Πώς να διδάξετε τα παιδιά να κωδικοποιήσουν με MIT Ξυστό Γλώσσα

Παιδιά μάθετε διαφορετικά από τους ενήλικες, επομένως, αν θέλουμε να τους διδάξουμε να κωδικοποιούν, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια προσέγγιση κατάλληλες για τις ανάγκες τους. Τα μαθήματα κωδικοποίησης των ενηλίκων αρχίζουν συνήθως με την εξήγηση δομικών στοιχείων, όπως τύποι δεδομένων, μεταβλητές και λειτουργίες, ωστόσο αυτή η μέθοδος διδασκαλίας δεν ταιριάζει καλά με τα περισσότερα παιδιά.

Οπτικές γλώσσες μπλοκ προσφέρει μια λύση στο θέμα αυτό εισάγοντας τους μαθητές να κωδικοποιούν με τη βοήθεια του οπτικά δομικά στοιχεία. Αποκλεισμός γλωσσών επικεντρώνονται στη λογική και όχι στη σύνταξη, και διδάσκουν την κωδικοποίηση μέσω δημιουργικών έργων.

Μια χούφτα των μεγάλων εφαρμογών γλώσσες διδασκαλίας μπλοκ, όπως Scratch, Code.org, και Tynker, είναι διαθέσιμες στο διαδίκτυο (Scratch και Code.org είναι δωρεάν, και Tynker έρχεται σε φιλική τιμή).

Ένα από τα καλύτερα για αυτούς είναι ότι δεν πρέπει απαραιτήτως να είστε προγραμματιστής για να βοηθήσετε τα παιδιά σας να ξεκινήσουν μαζί τους. Σε αυτό το άρθρο, θα έχουμε μια ματιά στο Scratch, μια οπτική γλώσσα μπλοκ που αναπτύχθηκε από Google και το MIT Media Lab.

Ξεκίνα

Γρατσουνιά είναι μια γλώσσα προγραμματισμού που δημιουργείται για εκπαιδευτικούς σκοπούς, στην οποία πρέπει να κάνετε ανοίγει τα μπλοκ μαζί για να δημιουργήσετε διαφορετικά έργα, όπως κινούμενα σχέδια, παιχνίδια και διαδραστικές ιστορίες.

Το Scratch δημιουργείται κυρίως για παιδιά και εφήβους μεταξύ των ηλικιών 8 και 16 ετών, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να λειτουργήσει και για τα μικρότερα παιδιά και τους ενήλικες μαθητές.

Το Scratch είναι διαθέσιμο σε περισσότερες από 40 γλώσσες, η τελευταία του έκδοση είναι Ξυστά 2 που τρέχει σε πιο πρόσφατα προγράμματα περιήγησης ιστού σε μηχανές Windows, Mac και Linux. Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με τις απαιτήσεις του συστήματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παλαιότερη έκδοση της, το Scratch 1.4, επίσης.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Ξυστό με 3 διαφορετικούς τρόπους:

1. Δημιουργήστε έναν ηλεκτρονικό λογαριασμό, και χρησιμοποιήστε τον ηλεκτρονικό επεξεργαστή. Αν το επιλέξετε, μπορείτε να αποθηκεύσετε τα έργα σας online και να τα μοιραστείτε με την κοινότητα Scratch.
2. Χρησιμοποιήστε τον ηλεκτρονικό επεξεργαστή ανώνυμα. Αν το επιλέξετε, μπορείτε να αποθηκεύσετε τα έργα σας μόνο στον υπολογιστή σας.
3. Κάντε λήψη του επεξεργαστή εκτός λειτουργίας Scratch Offline και εργασία τοπικά.

Για να ξεκινήσετε, κάντε κλικ στο μενού Δημιουργία στην επάνω γραμμή μενού και ο επεξεργαστής Scratch θα εμφανιστεί στην οθόνη σας.

Δημιουργήστε το σχέδιο

Πρώτα, ας είναι προσθέστε τα στοιχεία σχεδιασμού στο πρόγραμμά μας. Η ροή εργασίας του προγραμματισμού της πραγματικής ζωής είναι βασικά η ίδια, πρώτα πρέπει να δημιουργούν τα στοιχεία σχεδιασμού, όπως φόντο, κουμπιά και πλοήγηση (αυτό το μέρος γίνεται συνήθως από σχεδιαστή), τότε πρέπει να το κάνουμε προσθήκη λειτουργιών σε αυτά με κωδικό (αυτό το μέρος γίνεται από προγραμματιστή).

Sprites και backdrops

Το Scratch προσφέρει δύο διαφορετικά είδη σχεδιαστικών στοιχείων: σκηνικά και Sprites.

Ο όρος “φόντο” σημαίνει το φόντο και ο όρος “Ξωτικό” σημαίνει τους χαρακτήρες (ο προεπιλεγμένος χαρακτήρας είναι η γάτα που βλέπετε στην παραπάνω εικόνα). Οι σχετικές ρυθμίσεις βρίσκονται στην κάτω αριστερή γωνία, κάτω από τη σκηνή.

Υπάρχουν τέσσερις τρόποι να προσθέστε ένα νέο σκηνικό ή Sprite στο στάδιο, μπορείτε να επιλέξετε ένα από μια προκαθορισμένη βιβλιοθήκη, να βάψετε ένα, να το ανεβάσετε από τον υπολογιστή σας ή να τραβήξετε μια φωτογραφία με την κάμερα web.

Τώρα ας χρησιμοποιήσουμε την πιο γρήγορη λύση και επιλέγουμε ένα σκηνικό από το Βιβλιοθήκη Backdrop.

Επίσης, ας επιλέξουμε ένα ή περισσότερα Sprites από το Βιβλιοθήκη Sprite κάνοντας κλικ στο εικονίδιο μικρού sprite δίπλα στο “Νέο σπρίτ” στην κάτω αριστερή γωνία της οθόνης.

Αν θέλετε, μπορείτε να επεξεργαστείτε τόσο το σκηνικό όσο και τα Sprites με τη βοήθεια ενός εύχρηστου επεξεργαστή εικόνας που εμφανίζεται αυτόματα αφού προσθέσετε ένα νέο στοιχείο σχεδίασης στο στάδιο.

Παρακάτω, μπορείτε να δείτε την οθόνη μου αμέσως μετά την προσθήκη της “Νυχτερινή πόλη” σκηνικό στη σκηνή μου - αν ήθελα να αλλάξω την εμφάνιση του σκηνικού με τα εργαλεία σχεδίασης του επεξεργαστή εικόνας.

Σε αυτό το άρθρο, θα δημιουργήσω ένα απλή κινούμενη εικόνα για μια κοπέλα που φοβάται ένα φάντασμα σε μια νυχτερινή πόλη (ξέρω ...). Έχω ήδη το νυχτερινό σκηνικό της πόλης και τώρα χρειάζομαι δύο Sprites: ένα κορίτσι και ένα φάντασμα.

Δεν χρειάζομαι την προεπιλεγμένη γάτα, επομένως κάνω δεξί κλικ σε αυτήν και την αφαιρώ. Προσθέτω το κορίτσι και το φάντασμα από τη βιβλιοθήκη Sprite. Καθώς το φάντασμα είναι μεγαλύτερο από το κορίτσι και μοιάζουν αδέξια το ένα δίπλα στο άλλο, αλλάζω το φάντασμα χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή εικόνων.

Τώρα έχω όλα τα στοιχεία σχεδιασμού που χρειάζομαι. Παρακάτω μπορείτε να δείτε πώς μοιάζει η σκηνή μου αυτή τη στιγμή. Στην επόμενη ενότητα, θα το κάνουμε προσθέστε λειτουργικότητα στους δύο Σπρίτες (το κορίτσι και το φάντασμα) από χρησιμοποιώντας τα τμήματα Scratch.

Προσθήκη λειτουργιών

ο Ξυστά μπλοκ που μπορεί να βρεθεί κάτω από το “Σενάρια” αυτί. Πίσω από κάθε μπλοκ υπάρχει ένα υποκείμενο απόσπασμα κώδικα.

Τα μπλοκ ομαδοποιούνται σε 10 κατηγορίες (Motion, Looks, Sound, Pen, Data, Events, Control, Sensing, Operators, More blocks), το καθένα από τα οποία χρησιμοποιεί ένα διαφορετικό χρώμα, με αυτόν τον τρόπο οι ομάδες μπλοκ είναι εύκολα διακρίνεται.

Θα προσθέσουμε λειτουργικότητα σε κάθε Sprite (συγκεκριμένα, θα τα ζωντανέψουμε), που σημαίνει κάθε Sprite θα έχει το δικό του σενάριο (ακολουθία τμημάτων Scratch).

Σημειώστε ότι μπορούμε να προσθέσουμε και ένα ξεχωριστό σενάριο στο σκηνικό, για παράδειγμα αλλάζουμε τα χρώματα του από μέρα σε νύχτα, ωστόσο για λόγους απλότητας δεν θα αλλάξουμε το σκηνικό σε αυτό το παράδειγμα.

Δημιουργήστε έναν αλγόριθμο αναγνώσιμο από τον άνθρωπο

Μπορεί να σας βοηθήσει προγραμματίζετε σε χαρτί τι θα κάνουν οι Σπρίτες σας. Εδώ είναι ο αλγόριθμος του προγράμματος παράδειγμα κορίτσι-φάντασμα.

Ο αλγόριθμος του κοριτσιού:

1. Ο χρήστης ξεκινά το σενάριο.
2. Το κορίτσι σκέφτεται για το πόσο φοβάται.
3. Το κορίτσι είναι περιμένοντας μέχρι το φάντασμα επιτίθεται σε αυτήν.
4. Το κορίτσι κραυγές.
5. Το κορίτσι φεύγει.

Ο αλγόριθμος του φάντασμα:

1. Ο χρήστης ξεκινά το σενάριο.
2. Το φάντασμα είναι περιμένοντας ενώ το κορίτσι σκέφτεται.
3. Το φάντασμα προσεγγίσεις το κορίτσι.

Μπορείτε να δείτε ότι ο αλγόριθμος του κοριτσιού γράφεται από την οπτική γωνία του κοριτσιού και ο αλγόριθμος του φάντασμα γράφεται από την προοπτική του φαντάσματος. Ενώ ένας χαρακτήρας δρα, ο άλλος πρέπει να περιμένει, όπως χρειαζόμαστε συγχρονίστε τις ενέργειες των δύο χαρακτήρων.

Το σενάριο του φαντάσματος

Ας ξεκινήσουμε με το σενάριο φάντασμα, καθώς είναι μόνο 3 βήματα. Κάντε κλικ στο Ghost στην κάτω αριστερή γωνία και μπορείτε να ξεκινήσετε σύροντας τα μπλοκ στην περιοχή Script. Πρώτα πρέπει να κάνουμε τον χρήστη να ξεκινήσει το πρόγραμμα. Μπορούμε να το κάνουμε εύκολα προσθέτοντας το “όταν χτυπήθηκε η πράσινη σημαία” μπλοκάρει από το “Εκδηλώσεις” κατηγορία.

Στη συνέχεια, το φάντασμα περιμένει 2 δευτερόλεπτα ενώ το κορίτσι σκέφτεται. Προγραμματίζουμε αυτήν την ενέργεια με το “περιμένετε 2 δευτερόλεπτα” μπλοκ που μπορεί να βρεθεί στο “Ελεγχος” κατηγορία.

Τέλος, το φάντασμα πρέπει να προσεγγίσει το κορίτσι, το οποίο μπορούμε να επιτύχουμε με το “πηγαίνετε στο Abby” μπλοκάρει από το “Κίνηση” κατηγορία. “Άμπι” είναι το όνομα του κοριτσιού, το Scratch προσθέτει αυτόματα τα ονόματα των άλλων Sprites στο αναπτυσσόμενο μενού αυτού του μπλοκ.

Έτσι φαίνεται το σενάριο του φάντασμα. Μέχρι τώρα, έχετε συνειδητοποιήσει ότι το Scratch λειτουργεί όπως και στο LEGO, πρέπει να ενταχθούν στα μπλοκ μαζί.

Το σενάριο της κοπέλας

Το σενάριο της κοπέλας είναι λίγο πιο περίπλοκο. Κάντε κλικ στο Sprite του κοριτσιού στην κάτω αριστερή γωνία και μπορείτε να αρχίσετε να προσθέτετε τα μπλοκ που σχετίζονται με τη συμπεριφορά του κοριτσιού.

Το σενάριο της κοπέλας αρχίζει επίσης με το “όταν χτυπήθηκε η πράσινη σημαία” ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ. Σας παρουσιάζω τώρα πώς τελικά θα φαίνεται το σενάριο του κοριτσιού, ώστε να μπορείτε να ακολουθήσετε την εξήγηση πιο εύκολα.

Αφού γίνει κλικ στο πράσινο σύμβολο, το κορίτσι σκέφτεται για 2 δευτερόλεπτα (το πρόγραμμα θα δείξει μια φούσκα σκέψης για αυτή την περίοδο), αυτό είναι το ίδιο 2 δευτερόλεπτα ενώ το φάντασμα περιμένει στη γωνία - προγραμματισμένο με το μπλοκ αναμονής στο φάντασμα γραφή.

Στη συνέχεια, το κορίτσι πρέπει να περιμένει μέχρι το φάντασμα να την αγγίξει. Αυτό γίνεται από a αποτελείται από μπλοκ αναμονής. Μπορείτε να δείτε στο παραπάνω screenshot ότι αυτό το μπλοκ περιλαμβάνει ένα εσωτερικό μπλοκ σε σχήμα διαμαντιού πρέπει να συμμετέχετε ξεχωριστά. Μπορείτε να προσθέσετε μόνο μπλοκ σε σχήμα διαμαντιού σε αυτό το μπλοκ αναμονής.

Θυμηθείτε, το Scratch είναι παρόμοιο με το LEGO, πρέπει να το κάνετε δώστε προσοχή στα σχήματα των τεμαχίων επίσης. Αυτή η λειτουργία σας εμποδίζει να προσθέσετε μπλοκ που δεν πρέπει να βρίσκονται εκεί για να αποφύγετε λανθασμένη λογική κωδικοποίησης.

Μέχρι τώρα, το φάντασμα άγγιξε το κορίτσι και το σενάριο των φαντασμάτων τελείωσε. Τώρα πρέπει να κάνουμε την κραυγή της με ένα “αναπαραγωγή ήχου” Ηχητικό μπλοκ (Προσθέτω τον θηλυκό ήχο από την ενσωματωμένη βιβλιοθήκη ήχου) και τελικά την κάνει να απομακρυνθεί από το φάντασμα χρησιμοποιώντας το “μετακινήστε 200 βήματα” Μπλοκ κίνησης.

Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στο τελικό έργο στη σελίδα Scratch. Αν θέλετε να ρίξετε μια ματιά στα δομικά στοιχεία, κάντε κλικ στο κουμπί Βλέπε μέσα στην επάνω δεξιά γωνία.

Επόμενα βήματα

Μας “Φάντασμα στην πόλη” παράδειγμα είναι ένα πολύ απλό έργο. Όταν τα παιδιά σας μπορούν να δημιουργήσουν με ασφάλεια γραμμικές ιστορίες και κινούμενα σχέδια, μπορείτε να προχωρήσετε πιο πολύπλοκες δομές κωδικοποίησης, όπως αν τότε μπλοκ (δηλώσεις υπό όρους) και επαναλαμβάνω μπλοκ (βρόχοι), και τα δύο βρίσκονται στο “Ελεγχος” κατηγορία.

Αν θέλετε ένα πιο περίπλοκο παράδειγμα για ένα γραμμικό κινούμενο σχέδιο (ακόμα χωρίς υποθετικές δηλώσεις και βρόχους) μπορείτε να δείτε το άλλο μου demo που περιλαμβάνει έναν απλό διάλογο και χρησιμοποιεί 3 Sprites (δύο φίλους και μια τούρτα γενεθλίων), καθένα από τα οποία έχει τη δική του γραφή.

Μπορείτε επίσης να εμπνεύσετε τα παιδιά σας με την εκτύπωση Κάρτες ξυστό σε αυτούς, ότι μπορούν κρατήστε στα χέρια τους κατά τον προγραμματισμό. Οι κάρτες ξυστότητας έχουν επίσης ιδέες μεγάλου έργου σε αυτους. Αξίζει επίσης να μάθει κανείς από άλλους διερευνώντας τα υπάρχοντα έργα, ή συμμετοχή σε φόρουμ συζητήσεων.

Αν θέλετε να καταλάβετε καλύτερα το Scratch, υπάρχει a δωρεάν μαθήματα Coursera από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, που εισάγει τους αρχάριους στο Scratch προγραμματισμό με έναν πολύ προσβάσιμο, ακόμη και ευχάριστο τρόπο.

Μπορείτε επίσης να πάρετε μόχλευση της Scratch Wiki, και το τμήμα Creative Computing του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ έχει επίσης μερικούς μεγάλους πόρους για φοιτητές Scratch.