第２０回

ちゅうでん教育振興助成（２０２０年度）
報告書資料

学校名・団体名
コ ー ス
活動・研究のテーマ

Ｎｏ,１０７

稲美町立天満南小学校
学校支援
南っ子が創る！人々の夢をかなえる自動車づくり

1 活動に至る経緯
本校の位置する稲美町は、人身事故が発生する率が神戸市や県全体に比べて非常に高い。その要因として、無信号の交差点の多さや、65 歳以上の高齢者の割合が隣接地域に比べて高いことが考えられる。その事故の多発地点のひとつが、登下校中の児童が集中する本校正門前である。事故を無くしたいという本校の児童の意識は非常に高く、高齢者でも事故を起こさず行きたい場所に行ける車を創りたいという強い願いを持つようになった。
そして今年度より小学校でプログラミング教育が必修化された。中学校で【通学路の危険な場所】
は「身の回りから見出した問題を、安全・適切な計測・制御のプログラムで解決する活動」が要求され、小学校のプログラミング教育と、中学校の技術科を接続するカリキュラムの検討が急務となった。そこで、計測制御を直接扱う小・中一貫型のカリキュラム例を提案し、事故のない街を創るための試行錯誤
を通して児童に論理的思考力を育むことを目的として、本研究を行った。
【問題と解決案を話し合う】
2 活動内容（１）児童の家族の交通手段を調べると、移動はほとんどが自家用車で、事故に巻き込まれたり危険な目にあったりした人の多さに驚いた。また、加古川警察署に稲美町内の事故状況を問い合わせると、高齢者の関係する事故率が近隣よりも高いことを知った。校区内のバス停や時刻表を確認すると、バス停は限られた地区にしかなく、運行本数も極めて少ない。タクシーの待合場所もない【基本操作】【計測】
ので、高齢者でも車を運転せざるを得ない。そこで、通学路地図のミラーやガードレールが必要と考えられる場所にシールを貼っていくと、危険な場所が校区に多く存在することが明らかになり、センサで衝突を避ける自動車を創りたいという強い願いをもってプログラミングに取り組んだ。
はじめに、プロロボの基本操作を身に付けた。スタートからゴールまで、速度や秒数を細かく命令し走行させる。最初は、動くだけで喜んでいた児童も、徐々に少しの誤差も気になるようになり夢中で取り組む姿が見られた。
続いて、明石高専の先生から物体を認識するセンサの原理やプロロボの制御法について学んだ。プロロボに赤外線センサを装着して白色の障害物を避けな【制御と計測を学ぶ】
がら走行させるためのプログラムを何度も作り直し、赤外線センサを感知させるには細かい秒数設定が必要であることに気が付くまで、かなりの時間を要した。そして以下のコース作りに取り組んだ。
 真っすぐ確実に走行させる「ストレートコース」
 衝突場面を想定した「障害物を避けようコース」「衝突を避けようコース」
 自宅から学校まで安全にゴールさせる「学校へ行こうコース」【走行コース作り】
コースを走らせるとプロロボのタイヤがうまく路面をつかめず、旋回等の動作が安定しなかったため、様々な路面状況を試した。各種の長机・カーペット・シートでテストした結果、滑り止めシートの上にカッターマットを敷き詰めて固定した路面を走行させることに決定した。さらに走行を安定させるため、児童はタイヤと路面のほこりを粘着テープで休み時間に丁寧に取り去っていた。
児童の熱意に、教師の方が教えられることも多かった。

【カリキュラム】
時123

学習内容
町内の交通事情の調査・考察 [家族の利用移動手段や困っていること等を調べる]（公共交通機関がほとんどない町内での生活での車の役割・重要性・自律運転の必要性に気付かせる）
加古川警察総務課に町内の事故状況を問い合わせる。
（高齢者関係の事故率の高さに気付かせる）

4

校区の地図を用い事故の状況・原因の分類・分析[通学路の危険な場所を調べ、シールを貼り、事故原因を話し合う](事故多発地点の道路事情や事故にあった人の特徴、事故に至る経緯等を考察させる)
プロロボの基本操作を学ぶ。
［配線・前進・旋回・ツイスト・後進・プログラムの転送等］

5

明石高専の先生から衝突被害軽減装置（センサ）の原理について学ぶ。フローチャートについても学ぶ。

6

12

学んだセンサの原理を基に、センシングを行うプログラムを組む。[プロロボに赤外線センサを装着し、障害物を回避しながら走行するプログラムをグループで話し合う。モバイルホワイトボードで発表し、プログラムの改善を図る]
明石高専の先生から走行軌道生成手法（モータの制御）について学ぶ。[プロロボをマス目のあるシートで前進・旋回・ツイストさせ 1 秒での動きを計測・記録・平均値を測定する]学んだ走行軌道生成手法を実際にプログラミングする。[白色のブックエンド等で作成したコースをプロロボにゴールさせるプログラムを組み、モバイルホワイトボードで発表する。全体で課題を共有し、改善策を各自工夫する。]
自由な発想を生み出す為の映像資料（自動運転バスが出てくるアニメーション等）を視聴したり書籍を紹介したりして、自分の興味のあるものを調べさせる。用途を車に限らず、自分の考える未来のストーリーを描く。
上記で考えたストーリーを基に、事故を減らし安全な街の創造に向けたストーリーをグループでまとめ、コースを作る。
（各グループのアイデアをプロロボで表現する方法を考えさせる。
）
世界や日本の自動運転の技術の調査と事故防止への応用を考える。（既に実例がある画像センサやレーダーの存在から AI,ドローン等最新のテクノロジーについて講師から学ぶ。
）
プロロボが事故を起こさず自動走行するように試行錯誤を重ねながらプログラムを修正する。

13

発表会のリハーサルを行う。
［プログラムの説明やチームに分かれての実際の動きを確認する］

14「南っ子が創る！人々の夢をかなえる自動車づくり！」発表会。本校職員、教育委員会、地域の方、中学校、ちゅう
でん教育振興財団の方に zoom 配信する。明石高専の先生にお話をして頂く。

15

科学技術の進化により、現在、車の運転が手動運転から自律自動運転へ進化していることを振り返る。安心・安全・便利を実現する基盤は、情報技術を支える人々の数えきれない試行錯誤が支えていることを確かめる。

7891011（２）プログラミング発表会では、パワーポイントを用いて各コースとプログラムの説明を行い、自分のプログラムでプロロボを走行させた。
「衝突を避けようコース」のプログラム例は右図である。当日までに車輪の回転数を調整する補正を全てのプロロボに施し、本番では安定した走行ができていた。児童は毎時間自分のプログラミングの振り返りを行い、プログラム➡実行➡検証➡改善を繰り返すうちに、目的を達成するためには何をどのように改善すればいいのかを考える論理的思考力と、コンピュータを活用してより良い社会を築こうとする態度を身に付けることができた。また、赤外線センサが日光にも反応することに気付いたり、動くものとの衝突を避ける際に前進は低速で、後進は高速で走らせた方が良いことを発見したりした。
（３）今後に向けて（事後アンケート）「情報技術に興味がわいたか」という質問に対して①とても興味がわいた・・・50%②興味がわいた・・・46%①②を合わせると 96％となった。
「情報技術で社会を安全にできると思うか」という質問に対しては①とても思う・・・64％②思う・・・36％①②を合わせると 100％となった。

【衝突を避けるプログラム】【発表会の様子】

①+②

①+②
①+②

今回の実践で、自分の住む街の事故を減らすという身近な問題を計測制御のプログラムで解決するための、中学校技術科プログラミング教育へ接続するカリキュラムの下地ができた。今後も「情報技術（プログラム等）を上手に使うことで、社会（我々の暮らし）がより良くなることに気付く」ことを小学校の最終目標として位置づけ、児童の発達段階に応じたプログラミング教育に取り組んでいきたい。

【衝突を避けるプログラミング】