プログラミング的思考(てきしこう)

プログラミングでは、教科(きょうか)の学習(がくしゅう)や身近(みぢか)な問題(もんだい)を考(かんが)えるときに使(つか)える、次(つぎ)のような考(かんが)え方(かた)があります。   ・物事(ものごと)の手順(てじゅん)をカメの動(うご)きで考(かんが)えます。【メタ思考(しこう)】 ・大(おお)きな問題(もんだい)を小(ちい)さないくつもの手順(てじゅん)に分解(ぶんかい)して考(かんが)えます。【分解(ぶんかい)】 ・一連(いちれん)の活動(かつどう)を実現(じつげん)することを手順(てじゅん)として考えます。【手順(てじゅん)】 ・小(ちい)さな手順(てじゅん)と小(ちい)さな手順(てじゅん)をまとめる手順(てじゅん)に分(わ)けて構造的(こうぞうてき)に考(かんが)えます。【構造化(こうぞうか)】 ・繰(く)り返(かえ)し処理(しょり)で、一連(いちれん)の活動(かつどう)の中(なか)に繰(く)り返(かえ)し処理(しょり)があるかを考(かんが)えます。【ループ】 ・条件分岐(じょうけんぶんき)で、一連(いちれん)の活動(かつどう)の中(なか)で、作業(さぎょう)の流(なが)れを変(か)える条件(じょうけん)を考(かんが)えます。【条件分岐(じょうけんぶんき)】 ・カメの動(うご)きをクリックや衝突(しょうとつ)などイベントから考(かんが)えます。【イベント】 ・問題(もんだい)を分析(ぶんせき)して、命令語(めいれいご)やアルゴリズムとの関連(かんれん)を見(み)つけ一般化(いっぱんか)します。【一般化(いっぱんか)】 ・手順(てじゅん)を関数(かんすう)として扱(あつか)い、一連(いちれん)の活動(かつどう)の大事(だいじ)なことを明確(めいかく)にし抽象化(ちゅうしょうか)して考えます。【抽象化(ちゅうしょうか)】 ・再帰処理(さいきしょり)で、一連(いちれん)の活動(かつどう)の全体(ぜんたい)の繰(く)り返(かえ)しを考(かんが)えます。【再帰(さいき)】 ・変数(へんすう)の値(あたい)や文字(もじ)の受(う)け渡(わた)し、変化(へんか)を考(かんが)えます。【変数(へんすう)】 ・プログラムの動作(どうさ)を確(たし)かめ、間違(まちが)いを減(へ)らす工夫(くふう)や間違(まちが)いの原因(げんいん)を探(さぐ)るための考(かんが)え方(かた)をします。【デバッグ】 ・カメをプログラムを持(も)つオブジェクトとして使(つか)い、活動(かつどう)の流(なが)れを時系列(じけいれつ)の並列処理(へいれつしょり)で考(かんが)えます。【オブジェクト】 ▲TOP 【メタ思考】　メタ思考.mwx 　物事(ものごと)の手順(てじゅん)を考(かんが)えるとき、カメになった見方(みかた)で動(うご)きで考(かんが)えます。 「次(つぎ)のようなジグザグの迷路(めいろ)を通(とお)り抜(ぬ)けるプログラムを考(かんが)えよう」という課題(かだい)で、カメになってジグザグの迷路(めいろ)を進(すす)む命令(めいれい)を考(かんが)えます。 カメになって、前(まえ)へ　１００　右(みぎ)へ　９０　左(ひだり)へ　９０ の命令(めいれい)を実行(じっこう)すれば良(よ)いことがわかります。 下(した)（コマンドセンター）に書(か)かれた命令語(めいれいご)の上(うえ)でEnter(エンター)キーを押(お)すと命令(めいれい)が実行(じっこう)されます。 ▲TOP 【分解(ぶんかい)】ジグザグに進む.mwx 　ジグサグを抜(ぬ)けるという問題(もんだい)を小(ちい)さないくつもの手順(てじゅん)（命令(めいれい)）に分解(ぶんかい)して考(かんが)えます。 前(まえ)へ　１００　右(みぎ)へ　９０　左(ひだり)へ　９０　という命令語(めいれいご)をジグザグ迷路(めいろ)を抜(ぬ)けるように並(なら)べて実行(じっこう)します。 下(した)（コマンドセンター）に書(か)かれた命令語(めいれいご)の上(うえ)でEnter(エンター)キーを押(お)すと命令(めいれい)が実行(じっこう)されます。 ▲TOP 【手順(てじゅん)】　手順.mwx 　一連(いちれん)の活動(かつどう)を実現(じつげん)することを手順(てじゅん)として考(かんが)えます。日常会話(にちじょうかいわ)で使(つか)う手順(てじゅん)とは別(べつ)に、プログラミングでの手順(てじゅん)は、関数(かんすう)と同(おな)じ意味(いみ)で使(つか)うことがあります。ジグザクの迷路(めいろ)を進(すす)む手順(てじゅん)をLOGO言語(げんご)の「手順(てじゅん)は　～　終(お)わり」という手順(てじゅん)（関数(かんすう)）でプログラミングしてみましょう。 カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)いてから、「迷路(めいろ)を進(すす)め」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)みます。 ▲TOP 【構造化(こうぞうか)】 　構造化.mwx 　迷路(めいろ)を進(すす)む手順(てじゅん)は、前(まえ)へ進(すす)む手順(てじゅん)と横(よこ)へ進(すす)む手順(てじゅん)を集(あつ)めた手順(てじゅん)と考(かんが)えることができます。このようにメインの手順(てじゅん)とサブの手順(てじゅん)で組(く)み立(た)てて考(かんが)えることを構造化(こうぞうか)と呼(よ)んでいます。 カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)いてから、「迷路(めいろ)を進(すす)め」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)みます。 ▲TOP 【ループ】　ループ.mwx 　繰(く)り返(かえ)し処理(しょり)で、一連(いちれん)の活動(かつどう)の中(なか)に繰(く)り返(かえ)し処理(しょり)があるかを考(かんが)えます。迷路(めいろ)を進(すすむ)むプログラムでは、同(おな)じ命令(めいれい)が２回(かい)繰(く)り返(かえ)されているので、繰(く)り返(かえ)す　２　「　　」　を使(つか)ってプログラミングします。 カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)いてから、「迷路(めいろ)を進(すす)め」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)みます。 ▲TOP 【条件分岐(じょうけんぶんき)】　条件分岐.mwx 　条件分岐(じょうけんぶんき)で、一連(いちれん)の活動(かつどう)の中(なか)で、作業(さぎょう)の流(なが)れを変(か)える条件(じょうけん)を考(かんが)えます。 　カメが下(した)の色(いろ)を調(しらべ)べ、下(した)が緑色(みどりいろ)になったら、右(みぎ)へ曲(ま)がり、下(した)が青(あお)になったら、左(ひだり)に曲(ま)がります。 　下(した)が赤(あか)になったら終了(しゅうりょう)します。 　カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)き、「迷路(めいろ)を進(すす)む」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)み、赤(あか)で止(と)まります。 ▲TOP 【イベント】　イベント.mwx 　カメの動(うご)きをクリックや衝突(しょうとつ)などイベントから考(かんが)えます。カメが緑色(みどりいろ)、青色(あおいろ)、赤色(あかいろ)の上(うえ)に乗(の)ったときには、曲(ま)がる命令(めいれい)を実行(じっこう)させます。 　色(いろ)の上(うえ)で左(ひだり)クリックして、カメにイベント命令(めいれい)を書(か)いてOKボタンを左(ひだり)クリックします。 　カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)き、「迷路(めいろ)を進(すす)む」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)み、赤(あか)で止(と)まります。 ▲TOP 【一般化(いっぱんか)】　一般化.mwx 　問題(もんだい)を分析(ぶんせき)して、命令語(めいれいご)やアルゴリズムとの関連(かんれん)を見(み)つけ一般化(いっぱんか)します。 　このジグザク迷路(めいろ)を抜(ぬ)けるには、右(みぎ)、左(ひだり)、右(みぎ)・・・と繰(く)り返(かえ)して、曲(ま)がります。ダンゴムシが移動(いどう)するときの動(うご)き方(かた)です。また、奇数(きすう)で右(みぎ)に曲(ま)がり、偶数(ぐうすう)で左(ひだり)に曲(ま)がると考(かんが)えることもできます。これをどう一般化(いっぱんか)して考(かんが)えるかがプログラミングの楽(たの)しさです。 カメの向(む)きを毎回(まいかい)１８０度回転(どかいてん)させると、右(みぎ)、左(ひだり)と交互(こうご)にすることができます。 カメを迷路(めいろ)のスタート位置(いち)に置(お)いてから、「迷路(めいろ)を進(すす)め」のボタンを左(ひだり)クリックすると、迷路(めいろ)を進(すす)みます。 ▲TOP 【抽象化(ちゅうしょうか)】　抽象化.mwx 　カメが迷路(めいろ)を抜(ぬ)けるときの進(すす)み方(かた)を抽象化(ちゅうしょうか)して、いろいろな大(おお)きさでジグザクがかける「ジグザグ」という名前(なまえ)の手順(てじゅん)にします。 「ジグザグ　100　2」のボタンを左クリックすると、ジグザグの線がかかれます。 ▲TOP 【再帰(さいき)】　再帰.mwx 　手順(てじゅん)の中(なか)で、自分(じぶん)の手順(てじゅん)を呼(よ)ぶと、繰(く)り返(かえ)しの処理(しょり)になり、これを再帰処理(さいきしょり)と呼(よ)んでいます。 　デザイン の手順(てじゅん)の中(なか)で、デザインを呼(よ)ぶと、無限(むげん)にジグザグをかきます。 ▲TOP 【変数(へんすう)】　変数.mwx 　変数(へんすう)を使(つか)って値(あたい)や文字(もじ)の受(う)け渡(わた)し、変化(へんか)を考(かんが)えます。カメがジグザグを書(か)いたあとで、元(もと)の位置(いち)に戻(もど)るように　元(もと) という名前(なまえ)の変数(へんすう)を使(つか)います。 「デザイン」ボタンを左クリックすると、カメがジグザグの線を書き、最初の位置に戻ります。 ▲TOP 【デバッグ】　デバッグ.mwx 　プログラムの動作(どうさ)を確(たし)かめ、間違(まちが)いを減(へ)らす工夫(くふう)をして、間違(まちが)いの原因(げんいん)を探(さぐ)ります。 　デバッグするために、青字(あおじ)の命令(めいれい)は、カメの位置(いち)を確(たし)かめいます。 　赤字(あかじ)の文字(もじ)は、手順(てじゅん)の説明(せつめい)しています。 ▲TOP 【オブジェクト】　オブジェクト.mwx 　カメは、中(なか)にプログラムを持(も)つことができるオブジェクトで、それぞれのカメが独立(どくりつ)して並列処理(へいれいつしょり)をすることができます。 　カメの中(なか)に命令(めいれい)を書(か)き、無限(むげん)に にチェックを入れることで、３匹(ひき)のカメが独立(どくりつ)した速(はや)さで図形(ずけい)をかきます。

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