プログラミング教育

プログラミングとは?プログラミングでできることや学習方法を紹介【図解で簡単解説】

公開日:2023.02.17/更新日:2023.07.28

プログラミングとは?プログラミングでできることや学習方法を紹介【図解で簡単解説】

プログラミングとは、簡単に言うとコンピュータにさせたいことを順番に組み立てていく作業のことです。例えば、運動会のプログラムに置き換えてイメージしてみてください。

プログラミングの仕組みを運動会のプログラムに例えると

・コンピュータにさせたいこと=運動会でやりたいこと(競技種目)
・順番に組み立てていく作業=プログラムの作成(運動会当日の流れ)

このように置き換えることができます。

つまり、コンピュータで実現したいことを達成するために、動作の流れを整理し、正しく組み立てていく作業部分がプログラミングなのです。プログラミングは、私たちの暮らしを支えるあらゆるモノの中に組み込まれたコンピュータを動かすのに活用されています。IT技術の発展は目まぐるしく、それを支えるプログラミングはなくてはならないものとなりつつあります。

現に、学校でもプログラミングの領域が必修化されており、プログラミングは大人だけでなく、子どものうちから身につけておくべきスキルとなってきているのです。

そこで本記事では、プログラミングとはどういうものか、プログラミングの仕組みからできること、プログラミングを学ぶメリットなどについて解説します。

\本記事を読むことでこんなことがわかります/
・プログラミングとは何か
・プログラミングでできること
・プログラミングを学ぶメリット
・子ども向けの学習スタイルとおすすめの教材
・独学でも迷うことなく始められるプログラミング学習方法

プログラミングの学習を始めたら、まずは「プロ検」にチャレンジ!

「学校でプログラミングが必修化されたものの、子供がどこまで理解しているのか分からない…」 「目標がないから、学習モチベーションが続かない…」 とお悩みの方も多いかと思います。

プロ検は、レベル別・言語別になっているため、プログラミングの学習を始めたばかりのお子様も、既に学習が進んでいるお子様も、ご自分のレベルに合わせてチャレンジすることができます。


合格すると「合格証書」がもらえるため、頑張りが形になることで、受験者の励みになり「次回はもう1つ上の級に合格したい!」とやる気に繋がります。




プログラミングとは「コンピュータに指示を出すこと」

プログラミングとは「コンピュータに指示を出すこと」

冒頭でもお話しした通り、プログラミングとは「コンピュータにしてもらいたいことを実現するために、コンピュータがわかる言語で順番に命令や指示を組み立てること」です。

例えば、身近なプログラミングである自動ドアを例に見ていきましょう。

例えば、自動ドアのプログラミングは

自動ドアのコンピュータに、

・ドアの前に人が立つと自動ドアを開ける
・ドアの前から人の気配がしなくなり、5秒経過したらドアを自動で閉める

このようなプログラミングを組むことで指示通り動かしているのです。

コンピュータは指示された通りにしか動かないため、コンピュータに仕事をさせたり、思い通りに動かしたりするためには、正しいプログラムを組み、命令や指示を出さなければなりません。

その正しい指示を出すための指示書であるプログラムを作成する過程(作業)がプログラミングなのです。

プログラミングでできることは「自動処理・正確処理・高速処理」の3つ

正確なプログラミングをされたコンピュータは処理能力が高く、人間の何万倍から何億倍もの処理を一定の質を保って実行することができます。

プログラミングが特に得意な処理は、自動処理・正確処理・高速処理の3つです。

プログラミングが得意な処理3つ

具体例を交えながら、詳しく解説していきます。

・自動処理

プログラミングでできることの1つ目は、自動処理です。

自動処理について

単純作業や面倒な処理は、プログラミングでコンピュータに指示を出せば自動化することができます。

例えば、Excelの関数もプログラミングの一種です。関数を実行することで特定の条件に合うデータを取り出したり、同じ文字を繰り返したりといった単純作業を自動化できます。

身近なものでは、お掃除ロボットも自動処理の代表例と言えるでしょう。搭載されたカメラやセンサーでゴミやほこり、障害物や段差を検知し、情報収集しながら自動できれいにしているのです。

このようにプログラミングの自動処理は、日々の仕事や生活を支え、利便性を高めるのに役立っています。

・正確処理

プログラミングでできることの2つ目は、正確処理です。

正確処理について

人は、集中力が切れたり、疲れたりした時にミスしてしまうことがあります。

しかし、正しいプログラムが組まれたコンピュータは、プログラミングされた通り、一挙一動を間違えることなく実行するため、同じ動作を正確に繰り返して処理することが可能です。テストに例えると、常に100点満点を取り続けるようなものです。

プログラミングされた通りにしか動かないので、人間のような柔軟性や臨機応変さには欠けますが、決められたことを自動かつ正確に処理する能力は、非常に優れていると言えるでしょう。

・高速処理

プログラミングでできることの3つ目は、高速処理です。

高速処理について

人間の計算が遅いというわけではありません。実際、令和4年(2022年)度全日本珠算選手権大会で行われた、画面に次々と高速で表示される3桁の数字を15個計算する「フラッシュ暗算競技」で、大会優勝者は1.61秒で計算するという快挙を遂げています。

人間の可能性を大いに感じる驚異的な結果ですが、世界最高レベルのスーパーコンピュータ「富岳」と比べるとその速さは比になりません。富岳は、1秒間に41京5,000兆回もの計算をすることができるからです。

仮に、フラッシュ暗算の優勝者が1秒間に15問ずつ計算しても、1日で129万6,000問しか計算できないため、コンピュータの高速処理能力が、いかに高いかがわかると思います。

そのため、高速処理は自動処理と正確処理という得意を兼ね備えた、プログラミングされたコンピュータだからこそ「できること」だと言えるでしょう。

プログラミングが活用された身近なもの

プログラミングでできることがわかっても、いまいちどのようなものに利用されているのかがわからないという人もいるでしょう。

プログラミングで作られている代表的なものとしては、以下が挙げられます。

プログラミングが活用された身近なものの代表例
電子機器・目覚まし時計
・エアコンや電子レンジなどの家電
・テレビのリモコン
・自動販売機
・自動改札
・エレベーター
・信号
ゲーム開発・ブラウザゲーム(パソコンゲーム)
・スマホアプリ
・家庭用ゲーム機
・VRゲーム
・ARゲーム
アプリ開発・SNSサイト
・ECサイト
・動画サイト
・スマホアプリ
AI(人工知能)開発・スマート家電
・自動運転車など
・産業用機器(基本的なプロセスの自動化など)
・AI医療機器(画像診断、カルテの解析など)

このように、私たちの暮らしを支えるものの多くにコンピュータが組み込まれており、コンピュータによって動くものには、必ずプログラミングが活用されています。

プログラミングで使われる言語

プログラミングで使う言語を「プログラミング言語」と言います。

プログラミング言語は、人間が伝えたいことをコンピュータが理解できるよう伝えるためのコンピュータ専用言語です。人間が使う言語も日本語や英語、フランス語などの種類があるように、プログラミング言語も様々な種類があります。

人も話す相手によって使用する言語を変えますが、プログラミング言語も同じです。コンピュータの種類や作りたいもので使用する言語を選んでシステムやサービスを作っていく必要があります

プログラミングを学ぶメリット3つ

プログラミングを学ぶメリット

プログラミングについて理解できたものの、なぜ義務教育や高等学校教育の過程で難しいプログラミングを学ぶべきなのか疑問に思う人もいるでしょう。

確かにプログラミングスキルの習得は簡単ではありませんが、早くからプログラミングを学ぶ事で考え方や将来の可能性が広がります

具体的なメリットとしては、次の3つです。

プログラミングを学ぶメリット3つ

以下で詳しく解説します。

論理的に考えて問題を解決するという習慣が身につく

プログラミングを学ぶメリットの1つ目は、物事を順序立てて考える「ロジカルシンキング(論理的思考)」を身につけられることが挙げられます。

コンピュータを正確に動かすには、正しい順序でプログラムを構築しなければなりません。

そのため、構築したプログラムでエラーが発生すれば、その原因と対策を考えて対処するという作業を繰り返すことになりますが、このトライ&エラーの過程が論理的な考え方と問題解決能力を高めるのに役立っています。

論理的思考力や問題解決能力は、プログラミングに役立つだけでなく、日々の学習や将来仕事に就いた時にも活用できるスキルです。

プログラミングを学ぶことでプログラミングの知識を習得できるだけでなく、他の科目や仕事に必要な力も自然に向上させることができるでしょう。

IT人材の需要が高く、将来性がある

プログラミングを学ぶ2つ目の理由は、IT技術の発展にともないIT人材の需要が高まっており、将来性が期待できるからです。

以下をご覧ください。

IT人材需要に関する調査

出典:経済産業省「IT人材需給に関する調査

これは経済産業省が発表した「IT人材需給に関する調査」の結果です。2030年には、最低でも約16万人、需要の伸びが良ければ約79万人のIT人材が不足するという試算が出ています。

このIT人材不足は、日本だけが抱える問題ではありません。世界でもIT業界の市場規模が拡大しており、IT人材不足が加速しています。プログラミングスキルを持ったIT人材の需要と価値は、日本のみならず、世界中でますます高まって行くことが予想されているため、今から始めても遅くはないでしょう。

仕事の選択肢が広がる

プログラミングを学ぶメリットの3つ目は、将来就ける仕事の選択肢が広くなるということに加え、活躍の場が広がることです。

プログラミングスキルを活かせる代表的な職業としては、以下が挙げられます。

・ゲームクリエイター
・エンジニア
・CG映像クリエイター

このようなクリエイティブな仕事は、企業に属して働く以外にも、独立や副業でも高い評価を得られる可能性があります。

先述の通り、IT人材は不足しており、社会のIT化に対応できるプログラミングスキルを持つ人材は、企業で重宝される可能性があります。日本のみならず、世界でもIT人材は重宝されるため、グローバルに活躍できるチャンスがあるというのもメリットです。

また、プログラミングの技術や知識、スキルを高めれば、下記のような職業も目指すことができます。

・ITスペシャリスト
・ITコンサルタント
・プロジェクトマネージャー

子どもや初心者におすすめのプログラミング学習スタイル6選

子どもや初心者におすすめのプログラミング学習スタイル

ここまで、プログラミングを学ぶメリットについて見てきましたが、「子どもには難しいのではないか」「本当に自分でもできるのか」不安に感じる人もいるでしょう。

実際、プログラミングに対して「難しそう」「時間がかかりそう」「大変そう」といったネガティブなイメージを持つ人は少なくありません。

しかし、最近はスクールやコンテンツ、学習教材などが充実しており、子どもや初心者でも自分に合った学習スタイルを選ぶことで、楽しみながらプログラミングスキルを習得することが可能です。

そこでこの章では、子どもや初心者でも楽しみながらプログラミングスキルを身につけられる、おすすめの学習スタイルについて紹介します。

主な学習スタイルとしては、次の6つが挙げられます。

子どもや初心者におすすめのプログラミング学習スタイル6選

ひとつずつ確認しながら、自分に合う学習スタイルを見つけてくださいね。

プログラミング教室やスクールへ通う

本格的にプログラミングを学びたい人は、しっかりとしたカリキュラムに沿って学べるプログラミング教室やスクールがおすすめです。

メリットデメリット
・講師が学習サポートをしてくれる
・カリキュラムに沿って体系的に学べる
・オンラインの場合、自分の都合に合わせて学べる
・費用がかかる
・オフラインの場合、決められた受講時間に合わせて通学しなければならない

わからないところがあっても、講師に質問することですぐに疑問を解消できます。また、しっかりとカリキュラムが組まれているため、効率よくかつ体系的に学べるのはプログラミング教室やスクールへ通うメリットです。

オンライン受講が可能な場合、隙間時間などを有効活用しながら、自分の都合に合わせて学ぶこともできます。

ただし、費用がかかることと、オフライン(対面による受講)の場合には決められた時間に通う必要があり、通学の時間もかかります。

書籍を活用する

いきなり本格的な学習はハードルが高いという人には、本や参考書を使った学習スタイルがおすすめです。

メリットデメリット
・学習コストがかかりにくい
・PCがなくても取り組める
・自分のペースで勉強しやすい
・自分で物事を進め、問題を解決する力がつく
・自分のレベルに合った本を探すのが難しい
・学習に対するモチベーションを維持しづらい
・わからないところを解決するのに時間がかかる

プログラミングのニーズ拡大を受け、初心者向けから上級者向けまで、さまざまな書籍が販売されています。本や参考書、テキストなどは、学習コストがかかりにくく、自分のペースで勉強しやすいのがメリットです。

プログラミング的思考であればPCを使わなくても学ぶことができるため、書籍を活用したプログラミング学習は、まだPC操作に慣れていない子どもや大人でも取り組みやすいでしょう。

また、独学で学習すれば、自分で考えてひとつずつ問題をクリアしていくことになり、問題を解決する力も身につきます。

ただし、自分のレベルに合った本を探すのが難しく、難易度の高い本を選んでしまうと学習に対するモチベーションが下がりやすい傾向です。

プログラミングの学習本といっても難易度はさまざまで、子どもや初心者でもハードルを感じにくい本も多く見られます。苦手意識が芽生えない書籍を選んで学習するようにしましょう。

プログラミング学習アプリやツールを使う

本を読んで学習するのが苦手な人は、インターネットのプログラミング学習アプリや知育玩具などのツールを使った勉強が向いています。

メリットデメリット
・ゲーム感覚で学ぶことができる
・無料で利用できるものが多い
・初心者向けのツールが多く、基礎から学べる
・実務レベルの上級者向け知識の習得は難しい
・教材によっては開発環境が必要になる(パソコンやソフトウェアなど)

例えば「Scratch」は、子どもや初心者向けに開発されたアプリやツールが豊富です。

プログラミング言語やコードなどの専門知識がなくてもゲーム感覚で直感的に操作しながら、プログラミングの基礎を学べます。無料や専用ソフトなどを購入することで利用できるものが多いので、学習コストもかかりにくいのも魅力です。

ただし、初歩的な内容のものが多く、実践的なスキルを身につけたい場合には物足りなさを感じてしまうかもしれません。

また、中にはパソコンや専用のソフトウェアなど、学ぶための作業環境が必要になるものもあるため、無料お試し体験や口コミなどを参考にしながら、アプリやツールを選びましょう。

インターネット上のサイトや講座、動画コンテンツを利用する

学びたいことが決まっている場合は、オンライン講座や、「YouTube」をはじめとした動画コンテンツを使った学習がおすすめです。

メリットデメリット
・学びたいスキルや目的に合わせて学べる
・場所や時間を問わず学習できる
・知りたい内容に触れられていないことがある
・情報がまとまっておらず、体系的な学習がしづらい

インターネット上には、プログラミング学習を目的としたサイトやコンテンツが豊富にあり、特定の言語やコードの書き方など、目的や自分の知識レベルに合わせた学習をすることができます。

PCだけでなく、スマートフォンやタブレットでの学習に対応しているケースが多く、場所や時間を選ばず学べるのはインターネットの学習サイトや動画コンテンツなどを使った学習の大きな魅力です。

しかし、学習サイトや動画コンテンツにもいろいろあり、中には内容が薄かったり、知りたいことを学べなかったりすることもあります。また、本のように情報がまとまっていないケースも多く、流れに沿った学習ができないこともしばしばです。

何から始めるべきかわからない人や流れに沿って段階的に学習したいという人は、プログラミング教室を検討しましょう。

プログラミング玩具を取り入れる

「まずはプログラミングの考え方」や「思考を身につけることから始めたい」という場合には、プログラミング玩具を使った学習を初めてみてはいかがでしょうか。遊びながら自然と学ぶことができるのは、プログラミング玩具の魅力です。

メリットデメリット
・プログラミングの楽しさを体感できる
・親子で楽しめる
・遊びながらプログラミングの基礎が身につけられる
・飽きやすい
・本格的な学びへ発展させづらい

例えば、ブロックを使って設計、開発からデザインまで、アイデアを形にしながらプログラミングの楽しさを感じられるプログラミング教材もあります。

ただし、プログラミング玩具によっては、すぐに飽きてしまう可能性があります。年齢やスキルに合っていないものを選ぶと、プログラミングに対して苦手意識が芽生えてしまうため、利用者のレベルに応じた難易度かを確認した上で選ぶようにしましょう。

プログラミングイベントやセミナーなどに参加する

「プログラミングへの興味・関心が低い」「自分には敷居が高いと感じている」という場合は、実際にロボットを動かしたり、ゲームプログラムを作成したりできる体験型イベントへ参加すると良いでしょう。

メリットデメリット
・基礎知識をその場で教えてもらえる
・体験を通して興味を持てる
・イベントをきっかけに家庭学習に発展しやすい
・場所や時間、参加人数が限られている
・内容によっては理解できない可能性がある

例えば、小学生を対象としたプログラミングのイベントを利用することで、実際に簡単な作品を作ることができたり、短時間でもプログラミング体験を通して、創造力や表現力などを養うことができます。

また、その場で基本的な操作を教えてもらえ、知識も身につくので家庭学習にもつなげやすいでしょう。

ただし、リアルな体験イベントは、場所や時間、参加人数に限りがあり、タイミングが合わなければ利用できないという点はデメリットです。また、内容によっては難しく感じてしまう可能性もあるため、イベント情報をよく確認し、理解度やレベルに応じたものに参加するようにしましょう。

【4STEPで解説】独学でプログラミングの基本を習得するための学習方法

独学でプログラミングの基本を習得するための学習方法

プログラミングの学習スタイルがわかり、早速独学で始めてみようと思った人は、これから紹介する4つのSTEPを参考に取り組んでみてください。

独学でプログラミングの基本を習得するための学習方法

独学でプログラミング学習を行う場合、手順通り進めることがとても大事だからです。

手順を間違えると、やるべきことを見失って学習のモチベーションが低下したり、途中で挫折したりしてしまう原因になりやすいためです。

そこでここでは、「自分のオリジナルゲームを実際に作ってみる」という目標を例に、効率よくかつ挫折せずにプログラミング学習を進めるための方法を4つのSTEPで解説します。

STEP①|最終的な目標やゴールを決める

独学でプログラミングを学ぶ際にまずやるべきことは、最終的な目標やゴールを決めることです。

将来的なビジョンを明確にすることで、学ぶべきことややるべきことが把握でき、意欲的に取り組みやすくなります

プログラミング学習を始める際、なんとなく始めてしまう初心者が少なくありませんが、それでは目的地を決めずバスに乗ってしまうのと同じです。見切り発車では時間を無駄にしたり、引き返して始めからやり直したりする原因になるため、必ず最終的な目的やゴールを決めましょう。

目標やゴールの例
・自分でオリジナルのゲームを作ってみたい
・自分のサイトを作ってみたい
・プログラミング的思考を身につけたい
・プログラミングの基本となる考え方を理解したい

目標やゴールは、作ってみたいものや習得したいスキルなどが挙げられます。

ただし、プログラミングの学習は達成感を味わえるようにすることが、学習のモチベーションを維持するポイントです。そのため、知識0から始めるという人は、まずは短期間で達成できそうな目標を段階的に設定しておくことをおすすめします。

STEP②|レベルや理解度に合った学習スタイルで基礎を学ぶ

プログラミング学習の目標やゴールを決めたら、それを達成するための具体的な学習スタイルを選びましょう。

代表的な学習スタイルは、「子どもや初心者におすすめのプログラミング学習スタイル6選」で紹介した6つの手段です。

ここでは、「Scratchを使って自分オリジナルのゲームを作る」を最終的なゴールに設定した場合を例に、目標を達成するために取り入れるべき学習スタイルの一例を紹介します。

「Scratchを使って自分オリジナルのゲームを作る」場合の学習スタイル例
まずは…知識0だから、ドリルでプログラミングの考え方をマスターすることから始めよう

考え方が身についたから…実際にゲームを作れるプログラミング学習アプリ「Scratch」を使おう

わからないことが増えてきたから…課題や問題を解決するために「Scratch」の書籍を活用しよう

このように、自分の知識レベルや理解度に合った手段を選んで、目標達成に向けた学習に取り組むようにしましょう。

STEP③|お手本を決め、インプットとアウトプットを繰り返して形にしてみる

本や使い方の説明をただ眺めているだけでは、いつまで経っても最終的な目標やゴールを達成できません。

独学によるプログラミング学習を成功させるためには、着実にスキルを習得し、それを実行できるようになる必要があります。そのためにやるべきことは、お手本を1つ決めてインプットとアウトプットを繰り返すことです。

インプット参考書やお手本のコード見て、どうやって動かすのかを覚える
アウトプット実際に自分でプログラムを書く

例えば、ゲームを作ろうと思っているのであれば、実際に作ってみたいゲームを決め、そのゲームの内容に近いお手本を探して真似をすることで、基本的なスキルを習得できるようになります。

正常に動作するまで、このインプットとアウトプットを繰り返し行うことになりますが、「思い通り動かない」「失敗を繰り返してしまう」というケースも少なくありません。

そのため、失敗を恐れ、達成できないことに不安を感じてしまう人もいるかもしれませんが、失敗から得られることがたくさんあります

諦めずにしっかりと分析をして課題や原因を解決できれば、着実に成長できます。自然と問題解決能力も高められるため、途中で投げ出さず実践し続けて、お手本通りに作り上げましょう。

STEP④|習得した知識を活用し、実際に自分で作ってみる

お手本通りにゲームを作ることができたら、習得した知識を活用して、オリジナルのゲームを実際に作ってみましょう。

自分で作る手順は、次の3つです。

1.企画やデザインを考える
2.設計する
3.実装する

例えば、「人がボールを蹴ることで動く」というプログラミングを組むことで、これまで「ボールを動かす」「人を動かす」というひとつひとつの動作を組み合わせて使うことになります。

これにより、点で理解していたことが線でつながりやすくなり、STEP③の時点では理解しきれていなかった知識もはっきりと理解できるようになるでしょう。

プログラミングは、諦めずにやり遂げることが大事!
オリジナルゲーム作りは、初めからうまくいくとは限りません。仮にエラーになっても、「修正→実行」を繰り返せば良いだけです。   原因がわからない時やどのようなプログラムを組めばいいのかわからなくなった時は、お手本にしたゲームで似た動作がないか立ち返ってみてください。情報が体系的にまとめられた書籍などを活用するのも問題解決に効果的です。   オリジナルのゲームを作り上げることは簡単ではありませんが、アイデアを形にできれば達成感を味わえます。「これだけできるんだ」という自信や証にもなるため、ぜひ最後までやり遂げてくださいね。

まとめ

ここまでご紹介したように、プログラミングとは、コンピュータにやらせたいことを実現するために、正しい順序で指示や命令を出すことです。

コンピュータが組み込まれた、私たちの暮らしを支えるあらゆるモノに活用されています。

プログラミングに対して「難しそう」「自分にはできなさそう」といったマイナスなイメージを持つ人が多いかもしれませんが、本記事でも紹介した通り、プログラミングには次のようなメリットがあります。

プログラミングを学ぶメリット3つ

プログラミングを扱う仕事だけでなく、勉強やビジネス、将来にも役立つため、今からでも学習するのがおすすめです。独学でも、次の4つの手順で、プログラミングのスキルを着実に習得していくことが可能です。

独学でプログラミングの基本を習得するための学習方法

プログラミングは、決して難しくはありません。近年は、さまざまな学習教材や環境が整っており、初心者でも自分に合った学習スタイルを選べば習得できるスキルです。

子どもや初心者におすすめのプログラミング学習スタイル6選

プログラミング学習を始めたら、プロ検(プログラミング能力検定)にチャレンジしてみよう

プログラミング能力検定(プロ検)

「プロ検(プログラミング能力検定)」はプログラミングの基礎となる知識を測るための試験です。
順次処理、条件分岐、繰り返し、変数など、プログラミングの概念の理解度を体系的に分析・評価することで、プログラミング能力を詳細に測り、それまでの学習成果を証明すると共にその後の効果的な学習に繋げることができます。

レベル別になっているため、プログラミング学習を始めたら、是非力試しでチャレンジしてみてはいかがでしょうか。

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プログラミングとは?プログラミングでできることや学習方法を紹介【図解で簡単解説】