青森大学と青森山田学校の高大連携活動として、ソフトウェア情報学部橋本研究室の3，4年生3名がドローンを使ったプログラミング教育の授業内容の検討、使用する機材の準備、授業の講師役と生徒のサポート担当などを分担し、情報処理科3年生に対して4回の授業を2021年11月から12月にかけて実施した。プログラミングの学習、ドローンと動かすための命令を学習した後、グループ課題として「複雑な飛行ルート通りにドローンを動かす」を実施した。

1. 第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表会
ドローンを使ったプログラミング教育
青森大学 ソフトウェア情報学部
橋本研究室
髙橋佑佳 竹内瀬愛 三上威吹

2. 研究の背景と目的
 青森大学 ソフトウェア情報学部と
青森山田高等学校 情報処理科の高大連携
活動の一環として実施
 大学生が先生役で、高校生に対し「プロ
グラミング的思考」を身につけてもらう
ために、ドローンを使ったプログラミン
グ学習の講義を実施する
第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 2

3. プログラミング的思考とは
 文部科学省 Webより
https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/s
hotou/122/attach/1372525.htm
 "自分が意図する一連の活動を実現するために、
どのような動きの組合せが必要であり、一つ一
つの動きに対応した記号を、どのように組み合
わせたらいいのか、記号の組合せをどのように
改善していけば、より意図した活動に近づくの
か、といったことを論理的に考えていく力"
3

4. プログラミング的思考とは
 難しい表現をドローンを使ったプログラミング
授業に置き換えてみよう
 "自分が意図する一連の活動を実現する ために、
どのような動きの組合せが必要であり、
一つ一つの動きに対応した記号を、どのように
組み合わせたらいいのか、記号の組合せをどの
ように改善していけば、より意図した活動
に近づくのか、といったことを論理的に考えて
いく力"
4
考えたドローンの飛ばし方を実現する
か考えたり、
命令
命令
もっといい飛ばし方

5. 講義で目指す「プログラミング的思考」
1. 高校生自身がドローンの飛ばし方を考える
2. ドローンを飛ばせるため必要な命令を理解
する（Scratchの命令・ドローンの命令）
3. 命令を組合わせて、自分の考えた飛び方が
実現できるようになる
4. 命令を修正してよりよい飛び方に改良する

6. ケース
ドローン本体
バッテリー充電台
バッテリー3
個
USB充電器＋USBケーブ
ル
PC
機材の準備

7. ソフトウェアの準備
 以下のソフトウェアをPCにインストール
 Scratch 2.0 Offline Editor インストール
 Node.js 12.x インストール
 Tello.js, Tello.s2e ダウンロード
 Tello公式ページScratch設定方法の説明
https://terra-1-
g.djicdn.com/2d4dce68897a46b19fc717f3576b7c6a/Tello%20%E7%B
C%96%E7%A8%8B%E7%9B%B8%E5%85%B3/For%20Tello/Scratch
%200320%20%E4%BF%AE%E6%94%B9/Tello%20Scratch%20READ
ME%200320.pdf​ 第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 7

8. 1. Scratchを使ってプログラミング
2. PCとドローンをWifi接続
3. プログラム実行でドローン飛行
Scratchで
プログラミング
プログラムを実行して
ドローンを飛行させる
ドローンをプログラムで飛行させる

9. ドローン飛行までの手順
1. Scratch 2.0 Offline Editor 起動
2. Tello.s2e を読み込み、ドローンの命令ブ
ロック追加
3. プログラム作成
4. ドローンとWifi接続する
5. プログラム実行してドローン飛行
第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 9

10. 講義スケジュールと内容
回 日時 内容
1 2021/11/17
ガイダンス、機材の確認
Scratchの復習
2 2021/11/24
ドローンについて学習
プログラムの作り方
3 2021/12/08
プログラムでドローン飛行する
グループ課題（ドローンレース）
4 2021/12/15
グループ課題発表・実演
大学生の研究紹介

11. 作成した講義スライドの一部
第４回 AOMORI SIX 合同
学修・研究発表会
11

12. グループ課題
 以下の一連の条件を満たす飛行ルートを
考えてプログラムを作る
 パイプ椅子①の上に置き、離陸する
 ガムテープの上を飛行して通過する
 パイプ椅子④の周囲を回る（繰り返し命令使用）
 ガムテープの下を飛行して通過する
 テーブルの上に着陸してゴール
第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 12

13. グループ課題：コース設定
テーブル
パイプ
椅子②
パイプ
椅子③
パイプ
椅子①
パイプ
椅子④
ガ
ム
テ
ー
プ
3(m)
1.5(m)
パイプ椅子②と③の
背もたれに
ガムテープを貼る
13
パイプ椅子①と④は
テーブルの中央に
配置する
パイプ椅子①と④は
テーブルの中央に
配置する

14. テーブル
パイプ
椅子②
パイプ
椅子③
パイプ
椅子①
パイプ
椅子④
グループ課題：飛行ルート
ガ
ム
テ
ー
プ
3(m)
1.5(m)
(1)ドローンを
パイプ椅子①の上
からスタート
(2)ガムテープの
上を通過
(4)ガムテープの
下を通過
(3)パイプ椅子④の
周りを周回する
(5)テーブルの
上に着陸
14

15. 活動の様子
第４回 AOMORI SIX 合同
学修・研究発表会
15

16. グループ課題の結果
 ゴールしたグループは９グループ中
１グループ、他のグループも途中まで
飛行方法をプログラム出来ていた
 できなかった要因
 調整時間が足りなかった
 室内の風や暖房設備の影響でズレが生じた
 総じて楽しんで授業を受けてもらえた
第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 16

17. 研究結果
 ドローンを使ったプログラミング授業
 授業準備や講師役・サポート役を実施できた
 グループ学習を通じて、プログラミング的思考を高校
生に身につけられた
1. 高校生自身がドローンの飛行方法を検討できていた
2. そのために必要な命令を適切に選択できていた
3. 複雑なルートを考えた方法で飛ばそうと努力していた
4. 一部のグループはより良い飛行方法に改善を行った
第４回 AOMORI SIX 合同学修・研究発表
会 17