はじめに
「プログラミングって、なんだか難しそう」
そう感じている中学生は多いのではないでしょうか。
アルファベットの命令がずらっと並ぶ画面を想像して、身構えてしまう人もいるかもしれませんね。
でも、安心してください。
どんなに複雑なゲームもアプリも、実は「順次・分岐・反復」というたった3つの基本構造の組み合わせでできているんです。
この記事では、中学技術の情報分野で学ぶプログラミングの基本を、フローチャートの読み方・書き方と一緒にわかりやすく解説します。
定期テストによく出る記号の意味や、例題の考え方も紹介しますので、予習・復習・テスト対策にぴったりですよ。
同じ内容を動画でも解説していますので、記事の最後からぜひご覧くださいね。
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3つの基本構造
どんなに複雑なプログラムも、分解していくと「順次・分岐・反復」という3つの基本構造の組み合わせでできています。
この3つと、フローチャートの記号さえ押さえれば、プログラムの流れは必ず読めるようになります。
まずは全体像をチェックリストで確認しましょう。
- 順次：書かれた命令を上から順番に実行する、いちばん基本の流れです。
- 分岐：「もし〜なら」の条件によって、実行する処理を選びます。
- 反復：決めた条件になるまで、同じ処理をくり返します。
ポイント1：順次処理 ― 上から順番に実行する
最初のポイントは、すべての土台になる順次処理です。
プログラムは上から下へ、書かれた順番どおりに流れる。これが大原則です。
順次処理のポイントを紹介します
順次処理は「上から順番に」が絶対のルール
順次処理とは、書かれた命令を上から順番に、一つずつ実行していく流れのことです。
コンピュータは自分で判断して順番を入れかえることはありません。
人間が書いたとおりの順番で、正確に処理を進めていきます。
だからこそ、命令を書く人間の側が「どの順番で実行すれば正しく動くか」をしっかり考える必要があるんです。
順次処理はすべてのプログラムの土台になる構造で、分岐や反復もこの流れの中に組み込まれていきます。
まずは「プログラムは上から下へ流れる」という大原則を、しっかり頭に入れておきましょう。
身近な手順で考えるとイメージできる
順次処理は、料理のレシピをイメージすると理解しやすくなります。
例えばカップ麺を作るときは、ふたを開ける、お湯を注ぐ、3分待つ、という順番で進めますよね。
もしお湯を注ぐ前に3分待っても、麺は永遠に完成しません。
手順そのものは全部知っていても、順番をまちがえると正しい結果にならない。
これが順次処理の大切な考え方です。
授業では、朝の支度や掃除の手順など、身近な行動を順番に書き出してみるのもおすすめです。
自分の生活がすでにアルゴリズムでできていると気づけると、ぐっと親しみがわきますよ。
フローチャートでは一本道になる
フローチャートで順次処理を表すと、上から下へまっすぐ進む一本道の図になります。
使う記号は、始めと終わりを表す角丸の「端子」と、実行する内容を書く長方形の「処理」、そしてそれらをつなぐ矢印です。
テストでは「記号の名前と意味」がそのまま問われることが多いので、形と役割をセットで覚えておきましょう。
書くときのコツは、一つの長方形に一つの動作だけを書くことです。
「お湯を注いで3分待つ」とまとめず、「お湯を注ぐ」「3分待つ」と分けて書くと、流れが正確に伝わる図になりますよ。
- 上から順番に実行：コンピュータは書かれた順番どおりに処理を進めます。
- 順番に意味がある：入れかえると正しい結果にならないことがあります。
- 記号は端子と処理：角丸が始めと終わり、長方形が処理を表します。
ポイント2：分岐処理 ― 条件で処理を選ぶ
2つ目のポイントは分岐処理です。
「もし〜なら」の形で条件を考えるのがコツですよ。
分岐処理のポイントを紹介します
「もし〜なら」で処理を選ぶのが分岐
分岐処理とは、条件に合うかどうかによって、次に実行する処理を選ぶ流れのことです。
「もし雨が降っていたら傘を持っていく、降っていなければそのまま出かける」のように、「もし〜なら」の形で考えるのがポイントです。
私たちは毎日たくさんの分岐を無意識にこなしていますが、コンピュータは条件をはっきり示してあげないと判断できません。
「暑かったら」ではなく「気温が30度以上なら」のように、数字で条件を書くのがプログラミングらしい考え方です。
この「条件を正確に言葉にする力」が、分岐を学ぶいちばんの価値なんですよ。
ひし形の記号で「はい」と「いいえ」に分かれる
フローチャートで分岐を表すのが、ひし形の「判断」記号です。
ひし形の中に条件を書き、条件に合えば「はい」の矢印へ、合わなければ「いいえ」の矢印へ進みます。
図の中でひし形を見つけたら、そこで道が2つに分かれるサインだと考えてください。
テストでフローチャートを読む問題が出たら、まずひし形を探して、条件と2本の矢印の行き先を確認するのが近道です。
矢印には必ず「はい」「いいえ」のラベルが付くので、自分で書く問題のときも忘れずに書き添えましょう。
ここを落とすと減点されやすいので要注意ですよ。
例題で読み方を確かめよう
例題で確認してみましょう。
「気温が30度以上なら冷房をつける、そうでなければ送風にする」という動きをフローチャートにします。
まず端子の「始め」から矢印を下ろし、ひし形に「気温30度以上?」と条件を書きます。
「はい」の矢印の先に「冷房をつける」、「いいえ」の先に「送風にする」の長方形を置き、最後に2本の流れを合流させて「終わり」の端子につなげば完成です。
エアコンや自動販売機など、身の回りの機械はこうした判断を休まずくり返しています。
機械の気持ちになって流れを追うと、分岐がぐっと身近になりますよ。
- ひし形は判断の記号：中に条件を書き、はいといいえで道が分かれます。
- 条件は数字で明確に：「気温30度以上」のように誰でも判断できる形にします。
- ラベルを忘れない：矢印には「はい」「いいえ」を必ず書き添えます。
ポイント3：反復処理 ― 条件までくり返す
3つ目のポイントは反復処理です。
単純なくり返しを正確に何万回でもこなせるのが、コンピュータの最大の強みです。
反復処理のポイントを紹介します
同じ処理をくり返すから機械は強い
反復処理とは、決めた条件になるまで同じ処理を何度もくり返す流れのことで、ループとも呼ばれます。
信号機は青・黄・赤の切りかえを一日中くり返していますし、ロボット掃除機は「進む、壁に当たったら向きを変える」という処理をくり返して部屋中を掃除します。
人間なら飽きたり疲れたりする単純作業を、何万回でも正確にこなせるのがコンピュータの強みです。
その強みを引き出すのが反復処理なんですね。
「同じ作業のくり返しを見つけたら反復でまとめる」という発想は、プログラミング的思考の核になる考え方ですよ。
終わる条件を決めないと止まらない
反復処理でいちばん大切なのは、「いつ終わるか」という条件を必ず決めることです。
終わる条件のない反復を作ると、プログラムは永遠に止まらなくなってしまいます。
これは無限ループと呼ばれ、プログラミングの代表的な失敗例として知られています。
フローチャートでは、処理のあとにひし形の判断を置き、条件を満たしていなければ矢印を上へ戻し、満たしたら下の「終わり」へ進む形で表します。
矢印がぐるっと戻る形を見つけたら反復のサインです。
図を書くときは、戻る矢印の向きと終了条件の書き忘れに注意しましょう。
- 条件までくり返す：同じ処理を何度でも正確に実行できます。
- 終了条件が必須：条件がないと無限ループになって止まりません。
- 戻る矢印が目印：フローチャートでは矢印が上へ戻る形になります。
分岐と組み合わせれば動きが読める
最後に、反復と分岐を組み合わせた例題に挑戦してみましょう。
「音を10回鳴らして終わる」という動きを考えます。
鳴らした回数を数えながら、「10回鳴らしたか?」というひし形の判断を置き、「いいえ」なら矢印を戻してもう一度鳴らし、「はい」なら終わりへ進みます。
迷路を進むロボットも同じで、「ゴールに着いたか?」を判断しながら移動をくり返しているんです。
どんなに複雑に見える機械の動きも、順次・分岐・反復の組み合わせに分解すれば必ず読み解けます。
この見方こそが、プログラミング学習のゴールなんですよ。
おわりに
今回は、プログラミングの基本となる「順次・分岐・反復」の3つの基本構造と、フローチャートの読み方・書き方を解説しました。
順次は上から順番に、分岐は条件で選び、反復は条件になるまでくり返す。
そして記号は、端子・処理・判断の3つを押さえれば大丈夫です。
身の回りの機械の動きを「これは分岐かな、反復かな」と考えてみると、学んだことがどんどんつながっていきますよ。
テスト前には、例題のフローチャートを自分の手で書き直してみるのがおすすめです。
ご視聴ありがとうございました。
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