月面基地

• プロジェクトと関連する教員アシスタント用教材を読みます。
• プロジェクトの導入方法を決めます。例えば、プロジェクト用ビデオや独自の教材を利用します。
• このプロジェクトの最終目標を決めます。例えば、子どもたちの発表内容に対する評価基準や、どのようなことを記録するべきかを明確にします。

トピックの紹介： ビデオか独自教材を使用する

月は地球の天然の衛星です。人類が行くことのできる最も近い場所です。月や火星などほかのわく星に基地を建設することは人類が追い求める夢です。人類は既に月に行っているため、いくつかのミッションは解決されています。しかし、最終目標を達成できる前に解決しなければならないミッションもあります。例えば、宇宙空間で物を運ぶミッションです。

ロケットは人と物資を宇宙に送るために利用されます。宇宙での宇宙飛行士の任務を軽減するため、多様な機能を持つロボットが開発されています。例えば、自分で移動したり物をつかんだりするようにロボットをプログラミングしています。月で使用するロボットの設計は地球で始まり、ロボットを宇宙に送る前に動きをテストし、設計を調整します。

グループディスカッション時の発問
1.月にどうやって荷物を送れるでしょうか？
ロケットを使って月やほかの場所に物を送ることができます。

2.荷物を月に安全に着陸させるには、どんな方法がありますか？荷物を安全に着陸させるために、パラシュート、風船、ロケットなど色々な方法が発明されてきました。しかし、月の大気は大変薄いため、パラシュートは有効な方法ではありません。

3.月に基地を建設する良い方法は？
人間が行うには危険すぎる作業では、ロボットを使います。

組み立てとプログラミング
ロボットを組み立ててから、走って回るようにプログラミングします。

小さなパーツを複数使って組み立てるか、自分で組み立てます。

このステップで子どもたちは、ロボットの動きを理解できるようになります。ロボットの動きに馴れるまで、様々なプログラムを自由につくらせて、試行錯誤する時間を子どもたちに与えましょう。

ロボットの動きをコントロールするうえで、モーターの力と時間との関係を理解することが重要となります。例えば、時間が同じ場合、動力レベルを4より10に設定した方がロボットは遠くまで行けます。

このモデルを組み立てる際の注意事項：
• 前輪の方が後輪より大きい
• モーターのワイヤーが、動くときに邪魔にならないようにします
• タイヤをハブに正確にはめこむ

チームでの組み立て（オプション）
余分にブロックがある場合、チームや各メンバーがロボットの一部を分担して組み立てれば、完成するまでにかかる時間を短縮できます。

• 子どもAはステップ1～23を組み立てる
• 子どもBはステップ24～41を組み立てる

解決策のプランを立てて試す
• ロボットが最初の月面基地モジュールにたどり着くルートを定めます。
• 最初のパーツに進むようにロボットをプログラミングします。

解決策を試し、修正します。
• ロボットが最初と2番目の月面基地パーツにたどり着くルートを計画します。
• ロボットが最終目的地にたどり着くルートを計画します。
• 以下のルートに沿って進むようにロボットをプログラミングします。

子どもたちは、学習中に得た情報を１，２時間かけてまとめます。 チームごとに、どの力に重点をおいて発表するかを教員が依頼します。もしくは、子どもたちに決めさせます。（複数可）。

• 課題を解決するために、どのような戦略を立てたかの説明をさせます（問題点を分ける）
• 月のモジュールを回収するロボットのビデオ（試行錯誤）
• 子どもたちが結果を説明するビデオ映像（発表・プレゼンテーション力）
• プログラムの文字列のスクリーンキャプチャ（プログラミング）
• 自作プログラムの説明（プログラミング）
• プロジェクト中に実施した複数の実験の写真と説明（発表・プレゼンテーション力）

各チームが解決策の事例発表できる場を設けます。

このプロジェクトは次の条件をいくつか加えてもっと難易度の高いものにできます。
• 複数のモジュールを使う
• 軌道の完成に1分間の制限時間を設ける
• ロボットは軌道にある間、90度しか回転させてはいけない

以下の算数に関連する問題を解くことができます。
• パーツのうち2つは月面に完璧に着陸しました。ほかの2つのパーツは 前の2つと平行に、1列に着陸しました。パーツが着陸したと考えられる場所を示して、これらを回収するようにロボットをプログラミングします。
• 2つのパーツは20cm間隔で着陸しました。ほかのパーツも2つ着陸し、合計4つのパーツで長方形ができました。外周は60cm未満です。パーツが着陸したと考えられる場所を示して、これらを回収するようにロボットをプログラミングします。
• 2台のロボットで4つのパーツを回収する必要があります。2台のロボットは基地に同時に到着しなければなりません。
• オリジナルのパーツを組み立てて、月面基地の組み立てに関して独自のミッションを作成します。