1. プログラミングを始めよう!

みなさん、プログラミングの世界へようこそ!この章では、プログラミングの基礎を学び、実際にPythonでコードを書いていきます。難しく考える必要はありません。一緒に楽しみながら学んでいきましょう。

1.1 プログラミングって何?身近な例で考える

プログラミングは、コンピュータに「やってほしいこと」を伝える方法です。例えば:

  • スマートフォンのアラーム設定は「決まった時間に音を鳴らす」という指示
  • 家の電子レンジは「設定した時間だけ温める」という指示
  • ゲームのキャラクターは「上ボタンを押したら上に移動する」という指示

つまり、私たちの身の回りには、すでにたくさんのプログラムが存在しているんです!

人間の言葉とコンピュータの言葉

人間同士なら「おはよう」と言えば伝わりますが、コンピュータは特別な言葉(プログラミング言語)で指示を出す必要があります。でも心配いりません。基本的な文法さえ覚えれば、誰でも書けるようになります。

1.2 高校生が学ぶ言語として Python を選ぶ理由

Pythonは、世界中で人気の高いプログラミング言語です。高校生の最初の言語としてPythonを選ぶ理由は以下の通りです:

  1. 読みやすい・書きやすい

    • 英語に近い簡単な命令文で書ける
    • 余計な記号が少なく、シンプル
  2. 幅広い用途

    • データ分析や統計処理(数学の応用に最適!)
    • AI(人工知能)や機械学習
    • Webサイトの作成
    • ゲーム開発
  3. 充実した学習環境

    • 無料で使える
    • 日本語の教材が豊富
    • エラーメッセージが分かりやすい
  4. 将来性

    • 大学での研究でよく使用される
    • IT企業での採用実績が多い
    • 情報入試でも扱われる

1.3 ブラウザで簡単に実行&共有!Google Colab の使い方

Google Colabは、特別なソフトをインストールしなくても、ブラウザ上でPythonを実行できる便利なツールです。

Google Colabの始め方

  1. Googleアカウントにログインする
  2. ブラウザで「Google Colab」を検索
  3. 「新しいノートブック」をクリック

基本的な使い方

  • コードセルに命令を入力
  • 実行ボタン(再生マーク)をクリック、または「Shift + Enter」
  • 結果が下に表示される
  • ノートブックは自動で保存
  • 友達とURLで共有可能

1.4 print 関数で文字や数字を表示してみる

いよいよ最初のプログラミングです!まずはprint関数を使って、文字や数字を表示してみましょう。

print 関数で文字や数字を表示する

# 文字を表示する
print("Hello, World!")  # Hello, World! と表示されます
print("私の名前は太郎です")  # 日本語もOK!

# 数字を表示する
print(42)  # 42 と表示されます

printのルール

  • 文字列は「"」(ダブルクォート)か「'」(シングルクォート)で囲む
  • 数字はそのまま書く
  • カンマで区切って複数の値を表示できる

print 関数で文字や数字を表示する

print("私の年齢は", 16, "歳です")

1.5 四則演算とそれ以外のいろいろな計算

Pythonは電卓としても使えます。基本的な計算をマスターしましょう。

四則演算とそれ以外のいろいろな計算

# 基本的な四則演算
print(5 + 3)  # 足し算: 8
print(5 - 3)  # 引き算: 2
print(5 * 3)  # 掛け算: 15
print(5 / 3)  # 割り算: 1.6666...

# その他の計算
print(5 ** 2)  # べき乗(5の2乗): 25
print(10 % 3)  # 余りを求める: 1
print(10 // 3) # 整数の商を求める: 3

計算の優先順位

数学と同じように、掛け算・割り算は足し算・引き算より先に計算されます。

計算の優先順位

print(2 + 3 * 4)  # 14 (3*4=12 が先に計算される)
print((2 + 3) * 4)  # 20 (カッコ内が先に計算される)

1.6 コメントを書いてコードを読みやすくする

コメントは、プログラムの説明を書く場所です。コードを理解しやすくする大切な要素です。

コメントを書いてコードを読みやすくする

# これは1行コメントです
print("Hello")  # 行の途中にも書けます

'''
これは
複数行の
コメントです
'''

良いコメントの書き方

  • 何をしているのか分かりやすく説明する
  • 難しい処理の理由を書く
  • あとで見返したときに分かるようにする
  • 日本語で書いてOK!

1.7 プログラムを実行する流れを理解しよう

プログラムは基本的に上から順番に実行されます。

プログラムを実行する流れを理解しよう

# 1番目に実行
print("おはよう!")

# 2番目に実行
print("今日も頑張ろう!")

# 3番目に実行
print("計算をします")
print(3 * 4)

プログラムの実行の特徴

  1. 一行ずつ順番に実行される
  2. エラーが起きた行で停止する
  3. コメントは実行されない
  4. 空行は無視される

課題 1. 自分の名前や好きなものを表示する自己紹介プログラム

実際に自己紹介プログラムを作ってみましょう!

自己紹介プログラムの例

# 自己紹介プログラムの例
print("━━━ 自己紹介 ━━━")
print("名前:山田太郎")
print("年齢:16歳")
print("好きな教科:数学、情報")
print("趣味:バスケットボール")

チャレンジ!

  • 自分の情報に書き換えてみよう
  • 好きな食べ物や将来の夢なども追加してみよう
  • 区切り線を別の文字に変えてみよう

課題 2. 表示メッセージを変えたり、計算結果を表示したりして試してみる

学んだことを組み合わせて、オリジナルのプログラムを作ってみましょう!

1日の予定を計算するプログラム

# 1日の予定を計算するプログラム
print("━━━ 1日の予定時間 ━━━")
print("学校:", 6, "時間")
print("部活:", 2, "時間")
print("勉強:", 3, "時間")
print("━━━━━━━━━━━━━━━")
print("合計時間:", 6 + 2 + 3, "時間")

チャレンジ!

  • 自分の1日の予定を入れてみよう
  • 睡眠時間を追加して24時間から引いてみよう
  • 1週間の予定を計算してみよう

まとめ

この章では、プログラミングの基本と、Pythonでの最初の一歩を学びました。 難しく感じることもあるかもしれませんが、少しずつ慣れていきましょう。 プログラミングの世界には、まだまだ面白いことがたくさん待っています!

次の章では、変数について学んでいきます。データを保存して、もっと複雑な処理ができるようになりますよ!