教材 (ハードウェア) について
CoderDojo西神ではプログラミング学習のための教材を用意し、開催時はニンジャに無償で貸し出しています。以下に代表的なものを取り上げます。記事中の台数は2024年3月現在のものです。
学習用PC
学校で使うノートPCやタブレットは、アプリケーションのインストールが禁止されていたり機能がロックされていたりするため、自由なプログラミングの学習に用いるにはハードルが高いです。自前のノートPCを持っていないニンジャのために、以下のような学習用のPCを用意しています。
Raspberry Pi 4: 複数台
プログラミング学習のためにイギリスで開発された、手のひらサイズのパソコン (SBC; Single Board Computer) です。OSはLinuxですが、プログラミング学習する上では何の支障もありません。
CoderDojoには4台のRaspberry Pi 4 8GBがあり、PCを持参されないニンジャは基本的にこのRaspberry Pi 4を利用して学習に取り組むことになります。
ただし、Minecraft (マイクラ) やUnityなど、Raspberry Piでは対応できないものもあります。そのような場合は下記のWindowsを利用します。
Raspberry Pi 5: 複数台
技適取得済みのRaspberry Pi 5を用意しています。4から5へのバージョンアップに伴う高速化に加え、ストレージを従来のmicroSDからNVMe (またはUSB) SSDに変更することで、大幅に高速化されています。
ただし、RasPi4と同じくマイクラやUnityなど、一部の開発環境には対応していません。
これらのRaspberry Pi 4と5は複数のニンジャが共用しますが、ニンジャのプライバシー保護とセキュリティ確保のための設定を行ってあります。
Windows PC: 3台
MineCraftやUnity、Arduino IDE 2など、Raspberry Piでは対応できないプログラミング学習に対応するため、Windows PCも3台用意してあります。うち1台はミニPC、もう2台はノートPC、OSはともにWindows 11です。
マイコン
CoderDojo西神では、リアルな「モノ」として手に取って操作することができ、またビジュアルプログラミングからテキストプログラミングへ移行する際のステップとして有用なマイコンプログラミングに対応するため、以下のようなマイコンを用意しています。
BBC micro:bit v2
イギリス放送協会 (BBC) が開発し、イギリスでは小学生に一人1台ずつ配布されているプログラミング教育用のマイコンです。ブラウザ上で動作するビジュアルプログラミング環境・MakeCodeを利用してプログラミングが学べます。
まず目を引くのが、格子状に配置されているLEDマトリックスです。ここに文字や絵を描画するところからプログラミングに入門するのが常道です。このLEDの他、ボタンスイッチ、マイク、スピーカー、無線 (Bluetooth) 、コンパス、3軸の加速度計、温度計、光センサー、タッチセンサーなどが搭載されています。
MakeCodeのサイトでは作例やチュートリアルが公開されていますので、これらを参考に学習を進めることができます。MakeCodeはJavaScriptとPythonによるテキストプログラミングにも対応している他、micro:bit専用のPythonエディタもあります。いずれもブラウザから利用できます。
また、micro:bitをUSBケーブルでPCに接続し、Scratchからリモコンとして利用することもできます。
CoderDojo西神には複数個のmicro:bit v2があります。
Adafruit Circuit Playground Express
アメリカにあるAdafruit社が開発する、Arduion互換のマイコンがCircuit Playground Express (以下、CPX) です。ブラウザから利用できるCPX専用のMakeCodeでビジュアルプログラミングできる他、Arduino IDEによるテキストプログラミングなどにも対応しています。
CPXは円形をしており、外周には外部装置との入出力ができるパッド (端子) が用意されています。ボード上には円状に10個のLEDが配置されている他、ボタンスイッチ、スライドスイッチ、マイク、スピーカー、温度計、3軸の加速度センサー、赤外線など、多様な入出力が実装されています。これらをプログラムから操作して、様々なアプリケーションを開発できます。
micro:bit同様、MakeCodeのウェブサイトにはCPXを利用したチュートリアルや作例が公開されており、これらを参考に学習することができます。
CoderDojo西神には複数個のCPXがあります。
M5Stack
M5Stackは中国で開発されているマイコンモジュールです。Arduino互換で多機能かつ拡張性が高く、IoTやMaker系で特に人気があります。
ぱっと目を引くのが、大きな液晶です。LEDではなく液晶なので、表示できる情報量が段違いになります。また、WiFi接続にも対応していますので、センシングしたデータをサーバにアップロードして見える化するようなIoTプログラミングにも適しています。
M5Stack向けに、Groveという標準化されたインタフェースを持つ拡張モジュールが多数提供されています。温度計・湿度計や可視光・紫外線センサー、CO2センサーなど、様々なセンサーモジュールを利用できる他、サーボモータなどを制御するモジュールもあります。
対応している開発環境は、M5Stackが提供するUIFlow・UIFlow2があります。もちろんArduino IDEにも対応しており、ビジュアルプログラミングとテキストプログラミングの両方に対応しています。
M5Stackには様々なバリエーションがありますが、CoderDojo西神にはM5Stack Core2, M5Stack Basic, M5StickC Plusがそれぞれ1台ずつ、計3台あります。
Arduino Uno R4 WiFi
CPUが32bit ARMコアに変更になり、WiFi/Bluetoothにも対応したArduino Unoの最新版です。詳細は下記の記事を参考にしてみて下さい。
Raspberry Pi Pico
Raspberry Piの開発元であるRaspberry Pi Foundationが提供するマイコンモジュールです。基本となるPicoの他、無線機能を持つPico Wもあります。
キット
Kitronik :MOVE mini MK2
BBC micro:bitを組み込んだ二輪のバギーキットです。サーボモータを搭載しており、二輪を駆動してプログラムからバギーを操作することができます。また、無線機能を利用して、別のmicro:bitからリモコン操作することも可能です。
このキット向けに、機能を追加するアドオンが複数リリースされています。代表的なものは、床に描画されたラインに沿うように自動的に走らせることができるようになるライントレーサです。
Google AIY Voice Kit
Googleが提供していた音声認識キットです。Raspberry Piを内蔵しています。
pi-top[4] Robotics Kit
Raspberry Pi 4に対応した学習モジュールであるpi-topを活用してロボティクスを学ぶことができるキットです。
その他
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