ホッパーレース

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 (25分)

• ホッパーのモデルを組み立てます。組み立て作業は2人1組のペアで取り組ませます。
• ホッパーがどのように動くか、プログラムを実行させます。
• 新しい脚のプロトタイプを組み立てさせて、ホッパーをさらに速く前進させます。移動のためにタイヤは使ってはいけないことを強調します。

4.説明する (5分)

• 生徒にホッパーの動きを改善させるためにどんな方法を使用したのか、ディスカッションをさせましょう。

5.詳しく考える (10分)

• スタートとゴールをレゴブロックで作り、テスト用のコースを準備します。
• 最終レースの前に、5分間でモデルのテストや改善を行わせます。
• 時間に余裕があれば、生徒に、ブロックや教室にあるもの、他の素材を追加して、それぞれのホッパーに特徴を付けさせましょう。テスト用のコースにブロックを置くことで、歩きにくいコースを作るのもよいでしょう。
• 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

以下のような質問をして、プロトタイプの作成について、ディスカッションを始めます。

• プロトタイプとは何でしょうか?
  *解決方法がいくつかあると、どのようなメリットがあるでしょうか?
• プロトタイプを作る前に、どのような方法でアイディアを生み出しますか?
• アイディアを元にプロトタイプを作ったことはありますか?どのようにしましたか？

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。

独自の解決方法を作成する
問題の解決方法は無限にあります。このレッスンは、枠にとらわれず生徒に考える機会を与えます。生徒が自分だけの解決方法を見つけられたら、別の解決方法を見つけさせましょう。

先生とレースを行う
先生のホッパーと競争させます。どのようにして速く動作させることができるのか。また、ホッパーに特徴を与えることができるかを示しましょう。

影響を与え合う
生徒に一番よくできたプロトタイプを共有させます。そうすることで、ホッパーを組み立てる際のやる気が向上し、プロトタイプを作成する回数が増加します。

さらに改善するために以下のような要素について提案します。

• 脚や歩幅の長さ
• モーターの速度
• 歩行する面 (なめらかな机の上では摩擦が減少します)

メインプログラム

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。

• アイディアタイマー* のレッスンを使用して、 * アイディアを生み出します*。

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。

• スタートとゴールの間にブロックを置いて、テストコースに起伏をつけます (レースの条件を変更します)
• 数学または国語の発展課題を組み込む

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。

• 生徒は解決しようとしている問題について説明することができる。
• 生徒は問題解決のために様々なアイディアを生み出している。
• 生徒は、問題に関する複数の解決方法を考案した。

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1つの動く脚のプロトタイプを作った。
• 黄色2つ以上の動く脚のプロトタイプを作った。
• 紫色プロトタイプを数回変更し、ホッパーの動きを良くした。

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。

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、生物の構造をまねするものづくり（生物模倣科学）に関するプレゼンテーションをさせます。
• 生徒に、ホッパーの構造で動物の動きを模倣している部分を尋ねる。

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。

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。

• 生徒にホッパーの速度(cm/秒)を調べさせる。
• 生徒に、ホッパーの速度の方程式を計算させる。

  距離 = 速度 * 時間

• 生徒にホッパーが8、16、24秒後に進む距離を予測させる。

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。

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。

• 情報サービス業
• インターネット関連業
• 自動車技術