理科がもっとおもしろくなる Scratchで科学実験

スクラッチを理科の実験や観察に使っておもしろ科学体験！

内容

「子供の科学★ミライクリエイティブシリーズ」第３弾は、Scratchを使っておもしろ科学実験にチャレンジ！

初心者向けプログラミング言語の定番「Scratch（スクラッチ）」。
小学生が自分のアイデアでゲームやアニメーションなどを自由につくれることで人気です。
プログラミング必修化にともない、小中学校の授業でも多く使われています。
このスクラッチを理科の実験や観察に使うと、もっとわくわくおもしろい科学体験ができます！
たとえば、観察した植物を自分だけの図鑑にまとめたいと思ったら、撮影した植物の画像を読み込んで種類をコンピューターに分類してもらったり、ものの加速を調べる実験をするとき、つくったクルマにセンサーを載せて実際の速度の変化を計測し、グラフにしてパソコンに表示させたりすることが可能になるのです。

本書では、このような科学実験にプログラミングを活用する方法を紹介。
実験や観察の材料の準備から、装置のつくり方、スクラッチでのプログラミングの方法、実験の手順までわかりやすくまとめています。
小中学校で学ぶ理科・科学の単元を幅広くカバーしており、どの実験からやってもOK。夏休みの自由研究にも最適です。

Part１はスクラッチだけでお手軽にできる実験を中心に、Part２では教育用マイコンボード「micro:bit」のセンサーを使った本格的な実験を紹介。
楽しく科学実験に取り組んでいくうちに、理科の知識やプログラミングスキルが身につくのはもちろん、プログラミングがどのように世の中に活用されているのかを実感しながら学んでいくことができます。

《Scratch内のカメラ機能使用廃止について》
Scratchの開発元（Scratch Foundation）の方針により、2021年5月14日からScratch内の「カメラ」機能が使えなくなりました。
このため、コスチュームや背景をScratch内の「カメラ」メニューを使ってつくることができません。
その代わり、デジタルカメラやパソコンのカメラアプリなどで写真を撮って、その画像ファイルをScratchに入れれば、本書の実験はすべてそのまま実施できます。
詳細は子供の科学のWEBサイト「コカネット」にある本書の特設サイトにてご確認ください。

【特設サイト】https://www.kodomonokagaku.com/scratch_science/

著者紹介

横川耕二（ヨコカワコウジ）

1996年より企業向け情報システム開発、ソフトウェア技術者教育、電子デバイスの試作などを行う。
IPA未踏ソフトウェア創造事業としてアラン・ケイ博士の元で子供向けプログラミング環境を開発。
多摩美術大学研究員として市民のための情報表現ツールを開発。
NHK Eテレ「Why!?プログラミング」のScratchプログラム作成に協力。
現在もシステム開発の仕事を請けながら、プログラミングや電子工作の教育活動を行っている。
日本デザイン学会員、情報処理学会員、日本認知科学会員所属。
講師履歴として、青山学院大学非常勤講師、武蔵大学非常勤講師、明星大学非常勤講師、東京藝術大学非常勤講師。

横山正（ヨコヤマタダシ）

1947年東京生まれ。東京学芸大学大学院修士課程修了。
同附属小金井小学校副校長を経て2007年3月まで東京都杉並区立和田小学校校長。
文部省達成度調査委員・指導資料作成協力者委員・学習指導要領作成協力者委員、東京書籍版の理科教科書の編集委員などを通して、日本の小学校理科学習の指針づくりに関わってきた。
編著書は多数。ポプラディア情報館「理科の実験・観察」の生物・地球・天体編と物質とエネルギー編の２巻の執筆・監修を行った。
現在は法務省人権擁護委員、（公財）豊島修練会事務局長、成美教育文化会館館長などの仕事の合間をみて、都内各小学校の研究・研修活動の支援に携わっている。

阿部和広（アベカズヒロ）

1987年より一貫してオブジェクト指向言語Smalltalkの研究開発に従事。
Smalltalkの開発者であるアラン・ケイ博士の指導を受ける。Squeak EtoysとScratchの日本語版を担当。
子供と教員向け講習会を多数開催。OLPC($100 laptop)計画にも参加。
著書に「小学生からはじめるわくわくプログラミング」(日経BP社)など。
NHK Eテレ「Why!?プログラミング」プログラミング監修、出演(アベ先生)。
現在、青山学院大学大学院社会情報学研究科特任教授、放送大学客員教授。
2003年度IPA認定スーパークリエータ。元文部科学省プログラミング学習に関する調査研究委員。

ここだけの話

選ばれし実験たち

この本では、全部で17種類の実験や観測を紹介しています。

実はこの実験に決まるまで、著者の横川さんはどのようにしていたのかを伺いました。

最初は40個ほどのアイディアを思いついて、そのうち30個の実験を試してみたそうです。そのうえで17個を採用しました。

その決め手となったのは、結果がただ楽しいだけではなく、理科として意味があることが大前提です。

そのうえで、実験手順が比較的簡単なこと、実験や、工作の材料が入手しやすいこと、プログラムがわかりやすいかどうかを考えたり、難しそうだなと思うところは、簡単にできるように工夫をしたそうです。

例えば、「振り子が往復する時間を測ろう」ではmicro:bitの光センサーを使った実験をしています。でも、最初は磁気センサーを使った実験装置をつくったそうです。しくみとしては、重りとして振り子に付けた磁石を使い、micro:bitで磁気の強さを測るというもの。しかし、振り子の通過を安定して検出できる結果がでませんでした。

そこで、光センサーを使い、懐中電灯からの光がさえぎられるかどうかで、振り子の通過を検出できるしくみに変えたとのことです。

思いついたアイディアが、本当にその通りに出来るかどうかを試してみることはとても大切です。また意外な発見や、別のいい方法を思いつくかもしれません。

みなさんもぜひ、失敗をおそれず、思いついたアイディアを試してみてください！

書籍情報

商品名理科がもっとおもしろくなる Scratchで科学実験

商品名（カナ）リカガモットオモシロクナルスクラッチデカガクジッケン

シリーズ名子供の科学★ミライクリエイティブ

著者名横川耕二

監修者名横山正

監修者名阿部和広

編集者名子供の科学

判型 B5

ページ数 160

Part１　Scratchでプログラミング実験・観測しよう！
Scratchの使い方／ばねで重さを量ってみよう／カビの広がり方を観察しよう／刺激への反応時間を測ろう／観察記録をつけよう／分類図鑑をつくろう／関節パズルをつくろう／大きさを比べる図鑑をつくろう／セロハンで湿度計をつくろう／音の干渉を観測しよう／気象データの変化を見てみよう

Part２　micro:bitを使って実験や計測をしよう！
micro:bitの使い方／日照時間を測ろう／熱の伝わり方を調べよう／電気を通すものを見つけよう／車の加速度を調べよう／振り子が往復する時間を計ろう／月を観測しよう／風向と風速を測ろう

お詫びと訂正