Hogyan tanítsuk meg a gyerekeket, hogy kódoljanak a MIT Scratch Language használatával

Gyermekek tanulni másképp mint a felnőttek, ezért ha kódolni akarjuk őket, akkor megközelítést kell használnunk megfelelnek az igényeiknek. A felnőttek kódolási kurzusai általában az építőelemek, például az adattípusok, változók és funkciók magyarázatával kezdődnek, azonban ez a tanítási módszer nem illeszkedik jól a legtöbb gyerekhez.

Vizuális blokkok megoldást kínálnak erre a kérdésre a tanulók kódolásba történő bevezetésével vizuális építőelemek. Nyelvek blokkolása (néha buborék nyelveknek is nevezik) inkább a logika helyett a szintaxisra összpontosít, és kódolást tanít kreatív projekteken keresztül.

A neten megtalálható egy csomó nagyszerű alkalmazás, amely blokknyelveket tanít, mint például a Scratch, a Code.org és a Tynker (a Scratch és a Code.org ingyenes, és a Tynker barátságos áron).

Ezek közül az egyik legjobb dolog az, hogy nem feltétlenül kell programozónak lennie, hogy segítsen a gyerekeknek abban, hogy elkezdhessék velük. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a Scratch-ot, amelyet egy vizuális blokknyelv fejlesztett ki Google és a MIT Media Lab.

Fogj neki

Karcolás az oktatási célokra létrehozott programozási nyelv, amelyben meg kell blokkolja össze különböző projektek, például animációk, játékok és interaktív történetek létrehozása érdekében.

A Scratch elsősorban a gyermekek és a tizenévesek számára készült 8 és 16 éves kor között, de bizonyos esetekben a fiatalabb gyerekek és a felnőtt tanulók számára is működik.

A Scratch több mint 40 nyelven érhető el, legfrissebb verziója Scratch 2 amely a legújabb Windows böngészőkben fut Windows, Mac és Linux gépeken. Ha problémái vannak a rendszerkövetelményekkel, akkor használhatja a korábbi verzióját, a Scratch 1.4-et is.

Használhatja a Scratch-ot 3 különböző módon:

1. Hozzon létre egy online fiókot, és használja az online szerkesztőt. Ha ezt választja, a projekteket online mentheti, és megoszthatja azokat a Scratch közösséggel.
2. Használja az online szerkesztőt névtelenül. Ha ezt választja, projektjeit csak a számítógépre mentheti.
3. Töltse le a Scratch Offline szerkesztőt, és helyben.

Az induláshoz, Kattintson a Létrehozás menüre a felső menüsorban, és a Scratch szerkesztő megjelenik a képernyőn.

Hozzon létre egy tervet

Először is adja hozzá a tervezési elemeket programunkhoz. A valós programozás munkafolyamata alapvetően ugyanaz, először is hozzon létre a design elemeket, mint a hátterek, a gombok és a navigáció (ezt a részt általában egy tervező végzi), akkor meg kell funkciók hozzáadását kóddal (ezt a részt egy programozó végzi).

Sprite és hátterek

A Scratch két különböző design elemet kínál: hátterekkel és sprites.

A kifejezés “háttér” a háttér és a kifejezés “Kobold” a karaktereket jelöli (az alapértelmezett karakter a fenti képen látható macska). A kapcsolódó beállítások a bal alsó sarokban vannak, a színpad alatt.

Négy módon lehet adjunk hozzá egy új hátteret vagy a Sprite-ot a színpadra választhat egy előre definiált könyvtárból, festhet egyet, feltölthet egyet a számítógépről, vagy fényképezhet a webkamerájával.

Most használjuk a leggyorsabb megoldást, és válasszunk egy hátteret a Háttérkönyvtár.

Válasszunk ki egy vagy több Sprite-ot a Sprite könyvtár az egér melletti kis sprite ikonra kattintva “Új sprite” címke a képernyő bal alsó sarkában.

Ha szeretné, akkor mind a hátteret, mind a Sprite-t szerkesztheti egy praktikus segítségével képszerkesztő amely automatikusan megjelenik egy új designelem hozzáadását követően.

Az alábbiakban láthatod a képernyőt közvetlenül a hozzáadás után “Éjszakai város” hátteret a színpadomhoz - ha azt akartam, megváltoztathatnám a hátteret a képszerkesztő rajzeszközeivel.

Ebben a cikkben a egyszerű animáció egy lányról, akit egy éjszakai város szellemében megijesztenek (tudom…). Már van az éjszakai város háttere, és most két Sprite-re van szükségem: egy lányra és egy szellemre.

Nem kell az alapértelmezett macska, ezért jobb gombbal rákattintok, és eltávolítom. Hozzáadom a lányt és a szellemet a Sprite könyvtárából. Mivel a szellem nagyobb, mint a lány, és egymás mellé kínosnak tűnnek, átméretezem a szellemet a képszerkesztő segítségével.

Most már minden tervezési elememre van szükségem. Az alábbiakban láthatjuk, hogyan néz ki most a színpad. A következő fejezetben funkcionalitás hozzáadása a két Sprite (a lány és a szellem) által Scratch blokkok használatával.

Funkció hozzáadása

A Karcolás blokkok amely a “Scripts” fület. Minden blokk mögött van egy alapul szolgáló kódrészlet.

A blokkokat 10 kategóriába sorolják (Motion, Looks, Sound, Pen, Data, Events, Control, Sensing, Operators, More blocks), amelyek mindegyike egy különböző színű, így a blokkcsoportok könnyen megkülönböztethető.

Minden Sprite-hoz hozzá fogunk adni funkcionalitást (különös tekintettel azokra), ami azt jelenti, hogy minden Sprite saját szkriptje lesz (Scratch blokkok sorozata).

Ne feledje, hogy egy külön szkriptet is hozzá tudunk adni a hátteréhez is, például megváltoztathatja színeit napról napra, de az egyszerűség kedvéért nem változtatjuk meg a példát ebben a példában.

Hozzon létre egy emberi olvasható algoritmust

Ez hasznos lehet tervezzen papírra mit csinál a Sprites. Itt van a lány-szellem példaprogramunk algoritmusa.

A lány algoritmusa:

1. A felhasználó kezdődik A script.
2. A lány azt hiszi arról, hogy mennyire fél.
3. A lány várakozásig a szellem támadja őt.
4. A lány sikolyok.
5. A lány elszalad.

A szellem algoritmusa:

1. A felhasználó kezdődik A script.
2. A szellem várakozás közben a lány gondolkodik.
3. A szellem megközelít a lány.

Láthatjuk, hogy a lány algoritmusa a lány szemszögéből íródik, és a szellem algoritmusa a szellem perspektívájából íródik. Míg egy karakter működik, a másik várnia kell, mint amennyire szükségünk van szinkronizálja a két karaktert.

A szellem szkriptje

Kezdjük a szellem szkriptjével, hiszen csak 3 lépés van. Kattintson a Ghostra a bal alsó sarokban, és elkezdheti húzza a blokkokat a Script területre. Először meg kell tennünk a felhasználót a program elindításához. Ezt könnyen megtehetjük a “amikor a zöld zászló rákattintott” blokk a “Események” kategória.

Ezután a szellem 2 másodpercig vár, amíg a lány gondol. Ezt a műveletet a “várjon 2 másodpercet” blokk, amely megtalálható a “Ellenőrzés” kategória.

Végül a szellemnek meg kell közelítenie a lányt, amit a “menj Abby-hoz” blokk a “Mozgás” kategória. “Abby” a lány neve, a Scratch automatikusan hozzáadja a többi Sprites nevét a blokk legördülő menüjéhez.

Így néz ki a szellem szkriptje. Mostanáig biztosan rájött, hogy a Scratch működik hasonlóan a LEGO-hoz, neked kell csatlakozzon a blokkokhoz együtt.

A lány forgatókönyve

A lány szkriptje egy kicsit bonyolultabb. A bal alsó sarokban kattintson a lány Sprite-jára, és elkezdheti hozzáadni a lány viselkedéséhez kapcsolódó blokkokat.

A lány forgatókönyve szintén a “amikor a zöld zászló rákattintott” Blokk. Most megmutatom, hogyan fog kinézni a lány szkriptje, így könnyebben követheti a magyarázatot.

Miután rákattint a zöld zászlóra, a lány 2 másodpercig gondolkodik (a program egy gondolkodó buborékot jelenít meg erre az időszakra), ez ugyanaz 2 másodperc, amíg a szellem a sarokban vár - programozva a szellem várakozó blokkjával forgatókönyv.

Ezután a lánynak meg kell várnia, amíg a szellem megérinti. Ezt a álló várakozási blokk. A fenti képernyőn látható, hogy ez a blokk egy belső gyémánt alakú blokk külön kell csatlakoznod. Ehhez a várakozó blokkhoz csak gyémánt alakú blokkokat adhat hozzá.

Ne feledje, hogy a Scratch hasonló a LEGO-hoz figyeljen a formákra a blokkok is. Ez a funkció megakadályozza, hogy hozzáadjon olyan blokkokat, amelyek nem lehetnek ott a helytelen kódolási logika elkerülése érdekében.

Mostanra a szellem megérintette a lányt, és a szellem szkriptje véget ért. Most meg kell csinálnunk a sikolyát egy “játsszon hangot” Hangblokk (A beépített hangkönyvtárból hozzáadtam a női sikoly hangot), és végül a “mozgassa a 200 lépést” Mozgás blokk.

Megnézheti a végső projektet a Scratch oldalon. Ha meg szeretné tekinteni az építőelemeket, kattintson a jobb felső sarokban lévő Nézet belső gombra.

Következő lépések

a “Szellem a városban” példa egy nagyon egyszerű projekt. Amikor a gyerekek biztonságosan hozhatnak létre lineáris történeteket és animációkat, elmozdulhatnak bonyolultabb kódolási struktúrák, mint például ha akkor blokkok (feltételes utasítások) és ismétlés blokkok (hurkok), mindkettő megtalálható a “Ellenőrzés” kategória.

Ha szeretné a bonyolultabb példa egy lineáris animációra (még feltétel nélküli kijelentések és hurkok nélkül) megnézheti a többi demót, amely egy egyszerű párbeszédet tartalmaz, és 3 Spritét (két barát és születésnapi torta) használ, amelyek mindegyike saját szkriptje van.

A nyomtatással is inspirálhatja gyermekeit kaparós sorsjegy nekik, hogy képesek tartsa a kezükben programozás közben. Scratch kártyák is vannak nagyszerű ötletek rajtuk. Azt is érdemes tanulni másoktól a meglévő projektek feltárása, vagy vitafórumokon való részvétel.

Ha jobban meg akarja érteni a Scratch-ot, van egy ingyenes Coursera tanfolyam az Edinburgh Egyetem, amely a Scratch programozáshoz nagyon könnyen hozzáférhető, még élvezetes módon vezeti be a kezdőket.

Azt is, hogy kihasználja a Scratch Wiki, valamint a Harvard Egyetem Kreatív Számítástechnikai Osztályának is van néhány nagy erőforrás a Scratch tanulók számára.