毎日の行動やコンピューターの処理には、「雨なら傘を持つ」「信号が青なら進み、そうでなければ待つ」のように、条件によって次の動きを変える場面があります。この考え方を条件分岐といいます。条件に当てはまる場合と当てはまらない場合の両方を決めておくと、同じ手順でも状況に合わせて違う働きができます。ここでは、条件の真と偽、「もし〜なら／そうでなければ」の読み方、分岐を重ねて分類する方法、間違った手順の直し方を学びます。ゲームを遊ぶ前にも読める内容です。
対象: 小学5年生 / 学び: プログラミング・論理と手順・条件分岐
条件分岐は、たしかめた結果で道を選ぶ手順
条件分岐では、最初に「今の状態が条件に当てはまるか」を確かめます。当てはまることを真、当てはまらないことを偽と呼びます。たとえば「もし気温が30度以上なら水分を多めに取り、そうでなければいつもの量にする」という手順では、気温が32度なら真の処理、25度なら偽の処理へ進みます。「そうでなければ」は、何でもよいという意味ではなく、直前の条件に当てはまらなかったすべての場合です。条件に使う言葉があいまいだと、人やコンピューターによって判断が変わります。「暑いなら」より「30度以上なら」のように、同じ情報から同じ答えを出せる条件にすると、手順が正確になります。
大きく分けてから、分岐の先で細かく分けよう
行き先が三つや四つあるときは、条件分岐を順に重ねます。みず色の星、みず色の六角、金色の星、金色の六角を四つに分けるなら、最初に「みず色なら」で二組に分け、その先でそれぞれ「星型なら」を調べられます。みず色側へ来た物は、すでにみず色だと分かっているので、同じ色をもう一度調べる必要はありません。前の分岐を通った道も、新しい情報になるからです。反対に、最初から「みず色の星なら」だけを調べると、それ以外の三種類が一つにまとまり、残りを分ける条件が増えることがあります。目的地の共通点を探し、大きな分類から細かな分類へ進むと、読みやすい手順になります。
予想と結果を比べ、一つずつ直すのがデバッグ
作った手順が思ったとおりに動かないとき、原因を見つけて直すことをデバッグといいます。全部の条件を一度に入れ替えると、どの変更が役立ったのか分かりにくくなります。まず、間違った物を一つ選び、入口の条件に当てはまるかを確かめます。次に、真ならどちら、偽ならどちらへ進む設定かをたどります。最初の分岐が正しければ、二つ目へ進みます。このように入口から一か所ずつ、予想した道と実際の道を比べます。また、条件に合う例だけでなく、合わない例も通すことが大切です。真と偽の両方を試すと、「なら」と「そうでなければ」の二つの処理が正しいか確認できます。
ゲームでは、光るレールが条件の真と偽を見せる
ゲームのカプセルには、色、かたち、発光状態という三つの特徴があります。条件カートリッジをIFゲートへ置いて運行すると、条件に当てはまるカプセルはTRUE、当てはまらないカプセルはELSEのレールへ進みます。序盤は一つのゲートで二つのドックへ分け、後半は分岐の先へ別のゲートを置いて三つ、四つのドックへ分類します。誤配送が起きても、カプセルの特徴、通ったゲート、着いたドックが残るので、入口から手順をたどって直せます。選択式の確認問題は区切りに三問だけで、学びの中心は条件を実際に組み、複数のカプセルの動きから結果を確かめることです。
身近な例で考えてみよう
- 朝、降水確率が50％以上なら折りたたみ傘をかばんへ入れ、そうでなければ入れないという持ち物の判断。
- 図書室で、返す本なら返却台へ置き、そうでなければ分類番号を見て本棚の場所を探すという作業の分岐。
- ロボット掃除機が、前に物があれば向きを変え、そうでなければ前へ進むという動きの切り替え。
- ゲームで、残り体力が0なら終了画面を出し、そうでなければ次のターンを続けるという進行の判断。
よくある間違いと覚え方
- 「そうでなければ」を別の新しい条件だと思うことがあります。これは直前の条件に当てはまらなかった場合全部を表すので、何が偽だったかを確認します。
- 真の道と偽の道を反対に覚えることがあります。条件文を声に出し、例を一つ当てはめてから矢印をたどると確かめやすくなります。
- 一つの条件で三つ以上の行き先を直接決めようとすることがあります。まず二組に分け、必要なら分岐の先でもう一つ条件を調べます。
- 失敗したとき全部の条件を同時に変えることがあります。間違った一例を入口からたどり、最初に予想と違ったゲートだけを直します。
保護者の方へ
身近な行動を条件分岐にするときは、「片付いたら遊べる」のような指示だけで終わらせず、「何を確かめる条件か」「当てはまらないときはどうするか」をお子さまと一緒に言葉にしてみてください。正解を先に教えるより、具体例を一つ条件へ当てはめ、真か偽か、どちらの処理へ進むかを順に尋ねると考えを説明しやすくなります。ゲームで誤配送が起きた場合も、失敗として責めず、入口から一つずつ経路をたどるデバッグの機会として、「最初に予想と違ったゲートはどこ？」と声をかけるのが効果的です。
ミニ問題
問題1: 「もし宿題が終わったなら遊ぶ。そうでなければ宿題を続ける」。宿題の途中では何をしますか？
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宿題を続けます。
宿題の途中は「終わった」という条件に当てはまらず偽なので、「そうでなければ」の後にある処理を行います。
問題2: 赤い星、赤い丸、青い星、青い丸を四つに分けるには、どんな順で条件を使えますか？
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最初に色で分け、その先で形を分けます。形を先にしてもできます。
一つ目の条件で二組にし、それぞれの先でもう一つの特徴を調べると、二つの特徴の四つの組み合わせへ分けられます。
問題3: 条件に合う物だけを試して手順が動きました。これで確かめ終わりですか？
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いいえ。条件に合わない物も試します。
条件が真のときだけでなく、偽のときに「そうでなければ」の処理へ正しく進むかも確認して、分岐の両方を確かめます。
問題4: 誤った結果が出たとき、条件を直すために最初にすることは何ですか？
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間違った例を入口から一つずつたどります。
入口の条件から予想と実際の進路を比べると、最初にずれた場所が見つかります。一度に全部を変えないことが大切です。
ゲームで確かめてみよう
ここまでの内容を、実際に「ピカッと！IFゲートステーション」を操作しながら確かめてみましょう。