マイコン用ビジュアルプログラミング言語ArduBlock のメニュー構成等の

の
マイコン用ビジュアルプログラミング言語
メニュー構成等の検討
光永法明大阪教育大学
はじめに
ビジュアルプログラミング言語を使うことで，キー
ボード操作に不慣れな児童・生徒も，プログラミングを
楽しむことができる．マイコンマイコンボードなら
びに組み込み向けのビジュアルプログラミング言語と開
発環境としては，レゴマインドストームをはじめ，多く
の教材会社やキットメーカが作成したものがある．しか
し，回路構成の自由度が高く，入手しやすい開発環境は，
それほど多くない．
そのような環境としては
と
図
があげられる．は専用ファームウ
ェアが動作するマイコンで，
を使うとフロー
ている．図
ラムを作成できる．を使うとブロックを組み
はソースコードを
公開した，いわゆるオープンソースで開発が進められて
変えたいときには「見た目」を，音を出したいときには
ブロックを組み合わせてプログラムを作成するプログ
ラミング環境では，言語を構成するブロックを選択，配
置してプログラムを作成する．そのため，文字で記述す
数や命令 !"
など，関
など等に相当するブロッ
クが多数用意される．多数のブロックの中から目的を達
成するブロックを見つけやすくするには，適切なブロッ
クの分類，配置が必要である．
にあるように，たとえば，キャラクタを
「音」を，マウスによるクリックなどのイベントに反応
おり，今後の発展が期待される．
るプログラミング言語の，キーワード動かしたいときには「動き」を，キャラクタの見た目を
合わせて，マイコンボードで動作するプログラ
の表示一部切り抜き
のやりたいことでブロックが分類，メニューが作成され
チャートのようなブロックと矢印の組み合わせでプログ
ムを作成できる．また
& #
$ '(
ではブロックをいくつかのグループに分類
して，メニューに配置している．しかし，グループの分
類（メニュー構成）をみたとき，初心者向けとは必ずし
もいえなかった．そこで，について初心者に
より分かりやすいメニュー構成を検討したので報告する．
させたいときには「イベント」を，繰り返しや条件分岐
などプログラムの流れを制御したいときには「制御」を
クリックすれば，その分類のブロックが表示される．ま
たブロックの色は，メニューの色と統一されていて，同
じ分類のブロックのメニューを探しやすくなっている．
ところで，マイコンを利用した作品で何をしたいかと
いう問をすると，最初の答は光らせたい，音を出したい，
動かしたいといった答になると考える．それができてか
ら，具体的に，点滅させたい，音を変化させたい，動き
を変えたいとなり，さらには外界に反応させたいとなる
のではないだろうか．
一方，最近の (% 年 ( 月 % 日のベータ
版を見るとブロックは「制御」「ピン」「比べる」「計
算する」
「変数定数」
「ユーティリティー」
「通信」など
に分類されている．この分類はプログラミング言語の構
造を知っていると分かりやすい．たとえば「制御」には
メニュー構成の検討
#
$
%
文
)$
文
文と時間待ちの，
「ピン」には入出力
ピン操作の，
「比べる」には比較演算子と論理演算子に
は子ども向けのプログラミング環境とし
相当のブロックが分類されている．* を点灯するに
て有名であり，多くの子どもたちが利用している図
．は「ピン」に，音を出すには「ユーティリティー」にあ
はプログラミング言語を教えプログラムを作らるブロックを使う．どちらかというと，マイコンにでき
せることを目的としておらず，子ども自身が興味を持っることを理解してから，必要なブロックを探す必要があ
#
$
て何かを達成しようとすることを実現するためのツー
る．以下では，のブロックの分類を作品を作
ルを目標としている．したがって
る過程を考慮して見直す．
#
$
では，子ども
図
図
&
%&
改変したのメニュー部分
また
ブロックの分類と実装
*
追加したブロックを利用したプログラムの例
の点滅，音の出力，モータの動きといったものが
あると，回路・マイコンの動作が分かりやすい．また作
では
マイコンボードを前提
としているが，ヒダピオシステム
で学んだ生徒に使
+
わせたいという要望に合わせ，"1%% マイコンの
利用を考慮した改変も行った図
%
．ではピン
単位の操作を簡単にできるようにし，マイコンのポート
りたい作品のイメージを具体化するにも役立つと考える．レジスタを意識せずに済むようになっている．一方，ヒ
自身の経験も含め，初心者のマイコンプログラム作品ダピオシステムではポートレジスタを直接操作する．そ
の作成過程は次のようになると考える．
'
作品づくりの最初の段階では，出力に関係するブ
ロックの使い方を覚える．
こでポートレジスタや入出力を決めるレジスタを操作出
来るようにしている．また音の出力について，音階に応
じた周波数を返す定数ブロックと，テンポに応じて音符
の長さから時間を計算するブロックを用意している．
'
つぎに，そういったブロックと時間待ちのブロック
を並べ，オープンループで動作するプログラムを
作る．
%'
繰り返しや，条件分岐，あるいは演算を使って動作
を複雑にする．
まとめ
本論文では，初心者のマイコンプログラムの作成過程
を考慮し，ビジュアルプログラミング言語の
ブロックの分類を提案して改変を実装した．分類が他の
+'
入力に応じて動作を分岐するプログラムにする．
,'
入力や記憶（変数）を使って計算（演算）をし，動
作を変えるプログラムにする．
-'
ビジュアル言語の参考に，また改変したを
活用いただければ幸いである．
謝辞
デバッグ方法も覚え，さらに発展させていく．
助言と要望をいただいた兵庫県三田市立狭間中学
この仮定に基づいてブロックを，プログラムを構成
校の浅田寿展教諭に感謝する．本研究は
する基本のブロック（基本），デジタル. 出力
,43(+4
5##
科研費
の助成を受けたものである．
（出力），% 音の出力（音），+ プログラムの待ち（いわ
ゆる
/01 2
待つ），, くりかえし・分岐，- デジ
参考文献
タル入力と時刻（入力・時刻），3 変数，算術・論理・
ビット・比較演算（演算），4 非同期シリアル・通
語環境' 情報処理
信（通信）に分け，順にメニューに並べ ( 年 3 月ごろ
のを基に実装した図．#
$ にならい，
兼宗阿部原田& プログラミングが好きになる言
6',( '( 22'74-877, ((7'
& $2&/'
/'9
%
5' .
1 .' :0 ;' :0 ' #69
ブロックとメニューの色を統一し，ブロックを探しやす
くしている．例外としては，形状が同じで区別が必要な，
' 09&
変数，定数と音の長さをテンポから計算するブロックに
ついて，メニューとは別の色分け（値を代入できる変数
"
0' 92' '
6'( '+ 22'-&8-&, (('
はピンク，定数と計算ブロックは赤色，進数の定数は
暗い赤）をしている．
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ヒダピオシステム&
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2'=2

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