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「ゲームで遊ぶ時、我々は数学の問題を解いている」【ゲーム作り編】

A digital illustration featuring a video game controller, logical operations, mathematical graph, and two translucent geometric characters on a binary background.

こんにちは!千尋進学塾です。

最近、任天堂が新ハード「Nintendo Switch 2」の発売を発表し、抽選販売の話題でネットも大盛り上がりですね。皆さんの周りでも、予約に挑戦しているお友達がいるかもしれません。

さて、そんなゲーム機ですが、実はその中には学校で学ぶ理科や数学の知識がたくさん詰まっているってご存知でしたか?

今回は、ゲームを「作っている人たち」がどんな学びを活かしているのか、特にゲームのハードウェアやプログラムに焦点をあてて紹介します。

目次

ゲーム機を動かす「電気」(電気回路)

ゲーム機の電源を入れると、画面が光り、コントローラーが反応します。これができるのは、「電気回路」が正しくつながっているからです。

理科の授業で習う「直列回路・並列回路」「電流・電圧」といった知識は、実はゲーム機の内部にも活かされています。

たとえば、充電ケーブルに書かれている「5V・3.0A」といった表記を見たことはありませんか? これは、電力(W)=電圧(V)×電流(A)という式で計算でき、ゲーム機がどれだけの電力を使っているかを知る手がかりになります。

つまり、ゲーム機が動くためには、理科で学ぶ電気の知識が欠かせないのです。

コンピューターが話す言葉(2進数)

私たちは普段、「0〜9」までの数字を使う10進数で計算します。でも、コンピューターは「0」と「1」だけを使う「2進数」で情報を処理します。

ゲーム内のキャラクターの動きやセーブデータも、すべてこの2進数で表されています。

たとえば、01000001 は「A」という文字を意味します。文字・画像・音声…すべてが2進数に変換され、コンピューターはそれを読み取って動作しているのです。

高校数学Aでは、2進数や16進数による計算を学びますが、それはまさにプログラムを動かす基礎そのもの。ゲームの裏側には、数学の知識がしっかり生きているのです。

キャラクターを動かす仕組み(論理演算)

「ジャンプボタンを押していて、さらに敵が近くにいたら…」──そんなキャラクターの動きには、論理演算が使われています。

数学の「集合」や情報の授業で出てくる「論理和(OR)」「論理積(AND)」といった考え方は、ゲーム内での条件分岐に欠かせないものです。

たとえば、「Aボタンを押していて、かつジャンプ中である」といった条件はANDで表現されます。また、「10ターン目なら必殺技発動」「HPが50%以下なら回復」など、方程式不等式によって複雑な処理を組み合わせることもできます。

ゲーム開発とは、まるで数学の文章題をたくさん作っては解いていくようなもの。プレイヤーが楽しむ裏で、論理と数式がしっかり働いているんですね。

ゲームの中の学びについて考えてみよう

こうしてみると、学校の授業が少し違った視点から見えてきませんか?

ゲームも勉強も、「考える力」が大切なのは同じです。千尋進学塾では、そうした“日常と学びのつながり”を大切にしながら指導しています。

次回の授業で、ぜひ「ゲームの中の学び」について話してみましょう!

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