なぜレゴ+プログラミング?キットや教材は?いろいろなロボットもつくれて子どもも大喜び!

アイキャッチ レゴ

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レゴ® ×プログラミングが人気ですね。でもなぜあのレゴ® でプログラミングを学べるの!?と疑問に思った方も多いのではないでしょうか。私も思っていました。

わが家の息子は小学2年生からレゴ® ・プログラミングを学べるロボットプログラミング教室:CREFUS(クレファス)に通っています。モーターをとりつけながらレゴ® を作り、プログラムを書いてモータを動かすのですが、続けるうちに複雑な動きも実装できるようになり楽しそうです。

今回はレゴ® とプログラミングの関係について、書いてみたいと思います。

レゴ® エデュケーションのキットでレゴを使えばプログラミングができる!

レゴ® を使ったプログラミング教室が増えている背景に、レゴ® エデュケーションのキットの存在があるでしょう。キットには複数の種類があり、すでにサポートが終了したものもあります。

レゴ® エデュケーション公式サイト上で多くのレッスンが無料で提供されており、つくる作品とその学習目標が体系的にまとめられています。初心者にも使いやすく、またプログラミングに馴染みのない教員にとっても教えやすいキットになっているのだと推測します。

特に息子が現在使用しているレゴ® エデュケーション SPIKE™ プライムセットは、通常のレゴにセンサーやモーターを追加することで、動いたり、センサーに反応して特定の動作ができるようになります。条件をつけて動きを表現するところにプログラムを使用します。

プログラミングアプリは各種アプリストアから無料でダウンロードして使えます。

レゴ®のレッスンページはこちら↓

レゴ® レッスンページ

レッスンを見渡してみると、プログラミングスキル向上に必ずしもフォーカスしていないことがわかります。生き物の生態を知ったり、地球環境を学んだり、重力や宇宙について勉強し考察したり。

科学や自然の理を学ぶこと、そしてそれを発展的に考える力を養うことを目標としたレッスン構成となっているのも、レゴ®プログラミングの特徴です。

 

理科や科学の知識も学べる!ということは息子の通うプログラミング教室・CREFUSでも感じました。例えば息子は、鳥のロボットをつくる過程で、鳥の生態についても調べていました。ご参考までに↓

(過去のプログラミング教室発表会の様子です)

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レゴ® エデュケーションのキットの種類は?

レゴ® エデュケーション からは、複数のキットが販売されています。種類が多く違いがわかりにくいかもしれません。以下、簡単に表にしてみました。詳細は公式HPやお通いの教室にてきちんと確認してくださいね。

セット名 対象年齢
レゴ® エデュケーション SPIKE™ ベーシックセット 小学校低・中学年
・合計100時間以上の学習コンテンツ
・ピース数: 449
・ブロック、モーター、センサー、ハブが含まれる
・プログラミングアプリあり
現在、レゴプログラミングのスタンダードセット。We Do2.0の後継。

レゴ® エデュケーション SPIKE™ プライムセット

小学校高学年・中高生向け ・合計50時間以上の学習コンテンツ

・ピース数: 528
・ブロック、モーター、センサー、ハブが含まれる。
・プログラミングアプリあり。
Python を使ったテキストベースのプログラミングも可能。

レゴ® エデュケーション BricQモーション ベーシック セット

小学校低・中学年 ・合計20時間以上の学習コンテンツ

・ピース数: 523
・ブロック、歯車、バネが付属
スポーツをコンセプトとする。力や運動、相互作用を学ぶ実体験型教材。

レゴ®エデュケーション BricQモーション プライム セット

小学校高学年・中高生向け
・合計10時間以上の学習コンテンツ
・ピース数: 564
・ブロック、歯車、バネが付属
テクノロジーを使わない実体験型学習。力・運動・相互作用などの概念の理解を深めることを目的とする

デュプロ® プログラミングトレインセット

未就園児 ・ピース数: 234

ブロック、レゴ® デュプロ® プッシュ式トレインハブ、レールが付属

プログラミングトレインアプリが利用できる

 

BricQシリーズが力や運動をテーマとし、テクノロジーを使わない学習であるのに対し、SPIKE™シリーズはモーター、センサー、ハブが含まれたプログラミング学習を前提とした教材となっています。

プログラミング学習を目的とするのであれば、SPIKE™ の利用が基本、ということですね。

反対にBricQにはプログラミング要素はなく、テクノロジーを使わない実験体験を学習できるようになっています。

例えばこちらのBricqのキット↓「安いな~、なんだろう?」と思って見ていたのですが、なるほど、ボールを飛ばす力学や重力を学ぶセットになっているようです。なるほど、モーターなどは付属していません。

 

また、終売したキットもあります。まだ購入できるようですが、徐々にサポート対象外となることが予想されるので注意しましょう。とはいえ、EV3などはまだまだ人気があります。

【終売したキット】

〇レゴ® WeDo2.0

息子が小学校2年生のとき(2022年頃)にプログラミング教室で使っていました。スマートハブ、Mモーター、モーションセンサー、チルトセンサー付属。ロボットをつくってプログラミングができるキットでした。低学年向けです。

〇レゴ® マインドストーム® EV3

息子より少し上の学年が使っているキットです。高学年向けのキットで、本格的なプログラミング学習を目的としています。テキスト言語に対応しており、大人も使えるモデルでした。

おすすめはレゴ® エデュケーション SPIKE™プライムセット

「下の娘用にプログラミングキット買おうかな?どれがいいと思う?」と息子に聞いたら、迷いなく「SPIKE™!」と答えました。WeDoはパーツが少なく、EV3はバグが多い、という意見でした(息子の本当に個人的な感想です。。)。

後継機だけあって、息子曰く、SPIKE™は使いやすいそうです。また、学年が上がっても長く使えるのが魅力です。

SPIKE™プライムセットはファーストレゴリーグ(FLL)という、レゴロボットプログラミング大会にも使用されています(後述します)。世界中でプログラミングを学ぶお子さんのスタンダード・キットとして、今後もSPIKE™を使うこどもは増えていくでしょう。

レゴ®プログラミングアプリはどれ?

SPIKE™用のプログラミングアプリは各種アプリストアからダウンロードが可能です。SPIKE™ベーシック、プライムどちらのセットでも利用可能です。
アプリ
組み立てガイドやユニットプランが閲覧できますので、こちらを見ながら自宅でも学習することもできます。
プログラミング学習のイメージですが、まずはブロックプログラミングから入ります。
Scratchをイメージしていただくとわかりやすいと思います。
中学生くらいになると、Python(プログラミング言語)の学習をはじめる子もいるでしょう。SPIKE™はPythonでのプログラムも可能です。通っているプログラミング教室では上の学年になるとPythonに切り替えて学習していくそうです。
Pythonは1991年に開発されたスクリプト言語です。現在広く使われるようになったプログラミング言語で、YouTubeをはじめ、SNSなど私たちが使っている様々なサービスにも利用されています。統計やAIの開発に使われることも多いです。
汎用性も高く、これからますます人気の言語となるでしょう。

レゴ®プログラミングが小学生におすすめな理由

小学生にレゴを使ったプログラミング学習がおすすめな理由は以下のとおりです。
・実物としてのレゴロボットが動くのでプログラムを理解しやすい
・実現方法が何通りもあり工夫できる
・想像力を広げることができる
・試行錯誤する能力が身につく
・FLL大会(ファーストレゴリーグ)に出場できる
レゴ車
例えばゲームをしていて、キャラクターを前進させたいとき。多くのゲームでは、コントローラーの上の矢印ボタンなどを長押しすると、キャラクターを動かすことができますよね。でもそれは、「上の矢印ボタンが押されたとき、障害物に当たるまで〇〇を前進する」などのプログラム(実際にはもっと複雑だと思います!)が裏で動いているから。
実物のロボットを使ってプログラミングするメリットは、どんなプログラム(=命令)をつくればいいのかが想像しやすい点でしょう。「ボタンが押されたとき、前に〇〇歩進む」というプログラムをつくり、実際に動かしたら障害物に当たってしまったとします。「障害物に当たったとき、止まる」というプログラムも必要なことがわかりますよね。
レゴ®やKOOVを使ったプログラミング教室が多いのは「実物ロボットが動くので、書いたプログラムがイメージしやすい」というメリットがあるからではないでしょうか。
ロボット
また、実現方法も1つではありません。以前、息子が水の入ったペットボトルを倒すお相撲ロボットをつくったことがあります。普通に考えたらレゴ®ブロックで平らな面をつくり、ロボットに取り付けて押すのが良さそうですが、息子は点で押すことにこだわりがあるようでした。レゴ®で細いアームをつくり、何度も挑戦していました。ペットボトルの低い位置を押すのか、高い位置を押すのかでも違ってきますし、面で押すのか、点で押すのかでも結果(ここではペットボトルが倒れれば成功)が変わり、「なるほどな」と思いました。
どうすれば課題が解決できるのか、子どもに正解を教えてしまうこともできますが、子どもの想像力や発想力も大切にしたいと感じる場面でした。
レゴ®プログラミングは思考錯誤し、自分で調べ、確かめ、探究する楽しさを存分に味わうことができる贅沢な遊びなのです。

レゴ®だけでも楽しめる

ここまでレゴ®を使ったプログラミングをメインで書いてきましたが、もちろんレゴ®単体で遊ぶのもとてもおすすめです。こどもたちは「何かに見立ててつくる」のが本当に上手です。

こうしたガイド本もあると便利です↓

この本はどちらかというと男の子向けの内容になっています。乗り物や恐竜などが紹介されていますよ。

先日、娘と本を見ながらペン立てを作ってみました。パーツが足りず、色が揃えられなくて悔しい…

ペン立て

レゴ®プログラミングは自宅で学習できる?

レゴ®SPIKE™セットとアプリと、親御さんに多少の知識があれば、レゴプログラミングはご自宅でも充分学習は可能だと思います。

 

しかしながら、もし本格的に学習するならお教室に通うことをおすすめします。

プログラミングと言うと一人で黙々とできるもの、というイメージがありますが、プログラミングを学習する上で必要なのはプログラミングスキルだけではありません。「チームを組んで分担する」、「つくったものをわかりやすく説明するスキル」なども、プログラミングスキルと同じくらい大切です。

すべて一人の人が書いたプログラムで動くシステムはほとんどありません。誰が見てもわかりやすく、誰でも修正できるものでなければなりません。また、設計の段階で要望を聞いたり、仕様を変更したりすることもあるため、一般的なコミュニケーション能力も必要となってきます。
また、一緒に学習するお友達から刺激を受けることもあるでしょう。実際、息子の教室ではレゴが得意な子、プログラムが得意な子などいろいろな子がいます。お互いに補完し合い、協力して課題に取り組む場面もあります。チームって大事なんだな、というところは、以下に紹介するFLL大会にもつながります。
チームワーク

FLL日本大会とは?

レゴ®を使ったプログラミング大会に、世界規模で行われるファースト・レゴ・リーグ(FLL)というものがあります。こちらは非営利団体のファーストという団体とレゴ社が主催するレゴを使ったロボット大会です。世界110カ国、約67,000チームが出場しており、世界最大規模、日本では2004年から開催されています。

2024-2025シーズンのファーストレゴリーグ・チャレンジに、息子は参加予定です。

年齢別にカテゴリーがあるのですが、今回息子は9~16歳向けの「チャレンジ」に出場します。どんな大会かというと、自律型ロボットで2分30秒の間にミッションの攻略を目指す『ロボットゲーム』と、テーマを選んでの『プレゼンテーション』の大きく2つの得点を競うものになります。

初出場となるのでまだあまりよくわかっていませんが、私がおもしろいな、と思ったのは次の点です。

ロボットの動きを制御するセンサーにはかなり制約があり、単純なプログラムをうまく活用しなければならない点(個々人の能力というより問題解決のためのアイデアが重要)
チームワークが重視される点
「プレゼンテーション」では世界が直面する社会問題がシーズンテーマとして掲げられ、そのテーマについて研究し発表した内容について着眼点や実現可能性が評価される点

プレゼンテーションで優秀だったチームの動画も先日鑑賞しました。その年のシーズンテーマは「発掘調査」でした。優秀チームの発表内容としては、博物館の来場者が減っているという新聞記事から問題提起し、どうすればお客さんがたくさん来るようになるかを検討したものでした。お子さんが自分の描いた恐竜を3D化できるサービスを立案、博物館やライトの会社に取材しその実現可能性を探るもので(違ったらごめんなさい)、素晴らしい発表でした。

企業に訪問し取材をしたり、アイデアの実現性を探るような授業は日本ではなかなか見かけません。特にFLLでは社会問題に取り組む課題が多く出題されます。子どもならではの視点を活かして、それぞれ自分なりに考え、調査し、アイデアをまとめる作業は将来絶対に役に立ちますし、学生だからこそ、経験すべき体験だと感じました。

まとめ

以上、レゴ®プログラミングについてまとめてみました。

子どもも興味を持ちやすく取り組みやすい反面、初期費用がかかるので躊躇してしまうかもしれません。

安価なロボットプログラミングキットも現在では多数販売されていますので、そちらも検討してみてくださいね。

mBlockもおすすめです↓

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codey rockey

 

マサチューセッツ工科大学(MIT)が開発したプログラミング言語Scratchの学習から入るのも、初期費用0円でできるのでおすすめです。こちらの本のとおりに一冊やってみるとゲームもつくれて楽しいですよ↓

 

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