親子で週末60分!IoT×プログラミング実験キット活用ガイド
週末や長期休みの時間を有効活用して、親子で楽しく学べる IoT×プログラミング実験キット が注目を集めています。特に micro:bit、Raspberry Pi、そして LEGO SPIKE は初心者から中級者まで幅広い層に高評価を得ており、子どもの 創造力 や 問題解決力 を育む絶好の教材です。本記事では、理科実験とコード学習を同時に楽しめる “STEAMレシピ” を 3 本紹介しながら、それぞれのキットの特徴・初期費用・兄弟姉妹でシェアするコツまで一気に解説します。ぜひ親子で取り組み、週末 60 分 を充実した学習体験に変えてみましょう。
主要キット早見表
キット名 | 目安価格 | 主な 言語 |
代表センサー/機能 | 難易度 | 公式リンク |
---|---|---|---|---|---|
micro:bit | 約 2,000〜4,000 円 | ブロック/ MicroPython |
LED25・加速度・ コンパス・無線 |
★☆☆ (入門) |
公式 |
Raspberry Pi | 本体+SD 等で 約 1 万円〜 |
Python/ Scratch ほか |
40 pin GPIO・Wi-Fi・ カメラ対応 |
★★☆ (初級〜中級) |
公式 |
LEGO SPIKE | 約 60,000 円 | Scratch/ Python |
モーター・カラー 距離センサー |
★★★ (中級) |
公式 |
高評価キット3選の特徴とレビュー
1. micro:bit
イギリスの BBC が教育用に開発した micro:bit は、小型ながら LED・ボタン・加速度・コンパス などを内蔵。ブロックエディター(Scratch ライク)や MicroPython を使って手軽に制御でき、「動かす → 結果を見る → 改善する」という 試行錯誤サイクル がすぐ回せます。しかも 数千円 で入手できるので、はじめての 1 台 にぴったり!
- LED 行列 にスクロール文字や絵文字を表示
- 加速度センサー で万歩計や振り子実験
- 無線通信 で micro:bit 同士をチャット化
- 拡張で 温度・光・距離 など多彩な計測
2. Raspberry Pi
Raspberry Pi は超小型の シングルボードコンピュータ。Python/Scratch/JavaScript など多彩な言語に対応し、センサー・カメラ・モーターを自在に制御できます。Linux が動くので Web サーバ・画像認識・AI 推論まで 1 台で OK。少し値は張りますが 拡張性 が高く、“長く遊べる” のが魅力です。
- Sense HAT で 宇宙実験 シミュレーション
- OpenCV+カメラで 画像認識
- Node-RED で スマートホーム自動化
- Minecraft Pi で ゲーム×Python 実習
3. LEGO SPIKE
LEGO SPIKE はレゴブロックと Scratch ベース の専用アプリを組み合わせた STEAM キット。モーターや各種センサーをつなぎ、視覚的にも楽しい “遊びながらコーディング” が特長です。公式セットは高価ですが、セールやバンドルを活用すると導入しやすくなります。
- カラーセンサー×モーターで 自動仕分けロボ
- ギア/リンク機構で 歩行メカ
- Python モードで 高度アルゴリズム 学習
- 公式アプリの 45 分×6 回 レッスン付き
理科実験×コード学習の “STEAMレシピ” 3 本
ここでは、各キットを使った簡単な “60 分レシピ” を 3 本紹介します。気軽にチャレンジしてみてください(詳しい手順は動画リンクで補足予定)。
レシピ1: micro:bit で温度センサーを作ろう
主なパーツ: micro:bit 本体、外部温度センサー(または micro:bit 内蔵の温度機能)
学習ポイント: センサー値の読み取り、条件分岐 によるアラート表示
- micro:bit にセンサーを取り付け、温度を定期的に計測。
- 30 ℃以上 になったら LED に注意アイコンを表示。
- B ボタンで過去の最高/最低温度をリセット。
# micro:bit 用 Python サンプルコード
from microbit import *
max_temp = temperature()
min_temp = temperature()
while True:
current_temp = temperature()
if current_temp > max_temp:
max_temp = current_temp
if current_temp min_temp:
min_temp = current_temp
if current_temp >= 30:
display.show(Image.SAD) # 30 度以上で悲しそうな顔
else:
display.clear()
if button_b.was_pressed():
max_temp = current_temp
min_temp = current_temp
display.show(Image.HAPPY)
sleep(1000)
display.clear()
sleep(1000)
レシピ2: Raspberry Pi で植物の水やり自動化
主なパーツ: Raspberry Pi 本体、土壌湿度センサー、小型ポンプ、リレー
学習ポイント: GPIO 制御、環境データ収集、制御フロー 設計
- 湿度センサーからリアルタイムにデータ取得。
- 閾値を下回ったらポンプを起動して自動給水。
- ログを保存し、Pi 上でグラフ化して観察。
レシピ3: LEGO SPIKE で自動仕分けロボット
主なパーツ: LEGO SPIKE 基本セット、カラーセンサー、モーター
学習ポイント: ブロック組立、センサー判定、モーター制御
- トラック状の仕分けラインをレゴで作成。
- カラーセンサーで 色検知 し、モーターでレーン切替。
- 判定ロジックを変えるだけで多様な仕分けに応用可能。
初期費用&拡張パーツ一覧
- micro:bit: 本体セット 約 2,000~4,000 円
拡張例: 外部センサー各種・ケース・専用ブレッドボード - Raspberry Pi: 本体+SD+電源で 約 1 万円
拡張例: カメラモジュール・各種センサー・ヒートシンク - LEGO SPIKE: 基本セット 約 2 万円以上
拡張例: 追加モーター・ブロック拡張パック・テクニックパーツ
まずは必要最低限のセットで始め、興味が深まったら拡張を少しずつ買い足すのが無駄なく楽しむコツ。特に Raspberry Pi はプロジェクト内容によって必要パーツが大きく変わるので、目的を明確にしてから購入しましょう。
兄弟姉妹でシェアするコツ
- 作業フェーズを分担:組立 → コーディング → テストを交互に担当
- 成果発表タイム:学んだこと・工夫点を家族で共有し合う
- プロジェクトボード:やりたいアイデアや課題を付箋で可視化
まとめ: 親子の学びをアップデートしよう
micro:bit、Raspberry Pi、LEGO SPIKE などの実験キットは、単なるプログラミングスキルだけでなく 論理的思考力・問題解決能力・創造力 を総合的に養います。
週末 60 分でも十分取り組める手軽さがあり、理科や技術科目との融合学習を自然に実現。AI/IoT が当たり前になる社会で、こうした STEAM 学習の積み重ね は将来の大きな財産になるでしょう。
初期費用や拡張パーツはハードルに見えるかもしれませんが、兄弟姉妹でシェアしたり徐々に買い足したりすることで無理なく導入できます。ぜひこの機会に “週末 60 分” の実験タイムを設け、親子一緒 に学びをアップデートしてみてください!