🚀 ステップ1: 学習環境を準備しよう
プログラミングの第一歩!Google Colabで今すぐ始められます
プログラミングを始めるには、通常は自分のパソコンにソフトウェアをインストールする必要があります。でも、このコースではGoogle Colabを使うので、何もインストールせずに、ブラウザだけで今すぐ始められます!
📖 このステップで学ぶこと
・Google Colabとは何か
・ノートブックの作り方と基本操作
・セルの種類と使い方
・プログラムの実行方法
・最初のプログラム「Hello, World!」
・エラーの見方と対処法
💻 1. Google Colabとは?
プログラミングを学ぶには「開発環境」というものが必要です。開発環境とは、プログラムを書いて実行するためのソフトウェアのことです。
🔰 従来の方法の問題点
💡 従来の開発環境
通常、プログラミングを始めるには以下の作業が必要でした:
1. Pythonというソフトウェアをダウンロードする
2. 自分のパソコンにインストールする
3. 設定を行う
4. テキストエディタやIDEをインストールする
初心者にとって、この手順は難しく、つまずきやすいポイントでした。
🔰 Google Colabなら簡単!
Google Colabは、Googleが提供する無料のオンラインプログラミング環境です。正式名称は「Google Colaboratory(グーグル コラボラトリー)」ですが、みんな「Colab(コラボ)」と呼んでいます。
📌 Google Colabの特徴
| 特徴 | 説明 |
| 完全無料 | お金は一切かかりません(無料版で十分学習できます) |
| インストール不要 | ブラウザだけあればOK(ChromeやSafariなど) |
| どこでも使える | インターネットに接続できれば、どのデバイスでも使えます |
| 自動保存 | Googleドライブに自動で保存されます |
| 共有機能 | Googleドキュメントのように、他の人と簡単に共有できます |
🔰 Google Colabの仕組み
💡 どうして何もインストールしなくていいの?
Google Colabは「クラウドサービス」です。プログラムの実行は、あなたのパソコンではなく、Googleのサーバー(大きなコンピューター)で行われます。
つまり:
・あなたのパソコン → プログラムを書く場所
・Googleのサーバー → プログラムを実行する場所
だから、あなたのパソコンにPythonをインストールする必要がないのです。
⚠️ 使う前に必要なもの
🔑 必須アイテム
1. Googleアカウント
・Gmailのメールアドレスがあれば使えます
・持っていない方はこちらから無料で作成できます
2. インターネット接続
・オンラインサービスなので、ネット接続が必要です
3. ブラウザ
・Chrome、Firefox、Safari、Edgeなど、どれでもOK
・おすすめはGoogle Chromeです
🎯 2. Google Colabを開いてみよう
それでは、実際にGoogle Colabを開いて、プログラミングを始める準備をしましょう。
📘 ステップ1:Google Colabにアクセス
📌 アクセス方法
以下のURLをクリックして、Google Colabの公式サイトを開きましょう:
🔗 https://colab.research.google.com/
または、Googleで「Google Colab」と検索しても見つかります。
ページを開くと、以下のような画面が表示されます:
・オレンジ色のノートブックアイコン
・「Colaboratory へようこそ」などの文字
・最近使ったノートブックの一覧(初めての場合は空)
📘 ステップ2:ログイン
💡 Googleアカウントでログイン
1. 右上に「ログイン」ボタンがある場合はクリック
2. すでにGoogleにログインしている場合は、自動的に認識されます
3. Googleアカウント(Gmailアドレス)とパスワードを入力してログイン
📘 ステップ3:新しいノートブックを作成
ログインしたら、新しい「ノートブック」を作成します。ノートブックとは、プログラムを書いて実行できるファイルのことです。
📌 ノートブックの作成方法
方法1:トップページから
・画面右下の「ノートブックを新規作成」ボタンをクリック
方法2:メニューから
・画面左上の「ファイル」をクリック
・「ノートブックを新規作成」を選択
どちらの方法でもOKです!
新しいノートブックが開くと、以下のような画面になります:
・画面左上に「Untitled0.ipynb」という名前
・グレーの四角い「セル」が1つ表示されている
・セルの左側に再生ボタン(▶)がある
📘 ステップ4:ノートブックに名前をつける
💡 わかりやすい名前に変更しよう
1. 画面左上の「Untitled0.ipynb」をクリック
2. 名前を入力する画面が表示されます
3. わかりやすい名前を入力(例:「Python学習_ステップ1」)
4. 「OK」をクリックまたはEnterキーを押す
名前は後からでも変更できるので、気軽につけてOKです。
📝 3. ノートブックの画面を理解しよう
Google Colabのノートブックは、「セル」という小さな箱の集まりでできています。セルを理解することが、Colabを使いこなす第一歩です。
🔰 セルとは何か
📌 セル(cell)の説明
セルは、プログラムや文章を書く「箱」のようなものです。
・1つのノートブックには、複数のセルを作ることができます
・各セルは独立して実行できます
・セルを組み合わせて、1つのプログラムを作ります
💡 ノートのイメージ
ノートブックは「大学ノート」のようなものだと考えてください:
・ノートブック全体 → ノート1冊
・セル → ノートの1つ1つのマス目
・各マスに、プログラムやメモを書いていく
🔰 2種類のセル
Colabには、目的に応じて2種類のセルがあります。
📌 1. コードセル(Code cell)
役割: Pythonのプログラムを書いて実行するセル
見た目:
・背景が少し暗い灰色
・左側に再生ボタン(▶)がある
・「[ ]」という記号が左側に表示される
使い方:
・プログラムのコードを書く
・再生ボタンを押すと、プログラムが実行される
・実行結果がセルの下に表示される
📌 2. テキストセル(Text cell)
役割: メモや説明を書くセル
見た目:
・背景が白色
・再生ボタンはない
・「T」という記号が左上に表示される
使い方:
・プログラムの説明を書く
・自分用のメモを書く
・実行はできない(メモ専用)
📘 セルを追加する方法
プログラムを書くには、セルを追加していく必要があります。セルの追加方法を覚えましょう。
📌 セルの追加方法
方法1:マウスで追加(おすすめ)
1. セルとセルの間にマウスを持っていく
2. 「+ コード」「+ テキスト」のボタンが表示される
3. 追加したい種類のボタンをクリック
方法2:メニューから追加
1. 画面上部の「+ コード」または「+ テキスト」をクリック
2. 選択中のセルの下に、新しいセルが追加される
方法3:キーボードショートカット
・Ctrl + M + B(Mac: ⌘ + M + B):下に新しいコードセルを追加
・Ctrl + M + A(Mac: ⌘ + M + A):上に新しいコードセルを追加
💡 最初は方法1がおすすめ
マウスで追加する方法が、最も視覚的でわかりやすいです。慣れてきたら、ショートカットキーを使うと速くなります。
📘 セルの操作方法
📌 基本的なセル操作
| 操作 | 方法 |
| セルを選択 | セルをクリック(枠が青くなる) |
| セルを削除 | セルの右上のゴミ箱アイコンをクリック |
| セルを上に移動 | セルの右上の「↑」をクリック |
| セルを下に移動 | セルの右上の「↓」をクリック |
| セルをコピー | セルを選択して Ctrl + C(Mac: ⌘ + C) |
| セルを貼り付け | Ctrl + V(Mac: ⌘ + V) |
▶️ 4. セルを実行してみよう
それでは、実際にプログラムを書いて実行してみましょう。プログラミングの世界では、最初に「Hello, World!」という文字を表示するのが伝統です。
📘 最初のプログラムを書く
手順を1つずつ見ていきましょう。
📌 ステップ1:コードセルをクリック
1. ノートブックに表示されている灰色のセル(コードセル)をクリックします
2. セルの中にカーソル(点滅する縦線)が表示されます
3. これで、文字を入力できる状態になりました
📌 ステップ2:プログラムを入力
以下のプログラムを、正確に入力してください:
コード
print("Hello, World!")
※ 画面が小さい場合は、コードブロックを横にスクロールできます
⚠️ 入力時の注意点
1. 全て半角英数字で入力
・全角文字(日本語入力モード)では動きません
・入力モードを「半角英数」に切り替えてください
2. 大文字・小文字を正確に
・printは全て小文字で書きます
・PrintやPRINTはエラーになります
3. ダブルクォーテーション(”)を忘れずに
・文字の前後に「”」をつけます
・シングルクォーテーション(’)でも動きますが、ダブルクォーテーション(”)を使いましょう
4. カッコを正確に
・半角の丸カッコ()を使います
・全角のカッコ()はエラーになります
📘 プログラムを実行する
プログラムを入力したら、次は「実行」します。実行とは、プログラムを動かすことです。
📌 実行方法は3つ
方法1:再生ボタンをクリック(初心者におすすめ)
・セルの左側にある▶(再生ボタン)をクリック
方法2:Shift + Enter(慣れたらこれが便利)
・セルを選択した状態で、キーボードのShiftキーとEnterキーを同時に押す
・この方法が最も速くて便利です
方法3:メニューから実行
・画面上部の「ランタイム」→「選択したセルを実行」をクリック
📘 実行結果を確認する
実行ボタンを押すと、セルの下に結果が表示されます。
実行結果
Hello, World!
🎉 成功です!
「Hello, World!」と表示されたら、あなたは初めてのPythonプログラムの実行に成功しました!
この「Hello, World!」は、プログラミングを学ぶ人が最初に書く伝統的なプログラムです。世界中のプログラマーが、この同じプログラムから始めています。
🔰 実行中の表示について
💡 実行中の変化
プログラムを実行すると、セルの左側が変化します:
実行前: [ ](空のカッコ)
実行中: [*](アスタリスク)+ くるくる回るアニメーション
実行完了: [1](数字)
この数字は、「何番目に実行されたセルか」を示しています。
🔍 5. プログラムの意味を理解しよう
プログラムが動いたら、次は「なぜ動くのか」「どういう意味なのか」を理解しましょう。
📘 print()という命令
📌 print()の役割
print()は、「画面に文字や数字を表示する」ための命令です。
何をする命令か: カッコの中に書かれた内容を、画面に出力します
なぜこの命令を使うのか: プログラムの実行結果を、目で見て確認するためです
📘 print()の構造
print()という命令の構造を、部分ごとに見ていきましょう。
書き方
print("表示したい内容")
💡 各部分の説明
1. print
・命令の名前
・「画面に表示する」という意味の英単語
・必ず小文字で書きます
2. ()
・丸カッコ
・この中に「表示したい内容」を書きます
・必ず半角で書きます
3. “表示したい内容”
・実際に画面に表示される文字
・文字を表示する時は、ダブルクォーテーション(”)で囲みます
・この囲まれた文字のことを「文字列」と呼びます
📘 関数という概念
📌 print()は「関数」です
関数(かんすう)とは、「特定の仕事をしてくれる命令」のことです。
・関数名(例:print)→ どんな仕事をするかを示す名前
・カッコの中(例:”Hello”)→ 仕事に必要な材料や指示
関数については、後のステップで詳しく学びます。今は「便利な命令」と考えてください。
📝 いろいろな文字を表示してみよう
print()の中身を変えると、いろいろな文字を表示できます。実際に試してみましょう。
コード:日本語を表示
print("こんにちは")
実行結果
こんにちは
コード:長い文章を表示
print("Pythonでデータ分析を学ぼう!")
実行結果
Pythonでデータ分析を学ぼう!
コード:数字を表示
print("2024")
実行結果
2024
📝 複数の行を表示する
複数のprint()を書くと、複数の行を表示できます。
コード:3行表示
print("1行目")
print("2行目")
print("3行目")
実行結果
1行目 2行目 3行目
💡 重要なポイント
・print()を1行書くごとに、1行表示されます
・上から順番に実行されます
・各行は改行されて表示されます
🛠️ 6. 便利な機能を知ろう
Google Colabには、作業を効率化する便利な機能がたくさんあります。よく使う機能を覚えましょう。
📘 すべてのセルを実行
📌 一括実行の方法
何をする機能か: ノートブック内のすべてのセルを、上から順番に実行します
なぜ使うのか: セルが多い時に、1つずつ実行するのは大変です。この機能を使えば一度に実行できます
使い方:
1. 画面上部の「ランタイム」をクリック
2. 「すべてのセルを実行」を選択
📘 自動保存の確認
📌 保存の仕組み
自動保存: Google Colabは、変更を加えるたびに自動的に保存されます
保存場所: Googleドライブの「Colab Notebooks」フォルダに保存されます
確認方法: 画面左上に「すべての変更を保存しました」と表示されていればOK
💡 Googleドライブで確認
1. Googleドライブを開く
2. 「Colab Notebooks」フォルダを探す
3. 作成したノートブックが保存されています
※ フォルダがない場合は、初めてのノートブック作成時に自動的に作られます
📘 手動で保存する
📌 手動保存の方法
通常は自動保存されますが、念のため手動で保存したい場合:
・Ctrl + S(Mac: ⌘ + S)を押す
・または「ファイル」→「保存」をクリック
📘 セルの実行をやり直す
📌 ランタイムのリセット
何をする機能か: プログラムの実行状態を最初からやり直します
なぜ使うのか: エラーが出て動かなくなった時や、最初からやり直したい時に使います
使い方:
1. 「ランタイム」→「ランタイムを再起動」をクリック
2. 確認画面が出たら「OK」をクリック
3. すべてのセルがリセットされ、実行番号が消えます
📘 ノートブックのコピー
📌 コピーの作成
何をする機能か: 現在のノートブックの複製を作ります
なぜ使うのか: 元のファイルを残したまま、実験的に変更を加えたい時に便利です
使い方:
1. 「ファイル」→「ドライブにコピーを保存」をクリック
2. 「〜のコピー」という名前で新しいノートブックが作られます
📘 ノートブックの共有
📌 他の人と共有する方法
何をする機能か: 作成したノートブックを、他の人と共有します
なぜ使うのか: 先生に質問する時、友達と一緒に勉強する時などに便利です
使い方:
1. 右上の「共有」ボタンをクリック
2. 共有したい人のメールアドレスを入力
3. 「閲覧者」「編集者」など、権限を選択
4. 「送信」をクリック
⚠️ 7. よくあるエラーと対処法
プログラミングでは、エラー(間違い)が出ることはごく普通のことです。エラーは「失敗」ではなく、「何かを学ぶチャンス」です。よくあるエラーと、その対処法を知っておきましょう。
❌ エラー1:SyntaxError(文法エラー)
これは、Pythonの「書き方のルール(文法)」が間違っている時に出るエラーです。
間違った書き方
print(Hello, World!)
エラーメッセージ
File "<ipython-input-1-abc123>", line 1
print(Hello, World!)
^
SyntaxError: invalid syntax
💡 原因と対処法
原因: ダブルクォーテーション(”)を忘れている
どこが間違い: Hello, World! を ” で囲んでいない
なぜエラーになる: Pythonは、文字を表示する時は ” で囲むというルールがあるからです
✅ 正しい書き方
print("Hello, World!")
❌ エラー2:NameError(名前エラー)
これは、存在しない名前を使おうとした時に出るエラーです。
間違った書き方
Print("Hello, World!")
エラーメッセージ
NameError: name 'Print' is not defined
💡 原因と対処法
原因: printの最初の文字を大文字(P)にしている
どこが間違い: 正しくは小文字の print
なぜエラーになる: Pythonは大文字と小文字を区別します。Print という名前の命令は存在しないのでエラーになります
✅ 正しい書き方
print("Hello, World!")
※ 小文字のpで始めます
❌ エラー3:カッコの閉じ忘れ
間違った書き方
print("Hello, World!"
エラーメッセージ
File "<ipython-input-1-abc123>", line 1
print("Hello, World!"
^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing
💡 原因と対処法
原因: 閉じカッコ「)」を忘れている
どこが間違い: 最後の ) がない
なぜエラーになる: カッコは必ず開き「(」と閉じ「)」をペアで使う必要があります
✅ 正しい書き方
print("Hello, World!")
※ 最後に ) を忘れずに
❌ エラー4:全角文字の使用
間違った書き方
print("Hello, World!")
※ カッコが全角になっている
エラーメッセージ
SyntaxError: invalid character in identifier
💡 原因と対処法
原因: 全角のカッコ()を使っている
どこが間違い: カッコが全角になっている
なぜエラーになる: プログラムのコード部分(print、カッコなど)は、必ず半角英数字で書く必要があります
✅ 正しい書き方
print("Hello, World!")
※ 半角のカッコ () を使います
🔧 エラーが出た時の対処手順
📌 エラー対処の基本ステップ
1. エラーメッセージをよく読む
・どの行でエラーが出ているか確認(line 1など)
・エラーの種類を確認(SyntaxError、NameErrorなど)
2. スペルを確認
・printの綴りは正しいか
・大文字・小文字は正しいか
3. 記号を確認
・カッコ()は半角か、ペアで閉じているか
・ダブルクォーテーション(”)は半角か、ペアで閉じているか
4. 入力モードを確認
・日本語入力モードになっていないか
・半角英数モードに切り替える
5. 見本と比較
・正しい例と、自分のコードを1文字ずつ比較する
🎓 エラーは学びのチャンス
エラーが出ることは、プログラミングの一部です。プロのプログラマーでも、毎日たくさんのエラーに出会います。
大切なのは:
・エラーメッセージを読んで、原因を理解すること
・同じエラーを繰り返さないように学ぶこと
・諦めずに、1つずつ解決していくこと
エラーは「失敗」ではなく、「上達のための練習」です!
📝 練習問題
ここまで学んだことを、実際に手を動かして確認しましょう。
問題1:自分の名前を表示しよう(初級)
📋 問題
print()を使って、あなたの名前を表示するプログラムを書いてみましょう。
解答例を見る
コード
# あなたの名前に書き換えてください
print("太郎")
# 他の例
print("花子")
print("田中 太郎")
💡 ポイント
・ダブルクォーテーション(”)で名前を囲むのを忘れずに
・名前は日本語でも英語でもOK
・#(シャープ)から始まる行は「コメント」といって、プログラムとして実行されません(メモ用)
問題2:複数の行を表示しよう(初級)
📋 問題
以下の3つの文を、それぞれ別の行に表示するプログラムを書いてみましょう:
・「Pythonを学んでいます」
・「データ分析が楽しみです」
・「頑張ります!」
解答例を見る
コード
print("Pythonを学んでいます")
print("データ分析が楽しみです")
print("頑張ります!")
実行結果
Pythonを学んでいます データ分析が楽しみです 頑張ります!
💡 ポイント
・print()を1行書くごとに、1行表示されます
・各行は自動的に改行されます
・上から順番に実行されます
問題3:好きなものを3つ表示しよう(初級)
📋 問題
あなたの好きなもの(食べ物、趣味、スポーツなど)を3つ、それぞれ別の行に表示してみましょう。
解答例を見る
コード
# 好きなものの例
print("ラーメン")
print("サッカー")
print("音楽")
# 別の例
print("読書")
print("ゲーム")
print("旅行")
💡 ポイント
・自分の好きなものに書き換えてOK
・いろいろな言葉を試してみましょう
問題4:自己紹介プログラムを作ろう(中級)
📋 問題
以下の情報を表示する自己紹介プログラムを作ってみましょう:
・タイトル「=== 自己紹介 ===」
・名前
・年齢または学年
・趣味
・Pythonで作りたいもの
・終わりの線「===================」
解答例を見る
コード
print("=== 自己紹介 ===")
print("名前: 田中 花子")
print("学年: 高校1年生")
print("趣味: 読書と音楽")
print("作りたいもの: データ分析ツール")
print("===================")
実行結果
=== 自己紹介 === 名前: 田中 花子 学年: 高校1年生 趣味: 読書と音楽 作りたいもの: データ分析ツール ===================
💡 ポイント
・「===」のような記号を使うと、見やすくなります
・情報は自分のものに書き換えましょう
・行数は自由に増やしてもOK
問題5:メッセージカードを作ろう(中級)
📋 問題
誰かへのメッセージカードをプログラムで作ってみましょう。以下の要素を含めてください:
・装飾的な枠(*や=などの記号)
・宛名(「〇〇さんへ」)
・メッセージ(複数行)
・差出人名
・枠の終わり
解答例を見る
コード
print("*************************")
print("* お誕生日おめでとう! *")
print("*************************")
print("")
print("太郎さんへ")
print("")
print("素敵な1年になりますように。")
print("いつも応援しています!")
print("")
print("花子より")
print("*************************")
実行結果
************************* * お誕生日おめでとう! * ************************* 太郎さんへ 素敵な1年になりますように。 いつも応援しています! 花子より *************************
💡 ポイント
・print(“”)と書くと、空行(何も表示しない行)が入ります
・記号を使って、見た目を工夫できます
・自由にアレンジしてOK
🎯 このステップのまとめ
✅ 学んだこと
✓ Google Colabは、無料でブラウザだけで使えるプログラミング環境
✓ インストール不要で、Googleアカウントがあればすぐに始められる
✓ ノートブックは「セル」の集まりでできている
✓ コードセルでプログラムを書いて実行できる
✓ テキストセルでメモや説明を書ける
✓ print()で文字や数字を画面に表示できる
✓ 文字はダブルクォーテーション(”)で囲む
✓ Shift + Enterでセルを実行できる
✓ エラーは誰にでも起こる。落ち着いて対処すればOK
✓ 自動保存されるので、保存を気にしなくていい
💡 次のステップに進む前に確認
以下のことができるようになったか確認しましょう:
□ Google Colabにアクセスできる
□ 新しいノートブックを作成できる
□ コードセルにプログラムを書ける
□ print()で好きな文字を表示できる
□ セルを実行できる(Shift + Enter)
□ エラーが出ても、落ち着いて対処できる
これらができたら、次のステップに進みましょう!
❓ よくある質問
Q1: Google Colabは本当に無料ですか?ずっと使えますか?
A: はい、完全に無料で、ずっと使えます。ただし、無料版には以下の制限があります:
・連続実行時間:最大12時間
・アイドル時間:90分放置すると切断される
・GPU/TPUの使用時間に制限がある
でも、このコースを学習するには、これらの制限は全く問題ありません。十分すぎるほどです。
Q2: スマートフォンでもGoogle Colabは使えますか?
A: はい、スマートフォンでも使えます。ただし、以下の理由でおすすめしません:
・画面が小さく、コードが見づらい
・キーボード入力がしにくい
・長時間の学習には向かない
できれば、パソコンかタブレット(できればキーボード付き)を使うことをおすすめします。
Q3: インターネットがないと使えませんか?
A: はい、Google Colabはオンラインサービスなので、インターネット接続が必要です。オフラインで使いたい場合は、以下の選択肢があります:
・Anaconda(アナコンダ)をインストールする
・Visual Studio Codeをインストールする
・Python公式版をインストールする
ただし、初心者には設定が難しいので、まずはGoogle Colabで学習することをおすすめします。
Q4: 作ったノートブックはどこに保存されますか?消えませんか?
A: 作成したノートブックは、Googleドライブの「Colab Notebooks」フォルダに自動保存されます。
・Googleドライブの容量内であれば、ずっと保存されます
・自動保存されるので、保存ボタンを押す必要はありません
・万が一に備えて、重要なノートブックはダウンロードしておくこともできます
Q5: エラーばかり出て全然進めません…
A: エラーは誰でも経験します。プロのプログラマーでも、毎日たくさんのエラーに出会います。
エラーが出た時は、以下をチェックしてください:
1. printの綴りは正しいか(全て小文字)
2. ダブルクォーテーション(”)は半角か
3. カッコ()は半角か、ペアで閉じているか
4. 日本語入力モードになっていないか
それでも解決しない場合は、エラーメッセージをコピーして、Google検索してみましょう。同じエラーに遭遇した人の解決法が見つかることが多いです。
Q6: print()の代わりにPRINT()やPrint()と書いてもいいですか?
A: いいえ、Pythonでは大文字と小文字を厳密に区別します。
・print() → 正しい(すべて小文字)
・Print() → エラー(最初が大文字)
・PRINT() → エラー(すべて大文字)
必ず、すべて小文字のprint()を使ってください。
Q7: コードを書く時、スペース(空白)は入れてもいいですか?
A: 場所によります:
・print("Hello") → OK(スペースなし)
・print( "Hello" ) → OK(カッコの内側にスペース)
・pri nt("Hello") → エラー(printの途中にスペース)
基本的に、命令の名前(printなど)の途中にスペースを入れなければ大丈夫です。見やすくするためのスペースは入れてもOKです。
Q8: ノートブックを削除してしまいました。復元できますか?
A: はい、Googleドライブのゴミ箱から復元できます:
1. Googleドライブを開く
2. 左側のメニューから「ゴミ箱」をクリック
3. 削除したノートブックを探す
4. 右クリックして「復元」を選択
ただし、ゴミ箱から完全に削除すると復元できないので注意してください。
学習メモ
Pythonデータ分析入門 - Step 1