マジカル・スプーン プログラム
説明資料

Let’s GO! GO!
マジカル・スプーン

教育システム情報学会
情報教育特別委員会
NPO法人組込ソフトウェア
管理者・技術者育成研究会“マジカル・スプーン”
SESSAMIとJSiSEとで共同運営• 組込業界と学術団体との連携企画– “情報的見方・考え方”感覚を有する人材の育成• 高校の情報教員向けのイベントとして拡張• 高校での教育実践をサポート– 模擬授業・出張講義– 普通教科／専門教科

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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マジカル・スプーン
金属スプーンを利用して情報処理における符号化／復号化を体験的に学習するためのプログラム

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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情報の科学的な理解
情報活用の基礎となる
情報手段の特性の理解と，情報を適切に扱ったり，自らの情報活用を評価・改善するための基礎的な理論や方法の理解

すべての児童生徒に履修させたい事柄• 情報の表現法• 情報処理の方法• 統計的見方・考え方やモデル化の方法• シミュレーション手法• 人間の認知的特性• 身近な情報技術の仕組み• 情報手段の特性

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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目的• 中等教育段階の生徒に対する「情報の科学的な理解」を深める機会を提供すること• 情報科学の根本原理の１つである“符号化”に関する興味を喚起すること• 情報システムを構成する実体験を持たせ、情報科学に対する関心を深めること実践■中高生向けワークショップ「きみが設計したスプーン指令で飛行船を制御しよう！」■高校教員向けワークショップ「情報の科学的な理解を促進するマジカル・スプーンプログラム」

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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2006年度の展開
関東• ８月２２日(火)– ワークショップ形式– 東陽テクニカ（日本橋）関西• 8月27日(日)– ワークショップ形式– 千里金蘭大学• 10月22日(日)– 模擬授業見学形式– 日本科学未来館（お台場）• 11月25日(日)– 模擬授業見学形式– 専修大学神田校舎（神保町）• 11月11日– 模擬授業見学形式– 常磐会学園大学– ディスカッション

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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情報システムー ハードウエア ー

アンテナ
スプーン

飛行船局

地上局

設計コード転送用PC

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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学習環境
飛行戦略の立案
制御符号の確認
飛行符号の送信
飛行状況の確認

符号設計########################

符号定義
ファイル
(テキストファイル)

符号登録

結合
コンパイル
(準GNUライセンス)

組込DL
制御モジュール(バイナリファイル)特徴• 学習者がソフトウェア設計者の立場で情報処理に関わる• 処理ロジックの制御動作の一部を代行– 同期符号列生成 の代行処理– コンピュータでの情報処理を直感的に理解• 実世界／実時間での情報処理を経験

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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マジカル・スプーン プログラム
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企画展開の予定• 現職の先生とのディスカッション• 指導事例の拡大• 教材パッケージの開発• 副教材としての指導資料の開発

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http://163.136.121.42/~kayama/KidsDay05/
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指導事例
2005年度、2006年度
中高生向けワークショップ
指導プラン

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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情報Ａ
1. 情報を活用するための工夫と情報機器
2. 情報の収集・発信と情報機器の活用
3. 情報の統合的な処理とコンピュータの活用
4. 情報機器の発達と生活の変化

学習形態

学習項目

内容

時間(分)

学習課題の説明

野生動物の生態を無人自動観測するには？

5

生態観察するために必要な事柄（音・燃料・時間・・・）
無人観測／自動観測の方法の種類と特徴
飛行船に必要な動作／飛行船の８種の動作と指令との対応
指令設計時に気をつけるべきこと（安全性／確実性／類似性／冗長性）
指令の設計（設計方針を明確に定める）

15

設計方針と指令体系の発表

20

j巡航経路に合わせた指令列の作成と指令送信のシミュレーション

10

飛行プラン発表

飛行実演

30

まとめ

本日の学習のまとめ（無人自動観測のためには、問題解決の手順と解の評価）

15

観測方法の考察
一斉

飛行船制御用の符号設計
グループ

一斉

15
15
10
15

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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情報Ｂ
1. 問題解決とコンピュータの活用
2. コンピュータの仕組みと働き
3. 問題のモデル化とコンピュータを活用
した解決
4. 情報社会を支える情報技術

情報Ｃ
1. 情報のディジタル化
2. 情報通信ネットワークとコミュニケーション
3. 情報の収集・発信と個人の責任
4. 情報化の進展と社会への影響

文責：香山瑞恵
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11マジカル・スプーン プログラム
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学習形態

学習項目

内容

学習課題の説明「飛行船を目的地まで航行させる」

パリティビットの存在

5
10
15
10
10

飛行船制御指令の設計4bitで飛行船制御コードを考える。

30

飛行プログラム設計

経路に合わせた指令列を考える

30

飛行プラン発表

設計した指令の解説と飛行実演

80*

超音波での通信の仕組み

15

超音波のセンシングの仕組み

15

飛行船の動作制御の仕組み

15

コンピュータの動作原理
一斉

時間(分)

２進数とスプーンとの関係

飛行船制御指令の組立ルールの学習

飛行船の８種の動作

グループ

一斉
通信と制御の仕組*:1グループ20分として4グループの場合

学習形態

一斉

学習項目

内容

時間(分)

学習課題の説明「君が設計したスプーン指令で飛行船を制御」

5スイッチで表現できる状態と２進数各自が設計した指令の発表(3名)

20
10
10
5

指令設計時に気をつけるべきこと（安全性／確実性／類似性／冗長性）

10

指令の再設計（設計方針を明確に定める）

15

設計方針と指令体系の発表

15

飛行プログラム設計

j巡航経路に合わせた指令列の作成と指令送信のシミュレーション

10

飛行プラン発表

飛行実演

30

まとめ

本日の学習のまとめ（スプーン指令と飛行船制御の仕組み、スイッチと２進数、符号設計、符号送信）10

飛行船制御指令の組立ルールの学習

飛行船制御指令の設計
グループ
(5)

一斉

スイッチと指令との関係
飛行船の８種の動作と指令との対応

文責：香山瑞恵
kayama@isc.sneshu-u.ac.jp

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