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レッドストーンの使い方 その1

1.レッドストーンと呼ばれる赤い粉を動作させたい場所まで撒いて回路の動作準備をします。

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2.動作させるブロックを配置します。今回は動作スイッチとして感知式ブロックと3つのピストンブロックを上向きに配置しました。

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3.感知式ブロックを踏むとレッドストーンが光り、繋がっているピストンが一斉に作動しました。

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井下 貴朝( Takatomo Inoshita )

マインクラフトとは?プログラミング教育にどう役立つのか?

1.マインクラフトとは?
Minecraftは、2009年5月10日にNotch氏と彼の会社であるMojangが開発を始めた、サンドボックス型のものづくりゲームです。
ゲーム要素として、レトロゲームを想起させるドットテイストのブロックが溢れる世界で、プレイヤーは建物やその他のものを自由に創造することが出来ます。
未開の土地を探索したり、洞窟を探検したり、モンスターと戦ったり、植物を育てたり、新しいブロックを手に入れ配置することで、様々なものを作ることができます。
創造(想像)力次第で小さな家から、秘密基地、巨大な城、町まで何でも作ることができます。また、オンラインプレイにも対応しており、仲間と協力して巨大建築物を作ったり、対戦なども行うことができます。

2.現在(2017年2月15日)、対応している機種は、
パソコン
・Windows

ゲーム機
・Xbox360、Xbox One、PS3、PS4、PS vita 、Wii U、Nintendo Switch

スマートフォン及びその他の電子機器
・iOS搭載のスマートフォンとタブレット、Android搭載のスマートフォンとタブレット、Windows Phone、Raspberry Pi
など

多くの端末に対応しています。

3.対応機種によっての違いはあるのか?
ゲーム性に違いは無いが、機種の種別を超えてオンラインプレイは対応していません。例えばXbox360とPS3でオンラインプレイをしようと思ってもメーカー、ゲーム機のシステムが共通ではないのでオンラインプレイはできません。また、携帯ゲーム機及びスマートフォン、タブレットなどはワールドの広さに制限がかけられています。
Windows版に至っては、2つの種類が出ています。Mojang製のMinecraftとMicrosoftのMinecraft Windows10 Editionです。どちらもWindows機のソフトウェアですが、若干の機能に違いがあります。

4.Mojang製のMinecraftはどんなものなのか?
全てのMinecraftの基となったソフトウェアです。他の製作者が作ったMODと呼ばれるソフトを併用してリアルな影を投影させたり、ゲーム本編には登場しない他のモンスターや建築物に使用する道具などを追加することができます。他の機種では、こうしたMODを使用することができません。ただし、MODの導入には、ある程度の知識が必要となっています。また、ゲーム本編の購入も海外サイトからの購入になるのである程度の英語力が必要となり、購入も容易ではないのです。
※MOD(モッド、Modification)とは、主にパソコンゲーム用の改造データのこと。

5.MicrosoftのMinecraft Windows10 Editionはどんなものなのか?
こちらもWindowsで動作ができるのですが、対応しているOSバージョンはWindows10のみです。Mojang製のMinecraftとは互換性がなく、Mojang製のMinecraftとは同時にオンラインプレイをすることができません。また、インターフェースは簡略化されており、MODなどの追加はできない仕様となっております。ただ、Mojang製のMinecraftとは違い、購入時はWindows10のストアアプリから購入するので購入手続きも日本語となっており、購入及びインストールはやりやすくなっています。

6.なぜプログラミング教育にMinecraftが使えるのか?
従来のプログラミング教育は、コードを入力して入力した文字の一部を表示させる、XYZの値を指定して簡単な図形を表示させる。など、「視覚的、体感的に面白い!」と思えるものがありませんでした。しかし、Minecraftは視覚的に立体的なブロックの世界で様々な種類のブロックを組み合わせて家や秘密基地、巨大な城、町など短時間で視覚的、体感的に達成感を得られます。
ブロックの中には連動して動くものもあり、感知ブロックを踏むと扉が開く、線路を引いてレッドストーンと呼ばれる粉を線路に沿って敷設するとトロッコを走らせる。などの要素もあります。こうした創造した物と物を「作って動かす」操作を短時間で行えるのです。
ただプログラムコード(文字コード)を入力するだけでは結果に面白みを感じることが難しいのですが、Minecraftであれば作成中の建造物を視覚的、体感的に捉えることができ、「次にどうしたらいいか?」「これを継ぎ足したらもっといいものになる!」など創造性を高めることもできます。また、より詳しく学びたい場合は工業用MODと呼ばれる追加要素を導入することで、本格的なプログラムコード(文字コード)を組み合わせることもできるのです。

井下 貴朝( Takatomo Inoshita )

ラボワーク LW13 - Arduino UNO と Netduino 3 で リレーを駆動して DC モーターを制御する

高等学校の教科「情報」が実施になったのは、今から約13年前、2003年(平成15年)の4月からでした。当初はコンピュータやプログラミングの取り扱いに重点を置かない授業が多くみられましたが、ようやく近年になってその重要性が認識されるようになりました。そこで Adminteachers ではコンピュータやプログラミング、ネットワークを教科「情報」の授業で実践するノウハウを共有する勉強会をします。

「ラボワーク」では少人数でテーブルを囲み、それぞれのペースでアイデアを出し合いながらプログラミングや電子回路の実験をします。これまでに Atduino UNO や .Net Micro Framework が動き Visual Studio で C# を言語として開発できる Netduino 、切手大の小さな Arduino の亜種 Digispark などのマイコンボードを使い、マルチファンクションシールドや WS5100 チップを使ったイーサネットシールドなどの Arduino UNO 用のシールド、実験用の 38 種類のセンサキット、ESP8266 を使った WiFi モジュール ESP-01 や WeMos D1 などを使っていわゆる「Lチカ」から Web サービスまで様々なプログラミングを体験しました。第10回からはサーボモーターやDC モーターの制御実験をしています。

今回のラボワークでは、マイコンボード用のリレーユニットを使い、DCモーターを制御します。リレーユニットは4回路と8回路のものを用意しています。

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「ラボワーク」は自由参加型のオープンな体験会です。開始時間と終了時間は決めますが、各自ワーク時間内に自由にお越しいただいてかまいません。会議室の貸し時間帯の範囲で、スタッフは早めに会場入りしていることがあります。Arduino の開発環境はノートパソコンをお持ちいただければ当日ラボワークで設定することもできます。またノートパソコンなどがなくても実習は楽しめますので、手ぶらで来てもらってかまいません。ラボワークはゆるやかな体験、交流の場ですので、お気軽にお越しください。

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日時:2017年2月4日(土)19:00~20:00
場所:神戸市青少年会館 サークル4号室(6階)
        (前回の勤労会館と同じ建物です)

神戸市中央区雲井通5丁目1番2号
最寄駅は三宮(JR、阪神、阪急、神戸市営地下鉄)徒歩2分から5分
神戸市勤労会館へのアクセス

対象:高等学校の情報教員、または情報教育に関心のある方
定員:15名
申し込み:電子メール

宛先 ad-teachers@outlook.com
件名 「2017年2月4日 ラボワーク LW13 申し込み」
メールの本文にご氏名、所属をお書きください。

持ち物:Arduino と Netduino の開発環境を整えたノートパソコン (あれば)
             Arduino UNO、Netduino 3 または Netduino 2(あれば)

※マイコンボード、リレー、DCモーターなどは人数分ご用意します。
ノートパソコンの Arduino 開発環境は当日ラボワークで整えることもできます。またパソコンがなくても実習は楽しめますので、お気軽にお越しください。

運営費:500円程度
司会:松本吉生 (Microsoft MVP 兵庫県立神戸工業高等学校)

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「マインクラフトとプログラミング教育」レポート

2017年1月28日(土)の午前10:00~12:00に神戸市勤労会館講習室406で5人の小学5年生でマインクラフトを使ったプログラミング教育の研究会を行いました。

使った機材はモダンアプリ版(ストアアプリ版)のマイクラフトがインストールされたマイクロソフト社の Surface 3 、インターネットに接続する Wi-Fi ルーター、電源の延長ケーブル数本です。

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集まった小学生は、Xbox360などのゲーム機でマインクラフトを遊んだ経験はありますが、1人を除いてパソコンで使う PC版のマインクラフトをした経験がありませんでした。またサポートにあたった5人の教員は、1人は PC版のマインクラフトに詳しいですが、他の4名はマインクラフトそのものをあまりよく知りませんでした。

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会場の神戸市勤労会館講習室は60平方メートル、定員36名で、広い部屋でした。子供たちと一緒に Surface を並べ、キーボードとマウスを取り付けて準備をしました。モダンアプリ版のマインクラフトはマイクロソフトアカウントの認証が必要なので、Wi-Fiルーターを接続してログインします。

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子供たちはキーボード入力に慣れていないので、ログイン操作に手間取ります。「@」のキーも知らないので説明が必要です。

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ログインができれば、あとは子供たちがよく知ったマインクラフトの世界なので、どんどん自由に世界をつくります。最初は個人のそれぞれ世界でプレイしていましたが、自然に声をかけあって一つの世界に全員が入り、協力してプレイしていました。

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最後に、子供たちに簡単なアンケートを書いてもらいました。

その後、サポートにあたった教員で今回の勉強会について、子供たちの様子を含めてディスカッションをしました。

<気づいたこと>

・今回の機材、Surface 3、Wi-Fiルーター、電源ケーブル等があれば他の設備は必要なく、普通の会議室でも十分実施できる。準備の時間も数分でよい。
・キーボードとマウスはあったほうが良さそうである。
・子供たちはマインクラフトに対する興味が高いので、大人からの動機づけがなくても集中できる。
・子供たちの協働作業が自然にできている。必要に応じて誰かがリーダーシップをとり、協力している。攻略本を持ってきた子供がおり、一緒に本を見ながら問題解決をする姿がみられた。

これらのことから、マインクラフトを教材にとりあげることはたいへん有効で効果的であることがわかりましたが、その上で次のような課題がありました。

<マインクラフトをプログラミング教育に使うための課題>

・おそらく子供たちがマインクラフトに取り組むことは、それだけで共同作業と論理思考の鍛錬になっていると思われるが、単に遊びの延長ではなくプログラミング教育になるためには、適切な課題を与える必要がある。
・そのためにはまず教員がマインクラフトの世界を知り、何ができるかを良く知る必要がある。
・今回はマインクラフトをやりたい人、ということで子供たちに集まってもらったが、マインクラフトに興味のない子供に対してはどうか。そもそもゲームに興味のない子供もいるだろうし、一般的に女子は興味が薄そうだ。
・高校生に対して適切な教材になるだろうか。

今回の勉強会は、あらかじめ細かなプログラムを用意せず、準備した機材で活動がスムーズに実施できるか、子供たちの反応はどうかを知り、マインクラフトをプログラミング教育に活用する糸口を見つけることとしました。次回はより具体的に、プログラミング教育につなげる勉強会を実施したいと考えています。

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マインクラフトとプログラミング教育

マインクラフトは小学生を中心に人気のあるコンピュータゲームですが、ゲームの中に自分なりの世界を作るときに「レッドストーン回路」などロジカルな思考を必要とする要素があります。これをプログラミング教育に取り入れる動きがあり、様々な教育実践も始まっています。そこで子供たちがマインクラフトのどのようなところに興味を持ち、そこでロジカルな思考をどう働かせているかを知り、プログラミング教育を考える会を行います。

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日時:2017年1月28日(土)10:00~12:00
場所:神戸市勤労会館講習室406(4階)
神戸市中央区雲井通5丁目1番2号
最寄駅は三宮(JR、阪神、阪急、神戸市営地下鉄)徒歩2分から5分
対象:高等学校の情報教員、または情報教育に関心のある方
定員:10名
申し込み:電子メール
宛先 ad-teachers@outlook.com
件名 「2017年1月28日 マインクラフトとプログラミング教育 申し込み」
メールの本文にご氏名、所属をお書きください。
運営費:会場費負担 500円程度
司会:松本吉生 (Microsoft MVP 兵庫県立神戸工業高等学校)

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「ラボワーク LW12 - Arduino UNO と Netduino 3 で NPN エピタキシャル・ダーリントン・トランジスタ TIP120 を使い DC モーターを制御する」の報告

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2017年1月7日(土)19:00から兵庫県の神戸市青少年会館のサークル室で「ラボワーク LW12 -  Arduino UNO と Netduino 3 で NPN エピタキシャル・ダーリントン・トランジスタ TIP120 使い DC モーターを制御する」を実施しました。

この「ラボワーク」では、Arduino UNO と Netduino 3 をエピタキシャル・ダーリントン・トランジスタ TIP120 に接続し、外部電源から電力を供給して DCモーターをコントロールする実験をしました。

DCモーターは消費電力が大きいため、マイコンボードの I/O出力をそのまま接続することができません。そこでマイコンボードの I/Oを TIP120 に接続し、TIP120 によって DCモーターを駆動します。TIP120 は内部が 2個のトランジスタをダーリントン接続したものになっており、高倍率が得られる素子です。

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ブレッドボードとジャンパワイヤで簡単な実験回路を作り、DCモーターとマイコンボード Netduino 3 に接続します。マイコンボードの I/O をプログラムで制御し、DCモーターを動かしました。

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Arduino では、Arduino IDE だけでなく、ビジュアルプログラミングツールも試しました。

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ラボワーク LW12 - Arduino UNO と Netduino 3 で NPN エピタキシャル・ダーリントン・トランジスタ TIP120 を使い DC モーターを制御する

高等学校の教科「情報」が実施になったのは、今から約13年前、2003年(平成15年)の4月からでした。当初はコンピュータやプログラミングの取り扱いに重点を置かない授業が多くみられましたが、ようやく近年になってその重要性が認識されるようになりました。そこで Adminteachers ではコンピュータやプログラミング、ネットワークを教科「情報」の授業で実践するノウハウを共有する勉強会をします。

「ラボワーク」では少人数でテーブルを囲み、それぞれのペースでアイデアを出し合いながらプログラミングや電子回路の実験をします。これまでに Atduino UNO や .Net Micro Framework が動き Visual Studio で C# を言語として開発できる Netduino 、切手大の小さな Arduino の亜種 Digispark などのマイコンボードを使い、マルチファンクションシールドや WS5100 チップを使ったイーサネットシールドなどの Arduino UNO 用のシールド、実験用の 38 種類のセンサキット、ESP8266 を使った WiFi モジュール ESP-01 や WeMos D1 などを使っていわゆる「Lチカ」から Web サービスまで様々なプログラミングを体験しました。第10回からはサーボモーターやDC モーターの制御実験をしました。

今回のラボワークでは、NPN エピタキシャル・ダーリントン・トランジスタ TIP120 を使い、Arduino と Netduino で DCモーターを制御します。TIP120 は内部に 2つの NPN 型トランジスタをダーリントン接続した回路でトランジスタの増幅力を高めたもので、高い増幅率を持ちながら安価に入手することができる素子です。

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「ラボワーク」は自由参加型のオープンな体験会です。開始時間と終了時間は決めますが、各自ワーク時間内に自由にお越しいただいてかまいません。会議室の貸し時間帯の範囲で、スタッフは早めに会場入りしていることがあります。Arduino の開発環境はノートパソコンをお持ちいただければ当日ラボワークで設定することもできます。またノートパソコンなどがなくても実習は楽しめますので、手ぶらで来てもらってかまいません。ラボワークはゆるやかな体験、交流の場ですので、お気軽にお越しください。

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日時:2017年1月7日(土)19:00~20:00
場所:神戸市青少年会館 サークル4号室(6階)
        (前回の勤労会館と同じ建物です) 
神戸市中央区雲井通5丁目1番2号
最寄駅は三宮(JR、阪神、阪急、神戸市営地下鉄)徒歩2分から5分
神戸市勤労会館へのアクセス
対象:高等学校の情報教員、または情報教育に関心のある方
定員:15名
申し込み:電子メール 
宛先 ad-teachers@outlook.com
件名 「2017年1月7日 ラボワーク LW12 申し込み」
メールの本文にご氏名、所属をお書きください。
持ち物:Arduino と Netduino の開発環境を整えたノートパソコン (あれば)
             Arduino UNO、Netduino 3 または Netduino 2(あれば) 
             ※マイコンボードは人数分ご用意します。
ノートパソコンの Arduino 開発環境は当日ラボワークで整えることもできます。またパソコンがなくても実習は楽しめますので、お気軽にお越しください。
運営費:500円程度
司会:松本吉生 (Microsoft MVP 兵庫県立神戸工業高等学校)

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今回は前回と同じ「神戸市青少年会館」で行います。建物は勤労会館と同じで、6階の「サークル4号室」です。