2011年11月3日木曜日

小学校フィジカル・コンピューティングの教材研究

今年もSPPの支援を受けたフィジカル・コンピューティングの学習活動が始まりました。今年の研究テーマは、「フィジカル・コンピューティング環境を活用して豊かな未来を創る子どもたちを育てる」としました。子どもたち(6年生)の学習課題は、「みんなの願いが実現する社会を目指して---人と人とをつなぐコミュニケーションツール作り---」とし、ScratchKNOPPIX上で使用)にPicoBoardWeDoHelloBoardなのぼ〜どなどを接続して、人間関係を豊かにするためのコミュニケーションツールを作る活動をしています。
#昨年度の報告書は、平成22年度実施報告書としてサイトにアップされています。

 子どもたちに教えるためには、こちらも教材研究をしておかなければならないということで、授業を進めながらせっせと教材研究に励んでいるところなのですが、先日、拙作のWebサイトを更新し、今年の教材研究でわかったことをまとめました。その続きとして、なのぼ〜どで実験したことを記録しておきます。

 授業のために用意した赤外線LED(TLN110(F))と赤外線フォトトランジスタ(TPS611(F))は、確実に動作するものをと考えて、仕様書などを確認しながらこの組み合わせを選びました。秋月で扱っている安価なものは自費で買っていたのですが、確認する暇がなかった(単に知識が不足しているだけですが)のです。今回、教材研究の合間に、秋月で扱っているものでちょっと実験をしてみたところ、OSI5FU5111C-40に1.6kΩくらいの抵抗をつけて、L-51ROPT1D1を赤外線センサとして使う(Aに接続する)と、良い感じに使えることがわかりました。反応する角度が狭いので、真っ直ぐ向きあわせなければなりませんが、ピッタリ合うと抵抗値がかなり低くなりました。
#赤外線LEDは、更に安価なOSI5LA5113Aでもいけると思います。

ついでに、もう少し実験を続けてみました。圧電スピーカーなどの小型のスピーカーで音が出たので、超音波スピーカー(超音波センサとしても使える)でもできるのではないかと思ってやってみました。結論としては、反応しないこともないのですが、微妙な感じでした。もしかすると、PWMの周波数の問題ではないかと思いましたが、どうすれば良いのか解決する方法がわかりませんでした。

次に、振動センサで抵抗値の変化を測定してみましたが、反応はイマイチで使えるとまでは言えませんでした。同じように圧力センサでも実験してみましたが、こちらは十分に使えるレベルでした。

一方、WeDoのUSBハブにモータではなくLEDをつけてつくかどうかやってみました。普通のScratchでは、残念ながら何も起きないので、例によって阿部さんにお願いをしてScratchをカスタマイズして頂き、LEDがつくようにして頂きました。モータも一緒に動かすことができるので、ちょっと面白い使い方ができそうです。ScratchにLEGO WeDo USBハブとLEDをつなげて、可視光通信システムなんてのもできそうな感じです。

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