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Scratchプログラミングによるミニドローンの飛行制御体験授業 箕面市立北小学校

大阪府箕面市立北小学校パソコンクラブ 4,5,6年生の計22名
ドローンを使ったScratchプログラミングも今年で2年目となりました。
1回目 2018/10/31(水)
2回目 2018/11/28(水)
3回目 2019/1/21(月)の全3回を予定しています。

未来の学びのコンソーシアムさま、一般社団法人日本ドローン協会さまから後援名義を頂戴しました。
本当にありがとうございました!

第1回目 2018/10/31(水)ミッションコンプリート!

ミッション:ドローンをコントロールせよ
Scratchでシミュレーターを使いドローンに図形を描かいてみよう。
次に本物のドローンに空中に図形を描かせてみよう。
1.ドローンを離陸させ着陸させよう。
2.ヒント図を見て正方形の描き方を考えよう。
3.ヒント図を見て正三角形の描き方を考えよう。
大阪大学大学院 人間科学研究科 臨床教育学講座 教育工学分野の高堂さん、中川さんに講師をしていただきます。
ことしはScratchSumilator2があるのでドローン実機は1台でも、子供達は自分が作ったプログラミングの成果をすぐに確認できます。
分かりやすく達成感があるのかとても集中していました。
小さくても力強い風を浴びて、あっという間に笑顔になってしまうのが印象的です。空間を自在に飛び回るドローンと地面を這うロボットでは子供たちの反応は全く異なります。


1.ドローンを離陸させ着陸させよう。ポイント
実際の機械では一つの処理が終わるまで時間がかかる場合があります。一つの処理が終了したことを確認してから次の命令を実行するのが正しいのですが、ここでは単純に概算の時間で処理します。

2.ヒント図を見て正方形の描き方を考えよう。

3.ヒント図を見て正三角形の描き方を考えよう。ポイント
内角が60°だからといってそのまま60°を使うと六角形の半分を描くことになってしまいます。

 

第2回目 2018/11/28(水)ミッションコンプリート!

ミッション:多角形をもとに星を描け!
ミッション:ハートをキューピットの矢で打ち抜け!
前回の復習をしよう
正方形・正三角形の描き方
1.宿題は出来たかな?(正五角形・正六角形を描いてみよう)
2.ヒント図を見て正六角形をもとにして星の図形を描いてみよう。
3.ハートの図形を分解してみよう
4.ヒント図を見てハートの図形を描いてみよう。


1.宿題は出来たかな?(正五角形・正六角形を描いてみよう)

プログラミング例


プログラミング例


2.ヒント図を見て正六角形をもとにして星の図形を描いてみよう。

プログラミング例
シミュレーターだとこんな感じです。もちろん本物のドローンも同じ動きをするよ。


プログラミング例

3.ハートの図形を分解してみよう
正解は教室で

4.ヒント図を見てハートの図形を描いてみよう。
正解は教室で

第3回目 2019/1/21(月) -最終回―

ミッション:ドローンで書き初め!
前回の復習をしよう
1.筆の上げ下げと筆順がわかればドローンで書き初めができるよ。
だってみんなは毎日字を書いてるじゃない。ペン先をノートに降ろして横に棒を引けば「一」になるから。
ペン先を上げて下げる、下げた時にそのままひっぱっていくのをストロークっていうよ。その時に文字が書けるよね。
ドローンに同じ事をさせればいいだけだよ。

2.ヒントの図を見て「お正月」とドローンに描かせてみよう。

正解は2019年公開

学校現場での情報教育機器は様々ですがセキュリティは年を追うごとに高くなっています。
箕面市では生徒全員にWindowsタブレットが配布されていますがThinシステムで各端末にOSはインストールされていません。
MicoroSoftストアに置かれているアプリケーション以外はインストールすることが出来ない決まりのようです。
ですので今回からはScratch3.0を拡張したDroneSimulator3を使います。
これはHTML5で構成されインターネットに繋がる環境ならばブラウザベースで使うことが可能です。

おまけのサンプルプログラミング
ミッション:五輪マークを空に描こう!
○2020年は東京オリンピック、一足はやく空に五輪マークを描かせてみる。
ミッション:ドローンで太陽系を再現せよ!
太陽系 ファイル:via GIFMAGAZINE

○こんどはいっぺんに5つの円を同心円にしてドローンで描いてみる。
ん?これって水星、金星、地球、火星、木星。太陽系が再現できるよね!だって惑星の一年と軌道の大きさが分かってるから。
でもちょっとまって惑星の軌道って確か円じゃなく楕円だったはず。
ファイル:ElipseAnimada.gif(wikipedia)

ケプラーの第一法則
惑星は太陽を1つの焦点とする楕円軌道を描く。焦点てなに?

正解は2019年公開

 

今後の教材開発方針


・Scratch3.0でディープラーニング
今回はParrotのMamboを使用しましたが、今後はDJIのTelloにも対応しWiFiが使えればLive動画を解析しScratchでディープラーニングで自律飛行をさせるようにします。
・Scratch3.0をアプリ化(iOS.Android用)して端末にインストール
・Google ChromeBookに対応

紹介サイト


2020年からのプログラミング教育必修化にむけて文部科学省・総務省・経済産業省が連携して立ち上げた『未来の学びコンソーシアム』ポータルサイトのイベント情報にて、本『Scratch プログラミングによるミニドローンの飛行制御体験』事業をご紹介して頂きました。
https://miraino-manabi.jp/content/368

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事業内容

・ドローン制御アプリケーションの開発(オープンソースで公開)
・自律型ドローンによるミリ波・マイクロ波によるコンクリート内部検査
・ドローン搭載型各種センサーによる金属表面腐蝕検査
・自律型ドローンによる構造物表面検査
・STEM教育素材の研究と開発
・子ども用ドローンの開発と販売
・Scratchプログラミング教室の運営
・ドローン制御技術に関する情報を発信し制御技術書籍を発行
・ドローンによるレースイベントの開催
・WebGLによるドローンシミュレーターの開発
・ドローンを使った先進的技術の研究・開発

保有商標

商標登録第5984465号
『ドローンフィールド』
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商標登録第6016198号
『ドローンガール』
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商標登録第6062323号
『ドローン女子』

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