Ako naučiť deti kódovať s MIT Scratch Language

deti učiť sa inak než dospelí, a preto, ak ich chceme naučiť kódovať, musíme použiť prístup vhodné pre ich potreby. Kurzy kódovania dospelých zvyčajne začínajú vysvetľovaním stavebných blokov, ako sú typy údajov, premenné a funkcie, avšak táto metóda výučby sa nezhoduje s väčšinou detí.

Visual block languages ponúknuť riešenie tejto problematike tým, že zavádzajú študentov na kódovanie pomocou vizuálne stavebné bloky. Blokovanie jazykov (niekedy tiež nazývané jazyky bublín) zamerať skôr na logiku než na syntax, a učiť kódovanie prostredníctvom kreatívnych projektov.

Niekoľko skvelých aplikácií, ktoré vyučujú blokové jazyky, ako napríklad Scratch, Code.org a Tynker, sú k dispozícii na internete (Scratch a Code.org sú zadarmo a Tynker prichádza za priaznivú cenu).

Jedna z najlepších vecí je, že nemusíte byť nevyhnutne programátorom, ktorý pomôže svojim deťom začať s nimi. V tomto článku sa budeme pozrieť na Scratch, vizuálny blokový jazyk vyvinutý spoločnosťou Google a MIT Media Lab.

Začať

Škrabanec je programovací jazyk vytvorený na vzdelávacie účely, v ktorom je potrebné snap bloky dohromady s cieľom vytvoriť rôzne projekty, ako sú animácie, hry a interaktívne príbehy.

Scratch je určený predovšetkým pre deti a mládež vo veku od 8 do 16 rokov, ale v niektorých prípadoch môže fungovať aj pre mladšie deti a dospelých.

Scratch je k dispozícii vo viac ako 40 jazykoch, najnovšia verzia je Scratch 2 ktorý beží na novších webových prehliadačoch na počítačoch so systémom Windows, Mac a Linux. Ak máte problémy so systémovými požiadavkami, môžete použiť aj staršiu verziu, Scratch 1.4.

Môžete použiť Scratch v troch rôznych spôsoboch:

1. Vytvorte online účet, a použite online editor. Ak si to vyberiete, môžete svoje projekty uložiť online a zdieľať ich s komunitou Scratch.
2. Použite editor online anonymne. Ak si to vyberiete, môžete svoje projekty uložiť iba do počítača.
3. Stiahnite si aplikáciu Scratch Offline Editor a pracovať lokálne.

Začať, kliknite na ponuku Vytvoriť v hornom paneli ponuky a na obrazovke sa zobrazí editor Scratch.

Vytvorte dizajn

Po prvé, poďme pridajte prvky návrhu do nášho programu. Pracovný postup programovania v reálnom živote je v zásade rovnaký, najprv musíme vytvorte prvky návrhu, ako sú pozadia, tlačidlá a navigácia (táto časť sa zvyčajne realizuje dizajnérom), potom musíme pridanie funkcií s kódom (táto časť je vykonaná programátorom).

Sprites a kulisy

Scratch ponúka dva rôzne typy dizajnových prvkov: kulís a škriatkovia.

Termín “pozadia” znamená pozadie a termín “škriatok” znamená znaky (predvoleným znakom je mačka, ktorú môžete vidieť na snímke vyššie). Ich súvisiace nastavenia sú v ľavom dolnom rohu pod etapou.

Existujú štyri spôsoby, ako pridať nový pozadie alebo Sprite k javisku si môžete vybrať jeden z preddefinovanej knižnice, jednu farbu, jednu odovzdať z počítača alebo urobiť fotografiu s webovou kamerou.

Teraz použite najrýchlejšie riešenie a zvoľte si pozadie Knižnica pozadia.

Tiež si vyberieme jedného alebo viacerých Sprites z Knižnica Sprite kliknutím na ikonu malého špritudu vedľa položky “Nový sprite” v ľavom dolnom rohu obrazovky.

Ak chcete, môžete upraviť aj pozadie a Sprites pomocou šikovného editor obrázkov , ktorý sa automaticky zobrazí po pridaní nového prvku dizajnu do fázy.

Nižšie uvidíte moju obrazovku ihneď po pridaní “Nočné mesto” pozadie do mojej scény - ak by som chcel, mohol by som zmeniť vzhľad kulisy pomocou kreslicích nástrojov editora obrázkov.

V tomto článku vytvorím jednoduchá animácia o dievčine, ktorá sa bojí duchom v nočnom meste (viem ...). Už mám na pozadí nočné mesto a teraz potrebujem dvoch Sprites: dievča a duch.

Nepotrebujem predvolenú mačku, preto ju kliknem pravým tlačidlom a odstráním ju. Pridám dievča a duch z knižnice Sprite. Keďže duch je väčší ako dievča a hneď vyzerajú nepríjemne, mením ducha pomocou editora obrázkov.

Teraz mám všetky prvky návrhu, ktoré potrebujem. Nižšie vidíte, ako moja scéna vyzerá práve teraz. V ďalšej časti budeme pridať funkčnosť k dvom Sprites (dievča a duch) od pomocou blokov Scratch.

Pridať funkčnosť

Scratch bloky ktoré nájdete pod “skripty” tab. Za každým blokom je jeden základný útržok kódu.

Bloky sú zoskupené do 10 kategórií (Motion, Looks, Sound, Pen, Data, Events, Control, Sensing, Operators, Viac blokov), každý používa rôzne farby, Týmto spôsobom sú blokové skupiny ľahko rozoznateľné.

Budeme pridávať funkčnosť každému Sprite (konkrétne ich budeme animovať), čo znamená každý Sprite bude mať svoj vlastný skript (postupnosť blokov Scratch).

Všimnite si, že môžeme pridať aj samostatný skript do pozadia, napríklad zmeniť farby zo dňa na noc, avšak z dôvodu jednoduchosti nebudeme v tomto príklade zmeniť pozadie.

Vytvorte ľudsky čitateľný algoritmus

Môže to byť užitočné naplánujte na papieri čo vaše Sprites urobia. Tu je algoritmus nášho príkladného programu pre dievča-duch.

Dievčenský algoritmus:

1. Používateľ začína scenár.
2. Dievča myslí o koľko sa bojí.
3. Dievča je čaká až duch ju napadne.
4. Dievča krik.
5. Dievča uteká.

Duchový algoritmus:

1. Používateľ začína scenár.
2. Duch je čakať dievča premýšľa.
3. Duch kroky dievča.

Môžete vidieť, že dievčenský algoritmus je napísaný z perspektívy dievčaťa a algoritmus ducha je napísaný z perspektívy ducha. Zatiaľ čo jeden znak pôsobí, ten druhý musí čakať, ako potrebujeme synchronizovať akcie dvoch znakov.

Scenár ducha

Začnime so skriptom ducha, pretože to je len 3 kroky. Kliknite na Ghost v ľavom dolnom rohu a môžete začať ťahaním blokov do oblasti Script. Najprv musíme dať používateľovi spustiť program. Môžeme to ľahko urobiť pridaním “keď zelená vlajka klikla” blok z “Diania” kategórie.

Duch ďalej čaká 2 sekundy, kým dievča premýšľa. Túto akciu naprogramujeme “počkajte 2 sekundy” blok, ktorý sa nachádza v priečinku “ovládanie” kategórie.

Nakoniec sa duch musí priblížiť k dievčaťu, čo môžeme dosiahnuť s “choďte na Abbyho” blok z “pohyb” kategórie. “Abby” je názov dievčaťa, Scratch automaticky pridá názvy ostatných Sprites do rozbaľovacej ponuky tohto bloku.

Takto vyzerá scenár duchov. Teraz ste si určite uvedomili, že Scratch funguje podobne ako LEGO, musíte to urobiť pripojiť sa k blokom spolu.

Skript dievčaťa

Skript dievčaťa je trochu komplikovanejší. Kliknite na dievča Sprite v ľavom dolnom rohu a môžete začať pridávať bloky týkajúce sa správania dievčaťa.

Skript dievčaťa začína aj s “keď zelená vlajka klikla” blok. Teraz vám ukážem, ako nakoniec vyzerá dievčenský skript, aby ste mohli jednoduchšie sledovať vysvetlenie.

Po kliknutí na zelenú vlajku dievča premýšľa po dobu 2 sekúnd (program bude zobrazovať premýšľavú bublinu na toto obdobie), to je rovnaké 2 sekundy, zatiaľ čo duch čaká v rohu - naprogramovaný čakajúcim blokom v duchu skript.

Potom musí dievča čakať, kým sa jej duch nedotkne. Robí to a zložený blok čakania. Na vyššie uvedenej snímke obrazovky vidíte, že tento blok obsahuje aj vnútorný diamantový blok musíte sa pripojiť samostatne. Do bloku čakania môžete pridať iba bloky v tvare kosoštvorca.

Pamätajte, že Scratch je podobný LEGO, musíte venujte pozornosť tvarom blokov. Táto funkcia zabraňuje pridávaniu blokov, ktoré by tam nemali byť, aby sa zabránilo nesprávnej logike kódovania.

Duch sa dotkol dievčaťa a písmo ducha sa skončilo. Teraz musíme, aby ju kričala a “prehrať zvuk” Zvukový blok (Pridala som ženský krik zvuk z vstavanej zvukovej knižnice) a nakoniec ju odvrátila od ducha pomocou “presuňte 200 krokov” Motion block.

Môžete sa pozrieť na posledný projekt na jeho stránke Scratch. Ak sa chcete pozrieť do stavebných blokov, kliknite na tlačidlo Vnútri v pravom hornom rohu.

Ďalšie kroky

náš “Duch v meste” príklad je veľmi jednoduchý projekt. Keď vaše deti môžu bezpečne vytvárať lineárne príbehy a animácie, môžete sa pohybovať komplikovanejšie kódovacie štruktúry, ako napr Ak potom bloky (podmienené výkazy) a opakovať bloky (slučky), obe sa nachádzajú v “ovládanie” kategórie.

Ak chcete a komplikovanejším príkladom lineárnej animácie (aj bez podmienečných vyhlásení a slučiek) si môžete pozrieť moje ďalšie demo, ktoré obsahuje jednoduchý dialóg a používa 3 Sprites (dvaja priatelia a narodeninovú tortu), z ktorých každá má svoj vlastný skript.

Môžete tiež inšpirovať vaše deti tlačou Stieracie karty pre nich, že môžu držte v ich rukách pri programovaní. Scratch Cards tiež skvelé projektové nápady na nich. Stojí tiež za to, aby ste sa od ostatných učili preskúmaním existujúcich projektov, alebo účasť na diskusných fórach.

Ak chcete lepšie pochopiť Scratch, existuje a bezplatný kurz Coursera od Univerzity v Edinburgu, ktorá predstavuje začiatočníkov na Scratch programovanie vo veľmi prístupnom, dokonca príjemnom spôsobe.

Môžete tiež využiť pákový efekt Scratch Wiki, a oddelenie Creative Computing na Harvardskej univerzite niektoré skvelé zdroje pre študentov Scratch.