AIロボット授業・・・

振り子の振れ幅からの続き

なんだかなぁを目にしてしまった。 

発端は，何度目かの再放送である放送大学数理・データサイエンス・AI専門講座の第5回「教育とAIロボット」の回だ。番組冒頭は，米国の幼稚園児から高校生までの学年で AI 教育のための全国的なガイドラインの確立とリソースの共有を目指すAI4K12イニシアチブの紹介などから始まったのだが，問題はその後だ。

主任講師の山口高平さんが，2016年からはじめたクラスルームAIプロジェクトの話題だ。自分の研究室の学生とともに東京杉並区の浜田山小学校に入って，AIやロボットを活用した授業の開発を行うのだが，その一例が小学校５年生理科の振り子の単元だった。当時の浜田山小学校の校長の伊勢明子さんも放送大学講座に出演して大学院生とともにこの授業の様子を説明していた。

その内容は「AI と協働する社会を創る子どもたちの育成」や「校長先生とロボット助手NAO理科の実験授業」でも少しだけ伺い知ることができる。支援スタッフの大学院生と，ロボットなど大量の装置やシステムを持ち込んで，振り子の等時性を考える授業を行うのだ。

問題は，ロボットやセンサーを使うと実験の誤差を減らして再現性を極限まで高めることができると強調しているところにある。実験における測定操作には誤差が生ずることも含めてのこの単元の学びだろう。だから教科書では，データの平均操作までさせていたはずだ。センサーを使う実験もあってもよいが，小学校で一番最初に出会う定量実験からそれを始める必要はない。

さて，実験結果の１つは，長さ40cm，おもりの重さ20gの振り子で振れ幅を変えながら，10周期の時間を測るというものだ。空気抵抗や摩擦がなく糸の重さを無視できれば，理想値は12.7秒となる。振り子の振れ幅を 20°，40°，60°としたとき，児童の実験データは振れ幅とともに微増している。一方，初期条件をかなり厳密に揃えられるロボットによる実験の10周期はいずれの振れ幅も13.0秒で完全に一致していた。えっ？

振れ幅 20°と60°の単振子の理論値によれば，周期は6%ほど増えるので，13.7秒になってもおかしくないはずだが，なぜか13.0秒がきれいに3つ並んでいた。どうしてでしょうね。で，この授業の結論は，「ロボットは正確な実験ができる」と「振り子の周期は厳密に振幅によらない（振り子の等時性）」というわけだ。なんだかなぁ。

こんな理科の実験授業で，AIロボット授業の優位性を宣伝するのは勘弁してもらいたい。

写真：AIロボット授業・・・（読売教育ネットワークから引用）