理科ボード TFW-RK2

理科ボード

TFabWorks(ティーファブワークス)から発売されている「電気の利用」向け理科ボードです。人感センサーと電磁石によるスイッチを搭載していて、6年生の「電気の利用」だけでなく、5年生の「電流が生み出す力」の電磁石の学習にもつながります。バネプラグという方式で、ネジ止めなどせずにmicro:bitをワンタッチで取り付けることができます。また、別売りのスピーカー付き電池ボックスを取り付けることもできます。

理科ボード

電池ボックス

「電気の利用」の学習で、電気を無駄にしないために何らかのセンサーを利用してスイッチをオンオフするプログラムを文科省が例示しています。このボードでは搭載している人感センサーを使って明かりをつけるのはもちろん、micro:bit本体の光センサーも利用できますね。

専用ブロック

拡張機能でhttp://tfab.jp/sw1pを検索すると理科ボード専用のブロックが追加されます。このブロックを使えば人感センサーでスイッチをオンオフするプログラムは簡単に組めますが、説明書では専用ブロックを使わずプログラムする方法を推奨しています。

専用ブロック
高度なブロックの中の入出力ブロックを使うと、人感センサーはP2の端子につながっていて、電磁石のスイッチはP1の端子につながっているのが分かりますね。確かに専用ブロックでは簡単すぎて計測して制御する仕組みについての理解は深まりませんが、時数などを考えると専用ブロックでもいいかと思います。

高度なブロック
TFabWorks(ティーファブワークス)は千葉県に本社のある会社でmicro:bitを中心にプログラミング教育用のキットを各種販売しています。ワークショップを行ったり、評価機の貸し出しをしたり、プログラム例をHPに掲載したりしていますので、一度HPを見てみるといろいろ参考になると思います。

レーザー彫刻機でお手軽に

レーザー彫刻機

3DプリンターをSTEM教育に取り入れている例を目にしますが、まだまだ価格が高いのとデータ作成や出力に時間がかかるのが気になりますね。そこで、もっとお手軽なレーザー彫刻機を使ってみました。レーザー彫刻機は基本的な構造は3Dプリンターと同じですが、Z軸の制御がない分簡略化できて低価格になりますね。また、3Dプリンターの中にはヘッドの交換でレーザ-彫刻ができるものもあります。

レーザーヘッド

金属の切断や彫刻ができる本格的なレーザー彫刻機は何十万円もしますが、レーザーの出力が500mW~1500mW程度のレーザー彫刻機は1万円台で手に入ります。切断は紙ぐらいしかできませんが、木材、プラスチック、竹、ゴム、革、等に彫刻できます。金属、ガラス、大理石、アクリルなどは彫刻できません。彫刻できる範囲は大体5cm×5cmぐらいです。

専用のソフトウェア

彫刻は専用のソフトウェアを使います。読み込める画像は白黒の512×512ピクセルぐらいが標準的です。実際の授業では、子どもに画像を描かせたり、フリーイラスト等の画像をネットからダウンロードして白黒化→サイズ変更したりして使いました。元がカラーの画像だと白黒化が中々うまくいかないので、白黒の画像を探した方がいいですね。
出力にかかる時間は絵柄によりますが、5~10分といったところです。

出力例

彫刻する対象は安い素材を色々試してみましたが、100均で6枚入りで売っているコルクのコースターが一番くっきり彫刻できました。
このあたりの製品はほぼ中国製なので、しばらくするとまともに彫刻しなくなったりとか初期不良があったりとかしますが、それもまた人柱の醍醐味としてやっていくしかありませんね。(笑)