Cách dạy trẻ em viết mã bằng ngôn ngữ cào của MIT

Bọn trẻ học khác hơn người lớn, do đó, nếu chúng ta muốn dạy họ viết mã, chúng ta cần sử dụng một cách tiếp cận phù hợp với nhu cầu của họ. Các khóa học mã hóa của người lớn thường bắt đầu bằng việc giải thích các khối xây dựng, chẳng hạn như kiểu dữ liệu, biến và hàm, tuy nhiên phương pháp giảng dạy này không phù hợp với hầu hết trẻ em.

Ngôn ngữ khối trực quan đưa ra một giải pháp cho vấn đề này bằng cách giới thiệu cho người học về mã hóa với sự giúp đỡ của khối xây dựng trực quan. Ngôn ngữ chặn (đôi khi còn được gọi là ngôn ngữ bong bóng) tập trung vào logic hơn là cú pháp, và dạy mã hóa thông qua các dự án sáng tạo.

Một số ứng dụng tuyệt vời dạy ngôn ngữ khối, chẳng hạn như Scratch, Code.org và Tynker, có sẵn trên mạng (Scratch và Code.org là miễn phí và Tynker có mức giá thân thiện).

Một trong những điều tốt nhất về họ là bạn không nhất thiết phải là một lập trình viên để giúp con bạn bắt đầu với chúng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Scratch, một ngôn ngữ khối trực quan được phát triển bởi Google và MIT Phòng thí nghiệm truyền thông.

Bắt đầu

Vết trầy là một ngôn ngữ lập trình được tạo ra cho mục đích giáo dục, trong đó bạn cần phải chụp các khối lại với nhau để tạo các dự án khác nhau, chẳng hạn như hoạt hình, trò chơi và câu chuyện tương tác.

Scratch chủ yếu được tạo ra cho trẻ em và thanh thiếu niên trong độ tuổi từ 8 đến 16, nhưng trong một số trường hợp, nó cũng có thể làm việc cho trẻ nhỏ và người học trưởng thành.

Scratch có sẵn trong hơn 40 ngôn ngữ, phiên bản mới nhất của nó là Cào 2 chạy trong các trình duyệt web gần đây hơn trên các máy Windows, Mac và Linux. Nếu bạn gặp vấn đề với các yêu cầu hệ thống, bạn cũng có thể sử dụng phiên bản cũ hơn, Scratch 1.4.

Bạn có thể sử dụng Scratch theo 3 cách khác nhau:

1. Tạo một tài khoản trực tuyến, và sử dụng trình soạn thảo trực tuyến. Nếu bạn chọn điều này, bạn có thể lưu các dự án của mình trực tuyến và chia sẻ chúng với cộng đồng Scratch.
2. Sử dụng trình chỉnh sửa trực tuyến ẩn danh. Nếu bạn chọn điều này, bạn chỉ có thể lưu các dự án của mình vào máy tính của bạn.
3. Tải xuống Trình chỉnh sửa ngoại tuyến Scratch và làm việc tại địa phương.

Để bắt đầu, nhấp vào menu Tạo trong thanh menu trên cùng và trình chỉnh sửa Scratch sẽ xuất hiện trên màn hình của bạn.

Tạo thiết kế

Đầu tiên, hãy thêm các yếu tố thiết kế đến chương trình của chúng tôi. Quy trình làm việc của lập trình thực tế về cơ bản là giống nhau, trước tiên chúng ta cần phải tạo các yếu tố thiết kế, chẳng hạn như hình nền, nút và điều hướng (phần này thường được thực hiện bởi một nhà thiết kế), sau đó chúng ta cần phải thêm chức năng cho họ với mã (phần này được thực hiện bởi một lập trình viên).

Sprites và phông nền

Scratch cung cấp hai loại yếu tố thiết kế khác nhau: phông nền và Sprites.

Thuật ngữ “bối cảnh” là viết tắt của nền, và thuật ngữ “Ma” là viết tắt của các ký tự (ký tự mặc định là con mèo bạn có thể thấy trên ảnh chụp màn hình ở trên). Các thiết lập liên quan của họ nằm ở góc dưới bên trái, bên dưới sân khấu.

Có bốn cách để thêm một phông nền mới hoặc Sprite đến giai đoạn, bạn có thể chọn một từ thư viện được xác định trước, vẽ một, tải lên từ máy tính của bạn hoặc chụp ảnh bằng máy ảnh web của bạn.

Bây giờ hãy sử dụng giải pháp nhanh nhất và chọn một phông nền từ Thư viện backdrop.

Ngoài ra, hãy chọn một hoặc nhiều Sprites từ Thư viện Sprite bằng cách nhấp vào biểu tượng sprite nhỏ bên cạnh “Sprite mới” nhãn ở góc dưới bên trái của màn hình.

Nếu bạn muốn, bạn có thể chỉnh sửa cả phông nền và Sprites với sự trợ giúp của tiện dụng biên tập hình ảnh nó tự động xuất hiện sau khi bạn thêm một yếu tố thiết kế mới vào giai đoạn.

Dưới đây, bạn có thể thấy màn hình của tôi ngay sau khi tôi thêm “Thành phố đêm” phông nền cho sân khấu của tôi - nếu tôi muốn tôi có thể thay đổi giao diện của phông nền bằng các công cụ vẽ của trình chỉnh sửa hình ảnh.

Trong bài viết này, tôi sẽ tạo ra một hoạt hình đơn giản kể về một cô gái sợ ma trong thành phố đêm (tôi biết là). Tôi đã có bối cảnh thành phố đêm, và bây giờ tôi cần hai Sprites: một cô gái và một con ma.

Tôi không cần con mèo mặc định, vì vậy tôi nhấp chuột phải vào nó và xóa nó. Tôi thêm cô gái và hồn ma từ thư viện Sprite. Vì con ma lớn hơn con gái và chúng trông lúng túng cạnh nhau, tôi thay đổi kích thước con ma bằng trình chỉnh sửa hình ảnh.

Bây giờ tôi có tất cả các yếu tố thiết kế tôi cần. Dưới đây bạn có thể thấy sân khấu của tôi trông như thế nào ngay bây giờ. Trong phần tiếp theo, chúng tôi sẽ thêm chức năng cho hai Sprites (cô gái và hồn ma) bởi sử dụng khối Scratch.

Thêm chức năng

Các Khối cào có thể được tìm thấy dưới “Chữ viết” chuyển hướng. Đằng sau mỗi khối có một đoạn mã cơ bản.

Các khối được nhóm thành 10 loại (Chuyển động, Giao diện, Âm thanh, Bút, Dữ liệu, Sự kiện, Điều khiển, Cảm biến, Toán tử, Nhiều khối hơn), mỗi khối sử dụng một màu khác, theo cách này các nhóm khối dễ dàng phân biệt.

Chúng tôi sẽ thêm chức năng cho mỗi Sprite (cụ thể là chúng tôi sẽ tạo hiệu ứng cho chúng), có nghĩa là mỗi Sprite sẽ có kịch bản riêng (chuỗi các khối Scratch).

Lưu ý rằng chúng ta cũng có thể thêm một tập lệnh riêng vào phông nền, ví dụ thay đổi màu của nó từ ngày sang đêm, tuy nhiên để đơn giản, chúng ta sẽ không thay đổi phông nền trong ví dụ này.

Tạo một thuật toán có thể đọc được

Nó có thể hữu ích để lên kế hoạch trên giấy Sprites của bạn sẽ làm gì. Đây là thuật toán của chương trình ví dụ ma nữ.

Thuật toán của cô gái:

1. Người dùng bắt đầu kịch bản.
2. Cô gái nghĩ về việc cô ấy sợ bao nhiêu.
3. Cô gái là chờ đến con ma tấn công cô ấy.
4. Cô gái la hét.
5. Cô gái bỏ chạy.

Thuật toán của ma:

1. Người dùng bắt đầu kịch bản.
2. Con ma là chờ trong khi cô gái đang suy nghĩ.
3. Con ma cách tiếp cận cô gái.

Bạn có thể thấy rằng thuật toán của cô gái được viết từ góc nhìn của cô gái và thuật toán của con ma được viết từ góc nhìn của con ma. Trong khi một nhân vật hành động, một nhân vật khác cần phải đợi, như chúng ta cần đồng bộ hóa hành động của hai nhân vật.

Kịch bản của con ma

Hãy bắt đầu với kịch bản của con ma, vì nó chỉ có 3 bước. Nhấp vào Ghost ở góc dưới bên trái và bạn có thể bắt đầu kéo các khối đến khu vực Script. Đầu tiên chúng ta cần làm cho người dùng bắt đầu chương trình. Chúng ta có thể dễ dàng làm điều này bằng cách thêm “khi cờ xanh nhấp” chặn từ “Sự kiện” thể loại.

Tiếp theo, hồn ma đợi 2 giây trong khi cô gái đang suy nghĩ. Chúng tôi lập trình hành động này với “chờ 2 giây” khối có thể được tìm thấy trong “Điều khiển” thể loại.

Cuối cùng, hồn ma cần tiếp cận cô gái, điều mà chúng ta có thể đạt được với “đi đến Abby” chặn từ “Chuyển động” thể loại. “Abby” là tên của cô gái, Scratch tự động thêm tên của các Sprites khác vào menu thả xuống của khối này.

Đây là cách kịch bản của con ma trông như thế nào. Đến bây giờ, bạn chắc chắn đã nhận ra rằng Scratch hoạt động tương tự như LEGO, bạn cần phải tham gia các khối cùng với nhau.

Kịch bản của cô gái

Kịch bản của cô gái phức tạp hơn một chút. Nhấp vào Sprite của cô gái ở góc dưới bên trái và bạn có thể bắt đầu thêm các khối liên quan đến hành vi của cô gái.

Kịch bản của cô gái cũng bắt đầu với “khi cờ xanh nhấp” khối. Bây giờ tôi chỉ cho bạn thấy kịch bản của cô gái sẽ như thế nào, để bạn có thể làm theo lời giải thích dễ dàng hơn.

Sau khi nhấp vào cờ xanh, cô gái suy nghĩ trong 2 giây (chương trình sẽ hiển thị bong bóng suy nghĩ cho giai đoạn này), đây là 2 giây tương tự trong khi con ma đang chờ ở góc - được lập trình với khối chờ trong bóng ma kịch bản.

Sau đó, cô gái cần đợi cho đến khi hồn ma chạm vào mình. Điều này được thực hiện bởi một bao gồm khối chờ. Bạn có thể thấy trên ảnh chụp màn hình ở trên rằng khối này bao gồm một khối hình kim cương bên trong bạn cần tham gia riêng Bạn chỉ có thể thêm các khối hình kim cương vào khối chờ này.

Hãy nhớ rằng, Scratch tương tự như LEGO, bạn cần phải chú ý đến các hình dạng của các khối là tốt. Tính năng này ngăn bạn thêm các khối không nên có để tránh logic mã hóa sai.

Đến bây giờ, hồn ma đã chạm vào cô gái và kịch bản của hồn ma kết thúc. Bây giờ chúng ta cần làm cho cô ấy hét lên với một “chơi âm thanh” Khối âm thanh (Tôi đã thêm âm thanh tiếng hét của nữ từ Thư viện âm thanh tích hợp) và cuối cùng khiến cô ấy tránh xa hồn ma bằng cách sử dụng “di chuyển 200 bước” Khối chuyển động.

Bạn có thể xem dự án cuối cùng trên trang Scratch của nó. Nếu bạn muốn nhìn vào các khối xây dựng, nhấp vào nút Xem bên trong ở góc trên bên phải.

Bước tiếp theo

Của chúng tôi “Ma trong thành phố” ví dụ là một dự án rất đơn giản. Khi con bạn có thể tạo ra những câu chuyện và hoạt hình tuyến tính một cách an toàn, bạn có thể tiến tới cấu trúc mã hóa phức tạp hơn, nhu la nếu-thì khối (báo cáo điều kiện) và nói lại khối (vòng), cả hai có thể được tìm thấy trong “Điều khiển” thể loại.

Nếu bạn muốn một ví dụ phức tạp hơn cho hoạt hình tuyến tính (vẫn không có câu lệnh và vòng lặp có điều kiện), bạn có thể xem bản demo khác của tôi có đoạn hội thoại đơn giản và sử dụng 3 Sprites (hai người bạn và một chiếc bánh sinh nhật), mỗi đoạn có một kịch bản riêng.

Bạn cũng có thể truyền cảm hứng cho con bạn bằng cách in Thẻ cào với họ, rằng họ có thể nắm trong tay trong khi lập trình. Thẻ cào cũng có ý tưởng dự án tuyệt vời về họ. Nó cũng đáng để học hỏi từ những người khác bởi khám phá các dự án hiện có, hoặc là tham gia các diễn đàn thảo luận.

Nếu bạn muốn hiểu rõ hơn về Scratch, có một khóa học Coursera miễn phí bởi Đại học Edinburgh, nơi giới thiệu người mới bắt đầu lập trình Scratch theo cách rất dễ tiếp cận, thậm chí thú vị.

Bạn cũng có thể tận dụng đòn bẩy của Wiki cào, và khoa Điện toán Sáng tạo của Đại học Harvard cũng có một số tài nguyên tuyệt vời cho người học Scratch.