中学校の数学を先取り！ボール型ロボットと学ぶ「代数」のエッセンス
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
皆さんは、「目に見えないもの」をどうやって理解しますか？数学の授業で習う「x」や「y」といった変数も、最初は実体がつかめなくて苦労するかもしれません。でも、もし手元にあるボール型のロボットが、あなたの代わりにその「文字」を使って計算し、答えを教えてくれるとしたらどうでしょう。
今日は、プログラミングができる不思議なボール型ロボット「スフィロ（Sphero）」を使って、算数から数学へとつながる「変数の魔法」を体験する方法をご紹介します。
画面のないスフィロにどう計算させるのか？
スフィロは、つるんとした球体で、液晶画面もボタンもありません。一見するとただの光るボールですが、その中には高度な計算を行う「電子の脳（マイクロプロセッサ）」が詰まっています。
画面がないスフィロに計算をさせても、結果が表示されなければ合っているのか分かりませんよね。そこで活用するのが、スフィロの「声」です。実はスフィロは、専用のアプリ（スフィロ・ミニの場合は操作するタブレット）を通して、私たちに言葉で語りかけることができるのです。
これを使えば、スフィロに複雑な計算をさせて、その結果を耳で確認することができます。
掛け算の結果をしゃべらせよう
まずは、もっともシンプルな掛け算のプログラムを組んでみましょう。
このプログラムは、内部で「2 × 8」を計算し、その答えを即座に音声で答えるというものです。設定はとても簡単です。
１．「色とサウンド」タブから「スピーク」（しゃべる）ブロックを取り出す ２．プラスボタンを押して、数字の入力を選ぶ ３．「演算子」タブから「掛け算」などのブロックをはめ込み、好きな数字を入れる
これだけで完成です！実行すると、スフィロが自信満々に「16」と答えてくれます。これだけでも面白いのですが、毎回数字を書き換えるのは少し面倒ですよね。そこで登場するのが、数学の救世主「変数」です。
「変数」という名の魔法の箱を用意しよう
中学校の数学で習う「x」や「y」は、実は「何でも入れられる箱」のようなものです。プログラミングではこれを「変数」と呼びます。例えば、「num」という名前の箱（変数）を新しく作り、そこに「2」という数字を入れてみましょう。
このようにプログラムを組めば、箱の中身を書き換えるだけで、計算全体の結果をコントロールできるようになります。これが理解できると、中学校で習う代数の考え方がすんなりと頭に入ってくるはずです。
変数の真の力！九九の計算に挑戦
変数の便利さが最もよくわかるのが、連続した計算をさせるときです。例えば、スフィロに「九九」を言わせてみましょう。
変数を使えば、「3の段」を「4の段」に変えたいとき、一箇所書き換えるだけで全ての計算結果がパッと変わります。ただし、上の画像を見てください。九九を全部言わせようとすると、プログラムがとても長くなってしまいます。これでは少し「スマート」ではありませんよね。
科学者やプログラマーは、いつも「もっと楽に、もっと美しく」を考えています。ここで役に立つのが「ループ（繰り返し）」という考え方です。どうすれば、この長くて退屈なプログラムを、たった数行の美しい命令にまとめられるでしょうか？それを考えるのが、プログラミングの醍醐味であり、数学的な思考の楽しさでもあります。ぜひ、あなたもスフィロと一緒に、最高にスマートな正解を見つけてみてください！
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！
- 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０
テレビ番組等・科学監修等のお知らせ
- 2/9日（月）まで配信中 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
- サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師等・ショー・その他お知らせ
- 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校 講師
- 3/20（金） 一般社団法人 日本理科教育学会 オンライン全国大会2026にて、「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表予定です。
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） サイエンスショー予定
