株式会社 SCCIP JAPAN

親子で挑戦!SPIKE™ プライムでつくる「ピタゴラスイッチ」

LEGO® SPIKE™ プライムを使えば、モーターやセンサーを組み込んだ本格的なピタゴラスイッチを親子で手作りできます。坂道・橋・エレベーターなどの仕掛けを組み合わせながら、力学やプログラミングの基礎を遊びの中で自然に学べます。

この記事でわかること

  • スロープ・橋・トンネルなどレゴならではのコース設計のポイントがわかる
  • モーターでエレベーターや回転ゲートなど重力だけでは作れない仕掛けを実現する方法がわかる
  • カラー・距離・フォースの各センサーを使って連鎖を制御するプログラミングの活用法がわかる
  • 試行錯誤を通じて力学・工学・プログラミングの考え方を体験できる理由がわかる

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。

レゴのしかけづくり、どう始める?

3つの質問に答えるだけで、次の一歩が見つかります(約30秒)

質問 1 / 3

お子さんのレゴ遊びの様子は?

当てはまる方を選んでください

質問 2 / 3

うまく動かなかったときは?

当てはまる方を選んでください

質問 3 / 3

ご家庭で考えていることは?

当てはまる方を選んでください

診断結果:まずは体験教室で試すのがおすすめです

お子さんがスロープや橋づくりに夢中になれるかは、実際にさわってみるのが一番わかりやすいところです。まずは体験教室で、ブロックを組んだりモーターを動かしたりする時間を過ごしてみてください。「うまくいかない」を楽しめるかどうかを、保護者の方も近くで見られます。その反応を見てから、通うかどうかを考えても遅くありません。

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診断結果:通いやすい教室を比べるのがおすすめです

仕掛けづくりやプログラミングへの興味がはっきりしているお子さんなら、続けて取り組める環境を探す段階です。センサーでの条件分岐やギアの工夫などに繰り返し挑戦する中で、試行錯誤する力につながるとされています。通う曜日や家からの距離、教室の雰囲気などを比べながら、お子さんに合う加盟教室を探してみてください。

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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。

コース要素 特徴・効果 学びのポイント
スロープ 傾斜をほんの数度変えるだけで玉の動きが大きく変化する。速すぎれば飛び出し、遅すぎれば途中で止まる 「ちょうどいい角度」を見つける試行錯誤を通じて物理の法則を体験できる
橋・トンネル コースに立体感が生まれ、橋を渡る緊張感やトンネルを抜けるワクワク感が加わる。動画撮影・発表にも向く 構造物の設計や安定性を考える工学的な発想が育つ
他のレゴ作品との融合 街並みやお城のセットと組み合わせて物語性を持たせられる(例:門を玉で開く、塔を玉が登るなど) ストーリーを考えながら創作意欲を刺激し、表現力を養う

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。

モーター仕掛け 仕組み・演出 効果
エレベーター モーターとギアを組み合わせて玉を下から上へ持ち上げる コースを繰り返し続けられるようになり、長い作品づくりが可能になる
回転ゲート・風車 モーターで回転するゲートや風車を配置し、タイミングよく玉の進行を制御する 単調な動きにリズムとアクセントが加わり、見ていてドキドキする演出になる
ゴール演出 玉がゴールに到達した瞬間、モーターで旗を立てたりベルを鳴らしたりする 視覚・聴覚の両面で盛り上がり、「やり遂げた!」という実感を強く残せる

かんたん診断レゴのしかけづくり、どう始める?30秒でチェック

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。

センサーの種類 活用例 学べるプログラミングの概念
カラーセンサー 玉の色を見分けて仕掛けの動きを変える(例:赤い玉→モーターを回す、青い玉→止める) 条件分岐(もし〜なら)の考え方を自然に理解できる
距離センサー 玉やドミノの動きを感知して次の仕掛けへ信号を送る(例:倒れたドミノを検知して扇風機を回す) 物理的な接触なしに連鎖をつなぐ仕組みを学べる
フォースセンサー 玉が当たった瞬間を検知し別の仕掛けを動かす(例:玉がスイッチを押すとゴールが確定する) 触覚的な要素から直感的にセンサーの働きを理解できる

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

O-DANより引用

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。

かんたん診断レゴのしかけづくり、どう始める?30秒でチェック

まとめ

O-DANより引用

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。

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