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教師ポータル

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - アクティビティ概要

この探索では、前進、後進、待機の基本的なプログラミング動作を学生に紹介します。 これらの基本的なスキルは、次のアクティビティや、この STEM ラボの最後にあるストライク チャレンジ (スピードボットを使用してボウリングで競う) で成功するのに役立ちます。

V5 Speedbot (ドライブトレイン 2 モーター、ジャイロなし) テンプレート プロジェクトを使用すると、学生は 1 つの命令だけで Speedbot が前進するようにプログラムできます。

スピードボットは移動準備完了です! 

この調査により、Speedbot を単純な動きにプログラムするためのツールが提供されます。 このアクティビティの最後には、前進、後退、待機の動作を使用してバスケットボール ドリル チャレンジに取り組みます。

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VEXcode V5 のユーザー インターフェイスの概要を以下に示します。 学生は、Momentum Alley STEM Lab のアクティビティ中にこれらのタブ/ボタンについて学習します。 これらのタブ/ボタンに関する詳細情報を提供するリンクも STEM ラボ全体に提供されています。

VEXcode V5のユーザーインターフェースの画像
 

  • この調査で使用する VEXcode V5 Python 命令:

    • ドライブトレイン.drive_for(前進, 200, MM)

    • 待つ(1, 秒)

  • 命令の詳細情報を確認するには、「ヘルプ」を選択し、コマンドの横にある疑問符アイコンを選択して詳細情報を表示します。

    VEXcode V5 Python プロジェクトでヘルプを開いた画像

     

  • 必要なハードウェア、エンジニアリング ノートブック、VEXcode V5 がダウンロードされ、準備ができていることを確認してください。

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学生が初めて VEXcode V5 を使用する場合は、学習中にいつでもチュートリアルを参照できます。

チュートリアル

必要な材料:
必要な材料
1

スピードボットロボット

1

充電されたロボットバッテリー

1

VEXコードV5

1

USBケーブル(コンピュータを使用する場合)

1

エンジニアリングノートブック

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トラブルシューティングの各手順を学生にモデルとして示します。

ステップ1:  探索の準備

アクティビティを始める前に、これらのアイテムはすべて準備されていますか? 次の各項目を確認してください。

ステップ2:  新しいプロジェクトを開始する

プロジェクトを開始するには、次の手順を完了してください。

  • ファイル メニューを開き、例を開くを選択します。

    VEXcode V5 でファイル メニューを開き、Open Examples がハイライト表示された画像

     

  • Speedbot (ドライブトレイン 2 モーター、ジャイロなし) テンプレート プロジェクトを選択して開きます。 テンプレート プロジェクトには、Speedbot の モーター構成が含まれています。 テンプレートを使用しないと、ロボットはプロジェクトを正しく実行しません。

    Speedbot テンプレートを選択した状態で開いたサンプル プロジェクト メニューの画像

     

  • Speedbot を前進および後進させる作業を行うので、プロジェクトの名前を Driveにします。 プロジェクト名を選択し、「ドライブ」 と入力して、「保存」を選択します。プロジェクトタイトルの名前変更の画像

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  • プロジェクト名では、単語の間または単語の後にスペースを入れることができます。

    V5の名前を変更する

  • 生徒にプロジェクト名に自分のイニシャルやグループ名を追加するよう依頼できます。 これは、学生にプロジェクトを提出するよう依頼する場合に、プロジェクトを区別するのに役立ちます。

  • これは生徒が最初に取り組むプログラミングのアクティビティなので、手順をモデル化して示し、生徒に同じアクションを実行するように依頼する必要があります。 次に、教師は生徒が手順を正しく実行しているかどうかを確認するために生徒を監視する必要があります。

  • 生徒が「ファイル」メニューから「例を開く」を選択したことを確認します。

  • 生徒が Speedbot (ドライブトレイン 2 モーター、ジャイロなし) テンプレート プロジェクトを選択していることを確認します。

  • 「例」ページには選択できる選択肢がいくつかあることを生徒に指摘することができます。 他のロボットを組み立てて使用すると、さまざまなテンプレートを使用する機会が得られます。

  • プロジェクト名 Drive がツールバーの中央のウィンドウに表示されていることを確認します。

     

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - プロジェクトの保存

  • VEXcode V5 を初めて開いたとき、ウィンドウに VEXcode Project というラベルが付いていたことを指摘します。 VEXcode プロジェクトは、VEXcode V5 を初めて開いたときのデフォルトのプロジェクト名です。 プロジェクトの名前を Drive に変更して保存すると、表示が更新され、新しいプロジェクト名が表示されます。 ツールバーのこのウィンドウを使用すると、生徒が正しいプロジェクトを使用しているかどうかを簡単に確認できます。

  • 生徒たちに、最初のプロジェクトを始める準備ができたことを伝えます。 いくつかの簡単な手順に従うだけで、スピードボットを前進させるプロジェクトを作成して実行できることを生徒に説明します。

  • 作業中にプロジェクトを保存するように生徒に伝えます。 VEX ライブラリの Python セクション では、VEXcode V5 での保存方法について説明します。

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - 立ち止まって話し合う

ここで一旦立ち止まり、生徒に、VEXcode V5 で新しいプロジェクトを開始する際に完了した手順を個別またはグループで確認してもらうとよいでしょう。 グループ内またはクラス全体で共有する前に、生徒に個別に振り返るように依頼します。
 

ステップ3:  前進

これで、ロボットが前進するようにプログラミングする準備が整いました。

  • プログラミングを始める前に、命令とは何かを理解する必要があります。 指示には 3 つの部分があります。 VEXcode V5 Python でのコードの色付けの詳細については、 この記事をご覧ください。

    各コンポーネントが識別された Python コマンドの画像

  • プロジェクトに指示を追加します:

    プロジェクト内の Python コマンドの画像

教師のヒントアイコン 教師のヒント

指示を入力し始めると、オートコンプリート機能に気付くかもしれません。 「上」キーと「下」キーを使用して希望の名前を選択し、キーボードの「Tab」キーまたは (Enter/Return) キーを押して選択します。 この機能の詳細については、 Python の記事を参照してください。 Image of the autocomplete feature in a Python project
 

  • スロット アイコンを選択して、Robot Brain で使用可能な 8 つのスロットのうち 1 つを選択し、スロット 1 を選択します。

    VEXcode V5 のツールバーのスロット選択の画像

     

  • マイクロ USB ケーブルを使用して V5 Robot Brain をコンピューターに接続し、V5 Robot Brain の電源を入れます。 接続が成功すると、ツールバーの Brain アイコンが緑色に変わります  。

    脳のアイコンは緑色です

     

  •  ダウンロード を選択して、プロジェクトを Brain にダウンロードします。

    ダウンロードアイコンがハイライト表示されました

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス

ロボットブレインから USB ケーブルを取り外すように生徒に伝えます。 プロジェクトの実行中にロボットをコンピューターに接続すると、ロボットが接続ケーブルを引っ張る可能性があります。

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - 立ち止まって話し合う

このプロジェクトをダウンロードして Speedbot で実行すると何が起こるかを生徒に予想してもらいます。 学生たちに、エンジニアリングノートに予測を記録するように指示します。 時間が許せば、各グループに予想を共有してもらいます 

  • Robot Brain の画面を見て、プロジェクトが ダウンロードされた ことを確認します。 プロジェクト名 ドライブ がスロット 1 にリストされている必要があります。

    V5 Brain のスロット 1 にダウンロードされた Python プロジェクトの画像

教師ツールボックスアイコン 教師用ツールボックス - モデルファースト

  • 生徒全員に一度に挑戦してもらう前に、クラスの前でプロジェクトの実行をモデル化します。 生徒を 1 つのエリアに集め、スピードボットを床に置く場合にスピードボットが動けるだけの十分なスペースを残します。
  • 今度は生徒たちがプロジェクトを実行する番だと伝えます。 明確な経路があり、スピードボット同士が衝突しないことを確認してください。
     
  • プロジェクトが選択されていることを確認してから、Robot Brain の  て、ロボット上でプロジェクトを実行します (Python)  最初のプロジェクトの作成おめでとうございます!

    Drive プロジェクトを実行するための Brain Screen の画像

 

ステップ4:  ドライブリバース

ロボットが前進するようにプログラムしたので、今度は後進するようにプログラムしてみましょう。

  • drive_for 命令のパラメータを変更して、 FORWARDの代わりに REVERSE を表示します。

    REVERSE をパラメータとして更新されたコマンドの画像

  • プロジェクト名を選択して、 Drive から Reverseに変更します。

     

  • 新しいスロットを選択するには、スロット アイコンを選択します。 スロット2を選択します。

     

  • プロジェクトをダウンロードします ( Python形式) 。

    ダウンロードアイコンがハイライト表示されました

  • Robot Brain の画面を見て、プロジェクトがダウンロード れていることを確認します ( Pythonで) 。 プロジェクト名 Reverse がスロット 2 にリストされている必要があります。

    V5 Brainのスロット2にダウンロードされたリバースプロジェクト

  • プロジェクトが選択されていることを確認し  て、ロボット上でプロジェクトを実行します (Pythonで 

    リバースプロジェクトを実行するためのブレインスクリーンの画像

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - ステップ 4 の完了

  • drive_for コマンドを forward から backwardに変更するには、最初のパラメータを REVERSEに変更するだけです。 これにより、ドライブトレイン内のモーターが反対方向に動きます。
  • mm の数は変更できますが、この例では、前の手順で設定した 100 mm のままにします。
  • プロジェクトを実行する前に、ロボット ブレインから USB ケーブルを取り外すように生徒に伝えます。
  • 作業中にプロジェクトを保存するように生徒に伝えます。 VEX ライブラリの Python セクションでは、VEXcode V5 での保存方法について説明します。
     

ステップ5:  待ってから後進する

ロボットが前進してから後進するようにプログラムしたので、 wait 命令を追加して、ロボットが後進する前に一定時間待機するようにすることができます。

  • 図のように待機命令を追加します。 これは、ロボットに後進する前に 3 秒間待機するように指示します。

    待機コマンドが追加されたプロジェクトの画像

  • プロジェクト名を選択して、Reverse から WaitReverseに変更します。

     

  • 新しいスロットを選択するには、スロット アイコンを選択します。 スロット3を選択します。

  • プロジェクトをダウンロードします ( Python形式) 。

    VEXcode V5 のツールバーにあるダウンロード ボタンの画像

  • Robot Brain の画面を見て、プロジェクトが ダウンロードされていることを確認します ( Pythonで) 。 プロジェクト名 WaitReverse がスロット 3 にリストされている必要があります。

    WaitReverse が V5 Brain のスロット 3 にダウンロードされました

  • プロジェクトが選択されている を確認しから [実行] ボタンを 、上でプロジェクトを実行します ( Pythonで) 

    WaitReverse プロジェクトを実行するための Brain Screen の画像

教師ツールボックスアイコン 教師用ツールボックス - ステップ 5 の完了

  • wait コマンドを使用すると、プロジェクトは終了せず、ロボットの動きが一時停止されるだけです。
  • 生徒がコンピュータを使用している場合は、プロジェクトを実行する前に Robot Brain から USB ケーブルを取り外すように生徒に伝えてください。
  • 作業中にプロジェクトを保存するように生徒に伝えます。 VEX ライブラリの Python セクションでは、VEXcode V5 での保存方法について説明します。

ステップ 6: バスケットボール ドリル チャレンジを完了し 。

バスケットボールドリルチャレンジのレイアウトの画像
バスケットボールドリルチャレンジレイアウト

バスケットボール ドリル チャレンジでは、ロボットはさまざまな距離にある一連のラインを移動できなければなりません。 ロボットは開始位置から 10 cm の最初のラインまで前進し、1 秒待機してから、同じラインまで後進します。 次に、ロボットは 20 cm 前進して 2 番目のラインまで移動し、1 秒間待機してから、元の開始ラインまで後退するという動作を繰り返します。 ロボットは 40 cm の距離で 3 番目のラインまで前進し、1 秒間待機してから、最後にスタート ラインに戻ってチャレンジを終了します。

ロボットをプログラミングする前に、エンジニアリング ノートブックでロボットのパスと動作を計画します。

バスケットボール チャレンジを完了すると、前進と後進の動きと追加のロボット動作を組み合わせて、さらに高度なチャレンジを完了できるようになります。
プログラミングするときは、1 cm = 10 mm であることに留意してください。

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - 立ち止まって話し合う

クラス全体で話し合う前に、生徒にペアで解決策を共有するように指示します。 次のように質問して議論を促します: 

  • このチャレンジをプログラミングする際に、何か困難に直面しましたか?
  • ロボットはプロジェクトに基づいて期待どおりに動作しましたか? なぜそうなのか、そうではないのか? 
  • もう一度チャレンジできるとしたら、何かやり方を変えたいことはありますか?

教師ツールボックスアイコン 教師ツールボックス - ソリューション

課題に対する解決策の例の画像