自由研究でプログラミング!【教材不要で簡単】

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これから自由研究でプログラミングをしたいという方に向けて、今回は現役プログラマの筆者がどのようなものを選んで、どのように自由研究でプログラミングを行っていくのか書いてみたいと思います。非常に簡単な内容で、小学生くらいに向けて書いております。中学生や、そもそものプログラムについて調べたい方であれば、後に書いてみたいと思いますので更新を楽しみにお待ちください。また、今回選ぶものとしてはJavaScript(ジャバ・スクリプト)というプログラミング言語を選びます。理由としては、環境の構築につまづいたりすることが多かったり、記事が膨大な量になりますので、今回は大半のパソコンで試せるJavaScriptを舞台に選びました。

また、今回は楽に自由研究をこなしたいかた、もっと知りたい方の両パターンに向けて書いておりますので、楽にしたい方は★の印の部分だけを読んでみて下さい。

やってみよう

やってみよう

自由研究でプログラミングをする前に

自由研究の材料を見に来た学生は★の部分まで読み飛ばしてください。

先に言い訳しておきますが、普通にプログラムを組める方でテキストエディタも専用のものを使わないのかなんてツッコミを入れたくなるかもしれませんが、今回は本当の初心者に向けて分かりやすく、実際に簡単に組めるんだということをお教えするために、書いております。たまに、トンチンカンなツッコミがくることもあるので、そのあたりを前提にお読みください。

★そもそも自由研究でプログラミングをするにあたり、実験にいたるまでの問題提起が必要なわけです。そこをさくっとこなしたい方は、日常的にプログラムやプログラミングの言葉を見たり、聞いたり、テレビでも報道されていて、気になったので実際にどうやってやっていくのかということを知りたくなったくらいで問題ないと思います。

■そもそもプログラムとは何か
そもそもの話プログラムというのは何なのかという話ですが、これは世の中のパソコンやスマホ、iphone、電光掲示板、ゲーム機、自販機などほとんどのものがプログラムで動いております。そして、プログラムとは順序どおりに動かす指令書のようなものです。例えば自動車のナビを作る時に、目的地まではどのように到達するのかといったようなプログラムを組む時には、そこを右に曲がって、しばらく真っ直ぐ、そして信号を左に曲がるといったようなことをプログラムで書く必要があります。また、人間が書くものなので、間違いが起こることがあります。先ほども書いたとおり、順序どおりに文字通り動かすので、途中でミスが発生すれば、しっかりと動いてくれません。これをバグなんて呼んだりします。

■学校では教えてくれないプログラミングに必要なこと
自由研究でプログラミングを熱心に調べている方ならば、将来的に何が必要なのかと思うかもしれません。もし、そう思っているならば、軽く読んでみて下さい。英語、国語、できれば数学あたりが必須の知識になります。場合によっては必要ではない場合もあります。英語は海外で説明されている技術書を読むために必要だったりします。残念ながら、日本においてのプログラミング能力というのは、他国に比べて遅れている傾向にあります。だからこそ、こうやって理解する必要があります。それ以前に、国語を勉強していなければ、しっかりと書いていることも理解できないので、それも必要です。数学にいたっては、プログラミングをする分野によっては、計算式が必要になったりするので、それを覚える必要があります。

また、何よりも自由研究でもそうですが、プログラミングは自分で調べて解決するという能力が一番必要です。これは現役プログラマが言われても納得できることです。

■プログラムには得意なことや不得意なことがある
プログラムを選んでプログラミングをするにあたって、実はそれぞれの言語で得意不得意があります。例えばPHPというプログラミング言語は、ホームページのお問い合わせフォームだったり、そういうものに特化しています。C言語だと、Windowsに特化したプログラミングができたり、処理が早かったり、もっとプログラムを極めれば、レジスタと呼ばれるCPUに内蔵されているメモリレベルまで理解できるようになります。半分くらいのプログラマは恐らくレジスタだったりについては理解していませんが。

自由研究に向けて実際にプログラミングをしてみよう

★実践

あれこれと理屈を書きましたが、実際に自由研究に向けてプログラミングをしてみましょう。冒頭に書いたとおり、今回はJavaScriptです。今回は、ホームページで「こんにちは」というようなメッセージを出します。これを実際にメモ帳などに打ってみてください。

書いてみよう

書いてみよう

筆者も実際にメモ帳に打ってみました。あとはこれを、好きな名前.htmlにして、デスクトップあたりに保存してみてください。デスクトップではなくとも、好きなところでいいです。保存する時はUTF-8で保存しましょう。

UTF-8を忘れずに

UTF-8を忘れずに

さて、ここでいきなりですが、インターネットエクスプローラーやGoogleChrome、FireFoxなど好きなものを開いてみてください。そして、そこに先ほど作成した好きな名前.htmlを左クリックで押しっぱなしで、まだ指は離してはいけません。当たり前だと思う方も居るかもしれませんが、ドラッグという行為そのものが分からない方に向けて書いております。続きです。グイーっと開いたものの上に持っていき、そのまま左クリックを離してください。

そうするとどうでしょうか、こんにちはというウインドウが出てきたと思います。

これが一連のプログラミングの流れです。ジャンケンゲームだったり、色々なゲームを自由研究でプログラミングしていきたいところですが、今回は初心者向けということでお許しください。ちなみに、このJavaScriptというものはどこに使われているのかというと、あなたがこうやって見ているホームページなどに設置されています。ホームページで綺麗に写真のスライドショーが流れるのもこれが利用されていたりします。

■解説

また、書いている意味について知りたい方も居ると思いますので、1つ1つ丁寧に解説してみたいと思います。ただ、詳しく書きすぎると意味が分からない可能性があるので、多少の正確性が欠けております。

まず、1行目のについてですが、これはHTML5で作成されるよという宣言です。何で書いているのか分からないと、これをブラウザが解釈するのに困ります。
2行目は言語は日本語で書かれているという意味です。
3行目はヘッダ情報と呼ばれており、タイトルなどを記入する領域です。
4行目はutf-8という文字コードで書かれているという意味です。
5行目はタイトルを書いております。
6行目はスマホやiphoneなどに向けて書くものです。
7行目は検索エンジンのロボットにこのページをどうしたいか伝えております。ちなみに、今回書いたのは検索エンジンに載せず、リンク先はアクセスしないでくれよと伝えています。ちなみに、noindexを指示しても、検索エンジンに載せられることもあります。
8行目ここはヘッダ情報の終わりであるという意味です。
10行目はここからみんなに見えることを書くよというエリアです。
12行目はJavaScriptの始まりを意味しております。
14行目は今回やったようなウィンドウを表示させる命令部分です。
16行目はJavaScriptの書き終わりだという意味です。
17行目はみんなが見えるエリアはここで書き終えますという意味です。
19行目はHTMLエリアが終わるという意味です。

ちなみに、今回は自由研究の題材として、ブラウザ(インターネットエクスプローラーなど)で表示させる必要があったため、HTMLという言語を用いております。ちなみにHTMLとはHyperTextMarkupLanguage(ハイパーテキストマークアップランゲージ)の略です。そんなことから、マークアップ言語と呼ばれており、プログラミング言語とは区別されております。ただ、ホームページにはとっても必要なものです。

自由研究でのプログラミングまとめ

★プログラミングをやっていて、1つ1つ意味があるということについて気づけたのではないかと思います。とても退屈なプログラムだったかもしれませんが、ここからゲームを作ったりなんていうことも可能だったりします。何となく見ているあらゆるホームページにも使われておりますので、そういったことを自由研究のまとめとして書けば良いです。多分先生もよくわかっていないと思います。また、提出方法についてですが、自由研究でまともに提出しても先生が参考にできるほどの技術がない可能性もあります。そのままソースコードを印刷したり、紙に手書きしても大丈夫です。実行結果が見たいなんてとんでもないことを先生が言うのであれば、プログラミングと話題がそれて勉強する暇がなかったので、レンタルサーバーなりを提供してくれと言い返しましょう。

■さらに知りたいプログラミング
ここまでのプログラミングを自由研究で体験してみてどうだったでしょうか。あまり興味はひかれなかったかもしれません。ただ、ここまでの書き方を知れば、あとはJavaScriptで書ける入門サイトなどを見てください。先ほどこんにちはと書いたスクリプトという記述の間にそれらのコードをコピーして張り付ければ、さらにゲームを作れたり、実際にプログラミングについて学習できます。

■将来的にプログラマをやりたいけど不安
今後、プログラマとして活躍していきたいけど、ネットではブラックなところが多かったり、激務であるというという話だったり、定年が35歳など様々な情報が出ております。こんな情報を筆者も学生時代に目にして、かなり不安でした。結局どうすればいいのか、プログラマそのものを目指していいのかと思うかもしれません。ただ、どの業界も働くことそのものはきついので、プログラミングに少しでも自由研究を通して興味を持てばそんな情報を目にしても気にする必要はありません。それに、将来的に自分が何かのサービスを作って、会社に入らずとも働いていくことだってできます。筆者も似たような生活をしております。また、本当かどうか知りませんが、マインクラフトのプログラマは普通に働くどころかニートでした。色々な可能性を秘めております。そして、今後生きていくにあたって、仕事がAIに奪われるなんて心配してしまいそうな話を聞くと思いますが、それもプログラミングが出来てこその話です。そんなことから、ますますあなたがプログラムに自由研究を通して興味を持ったのであれば、むしろ奪う側になれます。プログラマの仕事が奪われるにしても、そのプログラムを作るプログラムが必要になるわけです。どう頑張っても、自動化にプログラミングは必要なのです。

■自由研究を通してプログラミングは分かったけど、今後どんなものを学べばいい?
自由研究でプログラミングを学んだまではいいけど、その後どのようなプログラム言語を選んで勉強すればいいかという質問などをよく受けます。実は何でもいいです。そのままJavaScriptなり、C言語なり、JAVAなり、Pythonなり好きなものを使ってみてください。唯一おすすめするとしたらC言語です。パソコンの仕組みから分かります。あとは言語ごとにお約束や得意分野が変わってくるだけで、組み方そのものは変わりありません。先ほどプログラムに得意不得意があると書いたのはそのためです。1つの言語を極めて、プログラムはどのようにして作っていくのか、さらに学んだ後で次のプログラミング言語を探してみましょう。


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