埼玉大学STEM教育研究センターSTEMキャンプin深圳

2002年からものづくり活動を通した教育を初めている埼玉大学STEM教育研究センターが夏の国際STEMキャンプと銘打って2019年8月に香港・深圳を訪れ、わかば深圳教室ではSTEMワークショップ、顔認証技術・自動運転技術で知られるAI企業センスタイム社訪問、深圳の夜を彩るLEDマッピングショーの見学のお手伝いをしました。

同センターのワークショップは2002年から長年の教育の蓄積があるだけに非常に学びの多い内容でした。このワークショップでのメイン教材となったのは同センターで開発したオリジナルのマイコンボード「STEM Du」とプラダン（プラスチックダンボール）です。

このSTEM Duとプラダンとプラグラミングを駆使することでその日の課題に挑戦します。STEM Duはプログラミング学習用のマイコンボードとして最低限の機能を備えているだけなので、性能・機能で比較してしまえば、Arduinoやmicro:bitとは比較できるものではありませんが、これは開発者でワークショップの講師をされた埼玉大学の野村先生の意図するところで、「性能・機能が制限されることで１つの課題をクリアするために様々な工夫が必要」になります。課題のクリアが目的なのではなく、その過程にある試行錯誤こそが非常に重要だということです。その日のワークショップはライントレースカーを仕上げることでしたが、実際に誰一人として同じ形の車、同じプログラムなることはなく、生徒一人一人が工夫しながら問題を解決しようと試みていました。

床に貼られた黒いテープと床（白っぽい）を識別して車を走らせるにはどうしたらいいか？ロボットをプログラミングしたことのある生徒であれば、マイコンボードに色を識別できるカラーセンサーを新たに接続する必要があると思うかもしれません。しかし、このワークショップではそれは許されてはいません。それではどうするのか？今回はSTEM Duが備えている機能を工夫するしかありません。

ロボットカーをプログラミングによってライントレースさせるのはプログラミング教育における一種の流行です。この流行が思わぬ方向に向かうと「いかに簡単にプログラミングができるか」という思考になり、「ブロックによるプログラミングでこんなに簡単にライントレース カーを作れます！」という製品が誕生してしまいます。これは本末転倒で、そこには学びも何もなく簡単にライントレースカーを「組み立てる」ことができてしまいます。

ライントレースできることが大前提でその先に別な課題がある場合は、ライントレースにハードルを設ける必要はありませんが、ライントレースそのものが学びの中心にある場合、そのハードルを下げることは学習機会の喪失に繋がります。

このワークショップで生徒がの大課題は「ライントレースカーの作成」ですが、その過程にはいくつもの中課題、小課題があります。それは「センサーと床の距離」「プラダンと床の摩擦への対応」「車輪の回転速度（早すぎるとセンサーが対応できない）」「明るさへの対応（部屋が変わった場合、窓際と部屋の奥での違い）」など多岐に渡ります。

生徒たちは、機体とプログラミングの調整の試行錯誤を２時間以上続けたところで昼食の時間となりましたが、誰一人として手を止めようとする気配がなく、１時間延長し終えたところでやむなく中断。昼食を挟んでさらに１時間、計４時間以上試行錯誤を繰り返しました。それほどにこの課題だけでも熱中することができるということです。

この学びで培われるのは、いわゆる学科テストでは測りにくい２１世紀型スキルで、プログラミング教育、STEAM教育は本来このような前のめりになれる環境が非常に重要で、このワークショップでは、想像力、問題解決能力などの力が自然と培われていきそうです。

深圳市が目指す「Maker教育（創客教育）」は、埼玉大学STEM教育センターの「ものづくり教育」によるSTEM教育と目指す方向性が非常に近いのですが、世界中のプログラミング教育、STEM教育が発展途上であるように、深圳のMaker教育も発展途上です。埼玉大学がその学びを１０年以上前から続けているということで、今後、埼玉大学と深圳のSTEM教育のコラボレーションから生まれるSTEM教育の発展に期待できそうです。