1.無料ソフトウエア，無料データ，
Scratchプログラミング，Scratchの
キャラクタ
（コンピューターサイエンス）
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金子邦彦
謝辞：この資料では「いらすとや」のイラストを使用している
自己紹介
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金子邦彦 （かねこくにひこ）（福山大学工学部）
【研究領域】
データベース応用，データベース基盤技術，高度データ利用
【実績】
・学術論文等：２７編，査読付き国際会議：７６編，その他講演多数
・教科書等：３
・授業担当経験：のべ２４科目
・科学研究費：のべ１１件 概算のべ数千万円 他大学との共同多数
・共同研究，受託研究など：のべ１０件 概算のべ一億円 国際共同研究
あり
・学部生，大学院生の指導経験多数
人工知能，画像処理，３次元コンピュータグラフィックス（VR含む），
Webシステム，知的システムや社会システムの成功には，
データベースが必要という気持ちで進めている
詳しくはhttp://www.kkaneko.jp/index.html
今回の内容
コンピュータの基礎と情報工学の全体像
•無料ソフトウェアや著作権の基本
•情報工学がゲーム等の身近な技術と結びつくこと
を理解
•Scratchを用いたビジュアルプログラミングで順
次実行・繰り返し・条件分岐の基本概念を体験
•プログラミング的思考の学び．
3
1-1 コンピューターサイエン
スで学ぶこと
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•コンピュータと人間の協働は当たり前のこと．
•コンピュータは，人間の知的能力を増幅できるマ
シン．
•コンピュータは知的な能力を持ち（人工知能），
そして，ネットワーク化され，生活や社会を変革
できる能力を持つ．
•コンピュータはプログラムによって動作．プログ
ラムの作成は創造的な活動．コンピュータの基礎
を学ぶことは楽しく，エキサイティング．
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コンピューターサイエンスで学ぶこと①
①コンピュータで何ができないか
•コンピュータは万能ではない
•計算結果には誤差が生じうる．
•プログラムの誤り（バグ）をコンピュータ自身が
すべて見つけ出すことはできない．
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コンピューターサイエンスで学ぶこと②
②プログラミングの基礎
•プログラミング言語を使って手順を書き，コン
ピュータにその通りの動作をさせる．
•普段使っているパソコンやスマートフォンのアプ
リも，すべてプログラムによって動作している．
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コンピューターサイエンスで学ぶこと③
③情報化社会，人工知能化社会
•コンピュータとネットワークにより，情報の収
集・処理・共有が容易になった
•情報そのものが価値を持つ時代になった．
•人工知能が身近に普及し，社会全体が大きく変化
しつつある．
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1-2 無料ソフトウエア，無料
データ
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デジタルの知的財産
デジタルの知的財産には，あらゆる「表現」が含ま
れる
•ソフトウェア．解説，ニュース，レビュー，ブロ
グなどの文章．
著作権法，特許法などの法律によって保護されてい
る．
作者が許可していない限り，無断で利用することは
できない．
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無料ソフトウエア・無料データの定義と意義
「無料ソフトウェア」「無料データ」は，特定の条
件下で無料で利用できる便利なもの
•なお，無料ソフトウェアには，無償で配布され
るソフトウェア（フリーウェア）と，ソース
コードが公開され自由に利用・改変・再配布で
きるオープンソースソフトウェアがある．
•ソフトウェアやデータを組み合わせることで，や
りたいことができたり，社会を発展させたり，経
験を共有できたりする．人類全体の発展に役立つ
財産になる．
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利用時のマナーと注意点
無料ソフトウェアや無料データを利用する際に
は，以下のマナーが重要：
•作者が定める利用条件を確認する
•不具合があっても自己責任という条件になって
いることが多い
•著作権を尊重する
※ 無料を装った詐欺的なソフトウェアやデータ
（役に立たないもの，悪意を持って誘導するも
の）も存在するため，注意が必要．広告収入や
善意による提供であれば問題ない．
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無料データの具体例 ― 無料で利用できる
地図
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無料の地図（広島県部分を抜粋）
コンピュータ
インター
ネット
かつては有料だった地図データが，現在では無料で
利用できるようになった．インターネットを通じて
個々人のもとへ届く．
•国土地理院
•OpenStreetMap（誰でも編集可能な地図データ）
•Google Maps など
1-3 情報工学の世界
― ゲームの中の情報工学
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情報工学とは
情報工学とは，コンピュータを用いて問題を解決す
る学問分野．問題を解決するためには，以下の3つ
を見極めることが求められる：
•対象：何を扱うのか
•構造：どのような関係や仕組みがあるのか
•条件：どのような制約や状況があるのか
情報工学では，やみくもにプログラムを書くのでは
なく，まず問題の対象・構造・条件を整理し，それ
に基づいて解決方法を設計する．この「見極める
力」が情報工学で求められる力である．
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ゲームにおけるキャラクタの自動行動
ゲームでは，敵キャラクタが自動的にプレイヤーを
追いかけたり，障害物を避けたりする．
これはプログラムによって実現されている．
•対象：キャラクタの位置と状態
•構造：ステージの配置と移動ルール
•条件：プレイヤーとの距離，障害物の有無
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ゲームにおけるキャラクタの自動行動
対象、構造、条件：キャラクタの位置と状態、ス
テージの配置と移動ルール、プレイヤーとの距離，
障害物の有無
•プログラムがこれらを判定し，キャラクタの動き
を決定．
（例）もしプレイヤーが近くにいたら，追いかける、
もし壁にぶつかったら，方向を変える
•条件分岐や繰り返しのプログラムとして実現．
キャラクタの動きを制御する．
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ゲームと情報工学のつながり
ゲーム開発には，実は，情報工学の多くの分野が関わっ
ている：
•プログラミング（キャラクタの動作制御）
•データの扱い（スコア管理，セーブデータ）
•人工知能（敵キャラクタの行動判断）
•3次元コンピュータグラフィックス（ゲーム画面の描
画）
•ゲームは，情報工学のさまざまな分野の技術が組み合
わさって成り立っている．
•今回の授業では，Scratchを使ってキャラクタの動き
をプログラムで制御する体験を通じて，情報工学の基
礎に触れる．
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ここまでのまとめ ― 情報工学の世界
情報工学の世界は：
•急速に発展している
•学んだことが役立つ
•多様な分野がある（プログラミング，データの扱い，
人工知能，3次元コンピュータグラフィックスなどの
メディア，その他）
•社会や生活を変える大きな力があり，魅力が高い
•創造力，発想力，デザイン力，実行力を重視
•新しいアイデア，アプローチが歓迎される
•問題解決のために，対象・構造・条件を見極める力が
求められる
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1-4 Scratchプログラミング
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プログラムとは
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•プログラムとは，コンピュータに実行させたい一
連の手順を記述したもの．
•コンピュータが「何をどのように実行するか」を
書いたものがプログラムであり，起動すると記述
した手順通りに処理が行われる．
プログラム
プログラミングを学ぶことの魅力
① コンピュータを自分の思い通りに活用できるよう
になる．
② コンピュータの活用で，自分自身の能力を増幅で
きる．
③創造力，発想力，デザイン力，行動力，チャレン
ジ精神など，総合的な人間力の成長につながる．論
理的な思考力を試すチャンスにもなる．
④プログラミングは「部品」を組み立てて作品を作
り上げることに似ているため，エンジニアとしての
素養や知識を磨くことにもつながる．自分の可能性
を広げることができる．
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Scratch の概要
Scratchを用いて，ビジュアルにプログラムの製作
を行うことができる．ブロックを組み合わせてプロ
グラムを作る．
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その鍵は
プログラム
キャラクタ
プログラム 作成したプログラム通
りにキャラクタ
が動く
キャラクタを自在に操る
イベント駆動
•「イベント」カテゴリの「旗が押されたとき」ブ
ロックの利用により，旗ボタンをクリックしたと
きにプログラムが開始するようにできる．
•Scratchでは，「何かが起きたとき（イベント）」
にプログラムを開始する仕組み．
•旗ボタンのクリックは、最も基本的なイベント．
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順次実行
•ブロックを上から下へ合体させると，合体した順
番通りにキャラクタが動作する（上から下へ順番
に実行される）
•ブロックの並び順がそのまま実行の順序．これが
順次実行の基本．
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ブロック操作の基本
① ブロックを置く
②ブロックを組み合わせる
③ プログラムの起動
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ブロック操作の基本：① ブロックを置く
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種類を選ぶ
ブロックを選ぶ
ドラッグして置く
左側のカテゴリ一覧から種類を選ぶ
→ ブロックを選ぶ
→ 中央のコード領域へドラッグして置く．
ブロック操作の基本： ②ブロックを組み合
わせる
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種類を選ぶ
ブロックを選ぶ
ドラッグして合体
種類を選ぶ → ブロックを選ぶ
→ 既存のブロックの近くへドラッグして合体させ
る．ブロック同士がぴったり接続されること．
ブロックの形状と合体ルール
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たくさんの種類の
ブロック
同じ形のブロックは
合体できる
六角形
ブロック
六角形
の穴
•Scratchのブロックには形状の違いがあり，同じ形
状同士で合体（接続）できる仕組みになっている．
（例）例えば，六角形のブロック（条件判定ブロッ
ク）は六角形の穴にはめ込んで使う．形が合わない
ブロックは合体できない．
ブロック操作の基本： ③プログラムの起動
起動ボタン（旗ボタン）をクリック
→ キャラクタが動く．
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起動ボタンを
クリック キャラクタが
動く！
ブロックの削除
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不要なブロックは，
右クリックメニューで，
「ブロックを削除」
•不要なブロックは，右クリックメニューで「ブ
ロックを削除」．
•ブロックを誤って配置しても，右クリックメ
ニューからいつでも削除できるので，自由に試行
錯誤してよい．
Scratchの良さ
•日本語対応
•ビジュアルで，誰でも使いやすい
•オンラインでも動くので，インターネットがあれ
ば，すぐに開始できる
•ビジュアルなブロックを組み合わせることで，複
雑なプログラミングも可能
プログラミングを学ぶための良い手段
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1-5 Scratchのキャラクタ
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Scratch のキャラクタの基本
•Scratchでは、キャラクタは自由に増やすことが
できる．
•各キャラクタは独立したプログラムを持つ．
•新しく追加したキャラクタには、最初はプログラ
ムが存在しない．キャラクタごとにプログラムを
組み立てる組み立てる必要がある．
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スプライト（キャラクタ画像）
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•スプライトは，キャラクタの画像データのこと．
•画面右下の「スプライトを選ぶ」ボタンをクリッ
クすると，多数のスプライトの一覧が表示され，
そこから好きなキャラクタを選んで追加できる
キャラクタの強制移動
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キャラクタがおかしな場所
に行ってしまったときは，
ドラッグして動かすことができる
•キャラクタはマウスでドラッグ（左ボタンを押し
ながら）して位置を変更できる．プログラム実行
中でもOK．
•キャラクタがおかしな場所に行ってしまったとき
に有効
キャラクタの削除
キャラクタの削除：スプライト一覧に表示される
キャラクタの右上の「x」をクリック
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削除したいキャラクタ
の「x」で
「削除」
1-6 Scratchのキャラクタの
制御
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制御 ① 繰り返し
「制御」カテゴリの「ずっと」ブロックを合体．
•「ずっと」の中に入れたブロックは，強制停止するまで何
度も繰り返し実行される．キャラクタを自動的に動かし続
けることができる．
•繰り返しの外に置いたブロックは，1回だけ実行される．
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ずっと
ドラッグ キャラクタが自動で
動き続けるようになる
制御 ② もし・・・たら，・・・する（条件分岐）
「動き」カテゴリの「もし端に着いたら，跳ね返る」ブロッ
クを合体．
•端に着いたら跳ね返るようになる．「もし端に着いたら，
跳ね返る」ブロックは，キャラクタがステージの端に到達
したかどうかを判定．
•「もし○○なら△△する」のような条件に応じた動作の切
り替えが条件分岐．
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動き
ドラッグ 端に着いたら
跳ね返るようになる
もし端に着い
たら，跳ね返
る
プログラムの強制停止
•実行中のプログラムは、強制停止用のボタン（赤
い丸ボタン）のクリックにより停止できる
•繰り返しを使ったプログラムでは，この強制停止
ボタンが停止手段となる．
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強制停止用の
ボタン
まとめ
① インターネット上には多くの無料ソフトウェアや無料
データが存在． 利用の前に作者が定める利用条件を確認し，
著作権を尊重することが重要
②コンピュータとプログラムは，人間の知的能力の増幅を可
能とする．
③プログラミングの学習は，現代社会で役立つスキルの一つ
であり，将来の進路にもつながり，将来の自分の成長にもつ
ながり，クリエイティブな思考力，自由な発想力を育成する
ことにもつながる
④Scratchはプログラミング初心者にとって理想的なツール．
キャラクタを自由に操り，ブロックを選んで組み合わせ，自
分だけのプログラムを作成できる
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演習
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6.「動き」をクリック
7. をドラッグし，
と合体
4.「イベント」をクリック
5. をドラッグ
（左ボタンを押しながら移
動し，左ボタンを離す）
ドラッグ ドラッグ
２つを合体
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イベント
動き
組み合わせ
て合体
33
8. （旗）ボタンをクリックするとキャ
ラクタが，少し右に，動く
9. （旗）ボタンを数回クリックしてみよう
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演習 ② キャラクタ・スプライト
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1．「スプライトを選ぶ」をクリック
2．好きなキャラクタを選ぶ
3．右下の「スプライト」で、新しいキャラクタを選
んでから．
4. 演習①と同様に「旗が押されたとき」と「10歩動か
す」のブロックを組み立てる．
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5. （旗）ボタンをクリックするとキャラク
タが動く．何度かクリックしてみよう
１． 新しいキャラクタが選ばれていることを確認
２． 「制御」を選び （ずっと）のブロッ
クをドラッグ、既存のブロックと合体
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ドラッグ 合体
演習③ キャラクタの制御
3.「動き」を選び （もし端に着いた
ら、跳ね返る）ブロックをドラッグ、「ずっと」
の中に合体
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ドラッグ 合体
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4. （旗）ボタンをクリックするとキャラクタが
動く.
（強制停止）ボタンをクリックすると止まる
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５.（強制停止）ボタンをクリックして止めてから，
「15度回す」を「すっと」の前に加える．
動き始めるときに，ななめに傾くようになる
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6. （旗）ボタンをクリックするとキャラクタが
動く.
（強制停止）ボタンをクリックすると止まる
動き始めの瞬間に
１５度傾く
演習④ 自由制作（余裕のある人向け）
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各自で工夫する．
•いろいろな動きを試す．
•複数のキャラクタを同時に動かす．
•たくさんの種類のブロックを試す．同じ形のブロックは合体できる（六
角形ブロックは六角形の穴にはめ込む）．
