プログラムが分からないときは処理をひとつひとつ順を追って再現してみよう（手動でステップ実行の話）

みなさん、こんにちは。
埼玉県さいたま市浦和区にあるロボット・プログラミング教室「ロボ団北浦和校」です。

最近までの猛暑も一段落し、雲の形や虫の声が秋の到来を告げ始めています。
季節は流れ、変わりゆくということで（？）、ロボ団北浦和校では９月からは気分一新し、近鉄さんとのコラボ企画で体験会を行っています。

今回の体験会は夏にはなかった課題があります。
それはプログラミングの部分に待機ブロックやループブロックというループ処理を行うことです。

具体的にはカラーセンサーで一定の色を読み込むまで処理を続けたり、超音波センサーで一定の距離になるまで処理を続けることなどです。
たとえばカラーセンサーの赤色を検知したら止まるプログラムで考えてみましょう。
ビジュアルブロックで例を出せば以下のようになります。

マインドストーム　EV3　サンプルプログラム（カラーセンサーが赤色を検知するまで進むプログラム）

ブロックが３つあるのでそれを順に説明しましょう。
まず１番目と２番目のブロックが赤色になるまで進むというもので、３番目のブロックがブレーキをかける命令です。
そして１番目と２番目がループ処理を行っている部分です。

さて１番目のＭモーターがオンの部分だけで実行すると、わずかにピクっと１ミリほど動くだけです。
当然ながら、これだけでは期待した動きにはなってくれません。
ですから２番目の待機ブロック（またはループブロック）と組み合わせることで、「赤色になるまで進む」という処理を実現しています。

ただし小学生ですと、まだその因果関係が理解できないことも少なくありません。
先生に言われた通り作ってみてロボットを動かすことはできたもののどうしてそうなるかが見えてこないときもあります。でもそれは小学生ですから無理からぬ話です。

このようなときは少し面倒に思えても、処理をひとつひとつ順を追って子供たち自身で再現させてあげると理解できるようになります。
いわば手動でステップ実行をしてみるものですが、例で言えば次のようになります。

　実際に行われる処理

　　手順１　ピクッと動く（１ミリ進む）
　　手順２　カラーセンサーの色は白（赤なら手順３へ、それ以外なら手順１へ戻る）
　　手順１　ピクッと動く（１ミリ進む）
　　手順２　カラーセンサーの色は白（赤なら手順３へ、それ以外なら手順１へ戻る）
　　手順１　ピクッと動く（１ミリ進む）
　　手順２　カラーセンサーの色は白（赤なら手順３へ、それ以外なら手順１へ戻る）
　　　・・・
　　　（以後、赤になるまでくりかえす）
　　　・・・
　　手順３　（カラーセンサーが赤になったので）止まる

なお、こうした１ステップごとの検証時にはフローチャートやPADなどの処理の流れを示す図を併用してもよいでしょう。
いずれにしてもブラックボックス化して理解できていない部分を細かく切り分け、それを具体的に逐次的に見せてあげることで理解を促すというものです。またパソコン上のポートビューからも値をみることができるのでパートナーと協力して確認するのもよいと思います。

ただ体験会では子供たちは初めてパソコンを使う子も多くポートビューの見方には慣れていません。
そこでデモ用のロボットには以下のようにプログラムを改変して、表示モニター上に各センサーの値を表示させてあげてもよいかなと感じています。