ホチキス先生の「プログラマーと呼ばれたい」

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Archive for the ‘情報教育’ Category

HITACHIの電子黒板機能付きの超短投射プロジェクター、CP-TW3005Jを試してみた – e スクール ステップアップ・キャンプ 2016 西日本大会のエキビジョンスペースの展示

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先日、文部科学省共催、一般社団法人日本視聴覚協会と日本視聴覚連合会の主催で行われた「eスクール ステップ・アップキャンプ 2016 西日本大会」に参加した。文部科学省の初等中等教育局視学官から「学習指導要領改訂を踏まえた教育の情報化の重要性」について基調講演があり、またアクティブラーニングを取り入れてICTを活用した模擬授業が行われるなど意欲的な会だった。

各セッションと並行して会場内のエキビジョンスペースでは各企業から様々なICT機器やソフトウエアなどの展示が行われており、授業で使いたいと思わせられるものがたくさんあった。その一つがこのプロジェクターだ。

いわゆる電子黒板には様々なものがあるが、教育関係では大画面薄型テレビ形式のディスプレイを使用し、タッチパネルのインタフェースを有したものが一般的だろう。コンピュータを接続して教材を投影できるメリットと、電子ペンを使ってあたかも黒板にチョークで書くという直感的なオペレーションができるところが優れている。しかし設置が難しく高価であるという問題がある。

今回、HITACHIの電子黒板機能付きの超短投射プロジェクター、CP-TW3005Jを試してみたが、超短焦点とうたっているだけあり、黒板にかなり接近して投影できる性能を持っている。それに加えて、投射しているスクリーンに対して専用の電子ペンで電子黒板のように文字が書けるのだ。これには驚いた。会場ではスクリーンに対して天井から吊る形で設置されていた。次の写真から、どのくらい超短投射であるかわかるだろうか。カタログ上では100型の大きさに投影するには本体のレンズ面からスクリーンまでが 40.8cm、80型の投影なら 26.8cm、60型の投影ならなんと 12.8cm の距離でいいとなっている。

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驚いたのは、スクリーンに投射している画像に対して、スクリーン上で専用の電子ペンを使って文字が書けるというところだった。これを見たとき、どのような仕組みでペンの動きを見ているのだろうと不思議だったが、目からうろこが落ちるような仕組みだった。ペンの先から赤外線が出ており、その赤外線をプロジェクターが感じ取って投射画像にオーバーライトしているのだ。

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いわゆる電子黒板は教室への設置が難しい。普段は黒板やホワイトボードを使いたいが電子黒板も使いたいという場合は、教室に両方を設置するかどちらかを可動式にするしかない。しかしプロジェクター方式なら、通常は黒板で、必要に応じてプロジェクターを投影するといった使い方ができる。スクリーンをホワイトボードや黒板にして、映像を重ねて使うといったこともできるだろう。いや、それが最も望ましいと思える。黒板とチョーク、ホワイトボードとペンを使って授業をすすめながら、必要に応じて写真や動画を提示する。

電子ペンを使うときは、スクリーンに対するポジションを校正する必要がある。プロジェクターの設置位置とスクリーンの関係を補正する必要があるからだ。補正のメニューはリモコンを使って行い、画面に映されたドットの位置をチェックすることで行うようになっている。簡単だ。

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また地味だが特記すべき機能として、画像の自動補正機能がある。カタログを見るとHITACHIでは「アクセンチュアライザー」機能と「HDCR」と呼んでいるらしい。普通教室でプロジェクターを使うとき、部屋の明るさによってプロジェクターの輝度が不足し、画像が鮮明に見えないことがある。このようなとき手動で明るさやコントラストを調節するが、このプロジェクターは「アクセンチュアライザー」によって映像の陰影感、精細感、光沢感を強化し、「HDCR」、これは High Dynamic Contrast Range の頭文字らしいが、これによって画像の明るいところと暗いところを自動的に解析し、暗部を詳細に見せるように調節する機能だ。つまりは、いわば画像にシャープネスをかけ、コントラストを調節する、これらを画像解析により自動的に行う機能だと考えられる。

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サンプルに使われた写真は、ドーム型で天井がガラスになっている建物の中で、ガラスの明るいところを中心に撮った写真だ。明るい部分は明瞭にわかるが、建物の下部の暗いところはほとんど真っ暗につぶれてわからない。これが「アクセンチュアライザー」と「HDCR」によってボタンひとつで自動的に明るいガラス部分はそのままに、暗い部分が明るさを調節されてはっきりをわかるように浮き上がってくる。これは便利だ。

神戸三ノ宮で「マインクラフトとプログラミング教育」の勉強会をした。

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2017年1月28日、神戸三ノ宮で「マインクラフトとプログラミング教育」のテーマで勉強会をした。マイクラフトが好きな小学生5人に Surface 3 でモダンアプリ版のマインクラフトをしてもらい、教員5人がサポートしながらマインクラフトを子供たちがどのように使うかを見て、マインクラフトをプログラミング教育に利用するヒントを得ようと考えたのだ。

詳細はアドミンティーチャーズのサイト https://adminteachers.wordpress.com/ にも報告したが、今回は用意した機材で実習がスムーズにできるかを検証することとし、詳細なコースを用意することはしなかった。

今回やってみてよくわかったのは、Surface を使うと数分の準備で実習を始めることができること、子供たちは極めてマインクラフトの世界に興味が高く教員の動機づけがなくても自然に演習に集中できること、自然発生的に協働作業が行われること、わからないことがあれば教えあう関係性が自然におこること、攻略本を一緒に見ながら問題解決をする姿が見られたこと、などだ。

マインクラフトを教材プラットフォームとして、プログラミング教育に利用することは効果的だと実感した。次は効果的な「課題」あるいは「学習コース」を考えることだろう。そのためには教員がマインクラフトの世界を知り、何ができるか、どのようなコースを組み立てることができるかを考える必要がある。

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アドミンティーチャーズの「ラボワーク LW11 - Arduino UNO と Netduino 3 でモーターシールドを使い DC モーターを制御する」

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ラボワーク LW10 - Arduino UNO と Netduino 3 でモーターシールドを使う

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今年の2月から毎月第一土曜日と決めて神戸三宮の会議室を借りて「ラボワーク」と題したマイコンボードの勉強会をしている。11月は第10回目になる。

ラボワーク LW10 - Arduino UNO と Netduino 3 でモーターシールドを使う
https://adminteachers.wordpress.com/2016/10/26/%e3%83%a9%e3%83%9c%e3%83%af%e3%83%bc%e3%82%af-lw10-%ef%bc%8d-arduino-uno-%e3%81%a8-netduino-3-%e3%81%a7%e3%83%a2%e3%83%bc%e3%82%bf%e3%83%bc%e3%82%b7%e3%83%bc%e3%83%ab%e3%83%89%e3%82%92%e4%bd%bf/

4月から毎回テーマを決めてやっている。使っているマイコンボードは Arduino UNO 系のものと Netduino だ。これらのマイコンボードを使うためにドライバを導入したり IDE を設定したりといった準備からはじめて、各種センサやシールドを使ってきた。シールドとは Arduino UNO に取り付ける拡張ボードのことで、様々なシールドが各社から発咳されており、Netduino はこれらのシールドと I/O ピンコンパチブルなので使うことができる。

センサを使い、L チカ、LED チューブなどの制御プログラムを試してきたが、今回からしばらく「動く」ものを試す。まずは「サーボモーター」と「DC モーター」をモーターシールドを使って動かしてみる。「サーボモーター」は実際はモーターシールドを使わずにマイコンボードに直結してもいいのだが、モーターシールドを使った方が接続がわかりやすいだろう。DC モーターを使うにはマイコンボードからの電源供給ではなく別電源が必要になるが、その回路はモーターシールドがしてくれる。

アドミンティーチャーズのラボワークは、会の性質上「情報教育に関心のある方」としているが、必ずしも学校関係者に限定しているわけではないので、興味のある方はぜひ来てほしい。またノートパソコンの Arduino 開発環境は、当日ラボワークで設定することもできるし、ノートパソコンがなくても実習を楽しめる。マイコンボードやパーツは人数分用意している。このように、ラボワークはゆるやかな体験、交流の場なので、気軽に手ぶらで来てもらってかまわない。

アドミンティーチャーズ Web サイト
https://adminteachers.wordpress.com/

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2016年10月1日のアドミンティーチャーズのラボワークでは、ESP8266 WiFi モジュールを搭載した Arduino WeMos D1 を 2台使い、一方を WiFi アクセスポイント、もう一方を WiFi クライアントとして接続し、Web サービスでデータ通信をする。

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アドミンティーチャーズのラボワークでは、8月と9月にESP8266 WiFi モジュールを搭載した Arduino WeMos D1 を使って通信を試した。WeMos D1 は安価で手に入れやすいマイコンボードで、実習教材にも適していると思われる。しかしまとまった解説やサンプルスケッチがなかなか見当たらない。多く見られるのは WiFi クライアントにしてアクセスポイントに接続し、Web サービスを実装するというものだが、WiFi クライアントにすることや Web クライアントを実装する事例は少ない。試行錯誤が必要だったが、うまく通信できるようになった。

今回の「ラボワーク」では 2台の WeMos D1 を使う。一方の WeMod D1 を WiFi アクセスポイントの設定にし、Web サービスを実装する。Web サービスでは、アナログ I/O ポート A0 に接続したボリュームの電圧を Web ページに表示するようにしておく。もう一方の WeMos D1 は WiFi クライアントの設定をし、起動したら WiFi アクセスポイントにした WeMos D1 に接続するようにし、Web クライアントを実装して Web ページを取得し、HTML テキストからボリュームの値を取り出して Multifunction Shield の 7セグメント LED に表示する。

マイコンボードが互いに WiFi 接続できれば応用範囲が広がるだろう。また Web サービスや Web クライアントを実装することで、Web サービスの仕組みも理解できる。

アドミンティーチャーズのラボワークは、会の性質上「情報教育に関心のある方」としているが、必ずしも学校関係者に限定しているわけではないので、興味のある方はぜひ来てほしい。またノートパソコンの Arduino 開発環境は、当日ラボワークで設定することもできるし、ノートパソコンがなくても実習を楽しめるし、ゆるやかな体験、交流の場なので、気軽に手ぶらで来てもらってかまわない。

アドミンティーチャーズ Web サイト
https://adminteachers.wordpress.com/

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「ラボワーク LW05 – Netduino 3 と 38 種類のセンサキット体験」の報告

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今年2月から兵庫県神戸市の三ノ宮駅近くの会議室を借りてやっているマイコンボードの勉強会「ラボワーク」は今月で5回目となった。今回から本格的に Netduino を使うことにした。Netduino は Arduino UNO とI/Oピンコンパチブルのマイコンボードで、Microsoft の .NET Micro Fremework が動いており Visual Studio を使って C# をプログラミング言語として開発することができる。安価で手軽に使いやすい Arduino と C# の充実したライブラリを利用できるパワフルな Netduino の両方を取り上げることで、マイコンボードの活用の幅も広がると考えている。

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今回は 38 種類のセンサーキットを試した。センサーキットを試すには、アナログポートで入力した値を取得して何かの形で表示しなければならない。そこで 4本の LED チューブを備えたマルチファンクションシールドを利用した。マルチファンクションシールドはラボワークの第3回で使ったことがあり、シフトレジスタを介して LED チューブをコントロールするようにできている。そこでアナログポート A5 からの入力値をダイレクトに数値で表示するサンプルスケッチを用意し、ボリュームをつないで確認した後に様々なセンサを取り付けて試した。

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このセンサーキットには、キースイッチ、ロータリーエンコーダスイッチ、タッチセンサ、距離センサ、サウンドセンサ、人感センサ、レーザーセンサ、磁気センサ、磁気リードセンサ、磁気ホールセンサ、温度センサ、赤外線センサ、傾きセンサ、衝撃センサ、水銀センサ、心拍センサ、炎センサ、リードセンサ、光ブロークンモジュール、ジョイスティックモジュール、フォトレジスタ、バイブレーション、ブザー、フルカラーLED、点滅LED、5Vリレーモジュール、などが入っている。似た機能のセンサやアクチュエータが複数あり、どんなセンサなのか想像しがたいものもある。実際に使っても反応がわからないものもあった。またフルカラー LED のようにセンサではないものもあったが、それらは今回テストしなかった。

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今回のラボワークでは、様々なセンサを体験しながら、それらをどう使うかという利用シーンについてもディスカッションができた。またアクチュエータについても試したいという希望もあった。次回以降、またこれらの結果をふまえてラボワークの企画を作っていく。興味のある方はアドミンティーチャーズのサイトから電子メールで申し込みをしてください。

アドミンティーチャーズ
https://adminteachers.wordpress.com/

アドミンティーチャーズの「ラボワーク」、第5回は「Netduino 3 と 38 種類のセンサキット体験」をする。

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今年2月から毎月第一土曜日と決めて神戸三ノ宮の会議室を借りてやっているアドミンティーチャーズの「ラボワーク」。第5回は「Netduino 3 と 38 種類のセンサキット体験」をする。

38 種類のセンサは、キースイッチ、ロータリーエンコーダスイッチ、タッチセンサ、距離センサ、サウンドセンサ、人感センサ、レーザーセンサ、磁気センサ、磁気リードセンサ、磁気ホールセンサ、温度センサ、赤外線センサ、傾きセンサ、衝撃センサ、水銀センサ、心拍センサ、炎センサ、リードセンサ、光ブロークンモジュール、ジョイスティックモジュール、フォトレジスタ、バイブレーション、ブザー、フルカラーLED、点滅LED、5Vリレーモジュール、などだ。似た機能のセンサやアクチュエータが複数あり、どんなセンサなのか想像しがたいものもある。今回はセンサキットを買っただけで使っていない。ぶっつけ本番の、まさに「ラボワーク」だ。

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また今回から再び Netduino を取り上げる。Arduino と Netduino の両方でプログラミングをする。Netduino はモデルチェンジをしており、Netduino 2 から Netduino 3 となっている。Netduino 3 では I/O ポートが独立したコネクタでボードの片端にまとめられているのでセンサなどを接続しやすい。

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第5回ラボワーク「Netduino 3と 38 種類のセンサキット体験」の詳細は、アドミンティーチャーズの Web サイトで。

アドミンティーチャーズ
https://adminteachers.wordpress.com/

アドミンティーチャーズ「ラボワーク LW05 – Netduino 3 と 38 種類のセンサキット体験」
https://adminteachers.wordpress.com/2016/06/03/%e3%83%a9%e3%83%9c%e3%83%af%e3%83%bc%e3%82%af-lw05-netduino-3-%e3%81%a8-38-%e7%a8%ae%e9%a1%9e%e3%81%ae%e3%82%bb%e3%83%b3%e3%82%b5%e3%82%ad%e3%83%83%e3%83%88%e4%bd%93%e9%a8%93/

<概要>

日時:2016年6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 「2016年6月4日 ラボワーク LW05 申し込み」
メールの本文にご氏名、所属をお書きください。