برنامه نویسی برای کودکان چگونه است؟

برنامه نویسی برای کودکان مهارت بسیار خوبی برای یادگیری و رشد آن ها می باشد. اصول برنامه نویسی چیزی است که هرکسی روزی با کامپیوتر کار کند باید از پس آن برآید.

با وابستگی بیشتر جهان به فناوری و پیشرفت سریع علوم رایانه که همچنان در میان پردرآمدترین مشاغل جهان قرار دارند، امروزه یادگیری برنامه نویسی چیزی کمتر از یک مهارت زندگی نیست.

کودکانی که برنامه نویسی می آموزند یاد می گیرند چگونه با کامپیوترها ارتباط برقرار کنند، بنابراین خود را با مهارتی آماده می کنند که می توانند از طریق انواع زمینه های شغلی مختلف، زندگی را برایشان آسان کند.

فواید برنامه نویسی برای کودکان

با گسترش فناوری در زندگی ما، برنامه نویسی امروزه تبدیل به انقلابی در همه جنبه های دنیا شده است. مثلا در اتومبیل های خودران، جراحی با کمک ربات، شبکه های اجتماعی، بانکداری، محیط زیست و موارد دیگر از برنامه نویسی استفاده می شود.

بچه ها و نوجوانانی که در مدرسه برنامه نویسی می کنند در ریاضیات و علوم، حتی خواندن، بسیار عالی هستند و همچنین مهارتی را ایجاد می کند که آنها را برای فرصت های شغلی آینده آماده می سازد.

همچنین از دیگر فواید برنامه نویسی برای کودکان :

برنامه نویسی یک مزیت رقابتی را فراهم می کند و دانش آن به کودکان اجازه می دهد جهان را بهتر درک کنند همچنین سرگرم کننده، باعث بهبود خلاقیت و حل مسئله و ارتباطات نیز می باشد.

زبان های برنامه نویسی برای کودکان و انواع آن

یادگیری برنامه نویسی در سنین کودکی و نوجوانی فرصت خوبی برای آنها است تا مهارت های خود را در حل مسئله و تفکر انتقادی توسعه دهند، در حالی که تمرکز و سازماندهی لازم برای دیدن پروژه ها تا پایان کار را ایجاد می کنند.

به طور کلی، کودکان 5-8 ساله در محیط های برنامه نویسی بصری بهتر عمل می کنند. از 8 سالگی ممکن است برخی از بچه ها توانایی کاوش در متن یک زبان را نشان دهند. همانطور که وارد نوجوانان و سنین 13 سال به بالا می شویم، بسته به کودک (و زبان) یک بار دیگر می توان زبان های برنامه نویسی را کامل آموزش داد.

به یاد داشته باشید، هنگامی که شروع به برنامه نویسی “با دست” می کنید – یعنی شما عبارات را تایپ می کنید و کد واقعی را ویرایش می کنید – باید توجه زیادی به جزئیات داشته باشید. اگر یک نقطه ویرگول به اشتباه قرار گرفته شود، می تواند کل برنامه را خراب کند.

برای بعضی از بچه ها تمرکز روی این سطح از جزئیات ممکن است ناامیدکننده باشد. به همین دلیل است که بسیاری از “زبان های برنامه نویسی” برای کودکان نرم افزاری ساخته شده اند تا یک رابط برنامه نویسی آسان در بالای زبان واقعی ایجاد کنند. 

در چنین محیط برنامه نویسی بصری ای، نرم افزار از دستورالعمل های کودک استفاده می کند و در نهایت کد “واقعی” را در زیر می نویسد. این کار اغلب توسط کودک انجام می شود و بلوک های “کد” را با ماوس می کشد و رها می کند – در حالی که صفحه کلید واقعاً مورد نیاز نیست.

نکته دیگری که هنگام انتخاب زبان های برنامه نویسی برای کودکان باید در نظر گرفت این است که آیا زبان کامپایل شده یا تفسیر می شود؟ زبانی که به “تدوین” نیاز دارد (مانند C ++) یادگیری آن برای مبتدی کمی ناامیدکننده تر است.

1. زبان های برنامه نویسی تدوین شده(Compiled Programming Languages)

 برنامه ای که از یک زبان کامپایل شده استفاده می کند، باید قبل از اجرا ابتدا “Compile” شود. بنابراین، شما می توانید کد خود را در ++ C بنویسید، سپس از یک برنامه دیگر برای تجزیه این کد و بسته بندی آن در یک برنامه در حال اجرا (اجرایی) استفاده می کنید. وقتی برنامه “کامپایل” شد، آماده اجرا است و نمی توان آن را ویرایش کرد.

مشکلی که در زبان های برنامه نویسی کامپایل شده وجود دارد این است که شما باید کد را قبل از اجرای دستور کامپایل درست دریافت کنید چون یک عمل اشتباه کل مسئله را خراب می کند.

2. زبان های برنامه نویسی تفسیر شده(Interpreted Programming Languages)

این نوع زبان ها در حین اجرا “تفسیر” می شوند. بسیاری از مواردی که شبکه جهانی وب را به زبان های تفسیر شده اجرا می کند، به این دلیل است که تهیه هر بیت کد برای اجرای صفحات وب واقع بینانه و عملی نیست.

بسیاری از افراد همچنین زبانهای نوشتاری مانند HTML و CSS را به عنوان زبانهای “برنامه نویسی” اشتباه می گیرند. HTML یک زبان نشانه گذاری است، اساسا نحوه نمایش یک صفحه را مشخص می کند و هیچ نوع قابلیت تعاملی ایجاد نمی کند.  CSSمشابه است و به طور رسمی “زبان سبک صفحه(Style Sheet Language)” نامیده می شود.

3. برنامه نویسی شی گرا در مقابل زبانهای رویه ای(Object-Oriented Programming vs. Procedural Languages)

فرزند شما اگر روزی بخواهد یک برنامه نویس حرفه ای شود، برنامه نویسی شی گرا نوع مطلوب یادگیری برنامه نویسی برای کودکان خواهد بود. با این حال، آنها ممکن است ابتدا از یادگیری نحوه برنامه نویسی به زبان رویه ای(procedural language) “قدیمی تر” بهره مند شوند.

تفاوت ساده این است که برنامه نویسی رویه ای از طریق پیشرفت منطقی عبارات، اغلب با ساختارهایی مانند “IF” و “THEN” اجرا می شود(اگر این اتفاق بیفتد، سپس آنرا انجام دهید).

برنامه نویسی شی گرا بر اساس اشیائی است که می توانند با سایر اشیا a یک برنامه ارتباط برقرار کرده و با آن ها تعامل برقرار کنند، کمتر خطی و جامع تر است. در ابتدا درک آن می تواند کمی دشوار باشد، اما انجام کارهای پیچیده در طولانی مدت آسان تر است. BASIC یک زبان رویه ای است و جاوا(Java) شی گرا است.

ما در اینجا لیستی از سرگرم کننده ترین، مفیدترین و حتی چالش برانگیزترین زبان های برنامه نویسی برای کودکان شما ارائه کرده ایم، که عبارتند از:

• BASIC (Small Basic and Just BASIC)

BASIC برای بچه های کوچکتر یک زبان عالی است که به اصطلاح اگر می خواهند پاهای خود را در کد برنامه خیس کنند، زبان خوبی است. برای نسخه مدرن و ساده BASIC، Microsoft’s Small Basic یا Just BASIC را امتحان کنید.

• پایتون(Python)

یک زبان برنامه نویسی است که مانند گفتار عادی خوانده می شود. به ندرت می توان نظراتی را به کد اضافه کرد زیرا کد پایتون به اندازه کافی خوب نوشته شده است و به گونه ای خوانده می شود که گویی نظرات(comments) از قبل در کد وجود داشته است.

با استفاده از پایتون، دانش آموزان در مورد یادگیری نحوه برنامه نویسی موانع بسیار کمی دارند. آنها می توانند بیاموزند که چگونه ایده های برنامه نویسی را در ذهن خود بسازند و سپس بر انتقال این ایده ها به دستورالعمل هایی که ماشین می تواند آنها را تفسیر کند تمرکز می کنند.

پایتون نزدیکترین زبان به انگلیسی است و بنابراین اصلا سخت نیست. در واقع، با پایتون می توان پروژه ها را فقط با انجام برنامه نویسی عملکردی ساخت.

این بدان معناست که در آغاز نیازی به استفاده از اشیا and و کلاس ها نیست که باعث می شود در هیچ کجا به اندازه سایر زبان های برنامه نویسی برای مبتدیان طاقت فرسا نباشد. 

بنابراین اگر می خواهید فرزندانتان برنامه نویسی را یاد بگیرند، پایتون یک نقطه شروع عالی است زیرا درک اولیه ای از نحوه عملکرد برنامه نویسی به کودک شما ارائه می دهد.

امروزه از زبان چند منظوره پایتون در زمینه های علوم داده، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، توسعه وب، اینترنت اشیا و موارد دیگر استفاده می شود.

• Alice

آلیس یک محیط برنامه نویسی سه بعدی منبع آزاد و رایگان است که برای آموزش برنامه نویسی شی گرا و رویداد محور به دانش آموزان طراحی شده است.

آلیس برای بچه های کوچکتر عالی می باشد و یک محیط بصری مبتنی بر بلوک است که توسط دانشگاه کارنگی ملون(Carnegie Mellon University) ساخته شده است.

• SCRATCH

Scratch توسط آزمایشگاه MIT Media Lab توسعه یافته است، یک زبان برنامه نویسی تصویری عالی برای کودکان 6 سال به بالا و هر کسی که ترجیح می دهد بصری کار کند می باشد.

این زبان برنامه نویسی به صورت رایگان در دسترس است و در رایانه های Mac، Windows و Linux اجرا می شود و به عنوان یک زبان مقدماتی استفاده می شود زیرا ایجاد برنامه های جالب با استفاده از آن بسیار آسان است و مهارت های آموخته شده در Scratch را می توان در سایر زبان های برنامه نویسی اساسی مانند Python و Java استفاده کرد.

آموزش Scratch به بچه ها این امکان را می دهد که مانند برنامه نویسان فکر کنند و درک بهتری از مفاهیم اصلی برنامه نویسی پیدا کنند که به نوبه خود یادگیری سایر زبان های برنامه نویسی برای کودکان را بسیار آسان می کند.

جنبه اشتراک گذاری قسمت مهمی از انجمن Scratch است، بنابراین پروژه هایی که در سایت بارگذاری می شوند تحت ویژگی Creative Commons مجوز دارند و در آن افراد آثار هنری و بازی های خود را با یکدیگر به اشتراک می گذارند، که می تواند دانش آموزان شما را بیشتر درگیر کند. برای اطلاعات بیشتر به https://scratch.mit.edu/ مراجعه کنید.

• Blockly

Blockly پروژه Google است و راهی برای برنامه نویسی بصری با استفاده از بلوک های بهم پیوسته است.

 

• Ruby

Ruby ​​مانند BASIC، نحو بسیار آسانی دارد و مناسب برنامه نویسی برای کودکان است و بیشترین نحو خواندن را برای برنامه نویسان مبتدی دارد. به جای اینکه وقت زیادی را برای توضیح کدی که دانش آموزان در ماشین تایپ می کنند بگذرانید، بسیاری از آن ها را برایشان توضیح می دهد. این یک عامل واقعا مهم برای کودکانی است که درحال یادگیری مفاهیم برنامه نویسی اند.

روبی یک زبان بسیار قوی است و در اصل برای ایجاد توییتر استفاده شده است، بنابراین می توانید بلافاصله به دانش آموزان نشان دهید که این برنامه ابزاری است که در سیستم عامل های محبوب مورد استفاده قرار می گیرد.

• Java

جاوا یک زبان برنامه نویسی پر کاربرد در جهان است و بدون شک یادگیری جاوا از Ruby یا Python کمی دشوارتر است، اما انتخاب جاوا به عنوان زبان برنامه نویسی برای اولین یادگیری، هر زبان بعدی را برای دانش آموزان کمی آسان می کند.

جاوا دو دهه است که وجود دارد و منابع آنلاین، جعبه ابزارها و آموزشهای زیادی وجود دارد که تقریباً با استفاده از جاوا می توان همه چیز را از ابتدا ایجاد کرد.

جاوا به نظر می رسد شبیه C و C ++ باشد، اما قابلیت های بیشتری را ارائه می دهد، در نتیجه دانش آموزان را قادر می سازد تا برنامه های قوی تری ایجاد کنند.

برای کسانی که قبلاً هرگز زبان برنامه نویسی شی گرا را یاد نگرفته اند یا با آن کار نکرده اند، جاوا می تواند بسیار مشکل باشد. دلیل این امر آن است که برخلاف بسیاری از زبانهای برنامه نویسی، یادگیری کدنویسی در جاوا نیاز به داشتن یک درک قبلی از مفاهیمی مانند اشیا، کلاس ها، وراثت، رابط ها و بسته ها دارد. بنابراین اگرچه پیشرفت در پایتون بسیار ساده تر است و نیازی به درک مفاهیم فوق الذکر نیست، اما کار بر روی پروژه هایی که از جاوا استفاده می کنند به یکی از آن ها نیاز دارد تا فرمان خوبی بر آن ها داشته باشد، این بدان معناست که مطالعه و کار با جاوا بیشتر از زبانهای دیگر ممکن است طول بکشد.

• Perl

پرل یک زبان تفسیری است که در هسته اصلی خود رویه ای است اما از قابلیت های شی گرا برخوردار است. برخی از دستورها می توانند چالش برانگیز باشند.

پرل در ساخت شبکه جهانی وب نقش اساسی داشت. هر زمان که فرم را از طریق وب سایت ارسال می کردید، معمولاً با پرل نوشته می شد. سرانجام توسط PHP و JavaScript از جایگاه اصلی خود خارج شد، اما هنوز هم زبان بسیار مفیدی برای توسعه وب است.

• Hypertext Markup Language (HTML)  /Cascading Style Sheets (CSS) 

یادگیری HTML / CSS مطمئنا روش خوبی برای آشنایی با برنامه نویسی برای کودکان است. همانطور که در بالا ذکر شد، زبانهای وب سایت HTML و CSS از نظر فنی زبان برنامه نویسی نیستند، اگرچه گاهی به اشتباه نامیده می شوند، همچنین برای کودکانی که مایلند طراحی وب را دنبال کنند بسیار مفید است.

به خاطر داشته باشید که تقریباً هر مرورگری از زبان HTML پشتیبانی می کند. این به طور پیش فرض در هر رایانه دارای سیستم عامل ویندوز است، بنابراین برای کار با این زبان برنامه نویسی نیازی به خرید نرم افزار اضافی ندارید.

عناصر HTML با برچسب(Tag) نشان داده شده و با استفاده از براکت های زاویه ای نوشته می شوند. در عین حال، باید اشاره کرد که HTML / CSS در واقع مفاهیمی مانند حلقه یا شاخه سازی را به دانش آموز نمی آموزد و بنابراین برای ایجاد صفحات پویا ایده آل نیستند.

HTML می تواند از طیف گسترده ای از رنگ ها، اشیا and و طرح ها استفاده کند. یکی از بزرگترین مزایای یادگیری HTML این است که می تواند برنامه هایی را که با جاوا اسکریپت نوشته شده اند تعبیه کند، که بر رفتار و محتوای صفحات وب تأثیر می گذارد. دانستن CSS مفید است زیرا به شما کمک می کند ظاهر و طرح بندی مطالب در این صفحات مشخص شود.

• PHP

PHP باید در حالت ایده آل پس از HTML آموخته شود، زیرا بسیاری از کارهایی که امروز با PHP انجام می دهیم شامل کشیدن و نمایش صفحات وب (با HTML) است. یادگیری آن برای بچه های بالغ که مهارت کافی در برنامه نویسی دارند باید آسان باشد.

PHP مطمئناً می تواند کارهای دیگری نیز انجام دهد، اما بیشتر به دلیل ایجاد صفحات وب تعاملی شناخته شده است. این کد برنامه نویسی در زیر سیستم های محبوب مدیریت محتوای وب سایت مانند دروپال و وردپرس است.

• JavaScript

جاوا اسکریپت را نباید با جاوا اشتباه گرفت چون این دو زبان مختلف هستند. در کنار HTML و CSS، جاوا اسکریپت یکی از سه فناوری اصلی شبکه جهانی وب است.

JavaScript یک زبان برنامه نویسی سبک تفسیر شده، شی گرا(object-oriented programming language) بوده و به معنای آن است که اقدامات آن در رایانه کاربر انجام می شود که امروزه در اکثر وب سایت ها از آن استفاده می کنند. اگر فرزند شما می خواهد طراحی وب را بیاموزد، باید JavaScript را یاد بگیرد.

جاوا اسکریپت زبان برنامه نویسی برای کودکانی است که به توسعه و طراحی وب علاقه مند هستند و مایل به یادگیری اصول برنامه نویسی اند.

• C#

اگر کودک شما می خواهد یاد بگیرد چگونه بازی های سه بعدی بسازد، سی شارپ بهترین شرط شماست.

C# که تلفظ آن “see sharp” است، در حدود سال 2000 توسط مایکروسافت ساخته شد که یک زبان برنامه نویسی بسیار محبوب بوده که برای توسعه بیشتر برنامه های شخص ثالث برای ویندوز استفاده می شود. مطمئناً وقتی صحبت از مشاغل برنامه نویسی نرم افزار است، یک زبان برنامه نویسی درخواستی است و یک نقطه شروع عالی برای افرادی است که هرگز کد نویسی را یاد نگرفته اند. با نحوی مشابه با جاوا، اگر با زبان سابق کار کرده اید یادگیری C# راحت تر است. از C# می توان برای ساخت برنامه های وب، بازی های ویدیویی و سایر برنامه ها استفاده کرد. برای دانش آموزانی که علاقه مند به ایجاد برنامه برای ویندوز هستند ایده آل است. برخی از مزایای آن شامل پشتیبان گیری از حافظه قوی، جمع آوری خودکار زباله و کتابخانه های کلاس غنی است.

• C++

بسیاری از کارشناسان و توسعه دهندگان علوم کامپیوتر در مورد اینکه آیا دانش آموز باید با C ++ شروع کند یا خیر، نظرات مختلفی دارند. این زبان برنامه نویسی می تواند کمی شبیه ریاضیات باشد و ممکن است دانش آموزان ایده یادگیری کدگذاری را کنار بگذارد. با فهم اصول اساسی برنامه نویسی، C ++ می تواند درهای زیادی را به دنیای برنامه نویسی باز کند. بسیاری از موفق ترین برنامه نویسان امروز یادگیری کدنویسی با C یا C ++ را شروع کردند.

با وجود زمان و پیچیدگی لازم برای یادگیری C ++، این زبان به نوجوانان درک بسیار عمیقی از برنامه نویسی می دهد، از آن به عنوان پایه ای یاد می شود که چندین زبان برنامه نویسی دیگر بر روی آن بنا شده اند. از C ++ می توان برای ایجاد نرم افزار سیستم، بازی ها و برنامه های متنوع دیگر استفاده کرد. به همین دلیل C ++ برای نوجوانانی که به دنبال درک پیچیده ای از اصول برنامه نویسی هستند و دانش آموزانی که می خواهند در صنعت بازی برنامه نویسی کنند بسیار مناسب است.

دانش C ++ مطمئناً رزومه فرد را تقویت می کند چون برنامه نویسانی که ++ C را بلدند همیشه تقاضای زیادی دارند.

• HACKETY HACK

Hackety Hack یک برنامه منبع باز است که اصول برنامه نویسی را به زبان معروف Ruby آموزش می دهد. Hackety Hack یک آموزش تعاملی را ارائه می دهد که روی سیستم عامل های Windows، Mac و Linux اجرا می شود. در حالی که هر دو Scratch و Alice از یک زبان برنامه نویسی گرافیکی با “بلوک” استفاده می کنند، Hackety Hack اصول نحو روبی را آموزش می دهد. آموزش و ویرایشگر متن کاملاً ادغام شده اند، بنابراین برای جابجایی بین راهنمای How-To و کدگذاری واقعی هیچ نوع چرخش به جلو و عقب وجود ندارد. Hackety Hack به دانش آموزان پایه و اساس خوبی در زبان می دهد تا بتوانند به سرعت و به آسانی شروع به ساختن برنامه های خود در Ruby کنند.

نتیجه گیری

برنامه نویسی برای هر کسی مهارت مفیدی است و به شما می آموزد که درباره نحوه کار یک فرآیند و چگونگی حل مشکلات فکر کنید.

مهم است که بدانید هر زبان مزایا و معایب خود را دارد و کودکان لازم است که برنامه نویسی مانند منطق نوشتن کد، نحوه استفاده از ساختارها و غیره را یاد بگیرند.

یادگیری برنامه نویسی، اگرچه دانستن آن به خودی خود عالی است، اما باعث تقویت خلاقیت، حل مسئله و تعداد زیادی مهارت دیگر می شود.

بنابراین، ارزش یادگیری برنامه نویسی محدود به عمل فیزیکی واقعی کدگذاری نیست، زیرا درهای مختلفی از فرصت های مرتبط را نیز باز می کند.

منبع