Разработка методического материала по Scratch

Среда Scratch

Scratch является новой учебной средой, предназначенной для обучения школьников и студентов младших курсов основам программирования. С теоретической точки зрения, Scratch, является объектно-ориентированным языком, обладающим возможностью создания многопоточных программ. С практической точки зрения этот язык считается простым в изучении, красивым и мощным инструментом, который не потребует длительного освоения, прежде чем пользователь сможет написать самую простую программу, к примеру, решение квадратного уравнения.

Scratch изучают люди разной квалификации более чем в ста пятидесяти государствах мира. На текущий момент интерфейс этой программы переведен на многие языки и в том числе на русский. Это обстоятельство может считаться отличительной чертой и огромным достоинством перед другими языками программирования, поскольку оно предоставляет возможность пользователю заниматься алгоритмизацией и программированием на родном языке. Это, помимо всего прочего, должно способствовать сохранению и развитию национальных языков. При выполнении смены языка интерфейса, осуществляется автоматический перевод программы (её скрипта) на установленный язык.

Язык Scratch был разработан в 2006-ом году, а версия Scratch 1.4 вышла в 2009-ом году, и она была разработана на основе языка Squeak. Версия 2.0 появилась в мае 2013-го года и была реализована на Flash и ActionScript. Версия Scratch 3.0 была выпущена в январе 2019-го года и считается улучшенной модификацией версии Scratch 2.0. Она реализована уже на HTML5 и применяет движок WebGL, что предоставляет ей возможность работы на мобильных устройствах и планшетах.

Одной из самых важных характеристик языка программирования Scratch считается его событийно-ориентированный характер. Это значит, что все объекты могут взаимодействовать между собой с помощью обмена сообщениями. Такой тип информационного обмена делает Scratch близким к современным объектно-ориентированным языкам, что в дальнейшем может позволить более просто приступить к изучению Java, Delphi, C# и других языков программирования.

Scratch выступает не только как среда программирования, она также является и социальной сетью (http://scratch.mit.edu), объединяющей пользователей из разных государств. В этой социальной сети можно опубликовать свои проекты и увидеть чужие, и даже скачать их, чтобы потом использовать или изменить. Изучение среды программирования Scratch способно помочь в освоении азов алгоритмизации и программирования, в создании и исследовании компьютерных моделей, а накопленные знания могут пригодиться в дальнейшем, более серьезном изучении программирования.

Разработка методического материала по Scratch

Одной из основных особенностей языка Scratch является возможность развития собственных проектов от исходной идеи до конечного программного продукта. Для этого в Scratch имеется следующий набор средств:

1. Стандартные для языков процедурного типа операции, такие как, следование, ветвление, циклы, переменные, различные типы данных, псевдослучайные числа.
2. Объектно-ориентированные средства, то есть, объекты (их поля и методы), пересылка сообщений и обработка событий.
3. Интерактивные средства, а именно, обработка взаимодействия объектов между собой, с пользователем, а также событий вне компьютерного оборудования (с помощью подключаемых сенсорных блоков).
4. Средства параллельного исполнения (многопоточность), то есть, запуск методов объектов в параллельных потоках с возможностью их координировать и синхронизировать.
5. Возможность создания простого и эффективного пользовательского интерфейса.

Интерфейсом называется набор возможностей, способов и методов непосредственного взаимодействия двух любых систем, устройств или программ, предназначенный для организации информационного обмена между ними. В случае, когда одной из взаимодействующих систем является человек, тогда подразумевается только вторая система, то есть, интерфейсе той системы, с которой пользователь осуществляет взаимодействие.

Вне зависимости от системы и языка программирования в процесс формирования приложения включен дизайн и реализация интерфейса пользователя. Пользовательский интерфейс должен содержать средства, при помощи которых пользователь получает возможность общения с программой, а именно:

1. Возможность задавать необходимые команды.
2. Возможность видеть результаты их исполнения.
3. Возможность менять исходные данные и так далее.

Ниже приведён скриншот интерфейса среды программирования Scratch 3.0.

Рисунок 1. Интерфейс среды программирования Scratch 3.0. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основными понятиями в среде Scratch считаются следующие термины:

• Понятие спрайта.
• Понятие скрипты.
• Понятие сцены.

Скриптом является программа на языке Scratch, составленная (собранная) из готовых блоков. Данные блоки исполняют роль операторов, то есть, команд языка. Спрайтом является исполнитель скрипта. В качестве спрайта может использоваться любой графический объект, то есть, человек, поезд, бабочка и так далее. Внешний вид спрайтов можно изменять путём замены их костюмов. В качестве костюма может быть использована какая-либо картинка, которую пользователь может изобразить сам, применяя графический редактор, осуществить импорт изображения из файла или WEB - сайта. Проект, то есть, код программы, который подготовлен в среде Scratch, может включать в свой состав несколько спрайтов и скриптов. При этом все спрайты может содержать в себе несколько скриптов. Любой скрипт способен однозначно определять соответствующий ему спрайт. 

Сценой является место, где реализуется исполнение созданных проектов, таких как:

1. Обучающие программы.
2. Различные игры.
3. Разные истории.
4. Разнообразные анимации и тому подобное.