در این مقاله قصد داریم در مورد آموزش برنامه نویسی اسکرچ برای کودکان صحبت کنیم، ابزاری که به عنوان یک زبان برنامهنویسی بصری، دنیای کدنویسی را برای سنین پایین جذاب و دست‌یافتنی کرده است. اسکرچ، با استفاده از بلوکهای رنگی و گرافیکی، کودکان را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به دانش کدنویسی سنتی، انیمیشن‌ها، بازی‌ها و داستان‌های تعاملی خلق کنند. این رویکرد نه تنها مفاهیم اساسی برنامهنویسی را به کودکان آموزش میدهد، بلکه خلاقیت، تفکر منطقی و مهارت‌های حل مسئله آنها را نیز تقویت میکند. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه میتوانید به مجله پی استور مراجعه کنید.
برنامه نویسی اسکرچ چیست؟
اسکرچ «Scratch» یک زبان برنامهنویسی فوق‌العاده است که مخصوص کودکان طراحی شده، چه مبتدی باشند چه علاقه‌مند به برنامهنویسی. اسکرچ به‌عنوان یک پلتفرم برنامهنویسی مبتنی بر بلوک‌ها و بسیار کاربرپسند، به کودکان اجازه میدهد تا به‌راحتی بلوکهای کد را بکشند و روی هم بچینند، بدون نیاز به تایپ کردن متن.
مهارت‌هایی که کودکان از طریق اسکرچ به دست می‌آورند، زمینه‌ی محکمی برای مشاغل فنی مانند توسعه نرم‌افزار، برنامهنویسی، توسعه بازی یا فناوری آموزشی ایجاد میکند. اسکرچ برای کودکان ۸ تا ۱۶ سال طراحی شده است؛ با این حال، کودکان کوچکتر و حتی بزرگسالان نیز از اسکرچ برای ساخت انیمیشن، بازی، موسیقی و بسیاری چیزهای دیگر استفاده می‌کنند.
چرا اسکرچ برای کودکان مناسب است؟
برنامه نویسی اسکرچ برای کودکان به چند دلیل بسیار مناسب است:
- سادگی و بصری بودن: اسکرچ از بلوکهای گرافیکی برای برنامهنویسی استفاده میکند، نه کدهای متنی پیچیده. این امر یادگیری را برای کودکان بسیار آسان‌تر و جذاب‌تر میکند. آنها می‌توانند با کشیدن و رها کردن بلوک‌ها، برنامه‌های خود را بسازند بدون اینکه نیاز به تایپ کردن کدهای طولانی و پیچیده داشته باشند.
- تمرکز بر خلاقیت: اسکرچ به کودکان اجازه میدهد تا خلاقیت خود را در ساخت بازی‌ها، انیمیشن‌ها و داستان‌های تعاملی به نمایش بگذارند. این محیط به آنها امکان میدهد تا ایده‌های خود را به صورت دیجیتال پیاده‌سازی کنند و از فرآیند خلق چیزهای جدید لذت ببرند.
- یادگیری از طریق بازی: اسکرچ با ارائه محیطی سرگرم کننده و تعاملی، یادگیری را به تجربه‌ای لذت‌بخش تبدیل میکند. کودکان از طریق ساخت بازی‌ها و پروژههای جذاب، به طور طبیعی مفاهیم برنامهنویسی را یاد می‌گیرند.
- مهارت‌های کلیدی: فراتر از برنامه نویسی، اسکرچ مهارت‌های تفکر منطقی، حل مسئله، همکاری، و خلاقیت را در کودکان تقویت میکند. آنها باید برای ساخت پروژه‌هایشان به صورت منطقی فکر کنند، مشکلات را حل کنند، و در صورت لزوم با دیگران همکاری کنند.
- پایه برای آینده: یادگیری اسکرچ یک پایه‌‌ی عالی برای یادگیری زبانهای برنامهنویسی پیشرفتهتر در آینده است. کودکان با یادگیری مفاهیم اولیه‌ی برنامهنویسی در اسکرچ، برای یادگیری زبانهای پیچیده‌تر مانند پایتون یا جاوا آماده‌تر خواهند بود.
مزایا و معایب برنامه نویسی اسکرچ
اسکرچ محیطی جذاب و کاربرپسند برای یادگیری برنامهنویسی است. در ادامه به بررسی مزایا و معایب برنامه نویسی اسکرچ برای کودکان خواهیم پرداخت.
مزایا:
- سادگی و سهولت استفاده: رابط کاربری بصری و جذاب اسکرچ، یادگیری و استفاده از آن را برای کودکان و افراد مبتدی بسیار آسان میکند. بدون نیاز به تایپ کدهای پیچیده، می‌توان با کشیدن و رها کردن بلوک‌ها، برنامه‌های مختلفی ساخت.
- مناسب برای آموزش مفاهیم پایه برنامهنویسی: اسکرچ به خوبی مفاهیم بنیادی برنامهنویسی مانند حلقه‌ها، شرط‌ها، متغیرها و توابع را به صورت بصری آموزش میدهد. این امر باعث میشود تا کودکان به راحتی با این مفاهیم آشنا شوند و درک عمیقی از آنها پیدا کنند.
- تقویت خلاقیت و مهارت‌های حل مسئله: اسکرچ به کودکان اجازه میدهد تا ایده‌های خلاقانه خود را به صورت برنامه‌های تعاملی پیاده‌سازی کنند و در عین حال مهارت‌های حل مسئله خود را نیز تقویت کنند.
- جامعه‌ی بزرگ و فعال: اسکرچ دارای یک جامعه‌ی آنلاین بزرگ و فعال است که در آن کودکان و نوجوانان می‌توانند با یکدیگر به اشتراک ایده‌ها و پروژههای خود بپردازند و از تجربیات یکدیگر استفاده کنند.
- رایگان و متن باز: اسکرچ یک نرم‌افزار رایگان و متن باز است که به راحتی در دسترس همگان قرار دارد.
- قابلیت توسعه: اسکرچ قابلیت توسعه دارد و با افزودن افزونه‌ها و کتابخانه‌ها، قابلیت‌های آن را می‌توان گسترش داد.
معایب:
- محدودیت در ساخت برنامه‌های پیچیده: اسکرچ برای ساخت برنامه‌های بسیار پیچیده و پیشرفته مناسب نیست. توانایی‌های آن در مقایسه با زبانهای برنامهنویسی متنی، محدودتر است.
- وابستگی به محیط گرافیکی: برنامه‌های ساخته شده با اسکرچ، به محیط گرافیکی اسکرچ وابسته هستند و به راحتی نمی‌توان آنها را به پلتفرم‌های دیگر منتقل کرد.
- عدم یادگیری زبانهای برنامهنویسی متنی: اگرچه اسکرچ به آموزش مفاهیم برنامهنویسی کمک میکند، اما آموزش زبانهای برنامهنویسی متنی را به طور کامل پوشش نمی‌دهد. این بدان معناست که پس از تسلط بر اسکرچ، کودکان باید به یادگیری زبانهای برنامهنویسی متنی مانند پایتون، جاوا یا سی پلاس پلاس بپردازند.
- کمبود پشتیبانی از برخی ویژگی‌های پیشرفته: در مقایسه با زبان های برنامه نویسی قدرتمندتر، اسکرچ ممکن است از برخی ویژگی ها و کتابخانه های پیشرفته پشتیبانی نکند.
کاربرد برنامه نویسی اسکرچ برای کودکان
برنامه نویسی اسکرچ برای کودکان کاربردهای فراوانی دارد که فراتر از صرف یادگیری کدنویسی است. این کاربردها می‌توانند به رشد مهارت‌های مختلف در کودکان کمک کنند:
- توسعه مهارت‌های حل مسئله: اسکرچ کودکان را تشویق میکند تا برای رسیدن به هدف خود (مثلا ساختن یک بازی یا انیمیشن)، به دنبال راه حل باشند. آنها باید منطق برنامه خود را طراحی کرده و مشکلات احتمالی را حل کنند. این فرآیند، توانایی حل مسئله و تفکر انتقادی را در آنها تقویت میکند.
- پرورش خلاقیت و نوآوری: با استفاده از اسکرچ، کودکان می‌توانند ایده‌های خود را به صورت تعاملی و بصری به نمایش بگذارند. آنها می‌توانند داستان‌ها، بازی‌ها، انیمیشن‌ها و پروژههای خلاقانه دیگری بسازند که بیانگر تخیل و خلاقیت آن‌هاست.
- تقویت مهارت‌های تفکر محاسباتی (Computational Thinking): اسکرچ به طور غیر مستقیم مفاهیم کلیدی برنامهنویسی مانند توالی (sequence)، تکرار (iteration)، انتخاب (selection) و تجزیه (decomposition) را آموزش میدهد. این مفاهیم پایه و اساس تفکر محاسباتی هستند که در حل مسائل مختلف در زندگی روزمره نیز مفید هستند.
- افزایش توانایی در ریاضی و علوم: بسیاری از پروژههای اسکرچ نیاز به استفاده از مفاهیم ریاضی و علمی دارند، مانند محاسبات، هندسه و فیزیک. این امر باعث میشود کودکان این مفاهیم را به صورت عملی و در یک محیط جذاب یاد بگیرند.
- ارتقای مهارت‌های همکاری و ارتباطی: در برخی موارد، کودکان می‌توانند پروژههای اسکرچ را به صورت گروهی انجام داده و با هم همکاری کنند. این امر باعث افزایش مهارت‌های ارتباطی، همکاری و کار تیمی در آنها میشود.
- توسعه اعتماد به نفس: ساختن یک پروژه اسکرچ و دیدن نتیجه کار، به کودکان اعتماد به نفس و حس موفقیت میدهد. آنها متوجه می‌شوند که قادر به خلق چیزهای جدید و جالب هستند.
- آمادگی برای یادگیری برنامهنویسی پیشرفته: اسکرچ به عنوان یک زبان برنامهنویسی مقدماتی، پایه و اساس خوبی برای یادگیری زبانهای برنامهنویسی پیچیده‌تر در آینده فراهم میکند. آنها با مفاهیم برنامهنویسی آشنا می‌شوند و مهارت‌های لازم برای یادگیری زبانهای دیگر را کسب می‌کنند.
نصب برنامه نویسی اسکرچ
برای نصب برنامه نویسی اسکرچ مراحل زیر را طی کنید.
۱- دانلود نصب کننده از این لینک (+) با ما همراه باشید تا مراحل نصب را گام به گام جلو برویم.
۲- تا کامل شدن نصب کننده صبر می‌کنیم.
۳- برای دانلود اسکرچ، از این لینک (+) استفاده کنید.
۴- منتظر بمانید تا نصب کننده اسکرچ ۳.۲۹.۱ در پوشه دانلودها بارگیری شود. برای شروع نصب، روی نصب‌کننده Scratch 3.29.1 Setup.exe کلیک کنید.
۵- در این مرحله گزینه‌ای Only for me (Sparisoma Viridi) را انتخاب کرده سپس گزینه Install را کلیک کنید.
۶- منتظر مراحل نصب باشید.
۷- در این مرحله تیک گزینه «Run Scratch 3» را بردارید و برای پایان دادن به نصب، روی «Finish» کلیک کنید.
روش کار اسکرچ
روش کار اسکرچ بر پایه مفاهیم برنامهنویسی بصری و بلوک‌محور است. به جای نوشتن کدهای متنی، در اسکرچ از بلوکهای رنگی آماده استفاده میشود که هر بلوک یک دستور یا عمل خاص را نشان میدهد. این بلوک‌ها به صورت گرافیکی به هم متصل شده و یک برنامه یا اسکریپت را تشکیل می‌دهند. در زیر به مراحل اصلی روش کار اسکرچ اشاره می‌کنیم:
۱- انتخاب پس‌زمینه (Backdrop): ابتدا یک پس‌زمینه مناسب برای پروژه خود انتخاب می‌کنید. این پس‌زمینه میتواند یک تصویر آماده یا یک تصویر طراحی شده توسط خودتان باشد.
۲- انتخاب و اضافه کردن اسپرلیت‌ها (Sprites): اسپرلیت‌ها، شخصیت‌ها، اشیاء یا تصاویری هستند که در پروژه شما ظاهر می‌شوند. شما میتوانید از اسپرلیت‌های از پیش آماده شده در کتابخانه اسکرچ استفاده کنید، یا خودتان تصاویر را آپلود کنید و یا حتی اسپرلیت‌های خود را طراحی کنید.
۳- برنامهنویسی با بلوک‌ها (Scripting): این مرحله اصلی روش کار اسکرچ است. در اینجا شما با استفاده از بلوکهای کد آماده، دستورات و اعمال مختلفی را برای اسپرلیت‌های خود تعریف می‌کنید. هر بلوک یک عمل خاص را انجام میدهد، مانند حرکت، تغییر اندازه، تغییر ظاهر، پخش صدا و … این بلوک‌ها در بخش«Scripts» قرار دارند و به هم متصل می‌شوند تا یک اسکریپت کامل را تشکیل دهند. انواع مختلفی از بلوک‌ها وجود دارند که شامل:
- بلوکهای حرکت (Motion): برای جابجایی اسپرلیت‌ها روی صحنه.
- بلوکهای ظاهر (Looks): برای تغییر ظاهر اسپرلیت‌ها، مانند تغییر لباس، گفتن متن و …
- بلوکهای صدا (Sounds): برای پخش صداها.
- بلوکهای رویداد (Events): برای شروع اسکریپت‌ها، مانند کلیک ماوس یا فشردن کلید.
- بلوکهای کنترل (Control): برای کنترل جریان برنامه، مانند حلقه‌ها (loops) و شرط‌ها (conditionals).
- بلوکهای سنسورها (Sensing): برای دریافت اطلاعات از محیط، مانند موقعیت ماوس یا فشردن کلید.
- بلوکهای اپراتورها (Operators): برای انجام عملیات ریاضی و منطقی.
- بلوکهای متغیرها (Variables): برای ذخیره اطلاعات و استفاده مجدد از آن.
۴- آزمایش و اصلاح (Testing and Debugging): پس از ساختن اسکریپت، آن را آزمایش کرده و در صورت لزوم، اشکالات را برطرف می‌کنید. اسکرچ امکان آزمایش و اجرای برنامه را به طور مستقیم در محیط خود فراهم میکند.
۵- به اشتراک گذاری (Sharing): در نهایت، اگر مایل باشید، میتوانید پروژه خود را با دیگران در جامعه آنلاین اسکرچ به اشتراک بگذارید.
پروژه‌ای ساده با استفاده از برنامه نویسی اسکرچ
در ادامه، پیاده‌سازی یک برنامه ساده آمده است:
در اینجا، ما یک دختر را در حال قدم زدن در کنار ساحل طراحی کرده‌ایم. او چند قدم راه می‌رود و سپس می‌گوید «Hello». بیایید ببینیم چگونه این کار را انجام داده‌ایم.
ابتدا، باید یک پس‌زمینه مناسب برای پروژه خود انتخاب کنید. در اینجا من از پس‌زمینه «Malibu Beach» استفاده کرده‌ام.
شخصیت (اسپرتیت) مورد نظر خود را برای کار انتخاب کنید. در اینجا من از شخصیت«Avery walking» استفاده کرده‌ام.
اسکریپت زیر را دنبال کنید:
نحوه عملکرد کد اسکرچ
۱- اولین رویداد، کلیک کردن پرچم سبز است که برای شروع برنامه استفاده میشود.
۲- بلوک دوم کد، شخصیت را در موقعیت اولیه که مختصات x آن ۱۶۴- و مختصات y آن ۶۹- است، قرار میدهد.
۳- سپس، یک حلقه (Loop) قرار داده‌ایم تا با تغییر لباس شخصیت (Costume)، حرکت آن ۲۰ بار تکرار شود.
۴- پس از اتمام حلقه، شخصیت برای یک ثانیه عبارت “سلام” را نمایش میدهد.
خروجی:
سخن آخر
اسکرچ یک ابزار برنامهنویسی بصری و جذاب برای کودکان است که به آنها امکان میدهد مفاهیم اولیه برنامهنویسی را به شیوه‌ای سرگرم‌کننده و تعاملی یاد بگیرند. استفاده از بلوکهای رنگی به جای نوشتن کدهای متنی، مانع اصلی یادگیری برنامهنویسی را برای کودکان کم سن و سال برطرف میکند. این روش نه تنها خلاقیت و حل مسئله را در آنها تقویت میکند، بلکه به توسعه مهارت‌های تفکر منطقی، تجزیه و تحلیل و طراحی نیز کمک شایانی می‌نماید.
با اسکرچ، کودکان می‌توانند ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کرده و بازی‌ها، انیمیشن‌ها و پروژههای تعاملی بسازند که باعث افزایش اعتماد به نفس و انگیزه آنها در یادگیری میشود. در مجموع، اسکرچ یک گام عالی برای ورود کودکان به دنیای جذاب برنامهنویسی است و پایه‌ای قوی برای یادگیری زبانهای برنامهنویسی پیچیده‌تر در آینده فراهم میکند.
