برنامه نویسی بلوکی و شناخت ویژگی‌های پنهان آن

اکثر افراد، دنیای برنامه‌نویسی را با زبان‌های برنامه‌نویسی مبتنی بر متن مانند html، جاوا اسکریپت، سی‌شارپ، پایتون و دیگر زبان‌ها می‌شناسند اما نوع دیگری از برنامه‌نویسی وجود دارد که به آن برنامه‌نویسی بلوکی می‌گویند. این نوع زبان‌های برنامه‌نویسی که بیشتر برای یادگیری کودکان مورد استفاده قرار می‌گیرد، مهارت‌های اولیه و مفاهیم ابتدایی دنیای برنامه‌نویسی را با زبانی ساده و درکی آسان یاد می‌دهد.

به همین خاطر ما در درسمن تصمیم گرفتیم درباره این نوع از زبان‌های برنامه‌نویسی بیشتر صحبت کنیم؛ از حمله مباحثی که در این جلسه از د‌خواهیم پرداخت شامل مواردی چون معرفی انواع زبان‌های برنامه‌نویسی بلوکی، تفاوت آن با برنامه‌نویسی زبان‌های مبتنی بر متن، مزایا و کاربردهای کدگذاری بلوکی است.

تعریف زبان برنامه نویسی بلوکی

برنامه نویسی مبتنی بر بلوک از یک محیط یادگیری با کشیدن و رها کردن استفاده می‌کند و برنامه‌نویسان از بلوک‌های دستورالعمل کدنویسی برای ساخت داستان‌ها و بازی‌های خود بهره می‌برند. در واقع این زبان‌ها یک یادگیری ابتدایی از دنیای برنامه‌نویسی است که در آن بچه‌ها می‌توانند پایه و اساس تفکر محاسباتی و خلاقانه خود را از طریق تصاویر بصری به‌جای کدنویسی مبتنی بر متن، به دست آورند.

به عبارت بهتر، زبان برنامه نویسی بلوکی در دسته برنامه‌نویسی بصری قرار دارد که  در آن دانش‌آموز می‌تواند برنامه خود را با استفاده از بلوک‌های ساختمانی شبیه لگو به جای نوشتن کدهای برنامه نویسی، بسازد. لازم به ذکر است که کودکان زیر پنج سال هم می‌توانند از محیط‌های کدگذاری مبتنی بر بلوک استفاده کنند اما جامعه هدف این نوع از زبان‌های برنامه‌نویسی بیشتر کودکان هشت تا شانزده ساله هستند.

معرفی 2 زبان‌ برنامه‌نویسی مبتنی بر بلوک

حال که با تعریف زبان برنامه‌نویسی مبتنی بر بلوک آشنا شدید، می‌خواهیم به معرفی برخی از آن‌ها بپردازیم که شامل موارد زیر است:

• اسکرچ

اولین معرفی از زبان‌های برنامه نویسی بلوکی متعلق به زبان Scratch بوده که برای شروع کدنویسی کودکان بین 8 تا 14 سال بسیار عالی است و در دسته محبوب‌ترین زبان‌های کدگذاری بلوکی به شمار می‌رود. آموزش‌های زبان اسکرچ به دلیل محبوبیت بالای آن در سطح وب بسیار است که این اماکن را به افراد می‌دهد تا یک آشنایی اولیه نسبت به محیط آن کسب کنند.

یکی دیگر از مزایای این زبان برنامه‌نویسی، در دسترس بودن آن است که هم می‌توان از وبسایت این زبان برای ایجاد برنامه‌ها استفاده کرد و هم اپلیکیشن آن را در چندین دستگاه به منظور امنیت بیشتر کودکان در فضای وب، بارگذاری کرد.

• اسنپ

این زبان هم، گونه دیگری از زبان برنامه‌نویسی اسکرچ بوده که توسط UC Berkeley به افراد معرفی شد. زبان اسنپ، مفاهیم برنامه‌نویسی پیشرفته‌تری را در بردارد که اگر اسکرچ  را یک زبان ساده و ابتدایی در نظر بگیریم، برای پیشرفت کودکان در دنیای برنامه‌نویسی استفاده از زبان اسنپ توصیه می‌شود. جالب است بدانید که برنامه‌های ساخته شده با این زبان را می‌توان به جاوا اسکریپت، پایتون و سایر زبان‌های کدنویسی مبتنی بر متن تبدیل کرد اما به دلیل جدید بودن این زبان، منابع آموزشی کمتری نسبت به زبان برنامه نویسی اسکرچ وجود دارد.

مزایای زبان‌های برنامه نویسی بلوکی

حال نوبت به معرفی مزایای استفاده از زبان‌های برنامه نویسی مبتنی بر بلوک می‌رسد که شامل موارد زیر است:

• کاهش خطاها

برنامه‌نویسی بدون نحو برخلاف برنامه نویسی مبتنی بر متن از خطاهای نحوی ساده و جزئی جلوگیری می‌کند که این موضوع باعث بالا رفتن سرعت در زمان برنامه نویسی می‌شود. در حقیقت کد نویسی مبتنی بر بلوک استفاده از مباحث نحوی پیچیده را کاهش و به برنامه‌نویس اجازه می دهد به جای تمرکز برای رفع خطاها روی مباحثی که نیاز به توجه بیشتری است، تمرکز کند.

• استفاده آسان

حذف خطاهای نحوی، تمرکز برنامه‌نویس بر منطق کد‌ها، کدنویسی، استفاده از بلوک‌ها و چیدن آن‌ها کنار هم به جای تایپ، جلوگیری از خطاها و نیاز نداشتن به تایپ در زبان‌های برنامه‌نویسی مبتنی بر بلوک، انجام کدنویسی را بسیار آسان و آن را تبدیل به محیطی جذاب و دوست داشتنی برای کودکان و افراد علاقه‌مند به یادگیری مفاهیم ابتدایی برنامه نویسی کرده است.

• استفاده از طراحی گرافیکی

در واقع هدف استفاده از یک محیط بصری برای یادگیری برنامه نویسی این است که افراد با علاقه بیشتری به بحث آموزش بپردازند، چراکه همیشه استفاده از جلوه‌های گرافیکی و بصری برای تمامی افراد بسیار جذاب بوده و علاوه‌بر افزایش خلاقیت، توجه افراد به یادگیری مطالب هم دو چندان می‌کند.

• مشاهده نتایج در سریع‌ترین زمان ممکن

کد نویسی مبتنی بر بلوک کار را سریع‌تر انجام می‌دهد و  به جای صرف زمان برای یادگیری نحوه وارد کردن خطوط کد در قالب‌های بسیار خاص، دانش آموزان باید بر درک عملکردهای اصلی بلوک‌های مختلف تمرکز کنند.

• بدون نیاز به حفظ کردن کدهای بزرگ

در محیط زبان‌های برنامه نویسی مبتنی بر بلوک، هر یک از بلوک‌ها که شبیه به ساختار پازل مانند دارند، از لیست برای استفاده انتخاب می‌شود. این لیست معمولا بر اساس انواع فعالیت‌ها به دسته‌های مختلف ریاضی، زمانی، منطقی و غیره تقسیم می‌شود اما، این موضوع در زبان‌های کدنویسی مبتنی بر متن این‌گونه نیست و کاربران باید تمام قوانین و تکه‌های کد را به خاطر بسپارند. در حقیقت برنامه‌نویسی بلاکی فهرستی منظم از اجزا را ارائه و به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به حفظ کردن کدها از بلوک‌های کد در هر قسمت از ساخت برنامه استفاده کنند.

• تقویت یادگیری کودکان

هنگامی که دانش آموزان اجازه دارند کار خود را به اشتراک بگذارند و در خصوص آن به بحث و گفتگو بپردازند و از همسالان خود بازخورد دریافت می کنند، قطعا در یادگیری آن‌ها تاثیری بسیار مثبتی خواهد داشت و دانش کودک در آموزش مفاهیم برنامه‌نویسی را تقویت خواهد کرد.

مزایا استفاده از کدگذاری بلوکی برای مربیان

تا اینجا به طور کامل به بیان ویژگی و مزایای زبان‌های بلوکی پرداختیم اما این نوع برنامه‌نویسی نیز در کنار چالش‌های خود، یکسری مزایا برای مربیان رقم زده که شامل موارد زیر است:

• برای اجرای برنامه، کافیست بلوک‌ها را بکشید و آن رها کنید که این‌کار درک آموزش و یادگیری را هم برای معلمان و هم دانش‌آموز، ساده خواهد کرد.
• چون در این نوع برنامه‌نویسی خطای نحوی وجود ندارد، نیاز به صرف انرژی بالا برای یادگیری به کودکان نیست و دانش‌آموزان نیز از ادامه فعالیت خود به دلیل پیدا کردن خطاهای دستوری، ناامید و خسته نمی‌شوند.
• چون یادگیری این نوع برنامه نویسی آسان و ساده است، افرادی که حتی تحصیلات آکادمیک در علوم کامپیوتر هم ندارند نیز می‌توانند با یادگیری این نوع برنامه‌نویسی به مربیان آموزشی در این حیطه تبدیل شوند.
• برنامه‌نویسی بلوکی باعث می‌شود تا کودکان بعد از آموزش، نگران به هم زدن کدها باشند چراکه کدگذاری بلوکی و استفاده راحت از آن، کاربران را ترغیب می‌کند چندین بلوک را امتحان کنند تا ببینند چه اتفاقی می‌افتد.

کاربردهای زبان برنامه نویسی بلوکی

حتما بعد از آشنایی با زبان‌های برنامه نویسی بلوکی این سوال در ذهن شما ایجاد شده که از برنامه‌نویسی بلوکی چه استفاده‌هایی می‌شود؟
برای دانستن این موضوع کافیست در ادامه مطلب همراه ما باشید.

• ساخت بازی‌

محبوب‌ترین استفاده از زبان‌های کدنویسی مبتنی بر بلوک، ایجاد بازی است. این بازی‌ها می‌توانند بسته به کدنویس از سطح ساده تا پیچیده متغیر باشد. پیچ و خم‌ها، بازی های کلیکی، بازی‌های تعقیب و گریز، بازی‌های پنگ و حتی بازی‌های ماجراجویی، از انواع دسته‌بندی ساخت بازی با زبان‌های برنامه نویسی بلوکی به شمار می‌روند که در ادامه به توضیح آن‌ها خواهیم پرداخت.

• ساخت برنامه

با استفاده از این نوع برنامه‌نویسی، کودک شما می‌تواند ربات خود را طوری طراحی و برنامه‌ریزی کند که دارای ویژگی‌های حرکت، تولید صدا، انجام وظایف و دیگر موارد باشد.

• ساخت تصاوير متحرك

اکثر موارد جدید برای شروع یادگیری کدنویسی در کودکان با ساخت ایجاد یک انیمیشن شروع می‌شود. بنابراین کودک شما با استفاده از این زبان‌ها می‌تواند انیمیشنی بسازد که از یک صفحه نمایش ساده و تکی با کاراکترهای متحرک تشکیل شده باشد یا انیمیشن‌های پیچیده‌تر با ارائه یک داستان کامل از شخصیت‌های متعدد، لباس‌های مختلف، دیالوگ، موسیقی و انواع مختلفی از حرکت‌ها که از چندین صفحه‌ تشکیل شده است را بسازد. 

معرفی ساخت انواع بازی‌ها با استفاده از زبان‌های بلوکی

یکی از کاربردهای استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی بلوکی، ساخت بازی‌ها بود که انواع مختلف آن را نام بردیم. اکنون می‌خواهیم به توضیح دسته‌بندی‌ بازی‌ها بپردازیم که به شرح زیر است:

• بازی‌های کلیکی

بازی‌هایی که در آن بازیکنان روی نمادها کلیک کرده تا امتیاز کسب کنند را بازی‌های کلیکی می‌گویند. در این بازی‌ها هر زمان روی یک نماد کلیک شود، نمادهای بیشتری روی صفحه ظاهر می شود که در نهایت هر چه بازیکن کلیک بیشتری روی آن انجام دهد، امتیاز بیشتری کسب می‌کند.

• بازی‌های تعقیب و گریز

در بازی‌های تعقیب و گریز، بازیکن به طور کامل کنترل بازی را در دست دارد و شخص دیگر یا چیزی را تعقیب می‌کند و از نمونه‌ معروف این بازی، می‌توان به بازی دزد و پلیس اشاره کرد. 

• بازی‌های پینگ پنگی

بازی‌های پینگ پنگی تنظیمات ساده‌ای دارند و در آن یک دست و پا  با کنترل ماوس یا صفحه کلید بازیکن کنترل می‌شود. به طورکلی بازیکن در این نوع بازی‌ها برای جلوگیری از برخورد توپ با سطح مورد نظر و حفظ آن، باید به طور پیوسته در حرکت باشد.

• بازی‌های فلای آیکون

بازیکن در بازی‌ها روی فلش‌های بالا و پایین ضربه زده تا شخصیت بازی در یک مسیر خاص حرکت کند. 

معرفی یکی از بهترین زبان‌های بلوکی و انواع بلوک‌های آن

ما سعی کردیم تا تمامی مطالب درخصوص زبان‌های برنامه نویسی بلوکی را خدمت شما با زبانی ساده بیان کنیم. در معرفی انواع این زبان‌ها به دو مورد اشاره کردیم که در بین آن، زبان برنامه‌نویسی اسکرچ محبوبیت بیشتری داشت. به همین دلیل پیشنهاد می‌کنیم که برای شروع آموزش برنامه‌نویسی به کودکان خود، از زبان برنامه‌نویسی اسکرچ استفاده کنید.

به دلیل محبوبیت این زبان مبتی بر بلکو، می‌خواهیم  برخی از پرکاربردترین بلوک‌های کد زبان Scratch را بیان کنیم که شامل موارد زیر است:

• بلوک‌های حرکتی 

این بلوک‌ها در زبان اسکرچ حرکت اسپریت‌ها را کنترل می‌کند که می‌تواندی بسته به نوع اسپریت، دستوراتی را اجرا و آن‌ها را در حالت متحرک یا ثابت قرار دهد. البته تعریف اسپریت در زبان برنامه نویسی Scratch یعنی تعریف یک تصویر، نماد یا یک شخصیت برای حرکت یا تغییر درجه.

• بلوک‌های تغییرات ظاهری

این بلوک‌ها برای تغییر پس زمینه، ظاهر اسپریت و دیگر ویژگی‌های مربوط به طراحی استفاده می‌شود. همچنین با استفاده از این بلوک‌ها می‌توانید ظاهر اسپریت را تغییر دهید زیرا این بلوک‌های کد، نقش بسیاری را در نحوه شخصی‌سازی شخصیت‌های بازی‌های کامپیوتری ایفا می‌کند.

• بلوک‌های صدا

بلوک‌های صدا نیز همانطور که از نامشان پیداست، وظیفه ایجاد جلوه‌های صوتی در زبان برنامه‌نویسی اسکرچ را بر عهده دارند تا بتوانید صدا و موسیقی مورد غلاقه خود را به اسپریت اضافه یا حجم ، بیس و گام صدا را با یک بلوک صدا تغییر دهید.

همه چیز درباره زبان‌های برنامه نویسی بلوکی به اتمام رسید

در پایان مبحث زبان‌های برنامه نویسی بلوکی برای شما یک پیشنهاد داریم؛ مجموعه درسمن به عنوان یکی از بهترین منابع برنامه‌نویسی، دوره‌ای به نام آموزش جامع اسکرچ برگزار کرده که در آن به تدریس زبان بلوکی اسکرچ پرداخته شده است. مدرس این دوره سرکار خانم زهره پور فرح آباد، یکی از مجرب‌ترین اساتید برنامه‌نویسی در حوزه آموزش و کار با کودکان است که توانسته کودکان علاقه‌مند بسیاری را وارد دنیای پرچالش و شیرین برنامه‌نویسی کند. 

در نهایت اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری درباره دوره کسب کنید، از طریق راه‌های ارتباطی با کارشناسان این مجموعه ارتباط برقرار کرده یا به صفحه آن در دوره‌های آموزشی درسمن مراجعه کنید.

سوالات متداول

از جمله سوالاتی که درباره برنامه نویسی بلوکی وجود دارد به شرح زیر است:

•  کدگذاری بلوکی چیست؟

کدگذاری بلوکی یک رویکرد بصری برای آموزش برنامه‌نویسی است و تنها کاری که دانش‌آموزان باید انجام دهند، کلیک و کشیدن تکه‌های مختلف کد در محیط برنامه نویسی است. این نمایش گرافیکی برنامه نویسی، یک ابزار آموزشی مفید برای نشان دادن نحوه تعامل قطعات مختلف کدنویسی به یکدیگر است.

• آیا آموزش زبان‌های برنامه‌نویسی مبتنی بر بلوک مفید است؟

بله؛ استفاده از این زبان‌های برنامه‌نویسی نقطه خوبی برای شروع در درک اصول برنامه‌نویسی است. این نوع کدگذاری کمک می‌کند تا منطق و طراحی برنامه نویسی بهتر درک شود که در آن تعبیه الگوهای الگوریتمی، شناخت را بر یادآوری ترجیح می دهد و با جلوگیری از خطاها، در بهبود درک ساختار برنامه کمک می کند. به عبارت بهتر، زبان‌های بلوکی افراد را برای ورود و افزایش سرعت یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی مبتنی برمتن، آماده می‌کند.

• معایب کدگذاری بلوکی چیست؟

از مهم‌ترین مزایای این نوع برنامه‌نویسی می‌توان به مواردی چون جایگزین مناسب نبودن برای استفاده و یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی مبتنی بر متن، طراحی شده تنها برای یادگیری مفاهم اولییه برنامه نویسی به کودکان و محدودیت در طراحی برنامه‌ها نسبت به زبان‌های برنامه‌نویسی متنی، اشاره کرد.