夏休みの悩みのタネ、自由研究。
- テーマがなかなか決まらない
- 材料が少ない＆揃えるのが かんたんなものがいい
- プログラミングに挑戦したいけど、どうしたらいいか分からない
こんなことで悩みませんか？
私も小学生のころ、毎年のようにテーマが決まらず悩んでいました。
この記事で紹介する『理科がもっとおもしろくなる Scratchで科学実験』には、自由研究にも使えるプログラミングを活かした実験がたくさん載っています。
小学校中学年以降の自由研究は、これ1冊あればテーマ選びに悩むことはありません。
また、
- Scratchでゲーム以外のものも作ってみたい
- Scratchとマイクロビットを使った実験をしてみたい
という いつもとちがうプログラムを作ってみたい人にもオススメです。
掲載されている実験の中から、実際にプログラムを作ってみた感想もふまえて紹介していきます。
自由研究に使えるプログラミングを活かした実験が17種類
今回紹介するのは、
という本です。
小中学校で学ぶ理科・科学の実験にプログラミングを活用する方法が紹介されています。
Scratchだけでできる実験が10種類と、教育用マイコンボード「micro:bit（マイクロビット）」を使った実験が7種類掲載されています。
どの実験からはじめても大丈夫なので、好きなテーマからチャレンジできますよ。
Scratch、micro:bitとは
Scratchやmicro:bitについてよく分からない方もいると思いますので、かんたんに紹介します。
Scratch（スクラッチ）とは
Scratch（スクラッチ）は、アメリカのマサチューセッツ工科大学（MIT）メディアラボが、8～16歳の子ども向けに開発したプログラミング言語です。
小中学校の授業でもよく使われています。
micro:bit（マイクロビット）とは
micro:bit（マイクロビット）は、情報教育のために英国放送協会(BBC)で開発された小さなコンピュータ。
LED画面、ボタン、センサーなどの機能がついています。
本で紹介されているマイクロビットを使った実験では、マイクロビット（2,000円ちょっと）を別途用意する必要があります。
Microbit More（マイクロビットモア）とは
この本で紹介されているマイクロビットの実験は、Microbit More（マイクロビットモア）というプログラミング環境を使ってプログラミングします。
スクラッチに最初から入っているマイクロビット拡張機能では機能が限られていますが、Microbit Moreはすべての機能を使うことができます。
プログラミング初心者の人でも取り組みやすい内容
画像多めで分かりやすい説明
実験の材料、装置のつくり方、プログラミングの方法、実験の手順を画像を多く使った説明で分かりやすくまとめてあるので、迷うことなく実験をすることができます。
材料少なめでそろえやすい
自由研究の材料は少なくて揃えやすい方がいいですよね。
本で紹介されている実験で使う材料は、お家にあるものや100円ショップ、ホームセンターで揃えられるものが多いのが◎
スクラッチ以外の材料なしでできる実験もありますよ。
プログラムはかんたん！
実験のためのシンプルなプログラムなので、初心者でも作ることができます。
変数・リストを使ったプログラムがある
かんたんなプログラムなのですが、変数やリストという言葉が出てきます。
なじみのない言葉にとまどうかもしれませんが、使ってみるとどんなものか すぐに分かると思います。
変数やリストについて、下の記事で解説しているので、よかったら参考にしてみてください。
コスチューム一式が特設サイトに用意されている
初心者の人がつまづいてしまうかも…と思ったのは、コスチューム（絵）を描く部分。
ペイントエディターを使って描くのですが、なれないうちは思うように描けないことも。
どうしてもうまくいかない場合は、特設サイトにあるコスチュームをダウンロードして使いましょう。
背景・スプライトの描き方については、下の記事で解説しています。
コスチュームづくりからチャレンジする人は参考にしてみてください。
実際にプログラムを作って実験してみた
本で紹介されている実験の中から2つやってみました。
刺激への反応時間を測ろう
Scratchだけでできる実験。
光または音への反応時間を計測するプログラムを作ります。
ストップウォッチなどを使って手動で反応時間を正確に測ることはむずかしいですが、プログラムを使うと正確な時間を測ることができますね。
電気を通すものを見つけよう
マイクロビットを使った実験。
乾電池と豆電球を銅線でつないだ とちゅうにものをはさんで、豆電球がつくかどうかを調べる おなじみの実験をマイクロビットを使って行います。
上が電気が通っていないときの状態、下が電気が通っているときの状態です。
プログラムをアレンジして差をつけちゃおう！
Scratchで科学実験で紹介されているプログラムはとてもシンプル。
そのままでもいいのですが
- より分かりやすく、使いやすくするもの
- より便利になるもの
- より面白く、楽しくなるもの
を考えて機能を追加してみることをオススメします。
ほんの少しの改造でもOK！
自分で考えたことが形になって動くのはとても楽しいものです。
また、クラスメイトとテーマがかぶってしまう悲劇が起こったとしても、差をつけることができますよ！
先ほどの2つのプログラムを改造してみました。
刺激への反応時間を測ろう
いろいろな人に試してもらうために、使いやすくしてみました。
- ボタンをおしたらSPACEキーをおすメッセージを表示する。
- 残り何回か分かりやすくするために、回数の見た目を変更。
電気を通すものを見つけよう
電気が通った時に、オートバイが走るようにしました。
動くとちょっとうれしい♪
まとめ
『理科がもっとおもしろくなる Scratchで科学実験』という本を紹介しました。
今回やってみた2つの実験のプログラムの制作時間はそれぞれ30分程度。
初心者の人でも1時間かからないボリュームです。
まとめ作りを合わせても1日～2日でできちゃいます！
観察系のテーマの場合、期間はかかりますが、かかる時間は多くないので負担は少ないと思います。
小学校3年生～6年生の自由研究は、これ1冊あればテーマ選びに困らないですね。
