カメ太の日記

■ Arduinoで音楽演奏 [dolittle]

大学1年生向けの授業で、Arduinoに傾きを検知する3軸加速度センサ（Wii
リモコンと同じ原理）を載せて、ドリトルの音楽演奏と組み合わせてみま
した。X軸が音階、Y軸が打楽器です。

演奏している様子をYouTubeに置きました。

Arduinoと3軸加速度センサの配線は、「ドリトルで学ぶプログラミングの
仕組み[第2版]」の110ページの回路です。



これはプログラムです。2つの配列に打楽器と2オクターブの音階を入れて、
入力値に応じた楽器と音階を演奏しています。メロディの楽器には17番の
ドローバーオルガンを使いました。

打楽器＝配列！（ドラム！"ド" 作る）（ドラム！"タ" 作る）（ドラム！"ツ" 作る）作る。
打楽器数＝打楽器！要素数？。

音階＝配列！作る。
音階名＝配列！”ド" "レ" "ミ" "ファ" "ソ" "ラ" "シ”　作る。
音階名！「|x| 音階！（メロディ！（"_"＋x）作る）入れる」それぞれ実行。
音階名！「|x| 音階！（メロディ！（x）作る）入れる」それぞれ実行。
音階数＝音階！要素数？。

システム！"arduino" 使う。
a＝Arduino！作る。
a！（システム！シリアルポート選択）ひらけごま。

xin＝a！0　アナログ入力。yin＝a！1　アナログ入力。zin＝a！2　アナログ入力。
x値＝フィールド！作る。y値＝フィールド！作る。z値＝フィールド！作る。

「
　　x＝xin！読む。y＝yin！読む。z＝zin！読む。
　　x値！（x）書く。y値！（y）書く。y値！（y）書く。

　　x楽器＝楽器！17 作る。
　　x=(x-70)*音階数/100。
　　x楽器！（音階！（x）読む）設定。

　　y=(y-70)*打楽器数/100。
　　y楽器=打楽器！（y）読む。

　　バンド！作る 400 テンポ（x楽器）（y楽器）追加　演奏　待つ。
」！1000　繰り返す。

a！とじろごま。

これは授業で使ったプログラムです。配列を使わなくて済むように、入力
値を条件分岐(if)で判断して音階などを決定する例で示しました。

システム！"arduino" 使う。
a＝Arduino！作る。
a！（システム！シリアルポート選択）ひらけごま。

xin＝a！0　アナログ入力。yin＝a！1　アナログ入力。zin＝a！2　アナログ入力。
x値＝フィールド！作る。y値＝フィールド！作る。z値＝フィールド！作る。

x楽器＝楽器！17 作る。
「
　　x＝xin！読む。y＝yin！読む。z＝zin！読む。
　　x値！（x）書く。y値！（y）書く。y値！（y）書く。

　　「x<100」！なら「音階＝"ド"」実行。
　　「x>=100」！なら「音階＝"ミ"」実行。
　　x楽器！（メロディ！（音階）作る）設定。

　　「y<100」！なら「たいこ＝"ド"」実行。
　　「y>=100」！なら「たいこ＝"タ"」実行。
　　y楽器=ドラム！（たいこ）作る。

　　バンド！作る 300 テンポ（x楽器）（y楽器）追加　演奏　待つ。
」！1000　繰り返す。

a！とじろごま。

■ 1時間で学ぶソフトウェアの仕組みの簡易版 [dolittle]

子供向けの場合など、「1時間で学ぶソフトウェアの仕組み（ドリトル本
5章の宝拾いゲーム）」でもキー入力が多いときのために、プログラムを
どこまで簡単にできるかを考えてみました。

これは元の宝拾いゲーム。

カメ太＝タートル！作る。
右ボタン＝ボタン！”右”　作る。
右ボタン：動作＝「カメ太！９０　右回り」。
左ボタン＝ボタン！”左”　作る。
左ボタン：動作＝「カメ太！９０　左回り」。
時計＝タイマー！作る。
時計！「カメ太！３　歩く」実行。
宝物１＝タートル！作る　ペンなし”tulip.png” 変身する100 100 位置。
宝物２＝タートル！作る　ペンなし”tulip.png” 変身する50 -100 位置。
宝物３＝タートル！作る　ペンなし”tulip.png” 変身する-100 200 位置。
カメ太：衝突＝「｜相手｜相手！消える」。

工夫次第でいくらでも簡単にできますが、残しておきたいのは、「かめの
オブジェクトを作る」「ボタンに表示する文字と押したときの動作を指定
する」「繰り返し実行する動作を指定する」「花のオブジェクトをつくる」
くらいでしょうか。そうなると最低限はこれくらいの記述になりそうです。

短くなったので、秋の大学祭の小学生向けのイベントでも使ってみます。
高校生は「花！作る」を「花！200 100 作る」のように座標を指定させる
とよいと思います。座標を省略するとランダムに置かれます。

これは簡単になったプログラム。

かめた＝かめ！作る。
操作ボタン！"左" 「かめた！30 左回り」作る。
操作ボタン！"右" 「かめた！30 右回り」作る。
「かめた！10 歩く」！くりかえし実行。
花！作る。
花！作る。
花！作る。

簡単にしたプログラムはそのまま動くわけではなく、裏で仕掛けが必要です。
次の内容を「treasure_sample.ini」といったファイルに書いておき、
初期化ファイル（startup.ini）に「システム！"treasure_sample" 使う。」
を書いて、読み込んで使うのがよいと思います。

これは「treasure_sample.ini」の中身。

かめ＝タートル！作る　消える。
かめ：衝突＝「｜相手｜ 相手！消える」。
ブロック：くりかえし実行＝「自分：時計＝タイマー！作る。時計！(自分)実行」。
操作ボタン＝ボタン！作る　消える。
操作ボタン：作る＝「|文字 処理|
「文字＝＝"左"」！なら「キー＝"LEFT"」そうでなければ「キー＝"RIGHT"」実行。
b＝ボタン！（文字）（キー）作る。b：動作＝処理」。
花＝0。
花：作る＝「|x y| t=タートル！作る "tulip.png" 変身する ペンなし。
「全部！(x!=undef)(y!=undef)本当」！なら「t！(x)(y)位置」そうでなければ
「t！(random(600)-300) (random(300)-150) 位置」実行。t！現れる」。

自分自身を拡張できる言語は便利ですね。

■ 第4回全国高等学校情報教育研究大会 [infoedu]

高校の先生方の研究大会でお話をしてきました。

平成２３年８月５日（金）１３：００　～　８月６日（土）１３：００ 大阪経済大学
講演　大阪電気通信大学　兼宗 進 先生　「情報の科学的な理解を深める学習法」

準備では参加者の層が読めずに迷いました。普段はアンプラグドを実演し
て「これを使えば楽に意味のある授業ができる」と伝えることが多いです。
しかし、今回の対象は、わざわざ全国から集まった感度の高い先生方。ハ
ウツーを伝えるだけでなく、考え方のヒントを散りばめてみました。これ
は成功だったと思います。半分以上がアンプラグドを知っているって、ど
れだけ熱心な先生方ですか(^^。

主なポイント

1.情報の科学と技術の話
・身近な「仕組み」を扱うのが効果的。科学と技術の両方。
・情報機器や情報システムの仕組みは「社会と情報」で重要。
・「こういう仕組みだったんだ〜」という満足感は実用的だし、生徒も先生も幸せ。

2.情報の科学を教えるヒント
・CSアンプラグドは興味を引き出す効果が高い。２進数を実演。
・専門用語をたくさん教えるより、本質を少数教えることが大切。
・コンピュータは数しか扱えない（超重要）。これがわかれば、生徒は符号化や文字コードの必要性を自然と理解できる。
・情報の題材は数学や物理と似ているが違う。区別して教えたい。
-２進数は数学ではn進同士の計算だが、情報ではデータの表現手段。
-三原色（色の合成）は物理。情報ではRGBを数値で扱っていることを学ぶ。ディスプレイを拡大して示すとわかりやすい。

3.情報の技術を教えるヒント
・コンピュータは特殊な機械。その特徴を理解できれば、コンピュータやそれを利用した情報機器を理解できる。
-数学は静的で時間がない。コンピュータは時間で動く。一瞬も同じ状態がなく変化する。これが本質。
-コンピュータを内蔵した機器の状態は見かけで判断できない。従来の機械との大きな違い。
-動きを図示する方法は3つある。フローチャート、状態遷移図、シーケンス図（またはアクティビティ図）。どれもケータイや自販機など身近な例で扱える。
・いちばんよい方法はプログラミングを体験させること。ドリトルの「1時間で学ぶソフトウェアの仕組み」はおすすめ（配布資料）。Scratchなどもよい。
・バーコードリーダーやICカードリーダーが安くなった。情報システムの教材に利用できるかも。
・身近なコンピュータの多くはゲーム機やケータイ、エアコンのように機器に組み込まれている。ロボットカーの制御やセンサーなどの入出力体験も有効。

4.視野を広げるヒント
・情報教育は各国で工夫が行われている。欧州では小中高向けの情報科学コンテストを行っている。海外の先生方の知恵も参考にしたい。ぜひご参加を（昨年の参加募集）
・先生方の専門性を高めることは重要。大学院という道もある。授業では学べないことを研究で学ぶ。今はITで遠隔でも学べる。私のところでは（中部や関東の）現職教員が修士や博士で学んでいる。

スライド(PDF 6MB)と配布資料(PDF 200KB)を置いておきます。

■ Mac用USBシリアル変換ケーブル [dolittle]

MacでドリトルからMYUロボを制御するケーブルとして、次の製品を推奨し
ます。ドライバをチップメーカーのサイトからダウンロードすることで、
Macでも動作しました。（参考: 「Macにシリアル(RS-232C)ポート」）

バッファローコクヨサプライ Arvel USBシリアルケーブル 1M グラファイト カラー SRC06USB


今回、Macで3種類の製品を試したところ、一部の製品では正しく動作しな
いことがわかりました。◯は安定して動作します。△は、1回目の転送は正
しく行われるものの、2回目はいちどケーブルを抜き差ししないと正しく転
送できません。Windowsでの利用は、秋月のケーブルが安価でお勧めです。

Win	Mac	メーカー	製品名	価格
◯	◯	Arvel	SRC06-USB	2,400円程度
◯	△	秋月電子	ＵＳＢ・シリアル変換ケーブル	950円
◯	△	サンワサプライ	USB-CVRS9	2,500円程度

■ バーコードチェックプログラム [dolittle]

注文していたバーコードリーダーが届きました。高機能のものが3千円台で
入手できるんですね。USB接続で、キーボードからのように入力されます。
WindowsとMacで動作を確認しました。
便利だったのは、設定でチェックディジットをはずせること。意図的に
間違ったバーコードを読ませる実習に使えそうです。
エフケイシステム CCDバーコードリーダー USBインターフェイス TSK-U

バーコードの作成は、印刷できるサイトを使いました。便利です。

・「バーコードの作成と印刷」。使いやすいです。意図的にチェック
デジットが間違ったバーコードを作ることはできないようでした。
http://www5d.biglobe.ne.jp/~bar/page3/barmain.html

・「無料バーコード作成ツール」。こちらは間違ったものもOKでした。
http://rs-lab.net/jancode/

ドリトルでバーコードを読んで表示するプログラムを書いてみました。
チェックディジットの計算をして、エラーがあれば表示します。文房具や
本の商品情報を登録しておくと、バーコードを読んだときに、商品名が表
示されます。

このような小さなツールを用意することで、情報システムの授業で活用す
ることができそうです。

ラベル！"　　　　　　　　バーコードチェックプログラム"作る（青）文字の色。
バーコード＝フィールド！"" 作る　次の行。
結果＝リスト！作る　４００　４００　大きさ。
バーコード：動作＝「
　　barcode＝バーコード！読む。
　　codes＝barcode！"" 分割。
　　codes！1 位置で消す。
　　codesize＝codes！要素数？。

　　s=0。
　　「|n|
　　　c=codes！(n)読む。
　　　s=s+c。「（n%2）＝＝0」！なら「s=s+c*2」実行。
　　」！（codesize）繰り返す。
　　cd=s%10。
　　cd12=0。「codesize＝＝13」！なら「cd12=（s-（codes！13 読む））%10」実行。

　　「cd==0」！なら「
　　　　結果！（""！（barcode）"（"（！(barcode)lookup）"）"連結）書く。
　　」そうでなければ「
　　　　結果！（"エラー："！（barcode）"の正しいチェックディジットは"（10-cd12）"です。"連結）書く。
　　」実行。
　　バーコード！クリア。
」。
バーコード：lookup＝「|code|
　　ret=""。
　　「|n| 「（商品！(n)読む）＝＝code」！なら「ret＝商品！(n+1)読む」実行」！（商品！要素数？）繰り返す。
　　ret。
」。
商品＝配列！
"9784904013083" "ドリトルで学ぶプログラミング"
"4901620303167" "バターサブレ"
"4902471030080" "キレートレモン"
"4901991650167" "スティックのり"
作る。

■ 名古屋でもプログラミング・情報教育研究会 [infoedu]

東京と大阪で行われている自主的な勉強会「プ会」が名古屋でも行われる
ことになったそうです。7/16は参加したいと思います。

(5/25)
東京のプ会、大阪の大プ会に続き、名古屋でも冥府会＝名プ会を開催いたします。
名古屋はドイツ語の数詞で数えていきます。

eins（1回目）は愛知サマーセミナーの会場をお借りしてインターネットの理念を提示したとも言えるイヴァン・イリイチの作品を読みます。また、参加者全体でライトニングトークも行います。夜の会も別途企画いたします。ぜひご参加くださいますようお願いします。

日時　2011/07/16 14:50-16:10（予定）
場所　東海中高、名経大市邨中高もしくはその周辺　地下鉄桜通線車道下車
テーマ　「イリイチを読む」＋ライトニングトーク
講師　鈴木常彦（中京大学情報理工学部）
下働　脇田俊幸（中京大学附属中京高等学校）
参加連絡　mei-pukai@andragogie.org まで

(5/30)
「コンヴィヴィアリティのための道具」　を読もうかと思います。

(5/31)
さすがに絶版の「コンヴィヴィアリティのための道具」をゲットするのは難しいんではないかという話になりまして、

宿題として、
・イリイチの著作を読む
・考えさせられた一節を書き出して持ち寄る
の２点をお願いしたく思います。
それを元に読書会を構築していきます。

■ アンプラグド動画のダウンロード [unplugged]

アンプラグド関係の各種動画がダウンロードの形で公開されたそうです。
サイズが大きいので注意してください。

http://vimeo.com/user6351443/videos

通常は、YouTubeでストリーミングの形で視聴するのがよいと思います。
「csunplugged」で検索してください。