🤖 テクノロジー
micro:bit のセンサーを使って、東西南北を調べる方位磁石を作る自由研究です。
方位磁石は、地球が大きな磁石のような性質をもっていることを利用しています。micro:bit には、向いている方向を調べるためのセンサーが入っています。この研究では、プログラムで角度を読み取り、北・東・南・西を表示するしくみを作ります。身近なデジタル機器の中で、センサーとプログラムがどのように協力しているのかを体験できます。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| micro:bit 本体 | 1台 | 方角を調べるために使う |
| パソコンまたはタブレット | 1台 | プログラムを作るために使う |
| USBケーブル | 1本 | micro:bit とパソコンをつなぐ |
| 電池ボックス | 1個 | micro:bit を持ち歩いて使う |
| 単4電池 | 2本 | 電池ボックスに入れる |
| 方位磁石 | 1個 | micro:bit の表示と比べる |
| 記録用紙 | 2枚 | 測定場所と方角を記録する |
| 筆記用具 | 1本 | 結果や気づいたことを書く |
| 定規 | 1本 | 発表用の表を整える |
| 保護者確認用メモ | 1枚 | ネット利用や機器使用の確認に使う |
手順
研究の目的を決める
何をする:micro:bit で方角を表示できるかを調べる目的を決めます。
どうやる:「micro:bit は北・東・南・西を正しく表示できるのか」とノートに書きます。
なぜ:最初に目的を決めると、プログラム作りと記録の内容がぶれにくくなるからです。
micro:bit の方角センサーについて調べる
何をする:micro:bit に入っている方角を調べるセンサーを確認します。
どうやる:保護者と一緒に公式説明や学校で配られた資料を見て、コンパス機能を探します。
なぜ:どの機能を使うのか分かると、プログラムの意味を理解しやすくなるからです。
方角を数字で読み取るプログラムを作る
何をする:micro:bit が向いている方角を角度で表示するプログラムを作ります。
どうやる:MakeCode などで「コンパスの方角」を数字として表示するブロックを使います。
なぜ:方角は、0度から359度までの角度で表すことができるからです。
北・東・南・西を表示する条件を作る
何をする:数字をもとに、画面に N・E・S・W を表示するプログラムを作ります。
どうやる:315度以上または45度未満なら N、45度以上135度未満なら E、135度以上225度未満なら S、225度以上315度未満なら W とします。
なぜ:角度の範囲を決めることで、人が見て分かりやすい方角表示に変えられるからです。
micro:bit にプログラムを転送する
何をする:作ったプログラムを micro:bit に入れます。
どうやる:USBケーブルでつなぎ、作成画面の転送ボタンを押して micro:bit に送ります。
なぜ:パソコンやタブレット上で作ったプログラムは、本体に入れないと実際に動かせないからです。
初回の調整を行う
何をする:micro:bit のコンパス機能を使う前の調整を行います。
どうやる:画面の指示にしたがって、micro:bit をゆっくり傾けたり回したりします。
なぜ:センサーが周りの磁気の状態を確認し、方角を読み取りやすくするためです。
方位磁石と比べて確認する
何をする:micro:bit の表示と普通の方位磁石の向きを比べます。
どうやる:机の上で両方を同じ向きに置き、表示された方角を3回記録します。
なぜ:別の道具と比べることで、micro:bit の表示が正しいか確認できるからです。
場所を変えて調べる
何をする:家や学校の中で、場所によって表示が変わるか調べます。
どうやる:玄関、窓の近く、机の上、屋外など4か所で、それぞれ3回ずつ記録します。
なぜ:金属や電気製品の近くでは、方角の読み取りがずれることがあるからです。
結果を表にまとめる
何をする:測定場所、micro:bit の表示、方位磁石の表示、気づいたことを表にします。
どうやる:4か所×3回の結果を、記録用紙に整理して書きます。
なぜ:表にすると、どの場所で正確だったか、どの場所でずれたかを比べやすくなるからです。
観察ポイント・記録の取り方
考察のポイント
発展アイデア
安全上の注意
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