Ngày nay công nghệ thông tin đang đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Ở thời điểm này, kỹ năng lập trình gần như là một kỹ năng cần thiết cho mỗi con người khi sống trong thời đại số hiện nay. Hiểu được vấn đề này trẻ em hiện nay đang có xu hướng tìm hiểu lập trình từ sớm và công cụ lập trình Scratch ra đời để đáp ứng nhu cầu đó.
Sự ra đời của Scratch
Vào đầu những năm 2000, một phòng thí nghiệm nghiên cứu là MIT Media Lab đã bắt đầu phát triển ngôn ngữ lập trình trực quan để giúp trẻ em học viết mã và lập trình. Nhóm nghiên cứu đã làm ra điều này có tên LLK cùng với một nhóm tại UCLA và Computer Clubbhouses ở Bonton và Los Angeles, họ đã thiết kế một ngôn ngữ lập trình cơ bản đủ đơn giản để trẻ em học và sử dụng.
Dựa trên nền tảng đó, vào tháng 5 năm 2013 Scratch 2.0 đã được phát hành. Cái tên "Scratch" bắt nguồn từ một kỹ thuật được các DJ sử dụng, với lập trình Scratch ý tưởng là nó cho phép người dùng kết hợp các phương tiện khác nhau, chẳng hạn như đồ họa và âm thanh cùng nhau để tạo ra dự án.
Môi trường lập trình Scratch
Như chúng tôi đã đề cập ở trên, Scratch là môi trường lập trình đồ họa miễn phí do MIT Lab phát triển dành cho trẻ em từ 8 tuổi trở lên. Scratch có sẵn cho các hệ điều hành Windows và macOS để sử dụng mà không cần Internet. Nó cũng có thể được sử dụng thông qua các trình duyệt trên Internet, điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng nó cho tất cả các thiết bị có hệ điều hành Linux, FreeBSD, Android v..vv. miễn là bạn có kết nối Internet.
Các tính năng của Scratch
Sử dụng ngôn ngữ lập trình đồ họa trực quan
Chúng ta có thể thấy hiện nay đa số ngôn ngữ lập trình đều theo phương thức lập trình đơn điệu và nhàm chán. Do đó theo cách tương tự, trẻ em cũng cảm thấy các ngôn ngữ lập trình truyền thống dựa trên văn bản như Java và C++ là một thứ đơn điệu. Trong khi đó, Scratch xuất hiện để đơn giản hóa việc lập trình cho trẻ em, môi trường lập trình này được thiết kế theo cách mà trẻ em không phải viết mã. Nó cung cấp các mã ẩn dưới dạng khối xây dựng đầy màu sắc thay vì giao diện ngôn ngữ lập trình dựa trên văn bản.
Ví dụ một học sinh muốn tạo ra một số hoạt hình hoặc một số trò chơi trong khi vui chơi thì có thể sử dụng các yếu tố đồ họa khác nhau như ký tự và thiết kế sân khấu cộng với nhiều toán tử mã của Scratch.
Giao diện ngôn ngữ đồ họa của Scratch
Scratch không phải là chương trình cấp cao
Scratch không phải lả chương trình lập trình cấp cao, tuy nhiên nó vẫn sử dụng các mã cấp cao ở chế độ nền để thực thi những gì chúng ta đã mã hóa, nó được ẩn dưới dạng khối để trẻ em hoặc người mới lập trình có thể dễ dàng hiểu và nhanh chóng tạo ra các hoạt ảnh và chương trình nhỏ. Scratch sử dụng những tiến bộ về sức mạnh tính toán và thiết kế ứng dụng để làm cho chương trình trở nên hấp dẫn và dễ tiếp cận hơn đối với trẻ em và những người mới bắt đầu tiếp xúc với lập trình.
Nguyên lí lập trình trong Scratch
Lập trình theo các khối xây dựng : Để tạo chương trình trong Scratch, chúng ta chỉ cần kết hợp các khối đồ họa thành các ngăn xếp. Các khối được thiết kế giống như các mảnh ghép chỉ khớp với nhau nếu nó có ý nghĩa với nhau về mặt cú pháp. Do đó, không có lỗi cú pháp, điều này thực sự tuyệt vời cho trẻ muốn học lập trình ban đầu.
Các loại dữ liệu khác nhau có giao diện khác nhau, điều này ngăn ngừa lỗi loại. Các sửa đổi đối với ngăn xếp chương trình cũng có thể được thực hiện trong khi chương trình đang chạy, vì vậy rất thuận tiện cho việc thử nghiệm các ý tưởng mới từng bước và lặp đi lặp lại.
Liên kết các khối lập trình trong Scratch
Với Scratch, bạn có thể tạo các chương trình kết hợp và điều khiển đồ họa, hoạt ảnh, âm nhạc và âm thanh.
Ví dụ trong Scratch bạn có thể di chuyển các nhân vật có sẵn hoặc do bạn tự tạo ra và khiến các nhân vật đó phát ra âm thanh hay phản ứng lại với các điều kiện, điều này giúp bạn có thể sáng tạo ra nhiều trò chơi nhỏ theo ý muốn của bản thân. Có nhiều dự án sẵn khác nhau có trên Scratch. Ngoài ra, có một số tiện ích mở rộng có sẵn trên đó để thêm và chơi nhạc cụ hoặc sử dụng các dự án trên hệ thống máy tính nhúng "micro:bit" .
Phiên bản
Scratch từ khi ra mắt đã có 2 phiên bản là Scratch 2.0 , Scratch 3.0. Nếu bạn dự định học lập trình bằng Scratch, thì phiên bản nên sử dụng là Scratch 3.0.
Những lợi ich khi học lập trình Scratch
Khi học sinh làm việc trên các dự án Scratch, các bạ có cơ hội tìm hiểu các yếu tố lập trình chính như vòng lặp, điều kiện, biến, kiểu dữ liệu, sự kiện và quy trình. Scratch được sử dụng để mang những yếu tố này đến với học sinh ở những lứa tuổi khác nhau, từ tiểu học đến đại học. Một số bạn có thể dễ dàng tiếp cận với ngôn ngữ dựa trên văn bản truyền thống sau khi học cách lập trình với Scratch.
Một số lợi ích có thể kể đến khi bạn học lập trình Scratch như :
- Nâng cao tư duy tính toán
- Phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề
- Thúc đẩy học tập sáng tạo
- Được trải nghiệm thực tế lập trình từ sớm
- Biết cách lên ý tưởng và triển khai dự án của mình
Hỗ trợ từ cộng đồng : Trang web của Scratch mang đến sự kết nối và chia sẻ khi một người có thể tạo dự án riêng của mình và có thể thử các dự án của người khác. Và nếu bạn thích bất kỳ hình ảnh hoặc kịch bản của họ cũng như tải lên dự án của riêng bạn. Mục tiêu là phát triển một cộng đồng và hỗ trợ xung quanh môi trường Scratch.