現代初等教育におけるプログラミング的思考の育成
夏休みの自由研究、親が手取り足取り教えすぎてしまい、結局「子どもの作品」ではなくなってしまった…という経験はありませんか？今年おすすめしたいのは、英国BBCが開発した教育用マイコンボード「micro:bit（マイクロビット）」を使ったプログラミング自由研究です。
本連載では、ソフトウェア開発における「クライアント（発注者）」と「エンジニア（開発者）」の関係性を家庭内に持ち込みます。朝、親が出勤前などに「今日解決すべきミッション（課題）」を提示し、子どもは親が不在の日中を利用して試行錯誤しながらプログラムを構築、そして夜に親へ「納品（デモンストレーション）」を行うという画期的な10日間プログラムです。
小学校高学年（4年生から6年生）の児童は、抽象的思考能力が急速に発達する段階にあり、物事の因果関係や論理構造を理解する基盤が整い始める時期です。この段階で試行錯誤を繰り返しながらミッションを次々とクリアしていくという体験は非常に重要です。
なぜ「micro:bit V2」が自由研究に最適なのか？
micro:bitは、プログラミング未経験の小学生でも直感的に学べるよう綿密に設計されています。プログラミングには、インターネットブラウザ上で動作する「MakeCode（メイクコード）」を使用します。視覚的なブロックをパズルのように組み合わせるだけでプログラムを作成できるため、タイピングができなくても問題ありません。さらに画面上にはシミュレーターが常時表示されており、機器に書き込む前に動作確認ができるため、子どもが失敗を恐れず試行錯誤を繰り返すことができます。
最新モデルである「micro:bit V2」には、従来のLEDマトリクス、A/Bボタンスイッチ、加速度センサー、温度センサー、光センサーに加え、新たにスピーカー、マイク、タッチ検出が可能なロゴマークが標準搭載されています。これにより、前半の基礎学習では複雑な電子部品の配線をすることなく、本体の機能だけで「音を鳴らす」「触って反応させる」といったインタラクティブなプログラミングに没頭できます。
第0回：学習を始めるために用意するもの
コースを開始する前に、以下のものを準備しましょう。
- micro:bit V2本体: 電池ボックスやUSBケーブルがセットになった「Go bundle」などのパッケージを購入するとスムーズに始められます。
- パソコン（WindowsまたはMac）: インターネットに接続し、ブラウザからMakeCodeにアクセスして開発を行います。※インターネット環境がない場合や、将来的にPythonコードで学習したい場合は「Muエディタ」をインストールしてオフラインで開発することも可能です（Macの場合はセキュリティ設定の変更が必要になることがあります）。
- MakeCodeアカウント：MakeCode（https://makecode.microbit.org/）ページ右上に「サインイン」というボタンがあります。
- 後半（第6回以降）で使用する拡張ツール: ワニ口クリップ、サーボモーター（SG90など）、モーター用外部電池ボックス、ライントレース＆リモートコントロールバギーのキットなど。※モーターを動かす際、micro:bit本体の電源を利用すると電力不足で再起動するなどの誤動作を起こすため、専用の電源を用意する実践的な仕組みも後半で学びます。
micro:bit GO （マイクロビット ゴー） V2.21
このキットにはマイクロビット本体とパソコンと接続するmicroUSBケーブル、作ったプログラムをスタンドアロン（microbit本体だけという意味）で動かすための電池ボックスがセットになっています。
【インデックス】全10回のミッション・カリキュラム大公開！
前半5回はmicro:bit本体だけでプログラミングの基礎を固め、後半5回は外部のツールやモーターと組み合わせて現実世界のモノを動かす応用編へとステップアップします。ゲーム的要素から実用的なデバイス作りまで、考える力を育む10日間のタイトルと概要はこちらです。これらはそれぞれ1回だけでも完結するような仕組みにもなっていますので、気に入った途中の1回だけ行という事でも問題ありません。もちろん全てやれば電子回路やプログラミングに更に強くなります。
※後半5回では、別途付属品などが必要になりますが、その都度ご紹介しています。事前に用意しておきたい人は、先に各回の用意するものを見ておくと良いでしょう。
| 回数 | 学習フェーズ | プログラムのタイトルと課題の概要 |
| 第1回 | 基礎（本体） | 光るデジタル名札を作ろう：LEDに名前とマークを順番に永遠に表示させる。 |
| 第2回 | 基礎（本体） | 触ると喜ぶデジタルペット：ロゴを撫でると音が鳴り、揺さぶると怒る。 |
| 第3回 | 基礎（本体） | イカサマできないサイコロ：振るたびに1～6の乱数を出力し、特定の目で音を鳴らす。 |
| 第4回 | 基礎（本体） | 秘密の音感知スパイアラーム：部屋への侵入音を検知し、警告音とマークを出す。 |
| 第5回 | 基礎（本体） | 命を守る熱中症警告デバイス：実際の気象データを基に、危険な温度で警告を促す。 |
| 第6回 | 応用（外部） | 身の回りのモノを楽器に変えよう：果物等に配線し、触ると音階が鳴る楽器を作る。 |
| 第7回 | 応用（外部） | 自動で動く「おはようフラッグ」：ボタンを押すとモーターが作動し旗を振る。 |
| 第8回 | 応用（外部） | 光で開くスマート宝箱：部屋の明暗をセンサーで検知し、自動でフタを開閉する。 |
| 第9回 | 応用（外部） | 探査バギーを組み立てて走らせよう：モーター付きの車を組み立て、前進後退させる。 |
| 第10回 | 応用（外部） | 迷路脱出ライントレースと無線操縦：黒い線を自動で検知して走り、無線で遠隔操作する。 |
さあ、次回「第1回」からいよいよミッション発令です。機材の準備を整えて、お子様と一緒に最高にエキサイティングなプログラミングの夏をスタートさせましょう！
