Với sự phát triển nhanh chóng của thế giới công nghệ, việc dạy lập trình trở thành một nhu cầu cấp thiết. Đó là lý do tại sao nhiều tổ chức giáo dục, công ty phần mềm cũng như chính phủ đã nỗ lực biên soạn chương trình giảng dạy và các chương trình giáo dục để dạy ngôn ngữ lập trình cho trẻ em, hiện được coi là “ngôn ngữ của tương lai”, đó là do tầm quan trọng của nó trong việc hỗ trợ cuộc cách mạng công nghệ.
Trong số các ứng dụng giáo dục quan trọng nhất để dạy lập trình cho trẻ em là phần mềm “Scratch”, chứng minh được sự xuất sắc của nó như một công cụ cung cấp cho giáo viên và học sinh mọi khả năng để phát triển tư duy tính toán.
Scratch là gì?
Scratch là một ngôn ngữ lập trình trực quan được phát triển bởi Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và được cung cấp miễn phí. Ngôn ngữ này được tạo ra để giúp trẻ em và thanh thiếu niên tiếp cận với lập trình nhờ phương pháp khối đơn giản và trực quan.
Đây là một môi trường lập trình cực kỳ trực quan dựa trên phương pháp đồ họa hoàn toàn.
do đó, không cần phải biết bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào, hay viết mã, mà chỉ cần áp dụng các quy tắc của tư duy tính toán, sử dụng các công cụ theo phong cách “hoạt hình” đầy màu sắc đặc trưng của giao diện của nó.
Mục đích của chương trình là dạy trẻ em những kiến thức cơ bản về lập trình bằng cách giải phóng sự sáng tạo và trí tưởng tượng của trẻ trong việc tạo ra các trò chơi nhỏ. Do đó, một trong những khía cạnh chính của chương trình là tính dễ sử dụng của các chức năng khác nhau. Các thành phần mà chương trình được tạo thành được đặc trưng bởi biểu diễn đồ họa rất trực quan và tạo điều kiện cho việc hiểu các chức năng khác nhau.
Scratch được sử dụng ở hơn 150 quốc gia và có sẵn ở hơn 40 ngôn ngữ khác nhau. Ngôn ngữ được chèn với sự trợ giúp của người dùng có thể chèn ngôn ngữ mới hoặc cải thiện bản dịch.
Như đã đề cập ở trên, Scratch, ít nhất là trong thời điểm hiện tại, được phát hành miễn phí và cũng có thể sử dụng trực tiếp từ trình duyệt. Mặc dù mọi thứ được thiết kế cho trẻ em từ 8 đến 16 tuổi, Scratch hiện cũng được nhiều người lớn sử dụng. Nó hữu ích để khám phá thế giới liên quan đến tư duy tính toán và giải quyết vấn đề, giúp tất cả những người thích rèn luyện trí óc và muốn học một cái gì đó khác biệt, mới mẻ, giải quyết vấn đề.
Một chút lịch sử
Ý tưởng phát triển Scratch ra đời vào năm 2003 trong nhóm Lifelong Kindergarten do Mitchel Resnick , Giáo sư Nghiên cứu Học tập tại MIT Media Lab và là một trong những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ giáo dục, đứng đầu.
Phòng thí nghiệm truyền thông MIT là phòng thí nghiệm nghiên cứu được thành lập tại Viện Công nghệ Massachusetts, một trong những trường đại học danh tiếng nhất thế giới trong lĩnh vực nghiên cứu công nghệ.
Scratch gần đây đã tách ra khỏi MIT và trở thành Scratch Foundation sau 15 năm phát triển tại MIT, lý do là vì cộng đồng Scratch ngày càng mở rộng.
Về tên gọi, “Scratch” bắt nguồn từ hoạt động mà các DJ thực hiện để di chuyển đĩa để trộn nhạc và tạo bản phối lại. Trên thực tế, ý tưởng đằng sau phần mềm đó là lắp ráp và trộn các nội dung đa phương tiện khác nhau như hình ảnh, âm thanh, hoạt hình và văn bản để tạo ra các chương trình máy tính và sử dụng lại nếu cần. Ý tưởng “phối lại” là yếu tố chính của Scratch vì người dùng có thể tải xuống và sửa đổi bất kỳ dự án nào có sẵn công khai do các nhà phát triển khác xây dựng để thêm các tính năng mới hoặc nâng cao chức năng của dự án.
Scratching là một kỹ thuật của DJ hoặc người chơi đĩa than được sử dụng để tạo ra âm thanh đặc biệt bằng cách di chuyển đĩa than qua lại trên máy quay đĩa trong khi tùy ý điều chỉnh crossfader trên máy trộn DJ.
Chúng tôi lấy tên “Scratch” từ cách các DJ hip-hop scratching với âm nhạc. Họ lấy các bản nhạc và sau đó kết hợp chúng lại với nhau theo những cách bất ngờ và sáng tạo.
– Mitchell Resnick, Nhóm mẫu giáo trọn đời tại MIT
Lập trình Scratch và Block
Việc lập trình có phức tạp với trẻ em không?
Không thể phủ nhận rằng việc lập trình khá phức tạp, điều này là do cần phải hiểu cả cú pháp và ngữ nghĩa của ngôn ngữ lập trình, các thuật toán và cấu trúc dữ liệu khác nhau, chưa kể đến các khái niệm phức tạp về mặt lý thuyết và kỹ thuật, cần phải được nghiên cứu đầy đủ để trải qua toàn bộ vòng đời của phần mềm.
Vậy nếu người lớn gặp khó khăn trong việc hiểu hầu hết các khái niệm lập trình thì trẻ em còn khó khăn hơn thế nào?
Cuộc đấu tranh viết mã phức tạp như vậy đã khuyến khích các tổ chức giáo dục như Đại học Virginia và Nhà phát minh ứng dụng MIT tạo ra mã hóa khối để giúp người học dễ hiểu hơn và nó được coi là một phát minh mang tính cách mạng cho việc dạy và học lập trình máy tính – cho cả trẻ em và người lớn.
Vì không có cú pháp và không cần phải nhập hướng dẫn nên không thể xảy ra lỗi nhập. Điều này giúp trẻ em hiểu khái niệm cơ bản về ngôn ngữ lập trình.
Mã hóa theo khối hoặc lập trình trực quan sử dụng môi trường học kéo và thả, trong đó các khối có thể được mô tả như “các phần” hoặc “khối” hướng dẫn được mã hóa sẵn sẽ được lập trình viên sử dụng để thực hiện một hành động nhất định.
Đơn giản là có các lệnh mã trong các khối, có thể sử dụng bằng cách kéo và thả chúng mà không cần phải viết mã hoặc lệnh dạng văn bản. Hơn nữa, các khối mã này có thể được đặt ở các vị trí khác nhau trên màn hình để tạo thành các chương trình cú pháp chính xác, như thể chúng là các mảnh ghép của một câu đố, mỗi khối tương ứng với một lệnh và được thực thi theo thứ tự mà chúng được đặt, từ trên xuống dưới.
Ưu điểm của Scratch
Trong một thế giới ngày càng số hóa, lập trình máy tính là điều cần thiết cho sự phát triển đúng đắn của các kỹ năng chuyển tiếp cũng như các quá trình sáng tạo và logic, mô tả chi tiết về lợi ích của việc học lập trình có thể được tìm thấy tại đây. Nhưng tại sao việc giảng dạy sáng tạo bằng scratch lại quan trọng đến vậy?
Scratch xây dựng logic cơ bản và kỹ năng phân tích
Nếu bạn muốn con mình trở thành một lập trình viên chuyên nghiệp, hoặc thậm chí phát triển trí óc theo cách này, Scratch là một điểm khởi đầu tuyệt vời. Trẻ em thường không mất nhiều thời gian để chạm đến chướng ngại vật logic đầu tiên. Vượt qua những chướng ngại vật này là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của một lập trình viên chuyên nghiệp, và Scratch mang đến cho bạn sự thực hành tốt.
Có thể truy cập cao
Bất kỳ ai trên thế giới đều có thể sử dụng Scratch vì nó có sẵn trực tuyến. Một trong những lợi thế của việc là ngôn ngữ lập trình được lập trình sẵn là nó có thể được dịch sang bất kỳ ngôn ngữ nào. Chỉ cần có kết nối internet.
Dễ học
Một trong những điểm mạnh của phần mềm này là dễ sử dụng nhờ đồ họa cực kỳ trực quan.
Thật dễ dàng vì tất cả những gì cần làm là kéo và thả các khối theo thứ tự mà trẻ muốn. Thứ tự của các khối là thứ tự mà mã sẽ được máy tính thực thi.
Mô phỏng sự sáng tạo
Tính dễ sử dụng và quy trình thiết kế cho phép bất kỳ ai cũng có thể tạo ra các dự án, hoạt hình, câu đố và câu chuyện, chắc chắn sẽ kích thích sự phát triển khả năng sáng tạo của trẻ em.
Phương châm của cộng đồng Scratch trực tuyến là “Tưởng tượng – Lập trình – Chia sẻ”, không có giới hạn nào cho việc sử dụng nó.
Hấp dẫn về mặt thị giác
Việc thu hút sự quan tâm của con bạn đối với lập trình không phải là vấn đề với Scratch, vì nó rất thú vị khi nhìn vào. Nó cho phép trẻ em hình dung mã hóa, làm cho toàn bộ quá trình trở nên thú vị và đáng nhớ hơn
Ủng hộ làm việc nhóm
Việc thực hiện các dự án có độ khó tăng dần sẽ kích thích tinh thần làm việc nhóm giữa trẻ em, giúp các em nhận ra và nâng cao ý thức cam kết và trách nhiệm cần thiết cho công việc tương lai của mình.
Hãy vui vẻ trong khi học
Đây không chỉ là một công cụ học tập, ngược lại, nó sử dụng khía cạnh vui tươi để dạy trẻ em các nguyên tắc cơ bản của ngôn ngữ lập trình có thể áp dụng cho các ngôn ngữ phức tạp hơn, trẻ sẽ dành thời gian để vui chơi vì có thể tạo ra các họa tiết, câu chuyện hoặc trò chơi, trẻ có thể thách thức bạn bè và đồng nghiệp, môi trường vui tươi này kích thích sự quan tâm của trẻ em ít có xu hướng học tập.
Phụ kiện phần cứng tuyệt vời
Thực tế là bạn có thể vận hành bộ truyền động và các cảm biến phần cứng khác bên ngoài Scratch là một bước ngoặt lớn. Nhiều công ty tạo ra các bộ phần cứng tích hợp với Scratch để tạo ra các dự án tuyệt vời. Ví dụ, Microbit và Makey-Makey cho phép trẻ em thiết kế và tạo ra máy chơi game của riêng mình. Vì vậy, về cơ bản, chúng có thể tạo ra toàn bộ trò chơi điện tử (như Super Nintendo) trong Scratch
kỹ năng logic và phân tích
Nếu trẻ muốn trở thành một lập trình viên chuyên nghiệp, Scratch là một điểm khởi đầu tuyệt vời. Trẻ thường không mất nhiều thời gian để vượt qua chướng ngại vật logic đầu tiên. Vượt qua những chướng ngại vật này là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của một lập trình viên chuyên nghiệp.
Môi trường Scratch
Để khám phá những khả năng mà môi trường phát triển Scratch mang lại, chúng ta cần hiểu nội dung cơ bản của nó.
Các tinh linh
Thuật ngữ “Sprite” trong khoa học máy tính, và đặc biệt là trong bối cảnh phát triển trò chơi, dùng để chỉ một hình ảnh (thường là hai chiều) hoạt động trong một bối cảnh (bối cảnh), di chuyển độc lập với bối cảnh đó.
Sprite là các nhân vật và đối tượng là một phần của dự án của chúng tôi. Chúng là những “diễn viên” di chuyển và tương tác trong dự án, chúng sẽ đóng vai trò mà chúng tôi, với tư cách là “tác giả hoặc lập trình viên” của dự án, sẽ giao cho chúng.
Một Sprite có thể là một nhân vật (như một chú mèo con, một chú gấu hoặc một vũ công) hoặc một vật thể (như một quả táo, một nhạc cụ hoặc một đôi giày).
Khi khởi động Scratch lần đầu tiên, chúng ta có thể nhận thấy ngay sự hiện diện của một chú mèo con dễ thương: đây là Sprite mặc định.
Trong một dự án Scratch, bạn có thể chèn một hoặc nhiều nhân vật (sprite) rồi làm cho chúng hoạt hình, mang lại sức sống cho chúng, khiến chúng di chuyển, xoay, nói.
Sân khấu
Nơi chương trình diễn ra và mọi hành động diễn ra là nơi người dùng có thể thấy quá trình thực hiện.
Như đã nói, các Sprite có thể di chuyển và tương tác trong Sân khấu.
Sân khấu có thể có một phông nền, tức là một hình ảnh, tạo ra một bối cảnh cảnh cụ thể: ví dụ, có thể là một bãi biển, một trường học, một lâu đài hoặc một căn phòng. Sân khấu của chúng ta có thể có một phông nền duy nhất hoặc nhiều hơn một, ví dụ, có thể thay đổi tùy theo các tình huống mà chúng ta sẽ lập trình, giống hệt như những gì xảy ra với phông nền trong các cảnh khác nhau của tác phẩm sân khấu.
Khối
Có nhiều khối khác nhau mà một lập trình viên có thể sử dụng để điều khiển các sprite được chia thành 9 loại: Chuyển động , Hình ảnh , Âm thanh , Sự kiện , Điều khiển , Cảm biến , Toán tử , Biến và Khối của tôi . Mỗi loại có các khối thực hiện một chức năng khác nhau.
Khối chuyển động : Dùng để điều khiển chuyển động của sprite. Lập trình viên sẽ dùng chúng để di chuyển và xoay sprite theo số lần cần thiết.
Khối Looks : Thực hiện chức năng thay đổi ngoại hình của Sprite, thay đổi trang phục hoặc kích thước của nó.
Khối âm thanh : chúng được sử dụng để thêm âm thanh vào một câu chuyện hoặc trò chơi và để thay đổi âm lượng của các hiệu ứng âm thanh đang chạy. Có 9 khối âm thanh trong Scratch 3.0
Khối sự kiện : Chúng được sử dụng để kiểm soát các sự kiện vì chúng cung cấp hướng dẫn để xác định sự kiện nào sẽ kích hoạt việc bắt đầu một cái gì đó, ví dụ: bắt đầu một tập lệnh, bắt đầu tất cả các tập lệnh hoặc gửi tin nhắn. Có 8 khối Sự kiện trong Scratch 3.0.
Khối điều khiển : Chúng được sử dụng để điều khiển luồng chương trình, thông qua các cấu trúc có điều kiện. Nhiều khối trong danh mục này được tạo thành hình chữ “C” hoặc “E” được thiết kế để chứa các khối khác trong “bụng” của chúng. Có 11 khối điều khiển trong scratch 3.0.
Khối cảm biến : Bao gồm các hướng dẫn để cảm biến các sự kiện bên ngoài (nhấp chuột, nhấn bàn phím, chuyển động trong webcam) và các sự kiện bên trong liên quan đến việc thực hiện chương trình và cho phép một sprite phản ứng cụ thể với một sự kiện duy nhất. Có 18 khối cảm biến trong Scratch 3.0.
Khối toán tử : Một thành phần trung tâm khác thực hiện các phép toán, có 18 khối toán tử trong Scratch 3.0.
Khối biến : là các khối biến và danh sách bao gồm tất cả các câu lệnh để tạo biến/danh sách mới và sử dụng chúng trong các chương trình. Biến là các vùng chứa nằm trong bộ nhớ (của máy tính) được sử dụng để lưu trữ và thao tác dữ liệu (ví dụ: số, ký tự, từ, cụm từ, v.v.). Có 5 khối biến và 11 khối danh sách trong Scratch 3.0.
Khối của tôi : cho phép lập trình viên xác định các khối mới với các hướng dẫn mới.
Tải scratch ở đâu?
Scratch là ứng dụng đa nền tảng miễn phí, có sẵn cho Windows, MAC OS và Android .
Để tải Scratch, chỉ cần kết nối với trang này , trang này cung cấp phiên bản mới nhất của phần mềm, Scratch 3.0, chọn hệ điều hành của bạn, tải xuống ứng dụng có liên quan và tiến hành cài đặt. Trong cùng một trang web, các phiên bản trước (Scratch 1.4 và Scratch 2.0) có thể được tải xuống và cài đặt và chúng tương thích với các hệ điều hành đã đề cập trước đó. Để sử dụng Scratch trực tuyến mà không cần tải xuống, cũng có một phiên bản trực tuyến tiện lợi cung cấp các tính năng tương tự. Để sử dụng, chỉ cần kết nối với trang web Scratch và nhấp vào nút “Bắt đầu tạo”.
Phiên bản Scratch
- Scratch hiện đang ở phiên bản 3.0 , Trình chỉnh sửa trực tuyến đã được phát hành chính thức vào ngày 2 tháng 1 năm 2019,
- Và còn có các phiên bản cũ hơn là Scratch 1.4 , Scratch 1.3 , Scratch 1.2 , Scratch 1.1 và Scratch 1.0 .
- Scratch 2.0 được phát hành vào ngày 9 tháng 5 năm 2013.
Những thay đổi đáng kể và tính năng mới đã được thêm vào các phiên bản mới, không chỉ với bản cập nhật chương trình mà còn trên trang web. Điều này có thể được hiển thị rõ ràng từ phiên bản 2.0 đến 3.0.
Scratch JR
ScratchJr là phiên bản được làm lại của Scratch cổ điển dành cho trẻ em từ 5-7 tuổi. Nó cũng có thể được định nghĩa là phiên bản nhẹ hơn của Scratch được tái tạo dưới dạng ứng dụng, với giao diện đơn giản hóa và thiết kế rất đẹp.
Với ScratchJr, bạn có thể tạo ra các dự án rất đơn giản, chủ yếu là các câu chuyện tương tác. Trong quá trình chuyển đổi sang thiết bị màn hình cảm ứng, một phần lớn tiềm năng của bản gốc đã bị hy sinh. Tuy nhiên, đây vẫn là một cách thú vị để trẻ nhỏ làm quen với mã hóa, với sự tiện lợi của thiết bị màn hình cảm ứng. Ứng dụng ScratchJr có sẵn cho Android, iOS, Amazon Fire và ChromeOS.
Nguồn: https://learningmole.com/scratch-coding-for-kidsa-simple-guide/
