Jak naučit děti kód s MIT Scratch Language

Děti učit se jinak než dospělí, proto, pokud je chceme naučit kódovat, musíme použít přístup jejich potřebám. Kurzy kódování dospělých obvykle začínají vysvětlovat stavební bloky, jako jsou datové typy, proměnné a funkce, avšak tato metoda výuky není vhodný pro většinu dětí.

Jazyky vizuálního bloku nabídnout řešení tohoto problému zavedením studujících do kódování pomocí vizuální stavební bloky. Jazyky bloků (někdy také nazývané jazyky bublin) zaměřit se spíše na logiku než na syntaxi, a naučit kódování prostřednictvím kreativních projektů.

Na internetu je k dispozici několik skvělých aplikací pro výuku blokovacích jazyků, jako je Scratch, Code.org a Tynker (Scratch a Code.org jsou zdarma a Tynker přichází za přátelskou cenu).

Jednou z nejlepších věcí na nich je, že nemusíte nutně být programátorem, který pomůže vašim dětem začít s nimi. V tomto článku se podíváme na Scratch, vizuální blokový jazyk vyvinutý Google a MIT Mediální laboratoř.

Začít

Poškrábat je programovací jazyk vytvořený pro vzdělávací účely, ve kterém potřebujete zaklapněte bloky dohromady za účelem vytvoření různých projektů, jako jsou animace, hry a interaktivní příběhy.

Scratch je primárně vytvořen pro děti a mládež ve věku od 8 do 16 let, ale v některých případech to může fungovat i pro mladší děti a dospělé studenty.

Scratch je k dispozici ve více než 40 jazycích, jeho nejnovější verze je Scratch 2 který běží v novějších webových prohlížečích na počítačích se systémem Windows, Mac a Linux. Pokud máte problémy se systémovými požadavky, můžete použít i jeho dřívější verzi Scratch 1.4.

Můžete použít Scratch 3 různými způsoby:

1. Vytvořte online účet, a použít online editor. Pokud si to vyberete, můžete své projekty uložit online a sdílet je s komunitou Scratch.
2. Použijte online editor anonymně. Pokud zvolíte tuto možnost, můžete své projekty uložit pouze do počítače.
3. Stáhnout Scratch Offline Editor a pracovat lokálně.

Začít, klepněte na nabídku Vytvořit v horní liště nabídek a na obrazovce se zobrazí editor Scratch.

Vytvořte návrh

Za prvé, pojďme přidejte prvky návrhu programu. Pracovní postup skutečného programování je v podstatě stejný, nejprve musíme vytvořit konstrukční prvky, jako jsou pozadí, tlačítka a navigace (tato část je obvykle prováděna designérem), pak musíme přidávat funkce s kódem (tuto část provádí programátor).

Šproty a kulisy

Scratch nabízí dva různé konstrukční prvky: kulis a Šproty.

Termín “pozadí” znamená pozadí a termín “Skřítek” znamená znaky (výchozí znak je kočka, kterou můžete vidět na obrázku výše). Jejich související nastavení se nachází v levém dolním rohu pod jevištěm.

Existují čtyři způsoby přidat nové pozadí nebo Sprite na scénu si můžete vybrat jednu z předdefinovaných knihoven, namalovat jednu, nahrát jednu z počítače nebo pořídit fotografii s webovou kamerou.

Použijte nejrychlejší řešení a vyberte si pozadí Knihovna pozadí.

Vyberme si také jeden nebo více Spritů z Knihovna Sprite kliknutím na malou ikonu sprite vedle “Nový sprite” v levém dolním rohu obrazovky.

Pokud chcete, můžete upravovat pozadí i Sprity pomocí šikovného editor obrázků který se automaticky objeví po přidání nového konstrukčního prvku na plochu.

Níže můžete vidět moji obrazovku hned po přidání “Noční město” pozadí k mé scéně - kdybych chtěl, mohl bych změnit vzhled pozadí pomocí kreslících nástrojů editoru obrázků.

V tomto článku vytvořím jednoduchá animace o dívce, která se bojí ducha v nočním městě (vím…). Už mám noční městské pozadí a teď potřebuji dva Sprity: dívku a ducha.

Nepotřebuji výchozí kočku, proto na ni pravým tlačítkem kliknu a odstraním ji. Přidám dívku a ducha z knihovny Sprite. Jako duch je větší než ta dívka, a vypadají trapně vedle sebe, změním velikost ducha pomocí editoru obrázků.

Teď mám všechny konstrukční prvky, které potřebuji. Níže vidíte, jak vypadá moje scéna právě teď. V další části budeme přidat funkčnost ke dvěma Spritům (dívce a duchu) pomocí bloků Scratch.

Přidat funkčnost

Škrábance bloků které lze nalézt pod “Skripty” kartu. Za každým blokem je jeden fragment kódu.

Bloky jsou seskupeny do 10 kategorií (Pohyb, Vzhled, Zvuk, Pero, Data, Události, Ovládání, Snímání, Operátoři, Další bloky), každý z nich používá jinou barvu, tímto způsobem jsou skupiny bloků snadno rozlišitelné.

Každému Spriteu přidáme funkcionalitu (konkrétně budeme animovat), což znamená každý Sprite bude mít svůj vlastní skript (posloupnost bloků).

Všimněte si, že do pozadí můžeme přidat i samostatný skript, například změnit jeho barvy ze dne na noc, v zájmu jednoduchosti však v tomto příkladu nezměníme pozadí..

Vytvořte lidsky čitelný algoritmus

To může být užitečné plán na papíře co budou vaši Sprité dělat. Zde je algoritmus ukázkového programu girl-ghost.

Algoritmus dívky:

1. Uživatel začíná scénář.
2. Dívka myslí si o tom, jak moc se bojí.
3. Ta holka je čeká až do duch ji napadne.
4. Dívka výkřiky.
5. Dívka utíká.

Algoritmus ducha:

1. Uživatel začíná scénář.
2. Duch je čekání ta dívka přemýšlí.
3. Duch přístupů dívka.

Vidíte, že dívčí algoritmus je napsán z dívčí perspektivy a algoritmus ducha je napsán z pohledu ducha. Zatímco jedna postava jedná, druhá musí počkat, jak potřebujeme synchronizovat akce dvou znaků.

Duchův scénář

Začněme s duchovým scénářem, protože jsou to jen 3 kroky. Klikněte na Ghost v levém dolním rohu a můžete začít přetažení bloků do oblasti Skript. Nejprve je třeba, aby uživatel spustil program. Můžeme to snadno udělat přidáním “když klikla zelená vlajka” blok od “Události” kategorie.

Potom duch čeká 2 vteřiny, zatímco dívka přemýšlí. Tuto akci naprogramujeme pomocí “počkejte 2 sekundy” blok, který lze nalézt v “Řízení” kategorie.

Nakonec se duch musí přiblížit dívce, kterou můžeme dosáhnout pomocí “jdi do Abby” blok od “Pohyb” kategorie. “Abby” je jméno dívky, Scratch automaticky přidá jména ostatních Sprites do rozevírací nabídky tohoto bloku.

Takhle vypadá duch ducha. Už jste si jistě uvědomil, že Scratch funguje podobně jako LEGO, musíš spojit bloky spolu.

Dívčí skript

Dívčí skript je o něco složitější. Klikněte na dívčí Sprite v levém dolním rohu a můžete začít přidávat bloky vztahující se k dívčímu chování.

Dívčí skript začíná také “když klikla zelená vlajka” blok. Ukážu vám, jak bude dívčí skript konečně vypadat, abyste mohli snadněji sledovat vysvětlení.

Když kliknete na zelenou vlajku, dívka přemýšlí na 2 sekundy (program bude ukazovat bublinu myšlení pro toto období), to je stejné 2 sekundy, zatímco duch čeká v rohu - naprogramovaný čekacím blokem v duchu skript.

Pak dívka musí počkat, až se jí duch dotkne. To se provádí pomocí a složený čekací blok. Na výše uvedeném snímku můžete vidět, že tento blok obsahuje vnitřní blok ve tvaru kosočtverce musíte se připojit samostatně. K tomuto čekacímu bloku můžete přidat pouze bloky ve tvaru kosočtverce.

Pamatujte si, že Scratch je podobný LEGO, musíte věnujte pozornost tvarům bloků. Tato funkce zabraňuje přidávání bloků, které by tam neměly být, aby se zabránilo nesprávné logice kódování.

Teď se duch dotkl dívky a duchův scénář skončil. Teď ji musíme křičet “přehrát zvuk” Zvukový blok (Přidal jsem ženský výkřik z vestavěné Zvukové knihovny) a konečně, aby se přesunul od ducha pomocí “pohyb 200 kroků” Blok pohybu.

Konečný projekt si můžete prohlédnout na stránce Scratch. Chcete-li se podívat do stavebních bloků, klepněte na tlačítko Zobrazit v pravém horním rohu.

Další kroky

Náš “Duch ve městě” příklad je velmi jednoduchý projekt. Když vaše děti mohou bezpečně vytvářet lineární příběhy a animace, můžete se posunout směrem k složitější kódovací struktury, jako pokud-pak bloků (podmíněné příkazy) a opakovat bloků (smyček), oba lze nalézt v “Řízení” kategorie.

Pokud chcete složitější příklad lineární animace (stále bez podmíněných příkazů a smyček) si můžete prohlédnout mé další demo, které obsahuje jednoduchý dialog, a používá 3 sprity (dva přátelé a narozeninový dort), z nichž každý má svůj vlastní skript.

Můžete také inspirovat své děti tiskem Stírací losy mohou jim držet v jejich rukou při programování. Stírací karty mají také skvělé nápady na projekty na ně. Také stojí za to učit se od ostatních zkoumání stávajících projektů, nebo účastní diskusních fór.

Pokud chcete pochopit Scratch lépe, je tu Kurz Coursera zdarma Univerzita v Edinburghu, která seznamuje začátečníky s programováním Scratch ve velmi dostupném, ale i příjemném způsobu.

Můžete také využít pákový efekt Scratch Wiki, a také oddělení pro kreativní výpočetní techniku ​​na Harvardské univerzitě některé velké zdroje pro studenty Scratch.