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Semelhante a タブレットでわくわくプログラミング体験(公開版)
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タブレットでわくわくプログラミング体験(公開版)
- 4. プログラミング学習の現状 • 2012年度から、中学校の技術家庭科で「プ ログラムによる計測・制御」が必修に • 小学校では一部の学校を除いてまだない • 学習指導要領で定められていない • 情報機器に慣れ親しみ活用する程度
- 11. 子供たちが学ぶ意味 • プロのプログラマーになるため • 計算機科学を学ぶため • 就職に有利 • ゲームが好きだから • 面白そうだから • アイデアを実現するために必要だから
- 12. 子供たちが学ぶ意味 • プロのプログラマーになるため • 計算機科学を学ぶため • 就職に有利 • ゲームが好きだから • 面白そうだから • アイデアを実現するために必要だから • ものづくりを通して学べるから
- 13. 子供たちとプログラミング • 生まれた時からデジタル機器に囲まれて いる • デジタルネイティブ • デジタル機器を使いこなす
- 14. 子供たちとプログラミング • 生まれた時からデジタル機器に囲まれて いる • デジタルネイティブ • デジタル機器を使いこなす
- 15. 子供たちとプログラミング • 生まれた時からデジタル機器に囲まれて いる • デジタルネイティブ • デジタル機器を使いこなす • しかし • 消費するだけで生み出していない • 使っていても、仕組みはわからない
- 16. 子供たちとプログラミング • 生まれた時からデジタル機器に囲まれて いる • デジタルネイティブ • デジタル機器を使いこなす • しかし • 消費するだけで生み出していない • 使っていても、仕組みはわからない • そこで • プログラミングとものづくり教育
- 17. ものづくりを通して学ぶ •y = ax + b • 楽しい? • なんに使うの? • 自分に関係ある?
- 18. ものづくりを通して学ぶ •y = ax + b • 楽しい? • なんに使うの? • 自分に関係ある? •ゲームのコントローラーが、0～100 の値を返す。これで自機を動かした い。ただし、画面のx座標は-240から 240まで • これならどう?
- 22. Scratch
- 27. 仙台市立 荒町小学校
- 28. 学年 科目 単元 1年生 市民科 パソコンをつかおう(パソコンの基本操作) 2年生 算数科 かけ算(1) 3年生 理科 風やゴムのはたらき 4年生 国語科 言葉から風景を想像しよう～短歌をデジタル画で味わおう～ 5年生 音楽科 音楽づくり 6年生 市民科 自分たちの学校, プレゼンテーション力をつける 品川区立京陽小学校 全校児童にRaspberry Piを配布 総合ではなく教科の授業でScratchを活用 http://school.cts.ne.jp/912keiyo/kounaikenkyu/kenkyu.html
- 33. 具体的取り組み •文部科学省 • 平成27年3月「プログラミング教育実践ガ イド」 • http://jouhouka.mext.go.jp/school/programming_zirei/ • 平成27年度情報教育指導力向上支援事業 • 平成27年9月から12月まで15校の実証校 及び協力団体でプログラミング教育を 実証、指導案を作成 • http://www.mri.co.jp/news/press/public_offering/result/018806.html
- 39. • プログラミングが、知識や技能を習得するのに 役立つかどうかわからない • プログラミングが、思考力、判断力、表現力、 課題解決力などの能力向上に役立つかどうかわ からない • プログラミングが、児童が主体的に学習に取り 組む態度を養うことにつながるかどうかわから ない
- 40. これらの疑問が解消されれば 自然に小学校に入る • プログラミングが、知識や技能を習得す るのに役立つかどうかわからない • プログラミングが、思考力、判断力、表 現力、課題解決力などの能力向上に役立 つかどうかわからない • プログラミングが、児童が主体的に学習 に取り組む態度を養うことにつながるか どうかわからない
- 43. タブレットとプログラミング
- 44. PCとタブレットで何が違うのか • ハードウェア的な違い • マウス、タッチパッド ↔ タッチパネル • ハードキーボード ↔ ソフトキーボード • 外部インタフェースが多い ↔ 少ない • 環境的な違い • 場所を動かしにくい ↔ 動かしやすい • 他の画面が見にくい ↔ 見やすい
- 45. PCとタブレットで何が違うのか • ハードウェア的な違い • 直接操作感がある (タッチパネル) • 文字入力しにくい (ソフトキーボード) • センサーやロボットをつなぎにくい (外部イ ンタフェースが少ない) • 環境的な違い • PC教室以外のいろいろな場所で作業できる (動かしやすい) • 協働作業しやすい (他の画面が見やすい)
- 47. プログラミングとタブレット • テキストプログラミング • 文字でプログラムを書く • ソフトキーボードでは入力しにくい • Touch Developなど、工夫したものもある • ビジュアルプログラミング • 文字ではなく、画像をポインティングデバ イスで操作して、プログラムを書く • タッチパネルと相性が良い • PCの仮想端末としてつかう • VNCやリモートデスクトップなど
- 48. ビジュアルプログラミング環境 • 手続き的ブロックプログラミング • 命令を表すブロック(アイコン)をつないで、プログ ラムを書く • Flash • Scratch 2.0、プログラミンなど • HTML5 • Blockly、Hour of Code、Snap!など • ネイティブ • Scratch 1.4、Pyonkee、ScratchJr、Tickle、Tynkerなど • 宣言的ビジュアルプログラミング • 状態の因果関係を宣言的に画像で表す • Viscuitなど
- 49. タブレット対応について • Flashは基本的には動かない • iOS、Androidとも • 特殊なブラウザ(Puffinなど)を使う手もあるが、使いに くい • HTML5は基本的には動く • UIが使いにくかったり、パフォーマンスが出ない ことも • ネイティブは個別に対応しているかどうか • たとえば、現時点でScratchは対応していないが、 Scratch 1.4をiPadに移植したPyonkeeがある • ScratchJrは、iPadやAndroidタブレットなどに対応 • VNC、リモートデスクトップはいろいろ選べる
- 50. 今日やること • タブレットによるプログラミングを体験する • iPad上のPyonkee • iPad上のVNCから、Raspberry Pi上のScratch 1.4 • ポイント • PCとの違いを体感する • 特に協働作業 • 授業でどのように使うかを考える • 小学校の各教科に導入予定のプログラミング教育 • 中学校の技術・家庭科の「プログラムによる計測・ 制御」
- 51. Pyonkee (ピョンキー) • MITメディアラボが開発し、オープンソースと して公開しているScratch 1.4のソースコードを もとにiPadに移植したアプリ • 日本の合同会社ソフトウメヤが開発 • App Storeから無料でダウンロードできる • 「Pyonkee」もしくは「ピョンキー」で検索 • 欧米を中心に18万本以上が使われている • 日本では伊藤忠テクノソリューションズの「未来実 現IT教室」などで採用 • iPadの内蔵センサーを使えるように拡張 • Scratch 1.4のプロジェクトと100%の互換性 • AirDropとDropbox、メールによる作品の共有 • Meshによる協働作業
- 57. 起動直後の画面
- 58. 起動直後の画面 画面の説明
- 60. プロジェクトを開いたところ
- 61. AirDropによる作品共有
- 62. iPad内蔵センサーの設定
- 63. 利用可能なiPad内蔵センサー
- 64. 発表モード(横)
- 65. 発表モード(縦)
- 66. Mesh (メッシュ)の設定
- 68. 使用メモリーサイズの設定
- 69. ラズベリーパイについて • イギリスのケンブリッジ大学のエベン・ア プトンらが開発 • 5年間で800万台が出荷 • とても小さい(カードサイズ) • とても安い(2,620円～3,940円) • スマートフォンやタブレットと同じしくみ • 10年前のパソコンと同じくらいの性能 • いろいろなものをつなげられる(GPIO)
- 71. ラズベリーパイの各部の名前
- 72. ラズベリーパイの特徴 • 地デジのテレビやアナログテレビにつながる • 映像出力はHDMIとコンポジット • キーボードやマウスはパソコン用のもの • USB接続でそれぞれ1000円以下 • SDカードに記憶する • ハードディスクの代わり。8GBで1000円以下 • 電源はスマートフォンやタブレット用 • USB充電器も1000円以下 • ネットにもつながる • 有線LANは普通の100BASE-T(RJ45)
- 73. ラズベリーパイについて
- 74. ラズベリーパイのソフトウェア • ソフトウェアは無料 • OSはLinux (DebianベースのRaspbian) • ウィンドウシステム(X11, LXDE)はWindowsそっくり • アプリケーションがたくさんある • Webブラウザー (Midori, Epiphany) • オフィススイート (LibreOffice) • グラフィックスソフト (GIMP, Inkscape) • ゲーム (Minecraft Pi) など • 自分でプログラムを書くためのソフトもたくさ ん • C, Python, Ruby, Java, JavaScript, ドリトル, Arduino • Scratch, Squeak Etoys
- 75. ラズベリーパイでできること • 絵を描ける • 文書を書ける • 音楽を演奏できる • 写真を表示できる • ゲームができる • インターネットにつなげられる • プログラムを作れる • など
- 76. Scratchと計測・制御の親和性 • センサー入力とモーター出力のための仕組み を備える • センサーボード • スライダー, 音, 光, ボタン, 抵抗x4 • LEGO WeDo • 傾き, 距離, モーター • 外部機器接続のためのインタフェース • ユーザーの拡張により、任意の機器を接続可能 • Kinect, Wiiリモコン, Arduino, Mindstorms • ラズベリーパイのGPIO(汎用入出力)
- 77. ラズベリーパイのGPIO
- 78. スクラッチから LEDをオンオフ • スクラッチのスクリ プトを使ってLEDを 制御する • 11番ピンの電圧を変 化させる • ジャンパーはオス- メス • 配線をよく確認する こと
- 79. ラズベリーパイの問題 • ディスプレイがないとできない • キーボード、マウスも • 動かせない • 準備が大変
- 80. タブレットをラズベリーパイ のディスプレイにする • VNC (Virtual Network Computer)やリモート デスクトップとしてつかう • ディスプレイ、キーボード、マウス不要 • 必要なのはアプリとWiFi環境だけ • 機材の有効活用
- 81. Raspberry Pi Model B Linux(Raspbian)、X11 VNCサーバー 固定IPアドレス AirMac extreme DHCPサーバー WiFi アクセスポイント iPad Air VNCクライアント 動的IPアドレス iPad Air VNCクライアント 動的IPアドレス 本日のシステム構成
- 82. VNC Viewer 起動
- 83. パスワード「raspberry」
- 84. 「Connect」で接続
- 86. 「Scratch」起動
- 87. GPIOのサンプルを開く
- 88. 「gpio-demo」を開く
- 89. 「Lチカ」のプログラム
- 99. Scratch Blocks: Scratch + Google = Next Generation of Programming Blocks for Kids
- 100. • 様々なアプリやゲーム、おもちゃなどでも、Scratchの「文 法」を使えるようにする。そのためにオープンソースで提供す る • ブロックは、従来の垂直型と水平型(低年齢、モバイル向け)を 用意する • 開発中の仮称3.0もこれを用いる
- 101. • Projects： 新しいアイデアを考え、試作品を作り、改 善を繰り返す、本人にとって意味を見出せるプロジェ クトに関わる過程で人は学びます。 • Peers： アイデアを他者と共有し、プロジェクトを遂 行するために協同し、第三者の仕事を発展させたりす る、社会的な活動の中で学びは生まれます。 • Passion： 自分のこだわりがあるプロジェクトに関わ ることで、長時間でも熱心に作業をする情熱が生まれ、 挑戦し続けることができます。その過程で多くを学び とることができます。 • Play： 学びには、子供たちが遊びの中でするように、 新しいことに挑戦し、素材を弄り回し、限界がどこま でかを試し、時には危険を恐れずに、繰り返し挑戦す るといった活動がつきものです。 4つのP
- 102. 行動の指針 • LUMT • 我らに薄く、彼らに厚く • Less Us, More Them • TMI • × • 多すぎる情報（ Too much information） • 多すぎる指示（Too much instruction） • 多すぎる割り込み（Too many interruptions） • 多すぎる介入（Too much intervention） • ○ • 考える、作る、改良する（Think-Make-Improve）