Scratch で学ぶ プログラミングとアルゴリズムの基本 改訂第 2 版

プログラミングとアルゴリズムの基礎、および、「Scratch 3.0」の使い方を学ぶための本です。

大学や高校のプログラミングの授業でも活用していただいている人気定番書を「Scratch 3.0」の登場に合わせて改訂しました。

本書は、Scratch の操作方法を身につけて自由自在に使いこなせるようになるだけでなく、頭の中で考えているアイデアをプログラムとして実現するスキル、つまり論理的な思考のスキルを身につけることを目的としています。

本書の使い方
サンプルのプログラムを作りながら、Scratch の操作とプログラミングのポイントについて学んでいきます。ただし、何も考えずにサンプルの作り方をなぞって操作するだけでは、独り立ちして自分なりのプログラムを作る力はつきません。プログラミングの仕組みをきちんと「わかる」ことが大切です。

各章の＜考えてみよう＞のコーナーで自分なりに見通しを立てて考えたり、＜Scratch の操作＞や＜プログラミングのポイント＞のコラムをしっかりと読んで、操作の背景にある仕組みを考え、理解を深めながら学びをすすめましょう。
加えて、＜チャレンジ＞や＜ステップアップ＞といった課題に取り組むことで、頭で理解するだけでなく、身につけるようにしましょう。本書の詳しい使い方や各種のコラムの内容については「序章」の「この本の使い方」をご覧ください。

早く自分だけのプログラムを作りたい! という方は、第 1 章から第 3 章までを終えると、自分なりのオリジナルなプログラムを作り始めることができるようになるでしょう。途中で一度自分のオリジナルな作品を作ってから第 4 章からに取り組むと、より構造化プログラミングや関数、クローンなどのありがたみがわかるでしょう。

本書で紹介した「サンプルファイル」や「課題」の解答例、活用時の「指導者の手引き」などは、本書の Web ページからダウンロードいただけます。
●プログラミングをはじめよう
第 1 章 Scratch の基本
第 2 章 プログラムの流れをつかもう
第 3 章 変数と配列の使い方をマスターしよう

●本格的なプログラミングを身につけよう
第 4 章 構造化プログラミング
第 5 章 関数の使い方をマスターしよう

●アルゴリズムのキホンを学ぼう
第 6 章 アルゴリズムその 1 サーチ (探索)
第 7 章 アルゴリズムその 2 基本的なソート (並び替え)
第 8 章 アルゴリズムその 3 すすんだソート (並び替え)

●Scratch を使いこなそう
第 9 章 クローン

ブロックを並べるだけで動く Scratch を、遊びの道具で終わらせず、プログラミングとアルゴリズムの基礎を身につける教材として使うための本です。『Scratch で学ぶ プログラミングとアルゴリズムの基本 改訂第 2 版』 (中植正剛、太田和志、鴨谷真知子 著、日経 BP、2019 年 4 月発売) は、Scratch 3.0 の登場に合わせて改訂された版で、Scratch の操作方法に加えて、頭の中のアイデアをプログラムとして実現する論理的な思考のスキルを身につけることを目的に掲げています。版元は、大学や高校のプログラミングの授業でも活用されている本だと紹介しています。

全 9 章の構成、変数と配列から探索、並べ替え、クローンまで

序章の「この本の使い方」に続き、本文は 4 つのまとまりと全 9 章で構成されています。「プログラミングをはじめよう」では第 1 章で Scratch の基本、第 2 章でプログラムの流れ、第 3 章で変数と配列の使い方を学びます。「本格的なプログラミングを身につけよう」は第 4 章の構造化プログラミングと第 5 章の関数で、「アルゴリズムのキホンを学ぼう」では第 6 章でサーチ (探索)、第 7 章で基本的なソート (並び替え)、第 8 章ですすんだソート (並び替え) を扱います。最後の「Scratch を使いこなそう」は第 9 章のクローンです。版元は、第 1 章から第 3 章までを終えると自分なりのプログラムを作り始められること、途中で一度オリジナルの作品を作ってから第 4 章に取り組むと、構造化プログラミングや関数、クローンのありがたみが分かることを案内しています。

探索と並べ替えをブロックで組む意味

探索と並べ替えは、アルゴリズムの入門で必ず通る題材です。データの中から目的の値を見つける探索には、先頭から一つずつ調べる線形探索のほか、並べ替え済みのデータを半分ずつ絞り込む 二分探索 があり、データが並んでいるかどうかで使える手順が変わります。並べ替えの手順である ソートアルゴリズム も、隣どうしを比べて入れ替える素朴な方法から、比較の回数を大きく減らす工夫を持つ方法まで幅があり、同じ結果でも手順によって必要な手間が大きく違います。本書ではブロックを組み、配列の中身が入れ替わる様子を画面で確かめられます。

考えてみようとチャレンジで、なぞるだけの学習にしない

版元の紹介文は、サンプルの作り方をなぞって操作するだけでは自分でプログラムを作る力はつかないと明言し、仕組みを理解することを重視しています。そのために、各章の考えてみようのコーナーで自分なりに見通しを立て、Scratch の操作とプログラミングのポイントのコラムで操作の背景にある仕組みを考え、チャレンジとステップアップの課題で身につける、という進め方が示されています。サンプルファイルや課題の解答例、授業で使う際の指導者の手引きは本書の Web ページから入手できると案内されています。

授業の教材を探す人と、独学で基礎を固めたい人に

この本が合うのは、Scratch でプログラミングの授業を組み立てたい教員や指導者と、変数や配列、関数、探索と並べ替えといった基礎を、文法につまずかずに一通り押さえたい独学者です。一方、Scratch で作るゲームや作品の作り方を数多く知りたい人には、目次の大半がプログラミングとアルゴリズムの基礎に充てられている本書は目的とずれます。また 2019 年 4 月刊で Scratch 3.0 を前提にしているため、画面の細部は手元の Scratch と見比べながら進めるのが前提です。基礎を終えて、アルゴリズムをテキストの言語で本格的に学ぶ段階に進むときは、アルゴリズム本の選び方 も参考になります。

プログラミングの授業の教材を探している人や、基礎を一度きちんと固め直したい人にとって、課題と配布資料までそろった一冊です。