます。
• このレッスンでは、ドライビングベースが走行した距離を測定するのにメジャーが必要です。
• 必要に応じて、アプリに入っている導入用資料を使いながらレッスンを計画します。これにより、生徒が教育版レゴ^® マインドストーム^® EV3に慣れることができます。
• このレッスンを完了するには、導入用アクティビティ「ロボットを動かそう」のドライビングベースを組み立てておく必要があります (所要時間約30分)。

2.興味付け (10分)

• このユニットのビデオを見て、「ディスカッションを活性化させる」セクションのアイデアを参考に、生徒の学習への関心を喚起します。
• 生徒にペアを組ませます。

3.探求 (15分)

• 生徒がテキストに用意されているプログラミングスタックを使ってドライビングベースの動作を試す時間を設けてください。
• どのような回転動作があったか、生徒に説明してもらいましょう。
• プログラミングスタックを入れ替えて、異なる動作を試すよう促してください。

4.説明 (10分)

• プログラムの各ステップを計画することの重要性についてディスカッションを促します。
• 疑似コードとは何か、プログラムを計画するうえでどのように役立つかを説明します。

5.仕上げ (10分)

• ドライビングベースを84 cm前進させる方法を考えるよう指示します。
• 清掃の時間も忘れずに確保してください。

6.評価

• それぞれの生徒に取り組みを評価して伝えます。
• 評価の際は、以下に提示するルーブリックを参考にすると良いでしょう。

自律走行ロボットは、一般的なタイプの移動式ロボットです。家庭用の自律走行ロボットはまだ普及していませんが、世界中の工場や倉庫でタスクの自動化に利用されています。あらゆるタイプの車輪付きロボットに求められる最も基本的なタスクは、モーターを使って制御された正確な動作を実行することです。

このユニットのビデオを見て、タスクの自動化において車輪付きロボットが果たす役割についてのディスカッションを促してください。以下のような質問をしてみましょう:

• 車輪付きロボットが特定のタスクを実行できるようにするには、どのようなデザインやプログラムにすればよいでしょうか？
• どのような動作を行う機能が必要でしょうか？
• 人間の従業員と一緒に安全に作業するにはどうすればよいでしょうか？

組み立て説明書

• ドライビングベース

ドライビングベースは使用後も分解せず、完成した状態のまま保管しておきます。

メインプログラム

解決方法

学習に困る生徒が多い場合は、次のように学習方法を工夫してみましょう:

• プログラミングブロックの各パラメーターによって制御されているものについて説明する時間を長めに設ける。

この学習で物足りない場合は、次のように学習方法を工夫してみましょう:

• ドライビングベースが8の字や生徒の名前のイニシャルなど、何らかの文字や数字を描きながら走行するようプログラムさせる。
• 様々な回転動作を必要とする障害物コースを作る。

この学習におけるルーブリックの例
次のルーブリックを参考に、評価規準や判定基準を作成しましょう。
1.課題を部分的にこなした。
2.課題を十分にこなした。
3.期待を上回る達成度であった。

以下の成功基準を使用して、生徒の進度を評価します。

• 制御された動作を実行するための適切なブロックを選択することができる。
• ブロックのパラメーターを段階的に変更することができる。
• 適切な動作ブロックを組み合わせてプログラムを作ることができる。

自己評価
それぞれの生徒に、自分の成果に最もよくあてはまるレベルを選ばせます。

• ブロンズ:1つの方法でドライビングベースを動かすことができた。
• シルバー:いくつかの異なる方法でドライビングベースを動かすことができた。
• ゴールド:ドライビングベースを84 cm前進させるプログラムを作ることができた。
• プラチナ:数学の知識を使い、ドライビングベースを正確に84 cm前進させるプログラムを作ることができた。

言語能力の発達を促すために、生徒に以下のタスクに取り組んでもらいます:

• 以下のオプションをすべて試し、最も正確に2メートルの距離を移動できるものを特定する:
• 秒数を使った移動
• 角度を使った移動
• 回転数を使った移動
• どの状況でどのオプションを使うか、またその理由を文章にまとめてもらいます。

注:これにより、さらに長い授業をすることができます。

この授業を楽しむことができた生徒は、以下の進路について興味がある可能性があります。

• コンピュータープログラミング
• 科学、技術、工学及び数学（科学技術）