教育版 レゴ マインドストーム EV3 基本セット

直進と回転

ドライビングベースを使い、制御された正確な動作を実行させます。

45~90分
入門
小学校高学年・中高
教師用サポート

学習内容:

*ドライビングベースで制御された動作 (例:直線動作、信地旋回、曲線動作) を実行する方法を学ぶ

組み立て説明書

このレッスンは以下のOSでお使いいただけます:
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中学校
技術・家庭

  • C エネルギー変換の技術:(2)エネルギー変換の技術による問題の解決
  • D 情報の技術:(3)計測・制御のプログラミングによる問題解決

総合的な学習の時間

  • (1)探究的な学習の過程において,課題の解決に必要な知識及び技能を身に付け,課題に関わる概念を形成し,探究的な学習のよさを理解するようにする

高校
情報

  • 情報Ⅰ:(3)コンピュータとプログラミング
  • 情報Ⅱ:(5)情報と情報技術を活用した問題発見・解決の探究

総合的な探究の時間

  • (1)探究の過程において,課題の発見と解決に必要な知識及び技能を身に付け,課題に関わる概念を形成し,探究の意義や価値を理解するようにする

Lesson Plan

レッスンプラン

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。

ディスカッションを活性化させる

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。

Video preview

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?

組み立てのヒント

組み立て説明書

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。

プログラミングのヒント

メインプログラム

解決方法

個別化

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。

学習評価

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。

国語の発展課題

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。

職業適性

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)
教師用サポート

学習内容:

*ドライビングベースで制御された動作 (例:直線動作、信地旋回、曲線動作) を実行する方法を学ぶ

組み立て説明書

このレッスンは以下のOSでお使いいただけます:
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中学校
技術・家庭

  • C エネルギー変換の技術:(2)エネルギー変換の技術による問題の解決
  • D 情報の技術:(3)計測・制御のプログラミングによる問題解決

総合的な学習の時間

  • (1)探究的な学習の過程において,課題の解決に必要な知識及び技能を身に付け,課題に関わる概念を形成し,探究的な学習のよさを理解するようにする

高校
情報

  • 情報Ⅰ:(3)コンピュータとプログラミング
  • 情報Ⅱ:(5)情報と情報技術を活用した問題発見・解決の探究

総合的な探究の時間

  • (1)探究の過程において,課題の発見と解決に必要な知識及び技能を身に付け,課題に関わる概念を形成し,探究の意義や価値を理解するようにする