木村尚研究室<北海道科学大>のブログ

北海道科学大学(2014年4月に北海道工業大学から改名)の工学部・電気電子工学科および北方地域社会研究所(RINC)の木村尚仁研究室のブログです。

「“科学”の仕事を学ぶ講座 in 旭川」を実施しました

2019/03/24(日),
 北海道科学大学公開講座
 「"科学"の仕事を学ぶ講座 in 旭川
を,旭川市市民活動交流センター CoCoDeを会場に実施しました。

 

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これは,会場の地元地域で科学的専門性を活かして技術者として活躍している本学卒業生から,将来のことを真剣に考え始めると思われる年頃の子供達に実際の仕事について直接語って頂き,さらにその仕事に関連する科学モノづくり体験に取り組んでもらって理解を深める……というう機会を提供したいという思いから実施の検討を進めてきた企画です。

「科学」の仕事というと,子供たちにはいわゆる科学者がまず思い浮かぶかもしれません。でもそれだけではなく,もっと身近にもそのような仕事はあるのだ……ということを知ってもらうための取り組みです。

またこれを実施するために,アシスタントスタッフとして学生にも参加してもらえば,学生たちにもその仕事のことを理解して貰えますし,また年代を越えた交流の機会を作ることもできます。

 

このように狙いが盛りだくさんの企画ですが,最初に「やりたい」と思ったのは,もう3〜4年前だったような気がします。うろ覚えですが。
しかしなかなかタイミングが合わず,意欲はあるものの実現できないでいたのですが,今年度,しかも年度が終わるギリギリで何とか実施することができました。

 

今回は旭川市にある東芝ホクト電子株式会社様にご協力頂き,同社で製品開発を行っている田古嶋 直樹氏に仕事解説のミニ講演をお引き受け頂きました。田古嶋氏は北海道工業大学(現・北海道科学大学)の応用電子工学科3期生で,大学院博士後期課程を修了後からこの会社にご勤務されています。なお,応用電子工学科は現在の電気電子工学科のルーツ学科のひとつです。


今回の講座の実施概要は次のとおりです。

対象 旭川市内の小学生〜中学生

日時 3月24日(日),10:00 〜 12:00過ぎ
場所 旭川市市民活動交流センター CoCoDe
   (旭川市宮前1条3丁目3番30号)
主催 北海道科学大学
共催 雪嶺会(北海道科学大学同窓会)
協力 東芝ホクト電子株式会社
後援 旭川市教育委員会,電気学会北海道支部,電子情報通信学会北海道支部
   応用物理学会北海道支部,北海道工学教育協会,産学連携学会北海道支部
実施担当 北海道科学大学 木村(尚)研究室
     (北方地域社会研究所 地域人材育成グループ および 
      工学部 電気電子工学科)

実施内容
<第1部> 技術開発の仕事紹介ミニ講義
      講師:田古嶋 直樹氏(東芝ホクト電子株式会社)

<第2部> LEDミニランプ工作&プログラミング講座
      講師:木村 尚仁教授(北海道科学大学

 

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さて実施前日 2019年3月13日(土),今回アシスタントスタッフを務めてくれた電気電子工学科の現3年生,河又君,髙嶋君,森君と旭川入りし,田古嶋氏と打ち合わせしながら先輩・後輩の交流を深めてもらいました。

翌14日(日),9:00に会場であるCoCoDeの会議・研修室に集合し全員で設営・準備作業,10:00に講座開始。今回の参加者は小学生4名,中学生2名の計6名です。

第一部では田古嶋氏による技術開発の仕事紹介について約30分弱のミニ講演。参加の子供たちの参考にと大変貴重なリアルなお話をして頂いたために,講演の内容をここでは紹介できないのがちょっと残念です。

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第二部の前半,これはいまや当研究室の科学モノづくり講座の定番ですが,ミニブレッド上に部品を配置し,RGB3色LEDを用いたミニLEDランプを作製。例によって,イロプラを使ってそれぞれ自分の好きな形を作りました。
工作開始から約45分程度で,全員見事に完成しました。

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続いて後半,プログラミングを行っていきます。今回使用するマイコンボードの「micro:bit」は,プログラミング環境をパソコンにインストールする必要がなく,一般的なブラウザで専用サイトにアクセスするだけで直ぐにプログラム作成が可能です。今回の会場ではWi-Fiが自由に使えるので,準備も大変楽でした。

micro:bitのプログラムは,Scratchと同じようにPCの画面上でブロックを組み合わせて作るタイプです。私の実際の作業の様子をプロジェクタに写して,これを真似て貰いながら皆で一緒にプログラミングを進めます。まずは簡単な使い方の練習として,micro:bitのLEDに好きな形を表示させます。そしていよいよ自分で作ったミニLEDランプに接続。緑,青,赤の色が段々と点灯して色が変化し,最後には白になっていく制御プログラムを作成しました。プログラミング開始から50分程度で見事に全員が完成。自分が作ったミニLEDランプが,自分が作ったプログラムで綺麗に光りながら色を変えていく様子を楽しみました。

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今回の講座は参加してくれた児童・生徒の皆さん,またご協力頂いた皆さんのお陰で大成功となりました。ありがとうございました。

この結果を受けて,私自身もこの企画の意義に確信を持てたので,これをモデルケースに同窓会と本学の協働の取り組みとしてシリーズ化し,他の地域でもその地に在住の同窓生の方にご協力頂き,分野に限らず開催していきたいと考えています。

 

 

札幌電気工事業協同組合青年部による「親子でんきフェスティバル」に協力参加しました。

2019/01/12(土),札幌電気工事業協同組合青年部による「親子でんきフェスティバル」が北海道電気会館で開催されました。これは電気工事業界の将来に向けての人材・後継者育成に向けて,電気工事業に携わる組合員のお子さんに親子で参加してもらい,電気技術の面白さ・楽しさ知って体験して貰おうというイベントです。
 

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この札電協(札幌電気工事業協同組合)青年部と当・木村(尚)研究室は,かねてから協働に取り組んでおりますが,それが縁で北海道科学大学電気電子工学科とはキャリア教育に関する連携協定を結んでおります。
そのような繋がりもあることから,今回は私(木村尚)が電気電子工学科学生と一緒にこのイベントに参加し,その中の「親子で取り組む電気工作教室」のコーナーで「カラフルライトをつくってみよう」に協力させてもらいました。
なお工作物については私からの提案を基に,チームリーダーの田中さん(親栄電気工事(株))が新たなアイディアを加えてブラッシュアップし,相談・試作しながら決定,青年部の皆さんで部品の手配と準備を行ってくださいました。
 

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当日,今回一緒に参加してくれたのは3年生の河又君,髙嶋君,伊藤君,1年の芳賀君の4名です。
このコーナーは,チームリーダーである田中さんらの札電協青年部の方々をはじめ,私達北海道科学大学メンバー,および琴似工業高校の生徒さん達で担当。まずは8:30に集合,自己紹介と打ち合わせ。その後,イベント全スタッフのミーティングを行い,再び会場に戻って開場に備えます。

午前9:30頃に開場,午前10:00には開場はぼぼ満席状態となり,光の三原色についてのクイズから1回目を開始。災害時には簡易照明に使えるし三原色の実験もできるという,単三乾電池2本で光るLEDを使ったカラフルライトを作っていきます。
親子が座る各テーブルには,北科大学生あるいは琴似工業高の生徒さんが1名が指導役として付き,皆で一緒に作業しながら作製を進めます。

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ところがランプ完成間近,ここでトラブル発生!
子供たちが次々と見事無事完成させる中で,いくつかLEDライトに光らないものが。急遽,田中チームリーダ,岡田青年部副部長,および私(木村尚)はトラブル対応チームとして,原因を探りつつ不具合品の修理と次回以降用部品の補修に取り掛かりました。結局,昼食もそこそこに最終回の5回目開始頃までほぼぶっ通しで作業に専念。
その介あってか,全5回を実施する中で,結局参加してくれた全ての子供たちが何とかランプを完成させることができました。(^_^;)

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なお,午後の第3回〜5回までのMCは,ウチの河又君,髙嶋君,芳賀君が順番に担当。堂々とした見事な話し方に青年部の皆さんからもお褒めの言葉を頂きました。
 

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ちなみにこのフェスティバルでは,電気工作の他,琴似工業高校によるイライラ棒モグラたたきゲーム,縁日,エネルギースクール,電工パフォーマンス,高所作業車体験などなど……たくさんの催しが用意されていました。

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今日の担当の電気工作では,若干のトラブルがあったものの,参加の子供たち,また同伴の親御さんたちも大変喜んで頂けた様子。学生たちも頑張ってくれて,良い経験になったかと思います。
このイベントが将来の業界の発展に繋がることを願いつつ,また次の機会にも是非ご協力させて頂きたいと考えております。
 

札電協青年部の皆さま,感謝申し上げます。
本学学生諸君,琴似工業の生徒さん,お疲れ様でした。
ご参加頂いた親子の皆さま,誠にありがとうございました。

 

[ 写真提供協力/芳賀 和輝 君 (電気電子工学科1年) ]

 

 

今年も猿払村と北科大実験室をWeb会議システムで結び遠隔モノづくり教室を実施しました。

2019年1月9(水),猿払村の地域交流施設「楽楽心(ららはーと)」と本学電気電子工学科のデジタル第1実験室の「新・まねびシステム」とを遠隔会議システムで繋いで,小学生を対象とした,猿払村UCS生きがい学習「みんなでふ~りょく発電器をつくろう」を実施しました。

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これは毎年同時期に実施している遠隔工作講座の第3弾。また今回は,北方地域社会研究所(RINC)で推進している,学長裁量経費によるプロジェクト「RINCクラウドラボプロジェクト」の一環としての取り組みでもあります。
今回も遠隔会議システム UCS(リコー製,P3500)をインターネット経由で接続。リアルタイムでやり取りしながら一緒に電子工作を行いました。

猿払側では,小学生の子供たち15人が参加。また役場の皆さん等がサポートして下さいました。司会・進行は成澤さん。いつもの手慣れた様子で,大変スムーズに講座を進めてくださいました。
一方,本学実験室側からは私(木村尚)がカメラ越しに講師を務めました。また今回は北方地域社会研究所(RINC)研究員でメディアデザイン学科小谷教授が見学に来てくださいました。

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一昨年は「くるくる踊るリモコンカー」昨年は「ミニLEDランプ」,今年は「ふ~りょく発電器」を工作します。

午前10:00 ,子供たちが会場に集合,私もカメラ前で準備を整え,遠隔教室をスタート。まず風力発電やLEDについて,クイズや簡単な実験を交えながらちょっとだけ勉強。そして自分が好きな色のLED,風力発電工作用モータ(アーテック,93432),またニッパ,ワイヤストリッパや圧着ペンチ,スリーブを使って風力発電器を作製。最後にかがくガオー君のテープを貼って,開始から1時間ちょっとで全員が見事に完成!

でも今回の工作はちょっと難しかったかも。今後,遠隔モノづくり講座でまたこの「ふ~りょく発電器」のネタをやる場合は,もう少し工夫が必要かも。
 
なお当日の猿払側での様子について,猿払村楽楽心(ららはーと)のfacebookページの動画で,この講座のことを紹介してくださっています。

www.facebook.com


 
ご参加の皆さん,サポートしてくださった皆さん,ありがとうございました。

 
 


小学生向け講座「プログラミングであそぼう!」を開催しました。

2018/12/22(土),北海道科学大学・電気電子工学科のデジタル第1実験室を会場に,当研究室のゼミ生らによる小学生向け講座「プログラミングであそぼう!」を開催しました。

下記の写真は,講座の最後に参加者と学生スタッフで撮った記念写真です。

 

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さて今回の講座は,今年度の当研究室での「デジタル教育工学チーム」(伊藤君,猩々君,廣田君)による卒業研究の一環として,フィジカルコンピューティングによるモノづくりを教育に活かすための取り組みとして開催したものです。学生ら自身が立案,準備し,講師・指導役となって実施しました。


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なお今回は,様々なプログラミング講座開催を通してITモノづくりに関する啓発活動を推進している,NPO法人「NEXTDAY」の豊川氏,佐々木氏をはじめとする皆様にご指導,ご協力を頂き,企画,準備を進め実施致しました。当日も4人の方々が見学と見守りに来てくださいました。

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この時期,ちょうどインフルエンザが流行っており欠席者もいたことから参加者は少なかったのですが,その分,受講者のお子さんにしっかり合わせて,いつも以上に丁寧で親身な対応で密度の高い講座を進めることができていたかと感じています。
今回は,BASIC言語で動作するマイコンボード「IchigoJam」を使用。まずはプログラミングやセンサーについて,会話しながら説明を行ってから,早速IchigoJamを使ってLEDの点灯やブザーを鳴らすなどの簡単なプログラム作成に挑戦。次いでボタンスイッチを使ったインタラクティブな操作も行っていきます。さらに,圧力センサー,傾きセンサー,タッチセンサー,光センサーを利用したプログラミングも体験して貰いました。

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ここで一旦休憩をはさんで,後半はいよいよサーミスタを使った温度計プログラムを作成。とはいえ,小学生が最初から全てを作るのは難しいため,あらかじめある程度の部分を作っておき,主要な部分を受講児童さんに記入してもらい,完成させました。

この自作温度計を使って,室温,雪,お湯,カイロ,冷却ジェルシートなど,さまざまなものの温度を実際に測ってみました。

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開始から1時間半程度,参加のお子さんには強い関心を持って大いに満足してもらえた様子で講座を終えることができました。終了後に記入して貰ったアンケートを見ても,講座は楽しく,難易度もちょうどよかった様子です。ご参加ありがとうございました。

NEXTDAYの皆様,ご協力誠にありがとうございました。お陰様で大変助かり,また参考になりました。

デジタル教育工学チームの学生諸君,お疲れ様。反省点も多々あったかと思いますが,そういう評価も含め,卒業論文を仕上げていきましょう。
 

当研究室では,これからも様々なモノづくり&プログラミング講座を実施していきます。是非ご参加ください。

  

 

2018年度リフレッシュ理科教室 <北科大会場> 〜 でんきモノづくり講座 〜 を開催しました

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2018年12月16日(日),北海道科学大学において「リフレッシュ理科教室 <北科大会場> 〜 でんきモノづくり講座 〜」(主催:(公社)応用物理学会,後援:札幌市教育委員会)を開催しました。
本学を会場とする「リフレッシュ理科教室」は,電気電子系の科学とモノづくりの楽しさを知ってもらい,未来の研究者・技術者をめざす子供達を増やしたいという思いで実施していますが,現在のようなモノづくり講座の形としては2008年にスタート,今年で11年目に入りました。
昨年10年目を区切りに,このリフレッシュ理科教室での実施テーマの柱を当研究室の定番テーマ「ミニLEDランプ」工作に路線変更。今年はさらにプログラミングも取り入れています。子どもたちが自分で工作したミニLEDランプを,自分自身で作ったプログラムで点灯,色を徐々に変えていくことを体験して行きます。

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例年と同様,午前の部と午後の部の2回開催。小学生4〜6年生応募を頂き,午前,午後それぞれ約10名の子供たちが保護者の皆様と参加してくれました。また今回は,当研究室の活動にご協力頂いているNPO法人 NEXTDAYから,佐々木さん,豊川さん,鈴木さんが見学に来てくださいました。
これに対し,当研究室の3年の新ゼミ生の内から6名,4年ゼミ生3名,電気電子工学科1年生1名の計10名がアシスタント・スタッフとして参加者を迎えました。当日の朝は8:45に会場となる電気電子工学科のデジタル第1実験室に集合。会場設営,工作材料・工具の準備,PCのセッティング,受付,会場案内の業務を分担して進め,9:30から受付開始,予定通り 10:00に午前の部を開始しました。

 
まず肩慣らしで簡単な準備作業。その次にLED,光の三原色の科学について,子供たちに質問を投げかけながら学んで行きます。そして工作開始。作製にあたっては,会場であるデジタル第1実験室に備え付けの「新・まねびシステム」を用いて,私が作業手順を具体的に説明,学生スタッフが子供たちひとりひとりの状況を見ながらサポートして行きます。2時間程度で全員が見事にランプを完成させることができました。

 

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そしていよいよプログラミングを開始。今回使用するマイコンボードの「micro:bit」は,基本的にプログラミング環境をパソコンにインストールする必要がなく,一般的なブラウザで専用サイトにアクセスするだけで直ぐにプログラム作成が可能です。今回のように,一時的に複数の受講者がプログラミングを行う場合に大変適した使い方ができます。またプログラムは Scratch 風にブロックを組み合わせて作っていくタイプなので分かりやすく,特に初歩段階では必要な作業に集中しやすくなります。

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この特性を活用,会場実験室の「新・まねびシステム」を使い,私の手順を真似て貰いながら,皆で一緒にプログラミングを進めます。まずは簡単な使い方の練習として,micro:bitのLEDにアイコンを表示させます。そして最後に,ミニLEDランプ点灯制御プログラムを作成,実際に動作させます。
いつもよりはやや時間が長くかかりましたが,開始から2時間半から3時間程度で,見事に全員が完成。自分が作ったミニLEDランプが,自分が作ったプログラムで綺麗に光りながら色を変えていきます。子どもたちは同伴の保護者の皆さんと一緒に,その様子を誰もが嬉しそうに眺めている様子でした。

今後も当研究室では,モノづくりとプログラミングを連携させて学んでいく,フィジカルプログラミング工作の講座を企画・実施していきます。子供はもちろん,大人向けの講座も開催していきますので,機会がありましたら是非ご参加ください。
 

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[ 写真提供協力/芳賀 和輝 君 (電気電子工学科1年) ]

 



 

 

小学5~6年生向けプログラミング講座「プログラミングであそぼう!」を開催します

当研究室では,12/16(日)開催予定の『リフレッシュ理科教室<北科大会場>』に引き続き,12/22(土)に,ゼミ学生の企画・運営による小学生プログラミング講座「プログラミングであそぼう!」を開催いたします。
当講座では小学5〜6年生の皆さんを対象に,簡単に楽しめるマイコン「IchigoJam」(イチゴジャム)と温度センサーを使ったプログラミングに取り組みます。(実施内容は変更になることがあります。)
 

日 時:12月22日(土)
    10:00〜12:00 (予定)
場 所:北海道科学大学 工学部 電気電子工学科
    2号館2階 2230実験室 (デジタル第1実験室)
    (札幌市手稲区前田7条15丁目4−1)

対 象:小学5年生,6年生

定 員:10名程度 
    事前申込が必要です。応募者が定員に達した場合は募集を終了します。

参加料:無料

 

●申し込み方法
  お申込の際には次の事項を電子メールにてお送りください。
   ① 参加児童氏名
   ② 児童学年
   ③ 連絡先電話番号

●メール送付先:makers.hus@gmail.com


お問い合わせについては,下記宛てにご連絡ください。
  北海道科学大学 地域連携・広報課
  電 話: 011-676-8664
  E-mail: chiiki@hus.ac.jp

 

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猿払村の小学校でプログラミングの授業を行ってきました。

2020年度から小学校でプログラミング教育が必修化されるのを前にしてそれに先行した取り組みを始めようと,猿払村の教育委員会,学校の先生方とご相談し,今回2つの小学校でプログラミングの授業を行ってきました。

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今回の授業では当研究室の4年生,早川君,五十嵐君,上野君の3人がティーチング・アシスタントとして同行してくれました。前日 2018年12月4日(火)の内にJRとレンタカーで移動。猿払村の道の駅に併設されている「ホテルさるふつ」にチェックインし,猿払名物のホタテづくしのホテルの夕食を食べながら,スケジュール確認と授業内容の最終打ち合わせを行いました。

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そして翌12月5日(水),午前中に鬼志別小学校の6年生クラス,続いて5年生のクラス,そして午後に浅茅野小学校の5・6年生合同クラスの計3コマを担当。受講児童の他,実施校の先生方,中学校からの先生,教育委員会の方々が見学される中で授業を行いました。

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いずれのクラスでも45分間,同内容の授業を実施。まず話の前に手を動かして貰おうと,授業で使うマイコン micro:bit をパソコンに繋ぐ作業を行います。
次いでプログラミングの役割,なぜ学ぶのかについてごく簡単に解説。そして簡単なLEDでのアイコン表示プログラムを作成し,練習も兼ねてmicro:bitにダウンロードし,実行させます。
また少しでもインタラクティブな内容を入れたかったので,2つのボタンのいずれを押すかでLEDの表示を変化させるプログラムも作成。
さらにやはりセンサーを使う体験もして欲しかったので,内蔵の温度センサー,照度センサーを利用,温度の数字と照度の棒グラフについて,押しボタンによって表示を変えるプログラムを作りました。

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45分間という短い時間なのですが,まずは楽しさを感じてもらって,さらに次に繋がるような関心を持って貰うことをめざした内容です。特にパソコンの中だけ何かを行うのでなく,リアルな物理的世界と繋がるプログラミングを行うということを,是非最初から盛り込みたかったという思いもありました。
そんな内容を何とか無理は感じさせないように45分間に凝縮させ,受講児童の全員が無事に全てのプログラムを完成,micro:bitがしっかり動作する様子を喜んでもらえました。

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micro:bit は基本的にプログラミング環境をパソコンにインストールする必要がなく,一般的なブラウザで専用サイトにアクセスするだけで直ぐにプログラム作成が可能。今回のような授業を行う際に手間が大いに軽減されます。
またプログラムは Scratch 風にブロックを組み合わせて作っていくタイプなので分かりやすく,特に初歩段階では必要な作業に集中しやすくなります。
ちなみに今回のいずれの子どもたちも,マウス操作には結構慣れていたので,こちらとしては大変助かりました。
 
なおこの授業の様子については,鬼志別小学校のホームページ浅茅野小学校のfacebookでご紹介頂いております。ありがとうございます。
 
猿払村では,今回実施できなかったあと2つの小学校などで,来年度も授業を行わせて頂ける見込みです。
当研究室あるいは学科としては,小学校や中学校でのプログラミング授業のリクエストがありましたら,できるだけ可能な範囲で対応したいと考えています。ご希望がございましたら,本学まで是非お問い合わせください。