كيفية تعليم الأطفال على كود مع لغة الصفر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

الأطفال تعلم بشكل مختلف من البالغين ، لذلك إذا أردنا أن نعلمهم الكود ، نحتاج إلى استخدام نهج مناسبة لاحتياجاتهم. تبدأ دورات ترميز البالغين عادةً بشرح لبنات البناء ، مثل أنواع البيانات والمتغيرات والوظائف ، ولكن هذه الطريقة في التدريس لا يتناسب بشكل جيد مع معظم الأطفال.

لغات الكتلة المرئية تقديم حل لهذه المشكلة عن طريق تعريف المتعلمين على الترميز بمساعدة اللبنات البصرية. حظر اللغات (تسمى أحيانًا لغات الفقاعات) التركيز على المنطق بدلا من بناء الجملة, وتعليم الترميز عبر المشاريع الإبداعية.

تتوفر على شبكة الإنترنت حفنة من التطبيقات الرائعة لتعليم اللغات ، مثل Scratch و Code.org و Tynker ، (Scratch و Code.org مجانية ، ويأتي Tynker بسعر مناسب).

أحد أفضل ما في الأمر هو أنك لست مضطرًا بالضرورة لأن تكون مبرمجًا لمساعدة أطفالك على البدء معهم. في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على Scratch ، وهي لغة كتلة مرئية تم تطويرها بواسطة جوجل و ال MIT مختبر وسائل الإعلام.

البدء

خدش هي لغة البرمجة التي تم إنشاؤها لأغراض تعليمية ، والتي تحتاج إليها المفاجئة كتل معا من أجل إنشاء مشاريع مختلفة ، مثل الرسوم المتحركة والألعاب والقصص التفاعلية.

تم إنشاء سكراتش في المقام الأول للأطفال والمراهقين بين سن 8 و 16, ولكن في بعض الحالات ، يمكن أن تعمل للأطفال الصغار والمتعلمين الكبار كذلك.

Scratch متاح بأكثر من 40 لغة ، أحدث إصدار له هو الصفر 2 يتم تشغيله في متصفحات الويب الأحدث على أجهزة Windows و Mac و Linux. إذا كانت لديك مشاكل مع متطلبات النظام ، فيمكنك أيضًا استخدام الإصدار السابق ، Scratch 1.4.

يمكنك استخدام سكراتش في 3 طرق مختلفة:

1. إنشاء حساب عبر الإنترنت, و استخدم المحرر عبر الإنترنت. إذا اخترت هذا ، يمكنك حفظ مشاريعك عبر الإنترنت ومشاركتها مع مجتمع Scratch.
2. استخدم المحرر عبر الإنترنت مجهول. إذا اخترت هذا ، يمكنك حفظ المشاريع الخاصة بك فقط على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
3. قم بتنزيل Scratch Offline Editor و اعمل محليا.

للبدء, انقر فوق قائمة "إنشاء" في شريط القائمة العلوي ، وسيظهر محرر Scratch على الشاشة.

إنشاء التصميم

أولا ، دعونا إضافة عناصر التصميم لبرنامجنا. سير العمل في البرمجة الواقعية هو نفسه ، أولاً نحتاج إلى ذلك إنشاء عناصر التصميم, مثل الخلفيات والأزرار والتنقل (يتم هذا الجزء عادة بواسطة مصمم) ، ثم نحتاج إلى ذلك إضافة وظائف لهم مع الكود (يتم هذا الجزء بواسطة مبرمج).

العفاريت والخلفيات

يقدم سكراتش نوعين مختلفين من عناصر التصميم: الخلفيات و العفاريت.

المصطلح “خلفية” لتقف على الخلفية ، والمصطلح “شبح” يرمز إلى الأحرف (الحرف الافتراضي هو القطة التي يمكنك رؤيتها في لقطة الشاشة أعلاه). الإعدادات ذات الصلة في أسفل الزاوية اليسرى ، أسفل المرحلة.

هناك أربع طرق ل إضافة خلفية جديدة أو العفريت إلى المسرح ، يمكنك اختيار مكتبة من مكتبة محددة مسبقًا أو رسم مكتبة أو تحميل مكتبة من جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو التقاط صورة باستخدام كاميرا الويب الخاصة بك.

الآن دعونا نستخدم الحل الأسرع ، واختر خلفية من مكتبة الخلفية.

أيضا دعنا نختار واحدة أو أكثر من العفاريت من مكتبة العفريت من خلال النقر على أيقونة العفريت قليلا بجانب “العفريت جديد” التسمية في الزاوية اليسرى السفلى من الشاشة.

إذا كنت تريد ، يمكنك تحرير كل من الخلفية و Sprites بمساعدة مفيد محرر الصور الذي يظهر تلقائيًا بعد إضافة عنصر تصميم جديد إلى المرحلة.

أدناه ، يمكنك رؤية شاشتي مباشرة بعد إضافة “مدينة ليلية” خلفية إلى طوري - إذا أردت ، فيمكنني تغيير شكل الخلفية باستخدام أدوات الرسم الخاصة بمحرر الصور.

في هذه المقالة ، سوف أقوم بإنشاء الرسوم المتحركة البسيطة عن فتاة خائفة من شبح في مدينة ليلية (أعرف ...). لدي بالفعل خلفية المدينة الليلية ، والآن أحتاج إلى اثنين من العفاريت: فتاة وشبح.

لا أحتاج إلى القطة الافتراضية ، لذلك انقر بزر الماوس الأيمن فوقها وأزلها. أضفت الفتاة والشبح من مكتبة Sprite. نظرًا لأن الشبح أكبر من الفتاة ، ويبدو محرجًا بجوار بعضهما البعض ، أقوم بتغيير حجم الشبح باستخدام محرر الصور.

الآن لدي كل عناصر التصميم التي أحتاجها. أدناه يمكنك أن ترى كيف تبدو مسرحيتي الآن. في القسم التالي ، سنقوم بذلك إضافة وظيفة إلى العفاريت (الفتاة والشبح) من قبل باستخدام كتل الصفر.

إضافة وظيفة

ال كتل خدش التي يمكن العثور عليها تحت “مخطوطات” التبويب. وراء كل كتلة هناك مقتطف الكود الأساسي.

يتم تجميع الكتل في 10 فئات (Motion ، Looks ، Sound ، Pen ، Data ، Events ، Control ، Sensing ، Operators ، المزيد من الكتل) ، كل منها يستخدم لون مختلف, بهذه الطريقة المجموعات كتلة هي تمييزها بسهولة.

سنضيف وظائف لكل Sprite (على وجه التحديد سنقوم بتنشيطها) ، مما يعني كل Sprite سيكون لها السيناريو الخاص بها (تسلسل كتل الخدش).

لاحظ أنه بإمكاننا إضافة نص برمجي منفصل إلى الخلفية ، على سبيل المثال تغيير ألوانه من يوم إلى آخر ، ولكن من أجل البساطة ، لن نغير الخلفية في هذا المثال.

إنشاء خوارزمية قابلة للقراءة البشرية

يمكن أن يكون مفيدا ل خطة على الورق ماذا العفاريت الخاصة بك سوف تفعل. فيما يلي خوارزمية برنامج مثال فتاة الشبح.

خوارزمية الفتاة:

1. المستخدم يبدأ النص.
2. الفتاة يعتقد حول كم هي خائفة.
3. الفتاة هي انتظر حتى يهاجمها الشبح.
4. الفتاة صرخات.
5. الفتاة يهرب.

خوارزمية الشبح:

1. المستخدم يبدأ النص.
2. الشبح هو انتظر بعض الوقت الفتاة تفكر.
3. الشبح اقتراب الفتاة.

يمكنك أن ترى أن خوارزمية الفتاة مكتوبة من منظور الفتاة ، وأن خوارزمية الشبح تتم كتابتها من منظور الشبح. في حين أن شخصية واحدة تعمل ، والآخر يحتاج إلى الانتظار, كما نحتاج إلى مزامنة تصرفات الحرفين.

السيناريو الشبح

دعنا نبدأ بخط الشبح ، لأنه فقط 3 خطوات. انقر على Ghost في الزاوية السفلية اليسرى ، ويمكنك البدء سحب الكتل إلى منطقة البرنامج النصي. نحتاج أولاً إلى جعل المستخدم لبدء البرنامج. يمكننا القيام بذلك بسهولة عن طريق إضافة “عند النقر فوق العلم الأخضر” كتلة من “أحداث” الفئة.

بعد ذلك ، ينتظر الشبح ثانيتين بينما تفكر الفتاة. نحن برنامج هذا العمل مع “انتظر ثانية” كتلة التي يمكن العثور عليها في “مراقبة” الفئة.

وأخيرا ، يحتاج الشبح إلى الاقتراب من الفتاة ، والتي يمكننا تحقيقها مع “اذهب إلى آبي” كتلة من “اقتراح” الفئة. “آبي” هو اسم الفتاة ، يضيف Scratch تلقائيًا أسماء Sprites الأخرى إلى القائمة المنسدلة لهذه الكتلة.

هذه هي الطريقة التي يبدو بها سيناريو الشبح. الآن ، لقد أدركت بالتأكيد أن سكراتش تعمل على غرار ليغو, أنت بحاجه إلى انضم إلى الكتل سويا.

السيناريو الفتاة

السيناريو الفتاة هو أكثر تعقيدا قليلا. انقر على Sprite الفتاة في الركن الأيسر السفلي ، ويمكنك البدء في إضافة الكتل المتعلقة بسلوك الفتاة.

سيناريو الفتاة يبدأ أيضا مع “عند النقر فوق العلم الأخضر” منع. أريكم الآن كيف سيبدو نص الفتاة أخيرًا ، بحيث يمكنك متابعة الشرح بسهولة أكبر.

بعد النقر على العلم الأخضر ، تفكر الفتاة لمدة ثانيتين (سيظهر البرنامج فقاعة تفكير لهذه الفترة) ، وهذه هي نفس ثانيتين بينما ينتظر الشبح في الزاوية - مبرمجة مع كتلة الانتظار في الأشباح النصي.

ثم ، تحتاج الفتاة إلى الانتظار حتى يلامسها الشبح. ويتم ذلك عن طريق أ تتألف كتلة الانتظار. يمكنك أن ترى في الصورة أعلاه أن هذه الكتلة تتضمن كتلة الماس على شكل الداخلية تحتاج إلى الانضمام بشكل منفصل. يمكنك إضافة كتل على شكل الماس فقط إلى كتلة الانتظار هذه.

تذكر ، سكراتش يشبه ليغو ، تحتاج إلى إيلاء الاهتمام للأشكال من الكتل كذلك. تمنعك هذه الميزة من إضافة كتل لا يجب أن تكون موجودة لتجنب منطق ترميز خاطئ.

الآن ، لمس الشبح الفتاة ، وانتهى نص الشبح. الآن نحن بحاجة إلى جعلها تصرخ مع “تشغيل الصوت” كتلة الصوت (أضفت صوت الصراخ الأنثوي من مكتبة الصوت المدمجة) ، وأخيراً أجعلها تبتعد عن الشبح باستخدام “نقل 200 خطوة” كتلة الحركة.

يمكنك إلقاء نظرة على المشروع النهائي على صفحة Scratch الخاصة به. إذا كنت تريد إلقاء نظرة على الكتل البرمجية الإنشائية ، فانقر فوق الزر "رؤية من الداخل" في الزاوية العلوية اليمنى.

الخطوات التالية

لنا “شبح في المدينة” المثال هو مشروع بسيط جدا. عندما يتمكن أطفالك من إنشاء قصص ورسوم متحركة خطية بأمان ، يمكنك التحرك نحو ذلك هياكل الترميز أكثر تعقيدا, مثل اذا ثم كتل (البيانات الشرطية) و كرر كتل (حلقات) ، وكلاهما يمكن العثور عليها في “مراقبة” الفئة.

إذا كنت تريد مثال أكثر تعقيدًا للرسوم المتحركة الخطية (مع عدم وجود عبارات شرطية وحلقات) ، يمكنك التحقق من العرض التوضيحي الآخر الذي يتميز بحوار بسيط ، ويستخدم 3 Sprites (صديقان وكعكة عيد ميلاد) ، ولكل منها نص برمجي.

يمكنك أيضًا إلهام أطفالك عن طريق الطباعة بطاقات قابلة للحك لهم ، ما في وسعهم امسك بأيديهم أثناء البرمجة. بطاقات الصفر أيضا أفكار مشروع رائعة عليهم. كما أنه يستحق التعلم من الآخرين عن طريق استكشاف المشاريع القائمة, أو المشاركة في منتديات المناقشة.

إذا كنت تريد أن تفهم سكراتش بشكل أفضل ، فهناك كورسيرا بالطبع من جامعة إدنبره ، والتي تقدم للمبتدئين في البرمجة سكراتش بطريقة يمكن الوصول إليها للغاية ، حتى ممتعة.

يمكنك أيضا أن تأخذ النفوذ من خدش ويكي, وقسم الحوسبة الإبداعية بجامعة هارفارد لديه أيضا بعض الموارد الكبيرة للمتعلمين الصفر.