ロボットプログラミング | LEGO® Educationより引用
休日に「今日は何して遊ぼう？」と迷ったときにぴったりなのが、レゴ SPIKE プライムを使ったピタゴラスイッチづくりです。テレビ番組でおなじみのピタゴラスイッチは、大人も子どももワクワクできる人気のからくり装置。これをSPIKE プライムで作れば、レゴの拡張性とプログラミングの力で、もっと自由で面白い作品が完成します。
ピタゴラスイッチの魅力
ロボットプログラミング | LEGO® Educationより引用
ピタゴラスイッチは、玉やドミノ、仕掛けが次々に連鎖していくことで驚きや楽しさを生み出す装置です。ゴールまでの過程に工夫を凝らすことで、完成したときの達成感はひとしおです。SPIKE プライムを使えば、手作りの楽しさに加えてモーターやセンサーで高度な仕掛けを組み込めるようになります。
レゴならではの自由な組み合わせ
ロボットプログラミング | LEGO® Educationより引用
レゴブロックの最大の魅力は拡張性です。自由に組み替えることで、自分だけのオリジナルコースを作れます。
スロープの工夫
玉が転がる坂道の傾斜は、ほんの数度変えるだけで動きが大きく変化します。スピードが速すぎれば玉が飛び出してしまい、遅すぎれば途中で止まってしまいます。試行錯誤を重ねて「ちょうどいい角度」を見つける過程は、物理の法則を体験する学びにもつながります。
橋やトンネルの設置
単なる坂道に加えて、橋やトンネルを組み込むとコースに立体感が出ます。玉が橋を渡るときの緊張感や、トンネルを抜けるときのワクワク感が加わることで、見ている人も楽しめます。見栄えが良くなるので、完成後に動画撮影して発表するのにもおすすめです。
他のレゴ作品との融合
レゴの街並みやお城のセットと組み合わせれば、物語性を持った作品に発展します。例えば「街の門が玉で開く」や「お城の塔を玉が登る」といった演出を取り入れると、子どもの創作意欲も刺激されます。遊びながらストーリーを作ることができる点が大きな魅力です。
モーターで仕掛けをパワーアップ
ロボットプログラミング | LEGO® Educationより引用
SPIKE プライムのモーターを使えば、重力だけではできない仕掛けを実現できます。
見出し3 エレベーターで玉を持ち上げる
モーターとギアを組み合わせれば、玉を下から上へ持ち上げるエレベーターを作ることができます。これによって一度終わったように見える仕掛けが再び続き、長いコースを作れるようになります。繰り返し遊べるため、完成度の高い作品づくりに欠かせない要素となります。
回転ゲートや風車の導入
モーターで回転するゲートや風車を配置すると、玉の進行が制御できるようになります。タイミングよくゲートが開いたときに玉が通過する演出は、見ていてドキドキします。単調な動きにリズムを与えることで、作品にアクセントを加えられます。
ゴールの演出
最後にゴールへ玉が到達した瞬間、モーターで旗が立ち上がったり、ベルを鳴らしたりすると達成感が一層高まります。視覚的にも聴覚的にも盛り上がる仕組みを作ることで、子どもにとって「やり遂げた！」という実感を強く残せます。
センサーで広がる次の一手
ロボットプログラミング | LEGO® Educationより引用
SPIKE プライムのセンサーを組み込むと、より高度でプログラム的な連鎖が可能です。
見出し3 カラーセンサーの活用
カラーセンサーは玉の色を見分け、仕掛けの動きを変えることができます。例えば「赤い玉が来たらモーターを回す」「青い玉なら止める」などの条件を設定できます。子どもは遊びながら条件分岐の考え方を自然に理解できるようになります。
距離センサーの利用
距離センサーを使うと、玉やドミノの動きを感知して次の仕掛けに信号を送ることができます。例えば「倒れたドミノを検知したら扇風機を回す」といった動きが可能です。物理的な接触がなくても連鎖が続くため、作品の幅がぐっと広がります。
フォースセンサーの効果
フォースセンサーは玉が当たった瞬間を検知し、その刺激をきっかけに別の仕掛けを動かせます。玉がスイッチを押すとゴールが確定する仕組みを作れば、最後の瞬間を盛り上げられます。触覚的な要素を組み込めるので、直感的に理解しやすいセンサーです。
親子の会話が弾む試行錯誤の時間
ピタゴラスイッチづくりは「うまくいかない」が楽しい時間になります。玉が途中で止まったり、意図しない動きをしたりすることはよくあります。そんなときに「ここを直してみよう」「もう少し角度を変えたら？」と親子で相談することで、自然に会話が増え、協力しながら問題解決に取り組めます。
達成感たっぷりゴールの瞬間
すべての仕掛けがつながり、玉がゴールにたどり着いたときの喜びは格別です。失敗を繰り返しながら完成させたときの「できた！」という気持ちは、子どもの自信を大きく育てます。親にとっても一緒に喜びを分かち合える貴重な時間になります。
家の中で楽しむプチ科学実験
ピタゴラスイッチづくりは遊びでありながら、学びにもつながります。坂道の角度や摩擦の違い、ギアの仕組み、センサーによる反応など、子どもは自然と理科や工学の基礎を体験できます。
力学の体験
坂道の角度を変えると玉の速度がどう変わるかを実際に観察できます。摩擦が大きいと玉は止まりやすく、小さければよく転がります。こうした気づきは、学校の授業に出てくる物理の概念を先取りする体験となります。
工学的な発想
モーターの力をそのまま使うのではなく、ギアを組み合わせて力の大きさや速さを調整する発想は、工学的な思考につながります。思い通りの動きを実現するために仕組みを工夫する過程が、まさにエンジニアリングの学びそのものです。
プログラミングの理解
センサーの信号を受けて条件分岐を設定したり、モーターを繰り返し制御したりするプログラミングは、子どもにとって楽しいチャレンジになります。遊びながら「もし〜なら」「繰り返す」といった考え方を学べるのは、SPIKE プライムならではの魅力です。
発展的なアイデア
慣れてきたらさらにチャレンジできる工夫もあります。
音楽と連動させる
ゴールで玉が入った瞬間に音楽を鳴らせば、装置全体に演出が加わります。見た目だけでなく耳でも楽しめるため、作品が一層ドラマチックになります。
映像に残して発表する
完成した作品は動画に撮影して友達や家族に見せると、共有する楽しみが広がります。撮影しながら工夫を説明することで、子どもの表現力を養うことにもつながります。
リレー形式で親子制作
親が一つの仕掛けを作り、子どもが次を考えるといったリレー形式にすると、どんどん大規模な装置に発展していきます。チームワークを体験できるため、親子の協力関係も深まります。
まとめ
SPIKE プライムを使ったピタゴラスイッチづくりは、親子で遊びながら学べる最高の時間になります。創造力を育て、挑戦する気持ちを自然に引き出すことができます。休日の特別な思い出づくりに、ぜひ親子で挑戦してみてください。
