🤖 テクノロジー
Pythonでたし算・ひき算・かけ算・わり算ができる計算アプリを作り、入力・処理・出力の流れを学ぶ研究です。
計算アプリは一見単純ですが、コンピューターが人の入力を受け取り、ルールにしたがって処理し、結果を表示する基本の仕組みが入っています。Python(読み仮名: パイソン/短い命令で書きやすいプログラミング言語)を使うと、文字入力、数値変換、条件分岐(読み仮名: じょうけんぶんき/条件によって動きを変えること)、エラー処理(読み仮名: エラーしょり/失敗したときに止まらない工夫)を体験できます。身近な電卓やアプリの裏側を理解する第一歩になります。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| パソコンまたは学校の端末 | 1台 | Pythonのコードを書くため |
| Pythonを実行できる環境 | 1つ | ブラウザ版またはインストール版で実行するため |
| インターネット接続 | 1回線 | ブラウザ版の利用や調べ学習に使うため |
| ノート | 1冊 | 設計、実行結果、気づきを記録するため |
| 筆記用具 | 1本 | 画面を見ながらメモするため |
| 記録表 | A4用紙1枚 | テスト結果を表にまとめるため |
| 電卓 | 1個 | Pythonの計算結果が正しいか確認するため |
| タイマーまたは時計 | 1個 | 作業時間を記録するため |
| 保護者または先生に確認してもらう時間 | 10分 | ネット利用や保存場所を確認するため |
| USBメモリまたはクラウド保存場所 | 1か所 | 作ったコードを保存するため |
手順
作るアプリの機能を決める
何をする:たし算、ひき算、かけ算、わり算の4つができる計算アプリにすると決めます。
どうやる:ノートに「入力するもの」「計算する内容」「表示する結果」を3つに分けて書きます。
なぜ:先に設計すると、コードを書く途中で何を作っているのか分からなくなるのを防げるからです。
Pythonを実行できる場所を用意する
何をする:Pythonを書いて動かせる環境を開きます。
どうやる:学校で指定された環境、または保護者・先生が確認したブラウザ版のPython環境を使います。
なぜ:どこで実行するかを先に決めると、保存や提出の方法も整理しやすいからです。
数字を入力するコードを書く
何をする:使う人が2つの数字を入力できるようにします。
どうやる:`input()`で文字を受け取り、`float()`を使って小数も計算できる数値に変えます。
なぜ:入力された内容は最初は文字として扱われるため、計算するには数値へ変換する必要があるからです。
計算方法を選ぶコードを書く
何をする:たし算、ひき算、かけ算、わり算のどれを行うか選べるようにします。
どうやる:`+`、`-`、`*`、`/`のどれかを入力してもらい、`if`文で処理を分けます。
なぜ:条件分岐を使うことで、同じアプリの中で複数の動きを選べるようになるからです。
計算結果を表示する
何をする:選んだ計算方法に合わせて答えを表示します。
どうやる:`print()`を使い、「計算結果は〇〇です」の形で画面に出します。
なぜ:プログラムは処理するだけでなく、使う人に分かる形で結果を伝える必要があるからです。
わり算の注意を入れる
何をする:0で割ろうとしたときに、アプリが止まらないようにします。
どうやる:わり算を選んだとき、2つ目の数字が0なら「0で割ることはできません」と表示します。
なぜ:0で割る計算はできないため、エラーが起きる前に分かりやすく知らせる必要があるからです。
まちがった記号への対応を入れる
何をする:`+`、`-`、`*`、`/`以外が入力された場合の表示を作ります。
どうやる:`else`を使って、「使える記号は + - * / です」と表示します。
なぜ:使う人が入力を間違えても、次に何をすればよいか分かるアプリにするためです。
テスト表を作って動作確認する
何をする:いろいろな数字で計算し、正しい結果になるか確かめます。
どうやる:例として、`8 + 3`、`8 - 3`、`8 * 3`、`8 / 4`、`8 / 0`を実行し、電卓の結果と比べます。
なぜ:一度動いただけでは、すべての場合に正しく動くとは限らないからです。
研究としてまとめる
何をする:作ったコード、実行画面、テスト結果、改善点をまとめます。
どうやる:レポートに「目的」「作った機能」「コードの説明」「テスト結果」「分かったこと」を書きます。
なぜ:自由研究では、作ったものだけでなく、考えた過程と確かめた結果を見せることが大切だからです。
観察ポイント・記録の取り方
考察のポイント
発展アイデア
安全上の注意
📺 参考動画
▶ 参考動画を検索自由研究の先へ — お子さまの今に合う場所を選んでください。
「自分のスキルや経験を、子どもたちの学びに活かしたい」
そんな先生になりたい大人を、CCN 寺子屋が支えます。
地域で教室を開く・得意を教える・自由研究を伴走する。
受け継いできたものを、次の世代へ。