日誌

プログラミング講座第５回、桐生学研究の様子です。

それぞれの研究テーマに向けて、実験装置の作成、フィールドワーク、情報収集等を行いました。

今年度第４回目となるプログラミング講座を１１月７日（火）に実施しました。

これまでは講義形式でRaspberry PiやPythonを用いての電子工作の基礎を学びました。今回からは、生徒がそれぞれ課題を設定して、それを解決するためのIoTプログラミングに挑戦します。

始めに、TAから課題設定の考え方について、見本を示しながらお話をしていただきました。その後、班ごとに具体的な課題設定を始めました。はじめはイメージが湧かずテーマ設定に四苦八苦している様子が見られましたが、各班にTAについていただき対話を重ねるうちに、具体的な流れのイメージができ始めました。早速、回路作成やコーディングを始めた班もありました。

２日目は筑波大学、高エネルギー加速器研究機構または国際農林水産業研究センターに行ってきました。筑波大学では学生との懇談会があり、大学生活の具体的な様子を知ることができました。研究機構、研究センターでは研究者の研究内容についての説明を受けました。生徒たちは研究者に憧れてさらに勉学に励んでいけると思います。

毎年恒例の筑波研修に行ってきました。１日目午前は４つのコース（地質標本館、物質・材料研究機構、食と農の科学館、理化学研究所）に分かれ、午後はJAXA筑波宇宙センターでの研修を行いました。机上の勉強では体験することのできない、貴重な経験ができたと思います。

１０月３１日（火）に実施したプログラミング講座第３回目の様子です。

前半は、前回に引き続きアナログ信号の扱い方について学びました。作成した回路に照度センサーや圧力センサーを接続し、Pythonで記述したプログラムでセンサーから値を取得して表示しました。コードを改良し、値の変化に応じてLEDを点灯させる、といったことに挑戦した班もありました。

後半は、前回簡単に学んだ複合センサーモジュールについて、再度学習をしました。ターミナルにコマンドを入力しマッピングを確認したり、Pythonのコードを記述してセンサーからのデータを読み込んだりしました。

次回からはいよいよ各班で課題を設定し、オリジナルのIoT機器の作成に入ります。どのようなアイデアがでてくるのか、今から楽しみです。

　１０月２４日（火）の５限と６限の時間に、群馬大学理工学府より海野教授をお招きして、「科学英語講座～将来に向けた英語の学習～」が催されました。

　前半パートでは英語を学ぶ意義について、最近話題の生成AIの話も交えながらご説明いただきました。後半パートでは、海野先生の海外での研究経験の話や、英語で発表・英語で論文書きを行う上でのポイントなどをお話しいただき、英語の有用性や英語を扱う上での要点などを具体性をもってお伝えいただきました。

　生徒たちは、英語の学習について、新たな視点でとらえることができるようになり、多くの生徒が英語学習に向けての意欲を向上させることができているようでした。

１０月２３日（月）に、理数科１年生を対象としたスーパーサイエンス講座を実施しました。今回は群馬大学大学院理工学府より石間経章先生にお越しいただき、「流体力学」についての講義を行っていただきました。

前半は「流体とは？」といった話を、中学校で学んだ内容も絡めてお話いただきました。

後半は班ごとに分かれて、実験を行いました。厚紙で小皿のような容器を作り、その中にビーズを入れます。小皿の横からドライヤーで風を送るのですが、「どこに切り欠きを入れると、効率よく全てのビーズが排出できるか」という実験です。

切り欠きの位置が悪いと、中でビーズが渦を巻いてしまったり、四隅に多くのビーズが残ってしまったりと、なかなかうまくいきません。生徒たちは「空気の流れ」を意識しつつ試行錯誤を繰り返して、効率よく空気が流れる形を作っていきました。

　１０月１７日に，これまで受けてきた桐生学講義で得た知識や１学期に理解した「学びの技法」を活用して，いよいよ桐生学のミニ研究が始まりました。今回は共に研究を行う班分けを行い、フィールドワークやアンケート調査を行う上での進め方を学びました。次回に向けて、生徒は研究テーマ案を考えていくことになります。

１０月１７日（火）に、第２回目のプログラミング講座を実施しました。講師は前回に引き続き、群馬大学大学院理工学府の中沢先生と茂木先生です。

前回はRaspberry Piの基本的な使い方や、LEDを使用して簡単なpythonプログラムの処理手順などを確認しました。今回はまず初めに、前回の回路にプッシュスイッチを追加して、ボタンの状態に応じてLEDをON・OFFするプログラムに挑戦しました。画面ではON・OFFが切り替わってもLEDが点灯しなかったり、LEDの点灯・消灯が逆になってしまったりと悪戦苦闘している姿も見られましたが、上手く仕上がったときはとてもうれしそうな様子が見られました。

LEDの後には、温湿度・気圧・ガスを計測できる複合センサーを扱いました。時間の都合などもあり今回は簡単に触れる程度となってしまいましたが、次回以降時間がとれれば具体的な処理の体験をする予定です。

ここまではディジタル信号について学びましたが、最後にアナログ信号の基本を学習しました。照度センサー・LED・抵抗を用いて回路を作り、照度センサーの状態に応じてLEDに加わる電圧が変わる（明るさが変わる）ことを体験しました。次回以降は、アナログ信号を処理するプログラムにも挑戦する予定です。

10月3日（火）、１学年理数科生徒を対象とした「プログラミング講座」の第１回目を実施しました。Raspberry Piというミニコンピュータを使い、IoTプログラミングを行います。

群馬大学理工学府より、講師として中沢信明先生と茂木和弘先生にお越しいただきました。また、TAとして研究室の学生のみなさんにもお手伝いをしていただきました。

今回は初回ということで、Raspberry Piの基本的な使い方から学びました。ターミナルを起動しコマンドを入力することで、ディレクトリの移動やファイルの作成など、基本的な操作をまず体験しました。

その後はいよいよプログラミング実習です。電子工作では基本となるLEDを点滅させるプログラムに挑戦しました。まずは必要な部品を接続し、回路を作成します。その後、Pythonというプログラミング言語を使用し、LEDを点滅させるプログラムを入力しました。

１回で点滅できた班もあれば、うまくいかない班もありました。点滅しないときはどこが悪いのか、回路が間違っているのか、プログラムが違うのか、一つずつ切り分けをして問題を修正し点滅させることができました。またLEDの点滅間隔を変えてみたり、LEDの数を増やしてみたりなど、生徒がそれぞれ試行を繰り返してプログラミングを楽しんでいました。

次回はアナログデータの取得・処理を学習する予定です。その後、班ごとに課題を設定し、それを解決するためのIoTプログラミングに挑戦していきます。