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今回の「micro:bitでプログラミング×STEM」の授業では、micro:bitでしゃくとり虫のロボットを作りました。

これまではmicro:bit単体の機能（明るさセンサー、加速度センサーなど）を 利用してJavaScriptで制御することを続けてきましたが、今回はmicro:bitの外部にサーボモータを接続して、それを制御することに挑戦しました。

サーボモータは、単純に物体をグルグルと回転させるというよりも、指定した角度分だけ動かせるような物です。これを使ってごく簡単なロボットを作ってみようという狙いです。

今回のもう１つの重要な狙いは自らの手でオリジナルのロボットを作るということです。既製品を組み立てるのとは違い、ダンボールの切り方・曲げ方、クリップの曲げ方、サーボの取り付ける位置がロボットの動きに大きく左右します。サンプルの形通りに作ったところで、歩くこともままならないのです。

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STEM教育において非常に重要なことは、完成度の高い作品を作り上げることではなく、課題に対しどのようにアプローチするのか、得られた結果を踏まえどのように対処するのかということです。

STEM教育で子供達が作った作品は、一見すると「がらくた」のように見えるかもしれません。それは子供自身の手で作り上げた証拠でもあり、試行錯誤した証拠でもあるのです。

重要なのは、その過程で何を考え実践したのかということです。ですから、作品を理解するには、作者である子供に意図を聞く必要があります。

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今回の製作の過程で子供達が考え、試したことにいくつもおもしろい発想がありましたので、いくつか紹介します。

ある生徒は、しゃくとり虫のコード（プログラム）の中に、サーボを動作させる時間を指定する部分があり、しゃくとり虫を早く動かしたいという理由から、動作する時間を0.5秒から0.1秒に変更しました。

作りながらこのような発想を持つことは本当にすばらしいことです。そして、それを実践できる環境にあるのが、プログラミング×ＳＴＥＭ教育です。

実際に動かしてみると、動作する時間が短すぎて、本来指定している角度の分だけサーボ回転させることができなくなり、想像していた「早く大股で動く」のとは違い、「早く小股で動く」ようになってしまいました。

ここから試行錯誤を繰り返し、一番良い動作時間、サーボの角度を探し出していくことになります。

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またある生徒が考えたのは、しゃくとりの足が滑って前進できないことを解決するために、足にテープを輪にしたものを貼り付け、摩擦を大きくすることでした。これも実際にはテーブルと足がくっついてしまい、前進することができませんでしたが、非常にいいところに着目できたと思います。その後
状態をよく観察して試行錯誤することで、問題解決を目指していきます。

今回は、ソフトの部分であるコードを変更すること、ハードであるしゃくとり虫の本体を改良することの両面から問題を解決する方法を探りました。「答えのない問題」にどう対応するのか、非常にいい時間を過ごせたと思います。

今回のコード

input.onButtonPressed(Button.A, () =>{
　　pins.servoWritePin(AnalogPin.P0, 0);
　　basic.pause(500); 　
　　pins.servoWritePin(AnalogPin.P0, 180);
　　basic.pause(500);
})

準備したもの

・ダンボール
・セロハンテープ、ビニールテープ
・ハサミ、ペンチ
・micro:bit、電源モジュール（単四電池３本）
・ワニ口クリップ
・サーボモーター
・ペーパークリップ

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わかば深セン教室のＳＲコースの夏期講習９日目、１０日目は、毎月１回授業内で学習しているmicro:bitとJavascriptを夏休み特別授業ということで、micro:bitをqbitという２輪自立型のロボットのガジェットに連結させプログラミングをしました。
いつもはmicro:bitだけを使って、ボタンやセンサーを利用したプログラミングをしてきましたが今回はmicro:bitを一人あたり２枚ずつ使用し、１枚はロボットと連結、１枚はコントローラーに連結させました。
ロボット用のmicro:bitには、コントローラーから送信された情報を受信したときにどのように動作するのかをプログラミングしておき、コントローラー用のmicro:bitにはコントローラーを操作した時に、ロボット側のmicro:bitにどのような情報を送信するのかをプログラミングしました。
「if」、「if else」などのコードも見慣れてきましたし、micro:bitでのJavascript入力は入力補助機能もあるので、みんなどんどん打てるようになってきています。
ロボット、コントローラーも自分たちで組み立て、iPadでコードを入力、入力が終わったら、micro:bitとiPadをBluetoothでペアリングして、２枚のmicro:bitにデータを送信します。
こういった一連の作業を終えたら、やっとロボットをコントローラーで制御できるようになります。
コントローラーとロボットを識別するためのコードを間違えてしまっているため、他の人のロボットにつながってしまい、教室内が一時大混乱に陥ってしまいましたが、そんな経験もプログラミングを学ぶ上では重要な体験と言えます。
生徒一人一人が様々な問題をクリアして、やっと辿り着いたサッカー大会。
自分たちが組み立て、コードを入力したロボットでのサッカーゲームは買ってきたロボットで遊ぶのとは大違いだったようです。うまく動かなかったり、ドテっと転んだりするのも、自分たちで作った物なので、かわいく、おもしろく見えたようです。

参考のため、今回使用したコードを下に記載しておきます。

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コントローラー用のコード

handlebit.handlebitInit()
radio.setGroup(1)
basic.forever(() => {
if (handlebit.getHandleSensorValue(handlebit.HandleSensorValue.JOYSTICK_X1) < 50) {
　　　radio.sendNumber(1)
　　　basic.pause(50)
} else if (handlebit.getHandleSensorValue(handlebit.HandleSensorValue.JOYSTICK_X1) > 200) {
　　　radio.sendNumber(2)
　　　basic.pause(50)
} else if (handlebit.getHandleSensorValue(handlebit.HandleSensorValue.JOYSTICK_Y1) < 50) {
　　　radio.sendNumber(3)
　　　basic.pause(50)
} else if (handlebit.getHandleSensorValue(handlebit.HandleSensorValue.JOYSTICK_Y1) > 200) {
　　　radio.sendNumber(4)
　　　basic.pause(50)
} else {
　　　radio.sendNumber(5)
　　　basic.pause(50)
})

qbit用のコード

qbit.qbitInit()
radio.setGroup(1)
radio.onDataPacketReceived( ({ receivedNumber }) => {
　　if (receivedNumber == 1) {
　　　　qbit.setMotorSpeed(-50, 50)
　　} else if (receivedNumber == 2) {
　　　　qbit.setMotorSpeed(50, -50)
　　} else if (receivedNumber == 3) {
　　　　qbit.setMotorSpeed(50, 50)
　　} else if (receivedNumber == 4) {
　　　　qbit.setMotorSpeed(-50, -50)
　　} else if (receivedNumber == 5) {
　　　　qbit.setMotorSpeed(0, 0)
})

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深センの６月はライチの季節です。そこら中にあるライチの木に緑のライチの実が実ってきました。
日本の桜のように、タイミングを逃すと旬のライチを食べることができません。ライチは日持ちもしないので、私はライチが熟すの今か今かと木の下から狙っているところです。
今年は６月１７日が端午節の休みでもあり、ライチの旬でもあるので、この日曜日はライチの争奪戦になるかもしれません。

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ライチと言えば、唐の詩人杜牧がライチを歌った漢詩もあります。

　長安廻望繍成堆　山頂千門次第開
　一騎紅塵妃子笑　無人知是茘枝来

騎馬が砂埃を上げてやってくるのを見て、誰もが緊急の早馬が来たと思っているところ、それを見ていた楊貴妃だけがライチが届いたことを知っているので微笑んでいるというなんともほのぼのとした情景です。ここで出てくる「妃子笑」という言葉がライチの品種名となっています。

深センではそこら中にある「ライチ狩り」ができるスポットもあるので、家族で行ってみるのもいいと思います。ただ、ライチは食べ過ぎると漢方でいうところの「上火」という、体が火照った状態になるので、実は暑い夏には向かない食べ物なので、子供ならせいぜい５個、大人でも１０個程度を目安に食べすぎないように気をつけてください。
６月中旬から６月いっぱいまでがライチのシーズンになりますので、「楊貴妃が食べた」とも「世界で一番美味しい」とも言われる深センの新鮮なライチをぜひ味わってみてください。

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４月のmicro:bitは「Yes、Noボタン」のプログラミングをしました。
クイズ番組で使われるような、正解のときには「ピンポーン」、不正解のときは「ブブー」という音を出しつつ、正解なら「チェック」不正解なら「バツ」を表示し、さらに、正解数をカウントしようというものです。
実際のプログラムは、以下のように大きく３つのパートに分けてプログラムしました。

ボタンＡを押すと「Yes」のアイコンを表示し、メロディーを流す

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ボタンＢを押すと「No」のアイコンを表示し、メロディーを流す

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micro:bitを傾けると「Yes」のカウント数を表示する

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授業の様子。

そもそも入力自体に慣れていない子供達が未だに慣れない手つきながらも、補助入力機能を駆使しながら、根気よく、効率よく入力できるようになってきました。
ボタンを押したら音を出す、ボタンを押したらLEDにアイコンを表示させるなど、「◯◯◯をしたら◯◯◯をする」というプログラミングの根本的な部分も理解し始めています。
今はまだ基本の入力だけですが、少しずつ自分なりにプログラムを変えてみることもできるはずです。次回がまた楽しみです。

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わかば深セン教室のSRコースでは、毎月１回micro:bitというマイコンボードを使ってプログラミングを学びます。今回は、春期講習の３日目に、友達同士の相性を図る「ラブメーター」なる装置のプログラミングをしました。
コードは簡単で、二人の人が手をつなぎながら「０端子」と「GND端子」に触れると、micro:bitのLEDディスプレイにランダムに０〜１０の数が表示され、それがその二人の相性になっちゃうという装置です。

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この講座での狙いは、将来のプロのプログラマーを育てるということではなく、プログラミングもしながら「手で触れて物作り」をして、問題解決能力、想像力などを伸ばすことにあります。そして何よりプログラミングを楽しんでほしいと思っています。
ｍicro:bitには、加速度センサー、地磁気センサー、温度センサー、光センサーが実装されており、それらの機能を活用して自作の百葉箱、エレキギターなども作ることができます。

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特にここ深圳では「華強北」超巨大電子部品街があるので、micro:bitの拡張性を生かした、深圳でしかできないプログラミング教育、STEM教育ができます。せっかく深圳にいるのですから、楽しくテクノロジーに触れながら深圳ならではの学習をしましょう！

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