小学生の夏休み自由研究にはプログラミング！メリットや方法を紹介

1.自由研究にプログラミングを選ぶ5つのメリット

夏休みの自由研究にプログラミングを選ぶメリットを5つ紹介します。

・1.プログラミングに興味を持つ
・2.論理的思考力が鍛えられる
・3.創作意欲が刺激される
・4.同級生と被りにくい
・5.注目を集めやすい

1-1.プログラミングに興味を持つ

自由研究に選ぶことで子ども自身がプログラミングに興味を持つきっかけになりますし、プログラミング自体も2020～2022年にかけて小学校、中学校、高校の必修科目になりました。これは政府がプログラミング人材の育成に力を入れているからです。将来的にIT化はますます右肩上がりとなり、直接プログラミングの仕事に携わらなくてもさまざまな形でIT化が取り入れられている可能性は高いでしょう。例えば、データの入力をスマートフォンなどで外出先からおこなう企業もあります。そのため、早い段階からプログラミングの仕組みに慣れ親しんでおくことは将来的に大きなメリットになります。

1-2.論理的思考力が鍛えられる

プログラミングは、ゴールに向かって「どの順番で、どう指示を出すか」という手順を組み立てる作業の連続です。コンピューターは曖昧な命令では動かないため、物事を整理して順序立てて考える「論理的思考力」が不可欠です。
学習の過程では、エラーが出て思い通りに動かない場面が必ず訪れます。しかし、そこで「なぜ動かないのか」を分析し、一つずつ原因を特定して修正を繰り返す経験こそが、粘り強く答えを導き出す「問題解決力」を育てるのです。
こうした思考法は、中学受験の算数などで難問を解く際の多角的なアプローチに役立つだけでなく、将来あらゆる分野で必要とされる知的基盤となるでしょう。自由研究を通じて一つの作品を完成させる達成感は、子どもの自信と論理的な心を大きく成長させてくれるでしょう。

1-3創作意欲が刺激される

プログラミングの知識が身につくと、自分のアイデアを自由に形にする楽しさに気づけます。ゼロから試行錯誤して一つの作品を作り上げるプロセスは、「自分自身の力で完成させた」という大きな達成感をもたらしてくれるでしょう。
こうした成功体験の積み重ねは子どもの自己肯定感を高め、主体的な行動力や自分の意見を発信する自信へとつながっていきます。日常的にものづくりに触れる環境を整えることで、豊かな創作意欲が自然と引き出されるはずです。頭のなかでイメージを膨らませる「想像力」と、それを実際に形にする「創造力」。プログラミングは、この2つの創造性をバランスよく育むための優れたアプローチといえます。

1-4.同級生と被りにくい

夏休みの自由研究は毎年のように出る宿題なので、どのようなテーマにすればよいのか悩む親は多いです。自由研究の本やインターネットは、自由研究を何にするのか悩む親子にとって便利で大きなヒントになります。そのため、自由研究のテーマが被ってしまい、提出したときには似ているテーマあるいはまったく同じテーマを選んだ同級生が数人いたという事態も少なくありません。

プログラミングはまだ選択肢に入れる子どもは少ないテーマですし、万が一被ったとしてもオリジナル性が出るものなので、完全に同じものになることは非常にレアです。自由研究で評価されることのひとつは独自性ですから、自分で考えて作るプログラミングはそういった意味でもよい選択であるといえるでしょう。また、何もない状態から自分で順序だてて、問題があったときはその都度修正をして仕上げなければなりません。同級生とテーマが被らず、オリジナル作品を仕上げることで自分自身に誇りを持つきっかけになります。

1-5.注目を集めやすい

プログラミングの難易度は高いと思われているため、担任教師や同級生からの注目度が高いです。実際、パソコンで1つの作品を作ることに慣れていない人にとっては独特の専用言語やコードなどはわからない部分もありますし、まず経験しなければ「楽しみながら学べるものである」とイメージしにくい面もあるでしょう。さらに身近でワクワクするようなテーマの作品を自由研究で作れば、より注目度はアップします。注目度が高いほど、うまくできていれば評価も高くなり、優秀作品として表彰される可能性も高いです。

2.プログラミングの自由研究をおこなう3つの方法

プログラミングを自由研究としておこなう方法のなかでも、特に実行しやすい方法を3つ紹介するので参考にしてください。

・1.無料のソフト・アプリを使う
・2.市販のキットを利用する
・3.プログラミング教室で学ぶ

2-1.無料のソフト・アプリを使う

パソコン一つで手軽に始められるのが、無料の子ども向けビジュアルプログラミング言語を活用する方法です。これは、テキストを打ち込む一般的なプログラミングとは異なり、ブロックを組み合わせるなど直感的な操作ができる点を特徴としています。YouTubeなどでわかりやすい解説動画が数多く公開されているため、初めてでも操作を覚えやすく、参考にできるお手本が豊富に見つかるのも嬉しいポイントです。
ただ、子どもが一人で進めるなかで、どうしても操作に行き詰まってしまう場面も出てくるでしょう。そのようなとき、大人が少しだけ手を貸してあげる必要があるので、ある程度付き添いの時間が取れるご家庭には、親子のコミュニケーションを深める絶好の機会になります。逆につきっきりのサポートが難しい場合は、もう少し一人で完結しやすい方法を検討してもいいかもしれません。
以下では、使用しやすい無料ツールを紹介します。

2-2.市販のキットを利用する

市販のプログラミング工作キットを活用するのも、手軽に自由研究に取り組めるおすすめの方法です。特に動くロボットなどを組み立てるタイプは人気が高く、説明書に沿って子どもが一人でも楽しみながら作品を完成させられます。必要な部品があらかじめ揃っているため、準備に手間取らずすぐに始められるのが大きなメリットです。また、画面上のソフトで作った作品は提出方法に工夫がいりますが、工作キットであれば完成した実物をそのまま学校へ持っていける扱いやすさもあります。
一方で、キットはあらかじめゴールや形が決まっているため、オリジナリティや独創性の面で物足りないと受け取られるケースも少なくありません。さらに学校によっては、市販のキットを使った自由研究を認めていない場合もあります。せっかく作った作品が受けつけてもらえないといった事態を防ぐためにも、事前に学校のルールを確認しておくと安心です。

2-3.プログラミング教室で学ぶ

子ども向けプログラミング教室で学ぶのもひとつの方法です。この場合、自由研究のテーマをインストラクターと相談して決められます。インストラクターは子どもが楽しんで取り組めるように理解度を都度確認しながら進めてくれるため、子ども自身の自信にもつなげることが可能です。プログラミング教室は学ぶために料金は必要ですが、インストラクターがいるのでプログラミングについては安心して任せられます。また、自分でプログラミングを自由研究にする場合は親のフォローが必要になる場面も多いですが、教室であればその機会も減るでしょう。仕事などで忙しく、日中子どものための時間をとるのが難しい親でも利用しやすいのがメリットです。

3.プログラミングの自由研究におすすめな無料教材4選

ここでは、自由研究に活用しやすい無料のプログラミング教材を4つ紹介します。

・Viscuit（ビスケット）
・Scratch（スクラッチ）
・micro:bit（マイクロビット）
・Springin’（スプリンギン）

3-1.Viscuit（ビスケット）

Visucuitは日本で開発されたビジュアル言語です。操作が簡単で小さな子どもでも扱いやすく、しかも単純なアニメーションから複雑なゲームまで幅広く作れます。Viscuitでプログラミングを作る際には「めがね」という部品を使用しますが、こちらで描いた作品を動かすことが可能です。

例えば、簡単に作れる作品として「海の中で泳ぐ魚」があります。ベースとなる海の色「青」を選び、その上で魚を描きます。魚を「作品」にできたら、めがねを使って魚に動きをつけ、めがねの中で魚の位置を変えることで、上下あるいは前に魚を動かすことが可能です。左側の丸にはベースとなる魚、右側の丸には動きをつける魚を入れ、ベースとなる魚からの位置のズレで動きの調整をおこなうというものです。調整ができたあとは作品を送ることで「海で泳ぐ自分だけの魚」を作れます。

少しレベルを上げて、「卵からヒナが生まれる」という作品も作れます。こちらは「指」のボタンを追加して使用することで作成可能です。卵、割れた状態の卵、生まれてくる動物の赤ちゃんをそれぞれ描いて作品にします。ベースとなる画面に卵を並べ、めがねを使って生まれてくるヒナを仕上げていきましょう。めがねの左側には卵、右側には割れた状態の卵とヒナを入れます。左側の卵の中に指ボタンを設置します。作品を送ると、卵を触ったときに割れて、中からヒナが生まれてくる作品の出来上がりです。

基本の動きを利用して、ゴールを目指す「迷路」を作れます。迷路を設置し、人と障害となるキャラクターを描いて動きをつけましょう。ゴールしたときに「ゴール」など達成したことがわかる絵を追加するとより面白い作品を作ることが可能です。こちらもめがねを利用しますが、迷路内を自由に移動できるように複数のめがねを使って前後左右の動きを作ります。めがねの枠内にあるキャラクターの位置をずらし、前後左右だけではなく、斜めの動きも作り出すことが可能です。

画像引用：https://www.viscuit.com/

3-2.Scratch（スクラッチ）

Scratchは海外発でグローバルに利用されているビジュアル言語です。年齢は8～16歳向けなので、Viscuitより少し難易度は上がります。Scratchではアニメーションやゲームなどを感覚的に作ることが可能です。操作がViscuitより難しいといっても、細かく設定ができるという意味で画面もシンプルです。画面の左側には操作ボタンがあり、動き、見た目、音、イベントなどさまざまなコードが用意されています。

例えば、「名前を動かそう」という遊びをするには「動き」のコードを選びます。細かな設定として「〇歩動かす」「〇度回す」「〇秒で〇へ行く」など、選択肢が用意されているのでわかりやすいです。アニメーションにするには、これらのコードを順に並べていくだけとなっています。このコードの選択肢、順などによって色がついた文字を動かしたり、触ると音を出したりといったアレンジが可能です。

また、「オリジナルの物語」を作って遊べます。キャラクターを選択し、セリフをつけることで自分だけの物語を作ることが可能です。基本はコードを選び、セリフや行動を決めればよいだけですので難しくありません。人や文字などを設置するベースとなるのが「背景」ですが、背景は種類が豊富に用意されており、自分の好みのものを選びやすくなっています。

「ビデオモーションセンサー」も個性がある遊びです。Scratchのビデオモーションセンサー拡張機能を追加しましょう。好きなキャラクターやモノなどを選び、背景の好きな位置に設置します。動きや音、ビデオモーションなどのコードを好みの状態に並べ、基本の動きを作れば準備は完成です。ウェブカメラをつけると、カメラに映った人物とキャラクターがまるで同じ空間にいるような場面を作り出せます。ビデオモーションセンサーで作成したプログラムはキャラクターやモノなどに触れるような動きをしたときに音が出たり、どこかへ飛ばしたりすることが可能です。

3-3.micro:bit（マイクロビット）

micro:bitは、イギリスのBBCが開発した手のひらサイズの小さな教育用コンピューターボードです。画面上のソフトだけで完結する教材とは異なり、自分が作ったプログラムで「手元にある実際の基盤（ハードウェア）」を動かせるのが最大の魅力です。

ボードには、文字や絵を表示できるLEDライト、明るさや温度を測るセンサー、ボタンなどが最初から搭載されています。プログラミング自体は、Webブラウザ上でブロックを直感的に組み立てる「ビジュアル言語」を使用するため、初心者でも迷わずスタートできます。

自由研究のアイデアとしては、温度センサーを活用して室温が高くなると熱中症の警戒アラートを鳴らす「自動温度計」や、ボードを振ると画面のLEDに結果が表示される「デジタルおみくじ」などが手軽でおすすめです。実物のボードをそのまま学校に提出できるため、自由研究の展示としても見栄えがよく、子どもの達成感を大きく高めてくれます。

画像引用：pixabay
https://pixabay.com/ja/photos/microbit-%e3%83%97%e3%83%ad-%e3%83%a1%e3%83%bc%e3%82%ab%e3%83%bc-2242373/

3-4.Springin’（スプリンギン）

Springin’（スプリンギン）は、文字を入力せずにゲームやアニメーションを作れる子ども向けのプログラミングアプリです。iPadやiPhoneなどで利用でき、絵や写真、音などを自由に組み合わせながら作品づくりを楽しめます。操作は直感的で、ドラッグやタップを中心に進められるため、初めてプログラミングに触れる子どもにも取り組みやすい点が特徴です。
例えば、自分で描いたキャラクターを動かしてオリジナルゲームを作ったり、タップすると音が鳴るアニメーションを作成したりできます。完成した作品は家族や友だちと共有することも可能です。
また、Springin’は「プログラミングを学ぶ」というより、「作品づくりを楽しみながら考える力を育てる」ことに向いています。自由研究では、どのような工夫をしたのかや、作品のルールをまとめることで、発表しやすい内容にできるでしょう。

画像引用：https://www.springin.org/

4.自由研究をプログラミングにした場合の提出方法

自由研究をプログラミングにしたとき、どのように提出すればよいのか迷う場合も多いようです。こちらでは、プログラミング作品の提出方法について紹介します。

・模造紙にまとめる
・データで提出する

4-1.模造紙にまとめる

作ったプログラミングの内容を模造紙にレポートとしてまとめると、目に見える形で提出できます。基本は一般的な自由研究と同じで、タイトルや名前、作ろうと思ったきっかけ、作品のねらいを書きましょう。使用したものや作り方、遊び方で1ページにまとめ、さらに作った感想もまとめるのがおすすめです。プログラミングを作ってみて、今後どのような作品を作ってみたいのか、今後の目標についても書いておくと評価につながる可能性が上がります。最後には、全体のまとめを書きましょう。参考にした動画や本などがあれば記載しておくとより良いです。言葉でまとめるのが難しい場合は、画面をスクリーンショットで撮って印刷するとわかりやすくなります。

4-2.データで提出する

自由研究の発表時にパソコンなどを使用できる学校であれば、メモリやクラウド上で保存してデータを提出できます。ただ、自由研究のデータによる提出を認めている学校はまだ少ないため、データで自由研究を提出してもよいかどうかをあらかじめ確認しておくほうが安心です。また、データ以外でも確認できるように、模造紙や画用紙などに文字としてレポートをまとめ、両方を提出するのがよいでしょう。

パソコンなどを使用するのが可能であれば、実際に作ったアニメーションやゲームを動かして見せられるため、作品の魅力が伝わりやすいです。その際にはどのような部分が大変で、どのような工夫をしたのかなども説明に加えましょう。自分で作っている作業風景を伝える方法としては、プログラミングを作っているときの様子を写真撮影して、レポートにスクリーンショットなどとともに貼りつけるとイメージしやすくなります。

4-3.プログラミング自由研究のまとめ方

プログラミングの自由研究では、作品だけでなく「どのように作ったか」を整理してまとめることが大切です。例えば、「研究テーマ」「研究の目的」「作り方」「工夫した点」「改善したこと」「感想」といった項目に分けると、内容が伝わりやすくなります。
さらに、「最初はうまく動かなかったが、ここを直した」など、試行錯誤した過程も書くと、考えながら取り組んだことが伝わります。スクリーンショットや写真を入れると、作品の内容をよりわかりやすく説明できるでしょう。

５.プログラミングの自由研究で子どもの創作意欲を刺激しよう

プログラミングを自由研究にすると子どもがプログラミングに興味を持つきっかけになり、将来の選択肢が広がります。「プログラミング教育 HALLO」では、「やる気スイッチグループ」のメソッドをもとにした個別最適レッスンやオリジナル教材「Playgram」を活用してレベルアップすることが可能です。オリジナル作品を作成し、そのまま自由研究として提出もできます。無料体験もできますので、まずは気軽にお問い合わせください。

執筆者：プログラミング教育 HALLOコラム編集部