レゴ® エデュケーション SPIKE™ プライムセット

デバッグ

ある物がなぜ動作しないのかを理解し、直します。

45~90分
入門
小学校高学年・中高
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レッスンプラン

1.準備

  • *レゴ・®エデュケーションSPIKEアプリの生徒用教材を読み、学習課題をよく理解しておきましょう。

2.取り組む (5分)

*次ページ「ディスカッションを活性化させる」セクションの「アイディア」を参考に、生徒の学習への関心を喚起します。

    • ビデオを使って取り組む学習課題の説明をします。

3.調べる (35分)

  • コンピューター数値制御装置を組み立てます。組み立て作業には2人1組のペアで取り組ませます。正常に動作しないモデルであることに気をつけます。
  • プログラムを実行して、気づいた問題を修正させます。
  • 問題とその解決方法を文書化させます。

4.説明 (10分)
*情報の共有を促します。生徒に、発見した問題や思いついた解決方法について話し合わせます。

5.詳しく考える (25分)

  • 各ペアに、モデルやプログラムを修正して、コンピューター数値制御装置を改良させます。
  • 生徒に改良した点について共有させます。
  • 忘れずにクリーンアップのための時間をとりましょう。

6.評価する

    • それぞれの生徒に身に付いた力を評価して伝えます。
  • 評価の際は、下で提示しているルーブリックを参考にしてください

ディスカッションを活性化させる

以下のような質問をして、繰り返すことや物の修理することについてディスカッションを始めます。
*何かが壊れた時、どのような反応をしますか?

  • 何かを修理するとき、最初に何をしますか?
  • 最近何か修理しましたか?どのように問題を見つけましたか?
  • コンピューター数値制御装置とは何ですか?何のために使うものか知っていますか?

また、全員に学習課題を明確に把握させるため、このビデオを生徒に見せましょう。

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組み立てのヒント

組み立て作業の分担
各ペアの組み立て作業を分担して、全員が積極的に参加できるようにします。

  • 生徒 A: コンピューター数値制御装置の上部
  • 生徒 B: コンピューター数値制御装置の下部とニードル
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デザイン済みの形
このレッスンではA4の白い紙を使用することもできますが、テンプレートのPDFも提供しています。これらのシートを使用すると、生徒はコンピューター数値制御装置が正しく作動するかどうかがわかります。

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用紙の読み込み
紙の読み込み方法はこちらです。

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問題を見つける
コンピューター数値制御装置のモデルには、プログラムが正しく動作するために修正しなければならない4つの問題があります。

  1. 用紙送りのホイールがないため、Y軸が正しく動作しない。
  2. CNCマシーンの上部が下部に正しく装着されていない。
  3. 用紙送りのギアが逆になっているため、用紙がコンピューター数値制御装置に入るタイミングが早すぎる。
  4. 鉛筆が装着されていないので、X軸が正しく動作しない。
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簡単な修理方法
これらの問題には簡単な修正方法があります。ただし、このレッスンの目標は、生徒が自分で解決方法を見つけることにあるという点を忘れないでください。

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装置の改良
生徒はカラーセンサーを追加することで、装置を改良することができます。

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プログラミングのヒント

メインプログラム

SPIKE Invention-Squad Broken Step03-Program ja-jp

解決方法

SPIKE Invention-Squad Broken Teacher Solution ja-jp

差別化

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。

  • 生徒が問題の修正に使用できるブロックを提案します。
  • 改善について簡単に評価できるように、全員に同じ改良方法に取り組ませます。

**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。

  • 生徒に、プリンターで曲線などの複雑な形を描かせます。
  • 生徒に、Z軸を追加してこのモデルを3Dプリンターに変えさせます。

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.可
2.良
3.優

以下の成功基準を使用して、生徒の進度を評価します。
*生徒は「もの」の機能について説明できる。

  • 生徒は自分の希望と照らし合わせて、「もの」のメリットについて説明できる。
  • 生徒は効果的な議論をすることができる。

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ブロックを選ばせます。

  • 青どのように「もの」が動作するのか説明できる。
  • 黄色どのように物が動作するかを詳細に説明し、その「もの」に何がうまくできるかを強調することができる。
  • 紫色 自分が世界で一番素敵な「もの」を発明したことを、人に納得させることができる。

仲間の評価
次の方法で、生徒が他の生徒からフィードバックをもらえるよう促します。

  • 上記の色付きブロックのスケールを使用し、1人の生徒にお互いのパフォーマンスを評価させます。
  • 次のレッスンで、お互いに建設的なフィードバックをしあい、グループ全体のパフォーマンスを向上させましょう。
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国語の発展課題

国語スキルの発達を取り入れるためには以下の内容を行います。

  • 生徒に直接手助けせずに、カスタマーサポートに電話するというロールプレイを行わせます。

    ▷一人の生徒が問題について説明します。
    ▷ もう一人の生徒はその修正方法について説明します。

注これにより、さらに長いレッスンをすることができます。

数学の発展課題

数学スキルの発達を取り入れるためには以下の内容を行います。

  • 生徒に紙を送るためのギアの比率を調べさせます。
  • 適切な言葉を使って、紙がコンピューター数値制御装置に入る速度をどのように制御するかを説明させます。
  • ギアを交換すると何が起こるかを生徒に説明させます(説明に挑戦させる)。

注これにより、さらに長いレッスンをすることができます。

職業適性

このレッスン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。

  • 金融業
  • 教育・学習支援関連業
  • インターネットメディア業

教師用サポート

生徒は以下のことに取り組みます。

  • 解決方法をデザインする力を評価する。
  • 問題を見つけるために、繰り返し修正する。

レゴ® エデュケーション SPIKE プライムセット
鉛筆

中学校

  • 技術家庭科: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、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             
  • 高校*
  • 情報:情報Ⅰ (3) コンピュータとプログラミング        

生徒用資料

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