تبدأ وحدة «العمل مع البرمجة باستخدام سكراتش» للصف الرابع بدرس أساسيات سكراتش، حيث يدخل الطالب عالم البرمجة من بابه الواسع: يتعلّم معنى الخوارزمية والبرمجة، ويتعرّف على بيئة سكراتش وأهم أجزائها، ليجعل القط يتحرك ويتحدث ويرسم.
أهداف الدرس
- أن يعرّف الطالب الخوارزمية ويذكر أمثلة عليها من حياته اليومية.
- أن يفهم أن البرمجة تحويل الخوارزمية إلى لغة يفهمها الحاسب.
- أن يتعرّف على واجهة سكراتش وأجزائها الرئيسة.
- أن يميّز بين الكائن والمنصة والخلفية واللبنات.
شرح الدرس بأسلوب مبسّط
الخوارزمية مجموعة من التعليمات المتسلسلة خطوة بخطوة لحل مشكلة أو إكمال مهمة معينة، وترتيب الخطوات أمر مهم للوصول إلى النتيجة الصحيحة. ومن أمثلتها في حياتنا: وصفة إعداد الكعكة، وخطوات تركيب لعبة، واتجاهات الوصول إلى الحديقة. أما البرمجة فهي عملية تحويل الخوارزمية إلى لغة يستطيع الحاسب فهمها.
ما سكراتش؟
سكراتش لغة برمجية صُمّمت لتجعل البرمجة سهلة وممتعة للمبتدئين، طوّرها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ففيها تُسمّى الأوامر لبنات برمجية، وهي أشكال تتصل ببعضها كقطع الأحجية، وكل ما عليك هو سحب اللبنات من لوحة اللبنات إلى منطقة البرمجة وربط بعضها ببعض. وتتوفر سكراتش بنسخة تعمل عبر الإنترنت على الموقع الرسمي، وبنسخة أخرى دون اتصال.
أجزاء واجهة سكراتش
تضم الواجهة: الكائن وهو شخصية تنفّذ أحداثاً في المشروع، والقط هو الكائن الافتراضي الذي يظهر عند فتح مشروع جديد. والمنصة وهي المكان الذي تظهر عليه الكائنات وتُعرض فيه خلفية المشروع. والخلفية وهي مظهر المنصة الذي يمكن تغييره. ولوحة اللبنات ومنطقة البرمجة حيث تُركّب المقاطع البرمجية. وفي النسخة التي تعمل عبر الإنترنت يُحفظ العمل تلقائياً، ويمكنك الوصول إلى مشاريعك من أي متصفح بعد تسجيل الدخول بحساب سكراتش.
وقبل أن يبدأ الطالب بتركيب اللبنات، يُفيد أن يفكّر في الخوارزمية أولاً: ماذا يريد أن يفعل الكائن؟ وبأي ترتيب؟ فإذا وضع الخطوات في ذهنه أو على الورق، صار تحويلها إلى لبنات في سكراتش أسهل وأوضح. وهكذا يربط الطالب بين مفهومَي الخوارزمية والبرمجة اللذين تعلّمهما في بداية الدرس، ويدرك أن البرمجة في جوهرها تفكير منظّم قبل أن تكون سحباً للبنات.
مصطلحات الدرس
- الخوارزمية: خطوات متسلسلة ومنطقية لحل مشكلة أو إكمال مهمة.
- الكائن (Sprite): شخصية تنفّذ أحداثاً في مشروع سكراتش، والقط هو الافتراضي.
- المنصة (Stage): المكان الذي تظهر عليه الكائنات وفيه خلفية المشروع.
أفكار لتقديم الدرس في الفصل
- خوارزمية من الحياة: اطلب من الطلاب كتابة خطوات تنظيف الأسنان بالترتيب، ثم ناقش كيف يفسد تغيير الترتيب النتيجة.
- جولة في الواجهة: اعرض واجهة سكراتش على جهاز العرض واطلب من الطلاب تسمية الكائن والمنصة ولوحة اللبنات ومنطقة البرمجة.
- جرّب الدرس تفاعلياً: طبّق مفهوم ترتيب الخطوات واللبنات عملياً في مختبر حروف البرمجيّ، حيث يبني الطالب مقاطع باللبنات خطوة بخطوة كما في سكراتش.
أخطاء شائعة عند الطلاب
- تجاهل ترتيب خطوات الخوارزمية: فتغيير الترتيب يؤدي إلى نتيجة خاطئة.
- الخلط بين الكائن والمنصة: فالكائن شخصية، والمنصة هي المشهد الذي يظهر عليه.
- الظن أن البرمجة كتابة حروف فقط مع أن سكراتش تعتمد على سحب اللبنات وربطها.