算数とプログラミングの交差点！ロボットSpheroで描く完璧な「正三角形」の秘密

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

みなさん、こんにちは！プログラミング教育に情熱を注ぐ理科教師です。 手のひらサイズの丸い相棒、スフィロ（Sphero）。この小さなロボットを自由に操れるようになると、まるで魔法使いになったような気分を味わえます。

今回挑戦するのは、シンプルでありながら、算数の知識がキラリと光る「正三角形を描く」というミッションです。 「正方形はマスターしたよ！」という方は、そのプログラムを少し改良するだけでOK。まだの方は、ぜひこちらの正方形の基本編からチェックしてみてくださいね。

正方形のプログラムを振り返ってみよう

まずは、基本となる正方形のプログラムをおさらいしましょう。

正方形の場合は、90度ずつ回転させて進むことで綺麗な四角形が描けました。 さて、ここからが本番です。「正三角形」を描くには、一体どこを変えればいいのでしょうか？

落とし穴にご用心！「60度」に変えればいいの？

「正三角形の内角は60度なんだから、回転する角度を60度に変えればいいだけでしょ？」

そう思ったあなた、素晴らしい直感です！でも、実はここにプログラミングと算数の「面白い落とし穴」が隠れています。

プログラミング上達のコツは、まずは仮説を立てて実際に試してみることです。では、角度を「60度」に変更したプログラムでスフィロを動かしてみましょう。スタート！

あれれ？なんだか正三角形とは違う、カクカクした不思議な形になってしまいましたね。

スフィロの視点で見えてくる「外角」の秘密

なぜ失敗してしまったのか、スフィロの動きを詳しく見てみましょう。 スフィロは最初に0度の方向に進みますが、そこから「＋60度」されると、このような軌跡を描きます。

お気づきでしょうか？スフィロが曲がった「60度」という角度は、三角形の内角（内側の角度）ではなく、進んでいる方向からどれだけ向きを変えたかという外角（外側の角度）なのです。

60度ずつ向きを変えていくと、実は正六角形（180度 － 120度 ＝ 60度）を描こうとしてしまうのです。 正三角形を描きたい場合、必要な「向きの変化」は120度（180度 － 60度）になります。

それならば、プログラムの足す数を120度に変更してみましょう！

これなら、今度こそ上手くいくはずです。

準備はいいですか？スイッチオン！

見事に綺麗な正三角形を描くことができました！大成功です。

一歩先のプログラミング：変数を使いこなそう

さて、ここからはさらにステップアップして、「スフィロに何回目の回転かカウントさせる方法」に挑戦してみましょう。 ただ回るだけでなく、スフィロが自分で「1回目！」「2回目！」とおしゃべりしながら動いたら面白いですよね。

動きのイメージはこちらです。

どうすればこのような動きが作れるでしょうか？ その答えは、プログラミングの最重要アイテムの一つ、「変数」にあります。

ここで登場するのが「count」という変数です。 プログラムの流れを読み解いてみましょう。

１．まず「count」という箱を用意し、中身を0にセットします。 ２．「ずっと繰り返す」ループの中で、正三角形の1辺を描く動きを3回行います。 ３．正三角形を1つ描き終えたら、「count」の数に1をプラスします。 ４．「スピーク」ブロックを使って、現在の「count」の数字を読み上げます。

こうすることで、1周まわるごとに数字が増えていき、スフィロが自分で回数を教えてくれるようになるのです。

また、動きの合間に「ディレイ（待機）」ブロックを挟んであげると、スフィロの慣性が抑えられ、より角がピシッとした美しい図形が描けるようになりますよ。

プログラミングは、机の上の算数を「体験」に変えてくれる最高のツールです。 ぜひみなさんも、スフィロと一緒に図形の不思議を探索してみてくださいね。

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