レゴ® WeDo 2.0基本セット

リサイクル・ゴミの分別

いろいろなものを、形や大きさなどの特徴に基づいて分類できる装置をデザインしましょう。

120分以上
基礎
小学校
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1. 準備

15-30 分

  • プロジェクトのテキストを読み、やらなければならないことをよく理解する。
  • プロジェクトの導入方法を定める。 WeDo 2.0 ソフトウェアに収録されたビデオか、自分で用意し た教材を使う。
  • 発表と記録に移るパラメーターとなる、プロジェクトの最終成果を定める。
  • 目標を達成する時間が、十分にあることを確認する。

重要
これはデザイン概要プロジェクトです。デザイン方法の詳しい説明については、「WeDo 2.0 を使った 学習カリキュラム」の章をご覧ください。

2. 調べる

30-60 分

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導入ビデオを利用して、以下の内容について、子どもたちに考えさせ、話し合いをさせましょう。

導入ビデオ
資源のリサイクルは、 21 世紀の最も大きな課題の 1 つです。リサイクルは、一度使用された資源を、 もう一度利用できる状態に戻すことができます。継続的にリサイクルを行う人々の数を増やすこと は、簡単なことではありませんが、より効率的な分類方法を考え出すことで、リサイクルの普及に役 立ちます。

  1. 私たちは、同じ場所に、すべてのゴミを捨てる行為を防止する行動を、身につけなければならない。
  2. 多くの場合、リサイクルプロセスの始めに、資源ゴミの分類をしなければならず、資源ごみの多く が、複数の種類が混ざった状態でリサイクルセンターに運ばれてくる。
  3. 人の手または機械によって、資源ゴミを紙、プラスチック、ガラスなどの種類によって分別してま とめる。
  4. 資源ゴミの分別に機械を用いる場合は、いずれかの物質の重量、大きさ、形、磁性などの性質を 利用して処理する。m.
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話し合いのための質問

1.リサイクルとは何ですか?
リサイクルとは、捨てられた資源を新しいものに生まれ変わらせることです。紙、プラスチック、ガ ラスなどが一般的にリサイクルされています。
2.あなたの地域では、資源ゴミは、どのように分別されていますか?
子どもたちと一緒に、資源ゴミが、人の手と機械のどちらによって、分別されているか話し合って ください。家庭でリサイクルをしているか、分別しているゴミがあるか尋ねてください。
3.ゴミを形で分別できる装置を想像してみましょう。
この質問への答えを、デザインプロセスへとつなげていきます。
4.資源ゴミは、どこへ運ばれていきますか?
この質問への答えは、地域によって異なりますが、多くの場合は、各地域のリサイクル施設へ運 ばれ ます。リサイクルできないゴミは、埋め立て地や焼却炉など別の場所に運ばれます。

ノートツールを使って、自分の答えを記録するよう指示してください。

3. 組み立てる

45-60 分

B資源ゴミを分別する機能をもったトラックの組み立てと、プログラミング
組み立て説明書に従って、分別トラックと分別対象の物体を作ります。

1. 分別トラックを組み立てる。
このプロジェクトで使うモデルには、トラックの荷台を傾けるプーリーシステムが使われています。 まず、形が異なる 2 種類の物体が、両方通過できる仕組みを作ります。次に、物体が大きさによって、 分別されるようデザインを改造する課題に取り組ませます。

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2. トラックの荷台をプログラミングする。
このプログラムではまず、トラックの荷台が、完全にリセット位置にあるよう、モーターを一定の方向 に 1 秒間回転させます。子どもたちが、箱を荷台に積む間 3 秒間待機し、機械のサウンドが鳴って荷 台が傾き、箱が地面に落ちます。

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重要
プログラムをうまく機能させるには、モーターの出力を調節する必要があるかもしれません。モータ ーの性能は、それぞればらつきがあります。

おすすめ
調査に取り組む前に、子どもたちが、プログラムの仕組みを完全に理解できるよう、パラメーターを 変更する時間を設けてみてください。

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別の解決策をデザインする
このモデルを改造すれば、箱を、2 つの大きさに分けて搭載できる荷台に作り替えることもできます。 子どもたちには、柔軟に考えさせてください。この課題では、簡単なものから、分別装置やプログラ ム、または、両方の改造を必要とする複雑なものまで、様々な解決策が可能です。

解決策のアイデア
1. トラックを改造して、箱を分別する機能を持たせる。
トラックのレゴ® バックプレートを取り外すと、箱の形が異なるため、1 つだけが最初の穴を通り抜 け、残りの箱は荷台から滑り落ちます。同じように機能できる他のデザインもあるでしょう。

2. モーションセンサーを使って分別する。
モーションセンサーを、荷台側面の適切な位置に取り付け、適切なプログラムを作ると、センサーで、 特定の大きさの物体を検出できるようになります。

3. トラックの外で箱を分別する。
この解決策では、トラック以外の装置の組み立てが必要です。箱をリサイクル工場に運び、そこで、 別の方法によって分別することも可能です。

重要
子どもたちが制作するモデルは、それぞれに異なるため、このプロジェクトでは、組み立て説明書や、 サンプルプログラムがないことに注意してください。

別の解決策をデザインする (45-60 分 )
オプションとして、プロジェクト内にある「別の解決策をデザインする」のセクションを使って、発展課 題を出すこともできます。「モデルを活用する」セクションをさらに発展させたもので、年上の子ども たちや、学習が進んでいる子どもたち向けの内容となっている点に注意してください。

分別する物体を、3 種類に増やすよう促します。3 種類の物体を分別するには、トラックではない別の 装置を、デザインする必要があるでしょう。

  1. コンベヤーベルトを使って分別する。
  2. ロボットアームを使って分別する。
  3. 2 種類の異なる装置を使って分別する。

装置が完璧に機能しなくても、適切な解決方法が見つからなくても重要ではないということを忘れ ないでください。それよりも、子どもたちが、工学設計の原則を応用することができ、分別の原則が 明確な理 論に基づいていることが重要です。

おすすめの共同作業
複数のチームでグループを作ると、分別方法の幅が広がります。1 つのチームが、第 1 段階の分別を 行い、2 番目のチームが、第 2 段階の分別を行うというやり方も可能です。例えば、最初のチームが、 大、中、小のゴミの中から、小サイズのものだけを分別します。2 番目のチームは、中サイズと大サイ ズを分別します。

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4. 発表する

45 分~

記録を完成させる
子どもたちに、様々な方法を使って、プロジェクトの記録を制作させます。

  • 制作したすべてのモデルを写真に撮り、最も成功した、または最も成功に近い解決策を選んで、そ れについて、説明するよう促す。
  • チーム間で、デザインを比較させる。
  • 物体を形で分別する方法、また、その解決策において、物体の形が重要な理由を記録に含めるよう 指示する。

結果の発表
それぞれの解決策を使って、物体を形で分別するやり方を解説します。

発表内容を向上させるこつ:

  • 問題解決にどのように取り組んだかを、発表させる。
  • 難しかった点と、デザインとプログラムをどのように改造して、それを克服したかを説明させる。
  • 説明に、背景を交えるよう指示する。
  • その解決策が、実生活に応用できるかを議論する。

評価

プロジェクトの評価基準
以下の評価基準を、「WeDo 2.0 を使った学習評価」の章にある観察基準シートと合わせて、使うこと もできます。

調べる
「調べる」では、すべての子どもたちが、話し合いへの積極的な参加、質問、回答、物体の性質を利用 した分類方法の説明を、することができることを確認してください。

1.質問への回答、話し合いへの適切な参加、物体の性質とその分類方法の適切な説明をすること ができない。
2.助けを借りて、質問への回答、話し合いへの適切な参加、物体の性質とその分類方法の適切な説 明をすることができる。
3.質問への回答、クラスの話し合いへの参加、物体の性質とその分類方法の適切な説明をすることができる。
4.話し合いにおいて、説明を展開させることができ、物体の性質とその分類方法を、説明をすることができる。

組み立てる
「組み立てる」では、すべての子どもたちが、チームの一員として作業し、工学設計プロセスと情報 の収集・活用によって、問題を解決できることを確認してください。

1.チームの一員として問題解決に取り組み、工学設計プロセスによって、問題を解決することがで きない。
2.チームの一員として、問題解決に取り組むことができ、助けを借りて、工学設計プロセスによって、 情報の収集と活用を行い、問題を解決することができる。
3.チームの一員として、問題解決に取り組むことができ、工学設計プロセスによって、情報の収集と 活用を行い、問題を解決することができる。
4.チーム内でリーダーシップを発揮し、工学設計プロセスの活用を発展させ、情報を収集・活用し、 問題に対する複数の解決方法を見つけることができる。

発表する
「発表する」では、すべての子どもたちが、問題を解決した方法を説明し、また、物体の大きさを利用 した分類方法について、発表できることを確認してください。

1.問題を解決した方法を説明できず、また、物体の大きさを利用した分類方法について、発表する ことができない。
2.問題を解決した方法を部分的に説明し、また、助けを借りて、物体の大きさを利用した分類方法 について、部分的に発表することができる。
3.問題を解決した方法を適切に説明し、また、物体の大きさを利用した分類方法について、発表す ることができる。
4.問題を解決した方法を詳しく説明でき、また、物体の大きさを利用した分類方法について、明瞭 かつ完全に発表することができる。

言語活動:プロジェクトの評価基準
以下の評価基準を、「WeDo 2.0 を使った学習評価」の章にある観察基準シートと合わせて使うこと もできます。

調べる
「調べる」では、すべての子どもたちが、質問に対する自分の考えや理解を、効果的に説明できてい るか確認してください。

1.「 調べる」で、出される質問に関する自分の考えを、説明できない。
2.助けを借りて、「調べる」で出される質問に関する自分の考えを、説明できる。
3.「 調べる」で出される質問に関する自分の考えを、適切に説明できる。
4.「 調べる」で出される質問に関する自分の考えを、詳しく説明できる。

組み立てる
「組み立てる」では、すべての子どもたちが、適切な選択をし(スクリーンキャプチャ、画像、ビデオ、 文など)、決められた基準に従って、発見内容を記録できているか確認してください。

  1. 調査全体を通して、発見内容の記録ができていない。
  2. 発見内容をまとめた記録を作成できるが、内容が不完全であるか、決められた基準のうち一部 に従っていない。
  3. 調査の全ての段階について、発見内容をまとめた適切な記録を作成し、適切なツール選択をす ることができる。
  4. 様々な適切な手段を用い、定められた基準を超える完成度で、記録をつけることができる。

発表する
「発表する」では、すべての子どもたちが、発見事実に基づいた根拠を使って、自分の理論の正当性 を説明できているか確認してください。また、決められたガイドラインに従って、クラスで、調査結果 を発表できるよう指導してください。

1.発見事実に基づいた根拠を、自分の意見の説明に生かせていない。決められたガイドラインに 従っていない。
2.発見事実に基づいた根拠の一部が説明に生かされているが、自分の考えに対する説明が不十 分である。決められた基準のほとんどに従うことができているが一部抜け落ちがある。
3.適切な根拠を用いて、自分の発見事実の正当性を説明し、決められたガイドラインに従って、発 表することができる。
4.決められたガイドラインに従いながら、自分の発見事実を完全に述べ、適切な根拠を用いて、自 分の理論の正当性を説明することができる。

5. このプロジェクトの特徴

プロジェクトを成功させるために、モデルの組み立てとプログラミングについて、以下のような指導 を行うことを検討してください。

  • 最初の試作品の機能と操作を、しっかり理解する時間を長めに設ける。
  • 試作品を、 1 点以上制作する時間を設ける。
  • 工学に基づいた、設計プロセスとは何か説明する。

また、発見した事柄の発表や記録の方法について、具体的な基準を設けてください(チーム間で発 表会をさせるなど)。

別の解決策をデザインする
学習が進んでいる子どもたちに対しては、組み立てとプログラミングの時間を長く設けて、基本以外 の方法で、物体を分類する様々な装置作りに取り組ませてみましょう。すべてのモデルについて、設 計プロセスを使って説明するよう促しましょう。

子どもたちがしがちな誤解
子どもたちは、重量と質量、体積を混乱させていることがしばしばあります。このような子どもたちは、 重い物体ほどサイズも大きいと、考えてしまいます。また、重力を今回の学習内容に関連づけること も難しいでしょう。必ず、重量、質量、体積についての方程式を、系統立てて説明してください。

教師用サポート

  • リサイクルゴミの分別方法を改善して、ゴミの量を減らす方法について考える。
  • 資源ゴミを形や大きさに応じて分別する装置を組み立ててプログラミングする。
  • 制作した装置について、資料を作成し、発表する。

レゴ エデュケーション WeDo 2.0 基本セット
WeDo 2.0 ソフトウェアまたはプログラミングアプリ

WeDo 2.0 を使った学習目標
1: あるツールの形が、問題の解決にいかに効果を発揮するかを、説明するスケッチ、図面、 または、 実際のモデルを制作することができる。
2: 異なる物質について、観察できる性質をまとめ、それによって、分類する調査を計画し実施するこ とができる。

言語活動の目標
1: 適切な事実や、関連のある描写などを交えて、物語または体験談を、筋の通ったわかりやすい文 章で、明瞭に話すことができる。

生徒用資料

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