Web [4] Python [5] [6] 2. 3 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ), I2C GPIO GPIO LED Mathematica 2.2 GPIO [5] 2.3 I2C I2C ( 1) HDC1000 TSL2561 LPS25H 3. H 5 2
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- ひろじ かわらい
- 6 years ago
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1 ,,, Report of Measurement Practice by using Dolittle and Raspberry Pi for Inquiry-Based Learning Manabe Hiroki 1 Omura Motomasa 2 Hayashi Kohei 2 Kanemune Susumu 2 Abstract: Educational methods to grow up solving problem abilities, such as inquiry-based learning, are required in high school. However, it is difficult for students to conceive research themes in such learning. This paper reports a measurement practice for the inquiry-based learning in a high school. We developped a sensing learning system because students could conceive research themes. It is combined Dolittle, Raspberry Pi and a data-stored server on web. Through 10 days outreach lessons at a high school, students became to think about original research theme by using sample programs. Keywords: [1] [2] 1 2 [3] 3 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) 1
2 Web [4] Python [5] [6] 2. 3 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ), I2C GPIO GPIO LED Mathematica 2.2 GPIO [5] 2.3 I2C I2C ( 1) HDC1000 TSL2561 LPS25H 3. H 5 2 H 1 1 H 2
3 情報処理学会研究報告 図 1 ラズベリーパイとセンサー (左から温湿度 照度 気圧) Fig. 1 Raspberry Pi and Seosor Modules 図 2 コンピュータ教室の環境を利用した講習風景 Fig. 2 Lesson by using Existing Environment 共通の課題であった 講習の 1 回目は休業日である土曜日に 1 コマ 90 分とし て 5 週連続して行った (以下 計測実習 1 この実習の各 コマを 1 日目 5 日目 と記す) 講習の 2 回目は夏 休みに 1 コマ 70 分として 5 日連続して行った (以下 計 測実習 2 この実習の各コマを 6 日目 10 日目 と 記す) 受講者数は計測実習 1 が 18 名 計測実習 2 が 8 名 で 2 回目は全員が 1 回目の受講者であった どちらの講 習も 受講者がそれぞれに参加している部活動の試合など と重なった日があったため 毎回の受講者数にばらつきが あったが 適宜講習の前後の時間に生徒同士で教え合う環 表 1 ラズベリーパイを用いた計測実習 1 各 90 分 Table 1 Measurement Practice 1 on Raspberry Pi 主な学習内容 1 日目 ラズベリーパイの組立て方と使い方 (インストールされているソフトの確認等) 2 日目 ドリトルの使い方 (プログラミングの基本と簡単なグラフィック) 3 日目 ラズベリーパイへのドリトルのインストール ブレッドボードとサンプルプログラムを用いた LED の点滅 4 日目 温湿度センサー, 照度センサーを用いた計測の体験 (回路を作る センサーを認識させる等) 5 日目 温湿度センサー, 照度センサーを用いた計測とグラフ化 (グラフの加工 LED との組合せ等) 境を作って 一連の学習内容を全員が理解できるように した ちんと動作するかを確認させる指導した 2 日目はドリト 講習は情報科の授業で利用しているパソコン教室で行っ ルの使い方を実習した プログラムは上から順に実行され た ラズベリーパイを使うためには ディスプレイ キー ることや 条件分岐や反復構造を組合せて様々なプログラ ボード マウスなどの入出力の機器が必要である そこで ムが作れることを示した 3 日目は GPIO を制御できるよ 既に設置されているパソコンのそれらの機器を流用した うにバージョンアップされたドリトルをラズベリーパイに そのために ディスプレイと接続するための HDMI と インストールした後 ラズベリーパイの GPIO からブレッ RGB の変換ケーブル 入力機器と接続するための USB ドボード上に配線した LED を点滅させる L チカ を体験 変換ケーブル を別途用意した させた 体験はサンプルプログラムを用いた 生徒は 1 日 講習には回路図などを書いたプリント教材を毎回用意し 目でドリトルを体験していたので サンプルプログラムの た GPIO のポート番号やブレッドボード上の配線を間違 ソースを解釈して 点滅時間や点滅回数を変えるなどの改 えないように 友人同士で確認させながら進めた (図 2) 変を行っていた 4 日目は 前半は 3 日目の実習内容 (LED の配線と点滅) を生徒に再現させた 後半はターミナルの 3.1 計測実習 1 使い方を説明し 簡単なコマンドを実行させた その後 ラズベリーパイを用いた計測実習 1 の概要を表 1 に示す 温湿度センサーと照度センサーをブレッドボード上に配線 1 回目の講習では ドリトルもラズベリーパイも初めて して 正しく認識されているかどうかを i2cdetect コマン 使う生徒ばかりだったため 1 日目と 2 日目はそれらの使 ドで確認させた 更に 用意されていたサンプルプログラ い方を説明した 1 日目はラズベリーパイを利用させた ムを開いて実行し 温度 湿度 照度が計測されることを マインクラフトや Mathematica などのソフトウェアを体 確認させた 5 日目は 4 日目の後半で行ったコマンド操作 験的に利用させた その際に 既設のパソコンからディス を復習させた後 サンプルプログラムを入力させ 実行し プレイ キーボード マウスを引き抜いてラズベリーパイ て確認させた これは キャラクタのカメが温度などデー へと接続して使うため コネクタのピンを曲げないように タの変化に合わせて動き その軌跡がグラフとなるもので 丁寧に抜き差しさせたり 講習後に戻した時にそれらがき ある (図 3) 温度センサーは指で触れたり 氷を近づける 2015 Information Processing Society of Japan 3
4 情報処理学会研究報告 と変化するため 生徒の興味を引いていた 生徒は既にド 表 2 ラズベリーパイを用いた計測実習 2 各 70 分 リトルのプログラムを読めるようになっていたので デー Table 2 Measurement Practice 2 on Raspberry Pi タ取得の間隔などを書き換えるなどの改変を行っていた この日は時間に余裕のある生徒には 図 4 のサンプルプロ グラムを紹介し データを CSV ファイルに記録できるこ 主な学習内容 6 日目 ネットワークの設定 1 (エディタの使い方, 設定ファイルの編集) 7 日目 とを確認させた ネットワークの設定 2 (OS のアップデート等) 8 日目 気圧センサーモジュールの半田付け 気圧センサーを用いた計測の体験 9 日目 格納サーバへのデータ送信体験 2 つのサンプルの改変による計測データ送信 10 日目 格納サーバへのデータ送信 作品制作 Linux であるから テキストエディタを使ってネットワー クの設定ファイルに IP アドレス等の基本設定を施したり 学校のネットワーク環境に合わせてプロキシサーバ経由で アクセスするための設定が必要であった そこで 6 日目 図 3 氷を使って温度の変化を確かめる生徒 はテキストエディタとして nano エディタを選び その使 Fig. 3 A Student Comformes Temperature Change by Ice い方を説明した また 生徒はネットワーク基礎知識を持 ち合わせていなかったので IP アドレスやデフォルトゲー トウェイなどの用語を説明しながら 事前に準備した設定 用のプリント教材で設定させた 8 日目は気圧センサーを 使うための準備として 希望した生徒に半田付けを体験さ せ それを用いて気圧の計測実習を行った 9 日目は 格 納サーバーへの文字列データ送信 をサンプルプログラム で体験した後 センサーを使ってデータ取得 するサンプ ルプログラムと組合せて 格納サーバーへとデータを送信 する実習を行った 送信したデータは他のパソコンや 生 徒個人所有のスマートフォンなどで確認させた 図 5 は 気圧 湿度 温度を一定の間隔で取得し データ格納サー バーへと送信したものを 別のパソコンで確認しているも のである 10 日目は それまで学習した内容を用いて 各 自にどのような研究が可能になるかを考えさせた その際 に ラズベリーパイの持ち帰りを希望する生徒には校舎内 図 4 CSV ファイルにデータを記録するサンプルプログラム Fig. 4 Sample Program for Recording Data into CSV File または家庭内で使うことを前提に貸与することとした た だし 家庭ではネットワーク環境が異なるため その設定 変更は各自で行うよう指示した 実習 1 の講習の最後には 毎回 難しさと楽しさについ て 5 段階でアンケート調査した また 5 日間のまとめと して 学習内容が研究に活かせそうかどうか 講習の内 容やレベルが高校生の学習として相応しいかどうか など を記述させた 3.2 計測実習 2 ラズベリーパイを用いた計測実習 2 の概要を表 2 に示す 図 5 Web 上のサーバに格納したデータ (時間 温度 湿度 気圧) Fig. 5 Stored Data in a Server on Web 2 回目の講習では OS を最新版にアップデートすること 実習 2 では 講習の時間が 70 分と短かったため アン と Web 上のデータ格納サーバへデータを送ることを見据え ケート集計はできなかったが 最終日である 10 日目に実 てネットワークの設定を行った ラズベリーパイの OS は 習についての感想などを聞き取り調査した 2015 Information Processing Society of Japan 4
5 LED 2 LED Linux OS LED 9 2 Web ( 3 6) 3 Table 3 (n=18) Did You Feel the Lesson Difficult? Fig. 6 Did You Feel the Lesson Difficult? 5 5
6 4 (n=18) Table 4 Did You Enjoy the Lesson? Fig. 7 Did You Enjoy the Lesson? 5 ( 4 7) (14 ) H (3 ) (1 ) Web 1 Web I Y ( 8) 40 T ( ) ( 9) 6
7 情報処理学会研究報告 5. 考察 ドリトルとラズベリーパイを用いた 2 回の計測実習を実 践した結果から 本実践の課題探求学習と情報科学教育へ の活用の可能性について考察する 5.1 課題探求学習への活用 筆者らは 高校生が行う課題探求学習での研究テーマ設 定の着想を助ける目的で データの計測環境を整え 実証 実験を通してその可能性を明らかにすることをと試みた 実証実験では 温度 湿度 照度 気圧センサーを用いた ところ 生徒の多くは温度センサーから得た温度変化を中 心に 身の回りの問題に着目するようになった その中で も 音楽室の練習環境 自室のデータと横浜市の公表す るデータの比較 温度変化がオヒルギの成長に与える影 響 教室による学習環境の違い 不快指数を通して探る 不公平 という生徒が考えた研究テーマは 身の回りにあ る問題に対して客観的なデータから結論や解決策を導き出 そうとしている点が共通している これは 高校生に求め られる研究の姿勢や統計的問題解決法に通ずるものである が これまでの H 高校の研究活動の中ではあまり見られな い姿勢であった この姿勢を持つことができた生徒につい て 筆者らは 計測実習を通して 自分で 客観的なデー タを取得した事と そのデータから 自分で 何らかの結論 を導き出した過程とが 自信 となり 生徒の研究の目を 図 8 音楽室の環境の変化 育てたと考えている そしてその 自信 を生んだ背景と Fig. 8 Changes in the Music Room of the Environment して サンプルプログラムとデータ格納サーバの存在があ ると考えている (勉強のしやすさ) にどれほどの違いがあるかについて 6 サンプルプログラムは 自分のやりたいことに合わせて つのクラスの計測データから不快指数を算出して確かめた データ取得の回数や間隔 保存場所など どのようにデー 生徒もいた タを取るかをプログラムの中に思い通りに指定できる そ して計測を 24 時間続け 取得したデータを Web 上のサー バに送れば 自宅や生徒所有の携帯端末からいつでもデー タを確認することができる この体験は 生徒に大きなイ ンパクトを与え 自分で広げられる可能性 の大きさに 気付かせた そして 生徒はこの環境をどのように研究活 動に活かそうかと 思いを巡らせた その結果 温度セン サーを用いて様々な研究を行ったと言える それ以外の生徒についても 本実習をどのように活かす ことができるか 他にどのようなセンサーを使ってみたい か などデータの計測と活用をテーマとして 様々なこと を考えるようになった 以上より 本システムの課題探求 学習への活用を提案する 図 9 オヒルギの成長と気温の関係 の計測実験 Fig. 9 The Experiment of The Relationship between Black Mangrove s Growing and the Temperature 5.2 情報科学教育への活用 本実践は 中学校の技術 家庭科や高等学校の情報科学 教育へ活用できると考えている どちらの科目でも デー タを計測する実践はほとんど報告されていない 本実践で 2015 Information Processing Society of Japan 7
8 (5 ) 2 Web (9 ) 2 10 OS [1] : (2014). [2] WG (2014). menu/shingi/chukyo /chukyo3/siryo/ /002.htm [3] :, (2013). [4], : Raspberry Pi CE, CE-127(4), pp.1 9 (2014). [5] : [6] :, Web ( (C) H00219) NPO Canvas 8
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BitArrow JavaScript 1 2 2 3 4 JavaScript BitArrow 4 BitArrow BitArrow,, JavaScript,, Report of JavaScript Lessons on BitArrow, Online Programming Learning Environment Manabe Hiroki 1 Nagashima Kazuhei
2 3 2 JavaScript 2. 1 Q1 1, % % Q Q Q1: 0 0.0% 7.3% 8 2.9% 1, % % 92.6% Q2: 9 3.3% 31.6% %
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![Lite 2 45 ECHONET Lite ECHONET Lite [2], [3], [4], [5], [6], [7] IoT WoT Web [8] HEMS [9] ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET](/thumbs/91/105057045.jpg "Lite 2 45 ECHONET Lite ECHONET Lite [2], [3], [4], [5], [6], [7] IoT WoT Web [8] HEMS [9] ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET Lite ECHONET")
ECHONET Lite,a),b),c) 2,d) 2,e) 2,f),g),2,h) IoT WoT Web 20 2 6 HEMS ECHONET Lite ECHONET Lite 4 ECHONET Lite ECHONET Lite Arduino Raspberry Pi JavaScript Ruby HEMS,,,, ECHONET Lite Development of Educational
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１ １ Arduino とは Arduino アルドゥイーノ は ワンボードマイコンの一種で オープンソースハードウェアであ り 組み立て済みの基板を購入することもできるほか 誰でも自分の手で Arduino を組み立てる ことができます ＵＳＢコネクタでＰＣと接続して利用します デジタルポートとアナログポートを利用し 様々 なセンサーを接続したり デジタルポートの出力により モーターや各種機器をコントロールする
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![12680 情報科学Ⅲ 情報メディア演習 情報機器の操作 [a] 担 当 者 加藤 周一 授 業 形 態 講義 コンピュータはハードウェアとソフトウェアがあって初めて我々に役に 立つ機器となる ハードウェアの原理 ソフトウェアのアルゴリズムに ついて述べる アルゴリズムについては実際に](/thumbs/91/107395701.jpg "12680 情報科学Ⅲ 情報メディア演習 情報機器の操作 [a] 担 当 者 加藤 周一 授 業 形 態 講義 コンピュータはハードウェアとソフトウェアがあって初めて我々に役に 立つ機器となる ハードウェアの原理 ソフトウェアのアルゴリズムに ついて述べる アルゴリズムについては実際に")
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RR1soft.book
第 章 カメラとパソコンを接続する この章では カメラとパソコン間でファイルのやりとりを行うために USB ケーブルを使って接続する方法について説明します USB ケーブルを接続する 2 Windows 接続をはじめる前に以下のことを確認してください USB ドライバーが正しくインストールされている必要があります P.11 ソフトウェアのインストール お使いのパソコンに USB ポートが標準で装備され
Mimehand II[1] [2] 1 Suzuki [3] [3] [4] (1) (2) 1 [5] (3) 50 (4) 指文字, 3% (25 個 ) 漢字手話 + 指文字, 10% (80 個 ) 漢字手話, 43% (357 個 ) 地名 漢字手話 + 指文字, 21
![Mimehand II[1] [2] 1 Suzuki [3] [3] [4] (1) (2) 1 [5] (3) 50 (4) 指文字, 3% (25 個 ) 漢字手話 + 指文字, 10% (80 個 ) 漢字手話, 43% (357 個 ) 地名 漢字手話 + 指文字, 21](/thumbs/84/89593262.jpg "Mimehand II[1] [2] 1 Suzuki [3] [3] [4] (1) (2) 1 [5] (3) 50 (4) 指文字, 3% (25 個 ) 漢字手話 + 指文字, 10% (80 個 ) 漢字手話, 43% (357 個 ) 地名 漢字手話 + 指文字, 21")
1 1 1 1 1 1 1 2 transliteration Machine translation of proper names from Japanese to Japanese Sign Language Taro Miyazaki 1 Naoto Kato 1 Hiroyuki Kaneko 1 Seiki Inoue 1 Shuichi Umeda 1 Toshihiro Shimizu
SAMBA Stunnel(Windows) 編 1. インストール 1 セキュア SAMBA の URL にアクセスし ログインを行います xxx 部分は会社様によって異なります xxxxx 2 Windows 版ダウンロード ボ
操作ガイド Ver.2.3 目次 1. インストール... - 2-2. SAMBA Stunnel 利用... - 8-2.1. 接続確認... - 8-2.2. 編集... - 11-2.3. インポート... - 14-2.4. 削除... - 15-2.5 フォルダショートカットの作成... - 16-3. 動作環境... - 18-4. 参考資料 ( 接続状況が不安定な場合の対処方法について
McAfee Application Control ご紹介
SHieldWARE ファイル改ざん検知 / 防御機能 株式会社富士通ソーシアルサイエンスラボラトリ ファイル変更監視概要 指定したファイル / ディレクトリへの編集操作をリアルタイムで検知 サーバ 不正ユーザー Web コンテンツディレクトリ ログファイルディレクトリ ファイル読込 ファイル書込 事前定義したファイルへの書込を検知しログ出力 事前定義したファイルへの書込を検知しログ出力 改ざん 改ざん
目次 第 1 章 ユーザーアカウント ( メールアドレス ) の取得 サービス内容の確認 インターネット環境設定通知書の確認 アカウントについて 4 ユーザーアカウントを登録する ユーザーアカウントを登録する サービス
ZAQ サービス用 セットアップガイド ケーブルインターネット ZAQ のキャラクター ざっくぅ 1 目次 第 1 章 ユーザーアカウント ( メールアドレス ) の取得 3 1-1. サービス内容の確認 4 1-1-1. インターネット環境設定通知書の確認 4 1-1-2. アカウントについて 4 ユーザーアカウントを登録する 5 1-2. ユーザーアカウントを登録する 5 1-2-1. サービス内容