プログラミングが使われているものは？　身近な例や身に付くスキルをご紹介！

1.そもそもプログラミングとは？

プログラミングとは、コンピューターやデジタルデバイスが実行するための指示を記述することです。より分かりやすくいうなら、コンピューターをどのように動かしたいのかを専用の言語で指示をする作業です。この専用の言語をプログラミング言語と呼びます。

プログラミングとプログラムは混同されやすいので注意が必要です。プログラムは、コンピューターを動かすための一連の流れのことを指し、プログラミングによって記述された、コンピューターに対する指示を順番にまとめたものです。私たちが使っているコンピューターはこのプログラムがあらかじめ組み込まれているので、誰でも使えるというわけです。

1-1.日本で一番使われているプログラミング言語は？

日本で多く使われているプログラミング言語は分野によってさまざまですが、主なものとしてはJavaやJavaScript、Python、C言語、C++、PHPなどが挙げられます。これらの言語はアプリ開発やWebサイト制作、データ分析、AI開発、ゲーム開発など、それぞれの分野で強みを持っており、システムやアプリケーションによって使い分けられています。近年では、AI開発やデータ分析が発展していることもあり、Pythonの利用が急速に拡大しています。また、Webサイト制作ではJavaScriptが多用されています。

2.プログラミングが使われている身近な例

それでは、プログラミングは具体的にどのような場面で使用されているのでしょうか。身近な例をいくつか紹介します。

2-1.パソコン・スマートフォンなどのデバイス

デジタル化が進んできた現在では、パソコンやスマートフォン、タブレットは生活の一部となりました。これらのデジタルデバイスを動かすにもプログラミングが欠かせません。たとえば、文字を打ち込むとその文字が画面に表示されますが、これはプログラミングされた命令が実行されているからです。文字表示だけでなく、アプリにはJavaやSwift、Kotlin、C#、Objective-Cといったプログラミング言語が使われます。パソコンやスマートフォンが機能するのは、これらのプログラミング言語によってアプリがプログラムされているからです。

2-2.Webサイト

普段何気なく見ているWebサイトでも、プログラミングが重要な役割を果たしています。Webサイトは、HTMLやCSS、JavaScript、PHP、Python等のプログラミング言語を使って作られます。これらの言語で、Webサイトの文字やデザイン、動きなどを表現するための設計図が作られるのです。また、Webサイトのデータの処理や管理を行うためにもプログラミングが活用されています。そのほか、異なる画面サイズのデバイスでWebサイトが正常に表示されるようにするレスポンシブルデザインにおいても、プログラミングの技術が活用されています。

2-3.エアコン

快適な生活に欠かせないエアコンにもプログラミングが大きく貢献しています。エアコンが温度や湿度、風向き、風量等などを細かく調整できるのは、センサーから受けた情報を基に、プログラミングされた複雑なアルゴリズムによってコンプレッサーやファンの動きが制御されるからです。たとえば、エアコンの温度調整機能は、リモコンからの入力を基に、エアコン本体の温度センサーで室温との差を計算し、コンプレッサーやファンの動作を調整するうことで室温を一定に保ちます。湿度調整においても、エアコン内の湿度センサーからの入力を基に、プログラムが適切な湿度を維持するためにコンプレッサーやファンを制御しているのです。

さらに、最近のエアコンではIoT（Internet of Things）技術を利用し、スマートフォンやスマートスピーカーからリモートで制御することが可能です。これらの機能も、プログラミングによって実現されています。

2-4.冷蔵庫・洗濯機などの家電

冷蔵庫や洗濯機などの家電製品に搭載されているさまざまな機能のほとんどは、プログラミングによるものです。たとえば、冷蔵庫は内部の温度を制御するためにプログラムを使用しています。プログラムはセンサーから入る温度データに基づいて冷却装置の制御を行っているのです。そして、洗濯機の洗浄やすすぎ、脱水などの機能もすべてプログラムによって制御されています。洗濯物の量によって適切な水位や回転数、運転時間など洗濯の効率を高めるための最適な条件を自動的に判断しているのです。これらの家電製品にもエアコンと同じようにIoT技術が利用されているものがあり、スマートフォンやスマートスピーカーからリモート制御できる機種も登場しています。

2-5.スマートスピーカー

スマートスピーカーと普通のスピーカーの最も大きな違いは、スマートスピーカーには音声アシスタント機能が搭載されていることです。スマートスピーカーは、音声認識技術や自然言語処理技術を使用して私たちの声（言葉）を認識し、それに応じたアクションを実行します。たとえば「今日の天気は？」と話しかけると、スマートスピーカーはインターネット上の天気情報を探して音声で教えてくれます。こうした技術は、プログラミングによって実現されています。ほかにも音楽再生やニュースの読み上げ、タイマーの設定、スマートホームデバイスの制御といったさまざまな機能がプログラムによって働いています。さらに、スマートスピーカーのプログラムでは、Wi-Fi接続やBluetooth接続を通じて、対応する家電と連携させ、声で照明やエアコンなどを操作することが可能です。
このようなスマートホームデバイスは、音声による発語を通じて通信し、制御されます。
これらの制御も、すべてプログラムによって実現されています。

2-6.自動車

自動車も、現在ではプログラミングが欠かせないことから、「走るコンピューター」と呼ばれるまでになっています。たとえば、エンジン制御システムがそのひとつです。自動車のエンジンは、燃料の噴射量やエンジン回転数、スロットル開度などに、「エンジン制御ユニット（ECU）」と呼ばれるコンピューターによって制御されています。このECUには、エンジンの性能を最適化するための複雑なアルゴリズムがプログラムされています。

プログラミングが活用されているのは、エンジン制御システムだけではありません。現代の自動車には、音楽再生やナビゲーション、車両情報表示など行うエンターテインメントシステムが搭載されています。このシステムにも、プログラムされたソフトウェアが使用されています。そのほか、自動運転システムや安全性システム、車両診断システムもプログラミングによって実現しているシステムです。

2-7.ゲーム

ゲームの世界でプログラミングは無くてはならない存在です。ゲームを制作する時のグラフィックスや音声、ユーザーインターフェイス、ネットワーキングといったゲームエンジンの開発には、プログラミングが欠かせません。また、ゲームのルールやキャラクターの動きなども、すべてプログラミングによって細かく決められ、プログラムによって制御されます。敵の動きやプレイヤーの行動等も、ゲームロジックとしてプログラムされています。 そのほか、ゲームの開発をするためにはエディターやデバッグツール、プロファイラーといったツールが必要です。これらのツールにもプログラミングによって開発されています。さらに、オンラインゲームではゲームサーバーが必要になります。ゲームサーバーがゲームの状態を同期し、プレイヤー間での通信を可能にするためには、プログラミングの技術が不可欠です。

2-8.自動販売機

街でよく見かける自動販売機においても、プログラミングが活用されています。たとえば、商品の管理がそのひとつです。多くの場合、自動販売機には複数の種類の商品が格納されています。この中のどの商品が何時に売れたかがプログラムによって記録されているのです。そして在庫が減ってきたら自動的に発注するなど、スムーズな商品管理を実現しています。

また、現金だけでなくICカードやクレジットカードが利用できる自動販売機を見たことがある人も多いでしょう。これらのキャッシュレス決済システムも、プログラミングによって実現されています。さらに、商品の情報や価格、操作方法などを表示するディスプレイや音声案内にも同様にプログラミングが利用されています。

2-9.自動改札機

駅の改札機で乗客はICカードをタッチしたり乗車券を投入したりしますが、そこにもプログラミングが活用されています。自動改札機には乗車券やICカードなどの情報を読み取るカードリーダープログラムが組み込まれており、乗車券やICカードの有効性チェックを行っています。改札の開閉機能と連動させることで、有効期限が切れているカードや乗車券を使った場合には自動的に通過を拒否することもできます。また、自動改札機では改札を通過する乗客の情報を集計し、運賃収入や乗客数などのデータを蓄積します。こうして集計されたデータは駅の運営やサービス改善に役立てられます。

2-10.お店のレジ

お店で物を買う場合にはレジを通さなければなりません。このレジの中にもさまざまなプログラムが組み込まれています。たとえば、商品のバーコード読み取り機能がその主な機能として挙げられます。商品のバーコードを読み取って、商品名や価格、在庫数等の情報を取得できるのは、そのようにレジがプログラミングされているからです。また、プログラムはお金の計算のためにも使われています。お客様からお金を受け取った後にお釣りを計算する処理も、プログラムによって行われます。そのほか、レシートの印刷もプログラムによるものです。

2-11.その他

ここまで紹介してきたもの以外にも、私たちの生活の中でプログラミングが活用されているものはまだまだたくさんあります。
私たちが日常生活でよく使うものならば、銀行ATM、テレビのインターネット接続や録画機能、炊飯器の炊飯モードの選択や予約炊飯、エレベーターの階数制御や安全装置など、多くの身近なものにプログラミングが活用されています。
また、私たちの生活を守るものとしては、ショッピングセンターや町中にある監視カメラの映像解析や追尾機能、地表の振動を検知して即時に警報や情報を発信する地震速報システムなど、ありとあらゆるものにプログラミングが活用されています。
プログラミングとは、生活を快適にするだけでなく生活を守るものとしてもなくてはならないものなのです。

3.子どものころからプログラミングを学ぶことのメリット

小学校でのプログラミング教育が必修化されたことに対して、「本当に子どもに必要なのだろうか」「まだ早いのでは？」と不安や疑問を抱く保護者の方もいらっしゃるかもしれません。しかし、子どものうちからプログラミングに触れ、その考え方を身につけることは、これからの時代を生きていくうえで大きな力となります。
プログラミングを通して得られるものは、単に技術的な知識だけではありません。論理的に考える力や問題解決能力、創造力、さらには粘り強く取り組む姿勢など、人生のさまざまな場面で活きる力が育まれるのです。
それでは、子どもたちがプログラミングを学ぶことによって得られる具体的なメリットについて、もう少し詳しく見ていきましょう。

3-1.コンピューターリテラシーが身につく

コンピューターリテラシーとは、コンピューターやインターネットなどの技術を理解して適切に活用できる能力のことを言います。プログラミングを学ぶことで、コンピューターやインターネットの仕組みを理解し、活用する方法を身につけていくことができます。
コンピューターリテラシーを身につけることは、プログラミングを身につけられるだけでなく、情報収集能力や情報発信能力のアップにも役立ちます。また、コンピューターウイルスやサイバー攻撃などの危険性を理解することでセキュリティー意識も高められ、トラブルが発生したときにその原因と解決策を論理的に考える問題解決能力も高められます。

コンピューターリテラシーは、今後さらに進化していくデジタル社会の人々に必要不可欠な素養です。コンピューターをルーチンな道具から、創造的に活用する生活を築く手段としていくうえで、その仕組みを理解するための基本的な土台となっていく能力なのです。

3-2.IT技術への抵抗が少なくなる

スマートフォンやパソコン、インターネットなどのIT技術や製品は、今や生活に欠かすことができないものとなっています。今後もこの流れは加速し、ますますデジタル化が進んでいくことが予想されます。そのような中でIT技術への抵抗感があると、生活のさまざまな場面で不便を感じてしまうことになります。そこで、プログラミングを学び、IT技術を積極的に活用できるようになることで、ITへの抵抗感を解消し、生活の利便性と満足感を高めることが推奨されるのです。
子どもにとっても、これから成長していく過程で新しいIT技術がどんどん生み出されてきます。そうした時代の流れについていくためにも、プログラミングを子どものころから学び、IT技術に慣れ親しんでおくことが大切です。

3-3.学習の効率がアップする

プログラミング学習は、コードを書くだけではありません。プログラミング学習の基本は物事を順序立てて考えることにあり、この思考法はほかの教科にも役立てられます。また、プログラミングではエラーが発生した場合に原因を特定して修正することが求められます。これにより、諦めずに問題に取り組む集中力や忍耐力が身についていきます。

こうしてプログラミングを通して身についた能力が、他の学習効率をも向上させることが期待されます。学習意欲アップも期待できることから、近い将来の高校や大学受験だけでなく、その先の職業人となった後にも、仕事への取り組み方に良い影響が表れてくることでしょう。

3-4.将来の選択肢が広がる

今後IT技術が進化していくことによって、プログラミングスキルはさまざまな分野で必要とされるものになります。そのため、子どもが社会に出たときに、この分野でさまざまな選択肢が与えられることでしょう。
たとえば、プログラマーやエンジニア、Webデザイナー、ゲームクリエイターなどの専門職にはプログラミングスキルが欠かせませんし、IT分野だけでなく、マーケティングや企画、デザインなどにプログラミングスキルを活かして業務効率化を図るとか、新しいサービスを開発するとか、可能性はさまざまな方向に大きく広がります。

子どもの身についたプログラミング能力は、将来どのような道を選んでも、活躍の場を広げるための強力な武器となります。

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4.プログラミングの学習で身につくスキル

プログラミング学習という言葉には、プログラミング言語を覚えたりコードを書いたりするイメージがあります。しかし、その過程の中で、それだけでないさまざまなスキルも身についていきます。どのようなものがあるのか見てみましょう。

4-1.問題解決能力

プログラミングは、課題を小さなステップに分解し、それぞれの解決方法を考えて組み立てていきます。たとえば、プログラミングでゲームを作る場合、最初に書いたコードですべてうまくいくとは限りません。プログラムがエラーを起こした場合、どこのコードに問題があるのか、小さなブロックに分けて原因を特定して修正することを繰り返していきます。このプロセスを繰り返していくことで、問題の本質を見極めて最善の解決策を導き出せるようになっていきます。
この問題解決能力はプログラミングだけに活かせる能力ではなく、問題の本質を見極める力が養われることで、どのような職業に就いても活かせるスキルとなります。

4-2.論理的思考力

プログラミングでは、コンピューターに実行させたい処理を順序立ててコードで記述する必要があります。そのため、それぞれのコードの関係性を整理して論理的に考える力が自然に身につきます。
プログラミングでは意図した通りに動作しないことがよくあり、その原因がどこにあるのかを論理的に分析してエラーを修正していきます。この修正のときに仮説を立てて検証を繰り返すことで論理的な思考が養われていきます。
論理的思考力はプログラミングだけでなく、たとえば文章を書くときに論理的に構成を組み立ててわかりやすく伝えられるなど、ほかの学習や日常生活でも役立つスキルになります。

4-3.プログラミング的思考力

プログラミング的思考力とは、問題を論理的に分解して筋道を立てて解決する考え方を言います。論理的思考力と似ていますが、論理的思考力が、なぜそうなるのかを矛盾なく説明して正しい結論に導く力であるのに対し、プログラミング的思考力は、どのようにすれば実践的に問題を解決できるかという具体的で現実的な手順を考える力になります。
たとえば、ある課題をクリアするために、どのような手順を踏んで、どのような条件が必要かを考えます。そうして効率よく解決策を見つけ出していきます。このような考え方は、さまざまな計画を立てることにも役立ちます。

3.プログラミングができることで就ける職業

日常のさまざまな場面で使われているプログラミングの技術ですから、これを身につけることでさまざまな職業に就けるチャンスが広がります。ここからは、どのような職業でプログラミングが使われているのか、詳しく解説します。

5-1.エンジニア

まず挙げられるのは、エンジニアです。エンジニアにはさまざまな種類があり、その役割も多岐にわたります。

たとえば、システム開発ならシステムエンジニア、アプリケーションエンジニアなどがあります。システムエンジニアは、社内やクライアントの要望をヒアリングし、ソフトやシステムの設計、開発を行います。アプリケーションエンジニアはスマートフォンやWebブラウザ、基幹システムなどのシステム内で使われるアプリケーションの設計から開発、テストにまで携わるエンジニアです。
Web系なら、Webサイトでユーザーが目にする画面のデザインなどを担当するフロントエンドエンジニア、サーバーのシステム開発などを行うバックエンドエンジニアなどがあります。

インフラ系なら、企業や組織のネットワークシステムを設計・構築・運用を行うネットワークエンジニア、サーバーのセキュリティー対策などを行うサーバーエンジニアなどの職業があります。
そのほかにも情報システムを守るセキュリティーエンジニアや人工知能（AI）技術でシステム開発を行うAIエンジニアなど、その種類は細かく分かれます。

5-2.ゲームプログラマー

ゲーム制作はいくつかの役割に分かれています。ゲーム制作には企画者やストーリーなどの執筆者、キャラクターのデザイナーなど多くの人が携わっています。その中でも、ゲームプログラマーはゲーム開発において、プログラミング技術を用いて、ゲームのロジックや動作、グラフィックス、音声、ユーザーインターフェイス、ネットワーク機能などの実装を担当する技術者です。

ゲームプログラマーはゲームシステムを構築したり、企画やシナリオに沿ってキャラクターが意図した動作をしたり、意図したタイミングで音楽が流れるようしたりするためのプログラミングを行います。また、プログラミングをした後は動作テストを行い、不具合の修正やリリース後の機能改善などを行います。

5-3.Webデザイナー・Webディレクター

Webデザイナーは、クライアントの要望をヒアリングしてWebサイトを設計する仕事です。場合によってはコーディングやプログラミングまで行う場合もあります。具体的には、Webサイトやアプリケーションのレイアウト設計やUIデザイン、デザインツールを用いた画像やイラスト、アイコンなどの作成、HTMやCSS、JavaScriptなどを用いたWebデザインの実装などです。

Webディレクターは、Webサイト制作でプロジェクトの進捗管理などを行う仕事です。実際にコーディングすることはないものの、Webデザイナーなどと打ち合わせをするためにプログラミングの知識が必要になります。具体的には、クライアントとの打ち合わせや要件定義、プロジェクトのスケジュールや予算、品質の管理、チームのマネジメントなどを行います。

6.将来的にプログラミングができるようになるには？

それでは、子どもがプログラミングを身につけるためにはどうすればよいのでしょうか。最後に、子どものうちからできる学習方法について詳しく紹介します。

6-1.学校でのプログラミング教育

まず挙げられるのは、学校でのプログラミング教育です。日本では、小学校、中学校、高校のそれぞれの段階でプログラミング教育が必修化されました。
小学校では、プログラミング的思考を育成することや、プログラミングを活用して他教科の理解を深めることを目的として、各教科の授業内でプログラミング教育が取り入れられています。中学校で行われているのは、プログラミングによる問題解決方法の理解や、簡単なプログラムの作成といった実践的な学習で、主に技術や家庭の授業で行われています。高校では、情報Iの授業でプログラミングを用いた問題解決の実践や情報セキュリティーについて学びます。

ただし、学校教育の目的はあくまでもプログラミング的思考の育成やIT知識の習得です。
そのため、本格的にプログラミング技術を身につけるのであれば、学校外の学習が必要になるでしょう。

6-2.プログラミング学習サイトやアプリの利用

インターネット上には、無料で利用できるプログラミング学習サイトやアプリが複数あります。まずはそれらを試してみるのもよいでしょう。初めてプログラミングに触れるのであれば、「Scratch」のように子どもでも理解しやすいビジュアル言語を使う学習サイトがおすすめです。「Scratch」はMITメディアラボが開発したブロックプログラミング言語で、8歳以上の子どもたちが簡単にコーディングを学べるようになっています。

また、より本格にプログラミングを学びたい場合は、「Progate」のように実際にプログラミングをする際に使用するプログラミング言語を使って学べるサイトがあります。「Progate」は日本のスタートアップ企業であるProgateが運営しているサイトです。初心者から中級者まで幅広いレベルのプログラミング学習コースが用意されており、主にWebアプリケーション開発のスキルを身につけることができます。

6-3.プログラミング教室の利用

Webサイトやアプリを使った自主学習では、周りにプログラミング知識のある人がいないと、分からないところが質問できないため、挫折してしまったりモチベーションが続かなかったりする可能性もあります。そこで、子どもが自主学習が続かなくなってしまった場合は、プログラミング教室に通うというのもひとつの方法です。プログラミング教室では専門知識のある講師が常に相談を聞いてくれて、順を追って学べるようなカリキュラムなども組まれているのでモチベーションを維持しながら学習を進められ、独学だと不安という人におすすめです。

本格的なプログラミングを学ぶなら「プログラミング教育 HALLO」で！

「プログラミング教育 HALLO」では、オリジナル教材「Playgram」を用意しています。ゲーム感覚で進めながら、実用レベルのコーディングまで身につけられるため、子どものプログラミング学習におすすめです。各教室では随時、無料体験授業も実施していますので、ぜひお気軽にお問い合わせいただき、教室の雰囲気や授業内容などを体験してください。

まとめ

プログラミングは、生活のさまざまなものに利用されているとても身近な技術です。その働きは原始的な機械や装置のように直接目で見ることはできませんが、現代生活を便利で豊かにしてくれている生活基盤ともいえるものです。
子どものころからプログラミングに触れて、その考え方を身につけることは、子どもの将来にとって、必ず役立つものとなり、職業の選択肢を広げることにも繋がります。
プログラミングは、独学ではなかなか身につけにくいものでもあるので、子どもが本格的に学びたいと考えたとき、プログラミング教室に通うことも視野に入れてはいかがでしょうか。

執筆者：プログラミング教育HALLOコラム編集部