2021年3月の記事一覧

３月23日（火）に素晴らしい連絡がありました。

２年サイエンス科の太陽光を研究しているチームが

公益財団法人環境科学会 2020年度高校活動奨励賞（クリタ活動賞）を受賞し研究助成金（15万円）に採択されました。

このチームの研究タイトルは
「太陽エネルギーを効率よく利用した発電・発熱システムの研究」です。

では、ここまでの彼らの研究を少しだけ紹介いたします。

太陽光発電時に発生する余剰な熱エネルギーを活用して
エネルギー効率を上げることが出来ないか研究しています。

詳細は研究途中のため伏せますが、ソーラークッカーやフレネルレンズを用いて計測をしていました。

そんな太陽光班は、ある道具を購入したようです。


今年度に割り当てられた研究費のほとんどを使って購入したようです。
これは･･･



巨大なパラボラです！！
太陽光を反射して熱を得ます。この大きさ、威力が凄いです。


もちろん研究室に収納することは･･･できそうにありません。
（後日、別の場所を借りて保管することになりました。）

パラボラで研究費が無くなりかけたところに、助成金を受けることができました。

となれば、今後も様々な計測器具や実験装置を購入して研究内容を深めていきます。

頑張れ！太陽光班！！

それにしても、今年度の２年サイエンス科は
科学部以外のグループも、受賞や助成金採択が多かったです。
サイエンス科として、順調に探究活動が進んでいる証です！！


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３月１３日（土）は１年サイエンス科最後の
マニュファクチャリングでした。

今回もプログラミングＰＢＬを行いました！


「皆さんは、組んだスクリプトのデバッグを行います。何度も、何度も頑張ってください。」
「デバッグとは、バグを取り除くこと。でも、なんでプログラムのエラーの事をバグと呼ぶでしょう？」
などなど、伊藤社長による「パソコン用語豆知識」が楽しいです。

ちなみにバグとは…そのままの意味で「虫」ですね。
コンピューターができた当時、巨大なコンピューターに入り込んだ虫が電流をショートさせたことが語源になっているそうな。


そんなわけで、こちらが自分のスクリプトのどこが悪いのかをチェックするコマンドです。
このような、いわば「道具」を使いながら自分のプログラムを完成させていきます。


ところで、今回のテーマは？

前回は観測データをネットを通じて送信できるようになりました。

今回は「Raspberry Piをわざわざモニターに接続してスクリプトを走らせなくても
電源が入ったら勝手に測定を始めて、データを送信する」
という事にチャレンジします。

実用的～！！



が、しかーし！そんな簡単なものではありません。
皆は相談しながらどんなスクリプトを書けばいいのか考えています。

それをクリア出来たら、課題がもう一つ。

RaspberryPiの環境は、文字だけのCUI環境です。
そこで「制御文字」を使って観測データを簡単にグラフ表示してみましょう！

つまり、時間ごとの明るさの変化を、例えば■を使って…

■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■■■■■
■■■■■■
■■■
■■
■■■
■■■■■■■■■
■■■■■■
■■
・・・・

というふうに、疑似的なグラフで表示してみよう！ということです。


簡単なようで、なかなか頭を使います。
今まで習ったスクリプトの書き方を組み合わせて、照度をグラフ化…できるか！？

↓↓↓


ドわ～！！画面全部が記号で埋まってしまった！！（笑）
そりゃそうだ！「照度2700」をそのまま記号にしては大変。
でも、記号で表示することはできたぞ！
あとは、どうすれば…。


講座後も残って熱心にチャレンジする生徒。


「あ！やっとできた～！！」
おめでとう！！
緑色の〇で明るさのレベルが表示できましたね。


という訳で、今回は株式会社ランバーミルの伊藤社長のご協力をいただきました。
ありがとうございました！
これからも、宮崎北高校のマニュファクチャリングはより深く、濃くなっていくのです…！

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３月６日（土）のマニュファクチャリングについてです。

この日は、前回のプログラミングPBLの続きでした。
今回から株式会社ランバーミルの伊藤社長にもご協力いただき
更に高度なプログラミングPBLに挑戦しました。


今回の大きなテーマは、Raspberry Piのネットワーク接続です。
今まではオフラインで使っていたため、計測データをその都度マイクロＳＤカードから取り出す必要がありました。

そこで、オンラインで計測データの取り出しができるようにしていきます！


ただし与えられるのは最低限のヒント！
説明書のスクリプトを丸写しでクリアできるものではありません！
もちろん相談や教え合いはＯＫです。


活発に話しながら課題を解決するためのスクリプトを組んでいきます。
時間は確保していますので、たっぷり試行錯誤をしてもらいました。
（細かい文字を見ながら…みんなよく頑張りました）


今回は伊藤社長がサーバーを用意してくださいました。
（サーバーは北海道にあるそうです。宮崎から北海道にデータを送信しています。）
上手くいけば、１人１人の測定データが画面に表示されていきます。


「お！上手く送信されてるね～」
「やった！」
苦労して作ったスクリプトが上手く走った時は
思わずガッツポーズですね（＾＾）

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２月６日（土）からの「マニュファクチャリング(ＭＦ)」では
プログラミングＰＢＬ（課題解決型学習）を行いました。

これまでのＭＦでは、クラフトＰＢＬとして
ものづくりを通して試行錯誤をしてきましたが

今回からはプログラミングで試行錯誤をしてもらいました！


用いるのは、マイコンの「Raspberry Pi（通称ラズパイ）」です。

とても小さなコンピューターですが、その汎用性は高く
優秀な各種センサーとして科学探究に応用することもできます。

１回目となる授業は、マイコンによるデータロガー作成を行いました。
ラズパイにセンサーを接続し、そのセンサーを動かすためのプログラムを作ります。


…と、その前に。
ラズパイに命令をするには、プログラミング言語「Python」を用います。
こちらに慣れてもらわなければ進めません。

そこで、必要最低限の基礎だけを伝え、自分たちでスクリプトを組んでもらいました。
定番の「Hello! World」の表示や「占い」の作成など…。

何しろ、スクリプトを組む概念すらない状態からのスタート。
何度エラーが出ても、生徒たちは必至に頑張りました。


そして…


ようやくデータロガーの作成に移り…
４時間で気温や照度などのデータを取れるようになりました！
画面に１秒ごとに計測データを表示しています。
表示するデータを変えたり、生徒たちはそれぞれで試行錯誤していました。

かなり頭を使った今回。
しかし、次回はさらにレベルが上がっていきます！


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