夏休なつやすみの悩なやみのタネ、自由じゆう研究けんきゅう。

こんなことで悩なやみませんか？

私わたしも小学生しょうがくせいのころ、毎年まいとしのようにテーマが決きまらず悩なやんでいました。

この記事きじで紹介しょうかいする『理科りかがもっとおもしろくなる Scratchで科学かがく実験じっけん』には、自由じゆう研究けんきゅうにも使つかえるプログラミングを活いかした実験じっけんがたくさん載のっています。

小学校しょうがっこう中学年ちゅうがくねん以降いこうの自由じゆう研究けんきゅうは、これ1冊さつあればテーマ選えらびに悩なやむことはありません。

また、

という いつもとちがうプログラムを作つくってみたい人ひとにもオススメです。

掲載けいさいされている実験じっけんの中なかから、実際じっさいにプログラムを作つくってみた感想かんそうもふまえて紹介しょうかいしていきます。

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

今回こんかい紹介しょうかいするのは、

『理科がもっとおもしろくなる Scratchで科学実験』
（著者ちょしゃ：横川よこかわ 耕二こうじ／監修かんしゅう：横山よこやま 正ただし／阿部あべ 和広かずひろ）

という本ほんです。

小中学校しょうちゅうがっこうで学まなぶ理科りか・科学かがくの実験じっけんに プログラミングを活用かつようする方法ほうほうが 紹介しょうかいされています。

Scratchだけでできる実験じっけんが10種類しゅるいと、教育きょういく用ようマイコンボード「micro:bit（マイクロビット）」を使つかった実験じっけんが 7種類しゅるい掲載けいさいされています。

どの実験じっけんからはじめても大丈夫だいじょうぶなので、好す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 よく分わからない方ほうもいると思おもいますので、かんたんに紹介しょうかいします。

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こうか大学だいがく（MIT）メディアラボが、8～16歳さいの子こども向むけに開発かいはつしたプログラミング言語げんごです。

小中学校しょうちゅうがっこうの授業じゅぎょうでも よく使つかわれています。

Scratch（スクラッチ）の使い方・始め方｜小学生向けプログラミング入門

子供向けプログラミング言語Scratch（スクラッチ）。プログラミング教育の教材として多くの小学校で使われています。【リビングの魔王】では、おうちでもスクラッチを使いたい方のために、アカウントの作成方法と基本的な使い方を紹介します。

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micro:bit（マイクロビット）とは

micro:bit（マイクロビット）は、情報じょうほう教育きょういくのために英国えいこく放送ほうそう協会きょうかい(BBC)で開発かいはつされた 小ちいさなコンピュータです。

LED画面がめん、ボタン、センサーなどの機能きのうがついています。

本ぼんで紹介しょうかいされている マイクロビットを使つかった実験じっけんでは、マイクロビット（2,000円えんちょっと）を 別途べっと用意よういする必要ひつようがあります。

micro:bit（マイクロビット）で出来ることと使い方まとめ

micro:bit（マイクロビット）で出来ることと使い方を紹介。この記事ではマイクロビットのセンサーなどの機能とその使い方を解説した記事をまとめました。【リビングの魔王】でこれまで紹介した作品も紹介します。

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Microbit More（マイクロビットモア）とは

この本ほんで紹介しょうかいされている マイクロビットの実験じっけんは、Microbit More（マイクロビットモア）という プログラミング環境かんきょうを使つかってプログラミングします。

スクラッチに最初さいしょから入はいっているマイクロビット拡張かくちょう機能きのうでは 機能きのうが限かぎられていますが、Microbit Moreは すべての機能きのうを使つかうことができます。

【マイクロビット×スクラッチ】Microbit More（マイクロビットモア）の使い方

Microbit MoreはScratchでmicro:bitを使えるようにするMOD。マイクロビットの全ての機能を利用できます。【リビングの魔王】ではMicrobit Moreを使うための準備とマイクロビットと接続する方法を紹介します。

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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

実験じっけんの材料ざいりょう、装置そうちのつくり方かた、プログラミングの方法ほうほう、実験じっけんの手順てじゅんを画像がぞうを多おおく使つかった説明せつめいで 分わかりやすくまとめてあるので、迷まようことなく実験じっけんできます。

材料少なめでそろえやすい

自由じゆう研究けんきゅうの材料ざいりょうは 少すくなくて揃そろえやすい方ほうが いいですよね。

本ぼんで紹介しょうかいされている実験じっけんで使つかう材料ざいりょうは、お家うちにあるものや100円えんショップ、ホームセンターで揃そろえられるものが多おおいのが◎

スクラッチ以外いがいの材料ざいりょうなしで できる実験じっけんもありますよ。

プログラムはかんたん！

実験じっけんのためのシンプルなプログラムなので、初心者しょしんしゃでも作つくれます。

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、変数へんすうや リストという言葉ことばが出でてきます。

なじみのない言葉ことばに とまどうかもしれませんが、使つかってみるとどんなものか すぐに分わかると思おもいます。

変数へんすうやリストについて 下したの記事きじで解説かいせつしているので、よかったら参考さんこう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

初心者しょしんしゃの人ひとがつまづいてしまうかも…と思おもったのは、コスチューム（絵え）を描えがく部分ぶぶん。

ペイントエディターを使つかって描えがくのですが、なれないうちは思おもうように描えがけないことも。

どうしてもうまくいかない場合ばあいは、特設とくせつサイトにあるコスチュームをダウンロードして使つかいましょう。

背景はいけい・スプライトの描かき方かたについては、下したの記事きじで解説かいせつしています。

コスチュームづくりからチャレンジする人ひとは参考さんこう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

本ほんで紹介しょうかいされている実験じっけんの中なかから 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 できる実験じっけん。

光ひかりまたは音おとへの反応はんのう時間じかんを 計測けいそくするプログラムを作つくります。

ストップウォッチなどを使つかって 手動しゅどうで反応はんのう時間じかんを正確せいかくに測はかることは むずかしいですが、プログラムを使つかうと 正確せいかくな時間じかんを測はかれますね。

電気を通すものを見つけよう

マイクロビットを使つかった実験じっけん。

乾電池かんでんちと豆電球まめでんきゅうを銅線どうせんでつないだ とちゅうにものをはさんで、豆電球まめでんきゅうが つくかどうかを調しらべる おなじみの実験じっけんを マイクロビットを使つかって行おこないます。

上うえが 電気でんきが通とおっていないときの状態じょうたい、下したが 電気でんきが通とおっているときの状態じょうたいです。

プログラムをアレンジして差をつけちゃおう！

Scratchで科学かがく実験じっけんで 紹介しょうかいされているプログラムは とてもシンプルです。

そのままでもいいのですが、

を考かんがえて 機能きのうを追加ついかしてみることをオススメします。

ほんの少すこしの改造かいぞうでもOK！

自分じぶんで考かんがえたことが 形かたちになって動うごくのは とても楽たのしいものです。

また、クラスメイトとテーマがかぶってしまう悲劇ひげきが起おこったとしても、差さをつけられますよ！

先さきほどの 2つのプログラムを 改造かいぞうしてみました。

刺激への反応時間を測ろう

いろいろな人ひとに試ためしてもらうために、使つか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ひょうじする。
• 残のこり何回なんかいか 分わかりやすくするために、回数かいすうの見みた目めを変更へんこう。

電気を通すものを見つけよう

電気でんきが通とおった時ときに、オートバイが 走はしるようにしました。

動うごくと ちょっとうれしい♪

まとめ

『理科りかがもっとおもしろくなる Scratchで科学かがく実験じっけん』という本ほんを紹介しょうかいしました。

今回こんかいやってみた2つの実験じっけんのプログラムの制作せいさく時間じかんはそれぞれ30分ふん程度ていど。

初心者しょしんしゃの人ひとでも1時間じかんかからないボリュームです。

まとめ作づくりを合あわせても1日にち～2日にちでできちゃいます！

観察かんさつ系けいのテーマの場合ばあい、期間きかんはかかりますが、かかる時間じかんは多おおくないので負担ふたんは少すくないと思おもいます。

小学校しょうがっこう3年ねん生せい～6年ねん生せいの自由じゆう研究けんきゅうは、これ1冊さつあればテーマ選えらびに困こまらないですね。

【Scratchではじめる機械学習】人工知能(AI)を使ったプログラムを作ろう！

本記事では『Scratchではじめる機械学習』という本を紹介します。この本は、小学校高学年くらいから読める機械学習の超入門書。敷居の高い機械学習をお手軽に体験できるので、子どもだけでなく大人も読む価値がある本です。

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この記事では、Microbit More（マイクロビットモア）の使い方について紹介しょうかいします。

Scratch 3.0に最初さいしょから入っている拡張かくちょう機能きのうを使用すると、Scratch（スクラッチ）とmicro:bit(マイクロビット)を接続せつぞくしてプログラミングすることができます。

しかし、使える機能きのうが少なくて物足りないと思いませんか？

Microbit MoreというスクラッチのMODを使うと、マイクロビットに備そなわっているすべての機能きのうを利用りようすることができます。

スクラッチとマイクロビットを使った作品の幅はばが広がりますね！

それではMicrobit Moreを使うために必要ひつような準備じゅんびと、マイクロビットと接続せつぞくする方法ほうほうを紹介しょうかいします。

Microbit Moreはスクラッチでマイクロビットを使えるようにする拡張機能

Microbit More（マイクロビットモア）とは、スクラッチでマイクロビットを使えるようにする拡張かくちょう機能きのうです。

スクラッチに最初さいしょから入っているマイクロビット拡張かくちょう機能きのうは機能きのうが限かぎられていますが、Microbit Moreではマイクロビットに備そなわっているすべての機能きのうを利用りようできます。

利用りようできる環境かんきょうはこちらからご確認かくにんください。

スクラッチに最初さいしょから入っているマイクロビット拡張かくちょう機能きのうの使い方は、「【マイクロビット】Scratch（スクラッチ）と接続せつぞくしてプログラミングする方法ほうほう」にまとめています。

【マイクロビット】Scratch（スクラッチ）と接続してプログラミングする方法

Scratchとmicro:bitを接続してプログラミングする方法を紹介。【リビングの魔王】ではScratch Linkのインストール方法やスクラッチとマイクロビットを接続する手順を図解や簡単なプログラムを例に使いつつ分かりやすいように紹介します。

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利用できるマイクロビットのバージョン

マイクロビットには、つくられた時期によってv1.5とv2.0、2つのバージョンがあります。v2.0の方が新しいバージョンです。

Microbit Moreは、v1.5とv2.0、どちらのバージョンでも利用りようできます。

ただし、v1.5 はデータ通信つうしん関係かんけいのブロックは使えません。（メモリ不足ぶそく）

Microbit Moreを使うための準備

Scratch Linkのインストール

Microbit Moreとマイクロビットを接続せつぞくするには、パソコンにScratch Linkというアプリを入れる必要ひつようがあります。

スクラッチリンクのサイトからインストーラーをダウンロード。インストーラーを実行してScratch Linkをインストールしてください。

ただし下のOSとブラウザを使っている場合は、Scratch Linkを入れなくてもマイクロビットをつなぐことができます。

当てはまる場合は、この手順てじゅんを飛とばして「マイクロビットにプログラムを転送する」へ進んでください。

「「Scratch Link」のダウンロードとインストール方法ほうほう【Windows10】」では、Scratch Linkのダウンロード～インストールまでの手順てじゅんをくわしく紹介しょうかいしています。

「Scratch Link」のダウンロードとインストール方法【Win10/Win11】

micro:bitなど外部のデバイスと接続するために必要なソフト「Scratch Link」のダウンロード～インストールまでの手順を紹介。【リビングの魔王】では初心者にも分かりやすいようスクリーンショットを使って丁寧に紹介します。

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マイクロビットにプログラムを転送する

マイクロビットにMicrobit Moreと接続せつぞくするためのプログラムを転送します。

プログラムをダウンロード

1. Microbit Moreのサイトにアクセスする。
2. 「MICRO:BITのプログラム」をクリックし、ダウンロードする。

「microbit-mbit-more-vXXX.hex」という名前のファイルがダウンロードされます。「XXX」はバージョンを表す数字です。

マイクロビットにプログラムを書き込む

1. マイクロビットとパソコンをUSBケーブルで接続する。
2. 「microbit-mbit-more-vXXX.hex」ファイルを、MICROBITドライブへドラッグ＆ドロップする。

プログラムの転送中は裏うらの黄色いLEDが点滅てんめつし、転送が完了かんりょうするとプログラムが自動的じどうてきに実行されます。

この時、MICROBITドライブからファイルが消えたように見えますが正常せいじょうです。

【マイクロビット】パソコンとのつなぎ方・外し方、プログラムの転送方法

パソコンとmicro:bitをつないでプログラムを転送する方法を解説。【リビングの魔王】ではスクリーンショットを使いつつパソコンからマイクロビットにプログラムを転送する手順を初心者にも分かりやすいようていねいに紹介します。

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キャリブレーション(較正)する

マイクロビットにプログラムを書かき込こんだ直後、磁気じきセンサーのキャリブレーション(較正こうせい)が必要ひつようになります。

マイクロビットのLED画面に「TILT TO FILL SCREEN」と表示ひょうじされるので、マイクロビット本体をグルグル傾かたむけて、LEDをすべて点灯てんとうさせてください。

スマイルマークが表示ひょうじされたらキャリブレーションは終了しゅうりょうです。

キャリブレーション(較正（こうせい）)とは、

測定器そくていきで標準ひょうじゅん通りの値あたいを得えるために、標準器ひょうじゅんきなどを用いてその機器ききの偏かたよりを計測けいそくしたり、正しい値あたいになるよう調整したりすること。（IT用語辞典ようごじてんより）

つまり、磁気じきセンサーが正しく動くように調整することです。

名前を確認する

キャリブレーションが終わると、LED画面にMicrobit Moreのバージョンが流れ、その後にマイクロビットの名前（5文字）がくり返し表示ひょうじされます。

マイクロビットを複数ふくすう使う場合は、確認かくにんしておきましょう。

マイクロビットとMicrobit Moreをつなぐ

Scratch Linkを起動する

スタートメニューから「Scratch Link」を選択せんたくし、起動しましょう。起動すると、ツールバーにアイコンが表示ひょうじされます。

Scratch Linkを使わない場合は、この手順てじゅんを飛とばして「Bluetoothがオンになっているか確認かくにんする」へ進んでください。

Bluetoothがオンになっているか確認する

マイクロビットとパソコンはBluetooth（無線むせん通信つうしん）でつながります。Bluetoothがオンになっているか確認かくにんしましょう。

Windowsの場合、Bluetoothがオンの時ツールバーにアイコンが表示ひょうじされます。

オフだった場合は、「スタートボタン」→「設定せってい」→「デバイス」からオンにしましょう。

Microbit Moreのエディターを開く

1. Microbit Moreのサイトにアクセスする。
2. 「エディターを開く」をクリックし、Microbit Moreエディターを開く。

マイクロビットと接続する

マイクロビットを探す

Microbit Moreカテゴリーのオレンジ色の「！」をクリックして、近くにあるマイクロビットを探さがします。

マイクロビットを選ぶ

マイクロビットが見つかると一覧いちらんが表示ひょうじされます。

1. つなぎたいマイクロビットをクリックして選えらび、「ペア設定せってい」をクリック（Scratch Linkを使う場合は「接続せつぞくする」ボタン）
2. 接続せつぞくできたら「エディターへ行く」ボタンをクリック

接続を確認する

Microbit Moreカテゴリーにある「パターンハートを表示ひょうじする」ブロックをクリックして、マイクロビットと接続せつぞくされたか確認かくにんします。

接続せつぞくしたマイクロビットのLED画面にハートが表示ひょうじされたら、準備じゅんび完了かんりょうです！プログラミングできる状態じょうたいになりました。

スクラッチと同じようにプログラミングできますよ！

プロジェクトの保存と読み込み

Microbit Moreで作ったプログラムはスクラッチのサイトで共有きょうゆうできません。

「ファイル」→「コンピューターに保存ほぞんする」でプロジェクトファイルを保存ほぞんしておきましょう。

保存ほぞんしたプログラムを使いたいときは、「ファイル」→「コンピューターから読よみ込こむ」で保存ほぞんしたプロジェクトファイルを開きます。

マイクロビットを切断する

マイクロビットと接続せつぞくしている時は、Microbit Moreカテゴリーのオレンジ色の「！」が「チェックマーク」に変かわります。

「チェックマーク」をクリックして「切断せつだんする」ボタンをクリックすると、マイクロビットを切断せつだんすることができます。

もう一度接続せつぞくする場合は、またオレンジ色の「！」をクリックしましょう。

まとめ

Microbit Moreの使い方について紹介しょうかいしました。

MakeCodeエディターとちがうところは、プログラムを作るたびにHEXファイルをマイクロビットに転送する必要ひつようがないこと。

これはBluetooth接続せつぞくしたマイクロビットとMicrobit Moreが通信つうしんしあって動いているからです。

しかし、ずっとMicrobit Moreのエディターを開いて接続せつぞくしておかなければならず、マイクロビット単体たんたいで動かすことはできません。

用途ようとによってMicrobit MoreとMakeCodeエディターを使い分けてプログラムを作りましょう。

micro:bit（マイクロビット）で出来ることと使い方まとめ

micro:bit（マイクロビット）で出来ることと使い方を紹介。この記事ではマイクロビットのセンサーなどの機能とその使い方を解説した記事をまとめました。【リビングの魔王】でこれまで紹介した作品も紹介します。

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