جای خالی کدنویسی در مدرسه ها - مجله تار و سه تار

بسیاری از کارهایی که ما در روز با برنامه ها، نرم افزارها، سایت ها و اپلیکیشن های مختلف انجام می دهیم با کدنویسی شروع می گردد. به همین خاطر است که در بسیاری از کشورهای جهان برای آشنایی بچه ها از همان سنین ابتدایی با مفاهیم برنامه نویسی در مدارس، کدنویسی با استفاده از پلتفرم های جذاب و ساده به آنها آموزش داده می گردد. چندی پیش بود که محمد جواد آذری جهرمی- وزیر ارتباطات- از راه اندازی نخستین مدرسه مجازی برنامه نویسی به زبان مادری در کشور اطلاع داد که بخشی از پروژه زیست بوم بچه ها در فضای مجازی است. اما آموزش زبان های برنامه نویسی به بچه ها چرا مهم است؟ قرن بیست ویکم عصر رایانه است این روزها، بدون داشتن رایانه و اتصال به اینترنت حرکت کردن روی کره زمین هم سخت شده است. در این راستا بسیاری از مشاغل نیز به سمت رایانه ای شدن پیش رفته اند تا آن جمله کلیشه ای که نزدیک به 2دهه است ورد زبان ها شده، جنبه واقعی به خود بگیرد؛ بدون آشنایی با رایانه، در عصر حاضر بی سواد خواهید بود. آیا مدارس کشور در این راستا گام هایی را برداشته اند یا مبحث برنامه نویسی به طور کلی جایگاهی در دروس مدارس ما دارد؟

• چرا کدنویسی؟

کدنویسی فرایندی است که ما را قادر می سازد تا نرم افزارهای کامپیوتری، برنامه ها و وب سایت ها را ایجاد کنیم. مرورگر شما، سیستم عامل شما، برنامه های روی گوشی شما، انواع و اقسام وب سایت هایی که شبانه روز به آنها سر می زنیم، همه آنها با کد ساخته شده اند.

هسته اصلی برنامه نویسی فرایند حل مسئله است. این فرایند ابعاد زیادی دارد اما عامل اصلی موفقیت هر برنامه نویس، انگیزه و محرک ذاتی و درونی او برای خلق مسئله و رفع کردن خطاست.

می گویند یک برنامه نویس معمولا 10 درصد از زمان خود را صرف نوشتن باگ و 90 درصد را صرف اشکال زدایی و رفع کردن باگ ها می نماید و هر شخصی که کدنویسی را به شکل جدی تجربه نموده باشد می تواند با این ذهنیت ارتباط برقرار کند. پس برنامه نویسی در واقع هنر اشکال زدایی است.

برنامه نویسی برای بچه ها به زبان مادری یکی از زیرشاخه های اصلی برنامه مفصلی است که در دانشگاه شریف شکل گرفته و وزیر ارتباطات چندی پیش اطلاع داد که وزارت متبوعش هزینه های مربوط به آن را پرداخت می نماید.

• اجباری در جهان

به گزارش خبرنگاران، چند سالی می گردد که بعضی کشورها، دروس کدنویسی را در مدارس خود اجباری نموده اند. ژاپنی ها می خواهند کدنویسی در صدر برنامه های آموزشی مدارس شان باشد و استرالیایی ها، چند سالی می گردد که با تصویب یک قانون، آموزش کدنویسی را در مدرسه ها اجباری نموده اند. واقعیت این است که محققان دریافته اند، آشنایی با کدنویسی خلاقیت بچه ها را افزایش می دهد. ضمن اینکه در عصر حاضر می توان اینگونه گفت که کدنویسی راه را برای یادگیری علوم دیگر هموار می نماید. مثلا در استونی مقام های این کشور از سال 2012 شروع به اجرای یک برنامه مدون آموزشی برای تدریس کدنویسی از کلاس اول تا کلاس دوازدهم نموده اند. مقام های این کشور عقیده دارند به یاری این برنامه آموزشی خاص بچه ها از 6 سالگی با ریاضی و منطق به صورت تجربی آشنا می شوند. به این روش دانش آموزان یاد خواهند گرفت که تنها مصرف نماینده برنامه ها و بازی های کامپیوتری نبوده و قادر خواهند بود تا خود آفریننده برنامه های گوناگون باشند.

• کدنویسی؛ طراحی برای حل مسائل

کدنویسی فقط درسی برای نوشتن یک برنامه برای بچه ها به حساب نمی آید. جهانی برنامه نویسی، جهانی ایده پردازی است؛ از ایده پردازی برای خلق یک برنامه و پروژه جدید گرفته تا ایده پردازی جهت یافتن راه های مناسب پیاده سازی آن. برای مثال بارها پیش آمده که 2برنامه نویس در شرایط مشابه، 2برنامه کاملاً یکسان را با 2روش متفاوت از هم، کدنویسی و طراحی نموده اند. همین مسائل سبب می گردد یادگیری مهارت های برنامه نویسی، ذهن بچه ها را به سمت خلاق شدن سوق دهد.

بچه ها همچنین یاد می گیرند چطور هنگام روبروه با مسائل و مسائل مختلف، به جای تسلیم شدن، به دنبال یافتن مناسب ترین راهکار بروند. چرا که هنگام برنامه نویسی و کار روی پروژه های مختلف، همواره خطاها و مسائل زیادی به وجود می آیند که برنامه نویس را با چالش های جدیدی روبرو می سازند.

• شروع با یک برنامه ساده

همواره باید از یک جایی شروع کرد. برنامه های متعددی برای بچه ها و نوجوانان طراحی شده است که می تواند آنها را به کار کدنویسی علاقه مند کند. در کدنویسی شاید بهترین برنامه برای بچه ها و نوجوانان، برنامه اسکرچ (Scratch) باشد. اسکرچ یک زبان محبوب برنامه نویسی در جهان است که میلیون ها کاربر در کشورهای مختلف جهان دارد. این زبان برای بچه ها و نوجوانان بین 8تا 16سال طراحی شده است ولی خیلی از بزرگسالان هم به کار با این برنامه علاقه مند هستند. به نظر می رسد که این برنامه می تواند راه ورود به کدنویسی به حساب بیاید. میشل رسنیک مبتکر این زبان برنامه نویسی با ایجاد این زبان به دنبال ساده سازی کار برای همه به ویژه بچه ها و نوجوانان بوده است. رسنیک عاشق بچه هاست و البته یک جلمه معروف و عجیب دارد که کمی هم اغراق آمیز به نظر می رسد. او جایی گفته است که اگر در عصر حاضر کسی برنامه نویسی بلد نباشد، یک بی سواد محسوب می گردد!

• جنبش آموزش کدنویسی به بچه ها

Code.org یک مؤسسه آموزشی غیرانتفاعی است که به گسترش دسترسی به علوم رایانه در مدارس و افزایش مشارکت زنان و اقلیت ها اختصاص داده شده است. دیدگاه این مؤسسه این است که هر دانش آموز در هر مدرسه ای باید درست مثل دروس زیست شناسی، شیمی یا ریاضی، فرصت یادگیری علوم مربوط به رایانه را نیز داشته باشد. Code.org برنامه های درسی مخصوصی را برای دانش آموزان در آمریکا و همچنین سراسرجهان دارد که این کار را در چارچوب کلاس های آموزشی با نام کد استودیو انجام می دهد. این مؤسسه به صورت سالانه ساعت هایی برای کدنویسی در مدارس را با عنوان ساعت های کد شکل داده است که تقریبا 15درصد از دانش آموزان کل جهان را تحت پوشش قرار می دهد.

فلسفه ای که مؤسسه دارد

Code.org بر این باور است که هر دانش آموزی باید فرصت یادگیری علوم کامپیوتر را داشته باشد تا به پرورش مهارت های حل مسئله، منطق و خلاقیت یاری کند. دانش آموزان هر چه زودتر این کار را شروع نمایند، پایه قوی تری را برای موفقیت در راستا شغلی شان در قرن بیست ویکم خواهند داشت.

• ساعت کدنویسی چیست؟

دانش آموزان سراسر جهان با مراجعه به وب سایت مؤسسه می توانند در برنامه سالانه ساعت کدنویسی شرکت نمایند. در آخرین برنامه که در دسامبر2018برگزار شد، بیش از 100میلیون دانش آموزان از نقاط مختلف جهان اقدام به کدنویسی و ثبت آن در سایت Code.org کردند. طبق آمارهای ارائه شده توسط این مؤسسه، دانش آموزان حاضر در این برنامه به 45زبان مختلف تکلم می کردند. طبق گفته های مسئولان

Code.org هر دانش آموزی بدون داشتن حتی کوچک ترین اطلاعات درباره کدنویسی رایانه ای می تواند در این برنامه شرکت کند و ابتدا آموزش های لازم را در این خصوص ببیند. برای شرکت در برنامه ساعت کدنویسی، احتیاجی به داشتن رایانه شخصی نیست و به وسیله تلفن های همراه و تبلت نیز می توان به برنامه دسترسی داشت.

• پیدایش یک ایده جهانی

Code.org در سال2013به وسیله برادران دوقلوی هادی و علی پرتوی با ارائه یک فیلم تبلیغاتی در زمینه علوم رایانه ای راه اندازی شد. این ویدئو طی مدت یک روز در وب سایت یوتیوب شماره یک شد و حدود 15هزار مدرسه برای یاری به این مؤسسه غیرانتفاعی مراجعه کردند. از آن موقع، Code.org برای ایجاد یک سازمان کامل به منظور حمایت از یک جنبش در سراسر جهان، سراغ داوطلب ها رفت. آنها اعتقاد داشتند که یک آموزش علمی باکیفیت در حوزه رایانه باید در اختیار همه بچه ها قرار داشته باشد، نه فقط تعداد کمی بچه خوش شانس! کلیه آموزش ها و فعالیت های مؤسسه رایگان و آزاد است و همه می توانند از سراسر جهان به آن دسترسی داشته باشند.

• برادران پرتوی

هادی و علی پرتوی متولد سال1350در تهران هستند. پدرشان فیروز پرتوی متولد تبریز و فیزیک دان است که دانشکده فیزیک را در دانشگاه صنعتی شریف بنیانگذاری کرد. او در دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه امیرکبیر، مؤسسه فناوری ماساچوست و همچنین دانشگاه هاروارد تدریس نموده است. پسرانش هر دو فارغ التحصیل هاروارد هستند و هادی که اکنون مدیرعامل مؤسسه Code.org است، پیش تر مدیرعامل و بنیانگذار iLike (وب سایتی برای اشتراک موسیقی) بود. او همچنین مدتی مدیرعامل پرتابل MSN.com بوده است. برادران پرتوی کار کدنویسی و رایانه را با دستگاه کمودور64 شروع نموده اند.

• برنامه های بدون انسجام در ایران

در مدرسه های ایران در بهترین وضعیت کار با کامیپوتر با رفتن هفته ای مثلا یک بار به آزمایشگاه خلاصه می گردد. بسیاری از بچه ها در صورتی که در دانشگاه به رشته های فنی و مهندسی نروند اصولا کلمه ای از کدنویسی نمی شنوند. محمدجواد آذری جهرمی- وزیر ارتباطات- سال گذشته از راه اندازی نخستین مدرسه مجازی برنامه نویسی به زبان مادری در کشور اطلاع داده بود که بخشی از طرح زیست بوم بچه ها در فضای مجازی محسوب می گردد. وزارت ارتباطات در این خصوص اعلام نموده بود که هزینه چنین طرحی را پرداخت خواهد نمود. موضوع برنامه نویسی تنها به مدارس ختم نمی گردد. در چین کوشش برای شروع کدنویسی از پیش از دوران پیش دبستانی شروع می گردد. چینی ها در این راه برنامه های بسیاری دارند و می خواهند در آینده نیز در زمینه فناوری های رایانه ای پیشتاز باشند. در بعضی کشورها، مؤسسات غیرانتفاعی حرکت هایی را در این خصوص داشته اند و موضوع آموزش برنامه نویسی تنها محدود به مدارس نشده است. زبان های برنامه نویسی که برای آموزش بچه ها به کار گرفته می گردد، باید ظاهر دلچسبی داشته باشد تا بچه ها به استفاده از آن راغب شوند. به جز اینها، اگر محیط برنامه نویسی به زبان مادری مهارت آموزان طراحی شده باشد، آموزش برایشان دلچسب تر خواهد شد. با همین رویکرد، گروهی که در این پروژه فعال هستند، پلتفرم کدنویسی ایرانی با نام سیمرغ را ایجاد نموده اند. امیرحسین اسدی، درباره ویژگی های این پلتفرم می گوید:سیمرغ یک زبان ماژولار است که کاملا به زبان فارسی طراحی شده است. برای بچه ها انگلیسی زبان برنامه اسکرچ وجود دارد که برنامه خوبی است ولی ما ترجیح دادیم، یک نمونه بومی و خاص برای بچه ها خودمان داشته باشیم.

• برنامه های محبوب آموزش کدنویسی

کدنویسی کار شاق و دشواری است که محیط خشکی هم دارد. اما برنامه های کدنویسی بچه ها ظاهر جذابی دارند و کار کردن با آنها ساده است. اینها چند نمونه از محبوب ترین پلتفرم های برنامه نویسی برای بچه ها به غیر از اسکرچ در جهان هستند:

LOGO: یک لاک پشت در محیط اصلی برنامه قرار گرفته که بنا به کدهای دستوری مختلف، حرکات متفاوتی انجام می دهد.

Scratch: ساخت بازی، انیمیشن و محتوای دیجیتال جذاب به وسیله این برنامه ممکن است. تا به حال بیشتر از 74هزار پروژه روی آن ثبت شده و قابل سازگار شدن با زبان ها و امکانات مختلف است.

Basic-256: بچه ها با این برنامه که به زبان برنامه نویسی بیسیک طراحی شده، می توانند اشکال گوناگونی را طراحی نمایند. این برنامه، برای بچه های که سطوح اولیه برنامه نویسی را گذرانده اند، مناسب تر است.

سیمرغ: سیمرغ یک برنامه کدنویسی ایرانی است که به صورت رایگان در اختیار علاقه مندان واقع شده است. با این برنامه، دانش آموزان بسیار آسان و بدون هیچ نگرانی ای درخصوص استفاده از قوانین زبان های برنامه نویسی به زبان مادری خود کدنویسی می نمایند. آنها در این برنامه قادر خواهند بود که با استفاده از قالب های بصری، برنامه های کاملا حرفه ای و با کمترین خطا را فراوری نمایند. خوبی سیمرغ این است که برنامه ای بومی شده است و دانش آموزان و مدارس می توانند خیلی راحت با آن مانوس شوند.

• هدف ها و آمار Code.org

در اینجا به آنالیز بعضی اهداف مؤسسه می پردازیم و درصد موفقیت در آن را ارزیابی می کنیم. این آمار البته به وسیله Code.org ارائه شده است.

• بهبود تنوع در مؤسسه: حدود 46درصد از دانش آموزان Code.org دختر هستند. 48درصد آنها از اقلیت های کم درآمد و 47درصد از دانشجویان آمریکایی در مدارس با احتیاج بالا هستند.
• الهام بخش دانش آموزان: تاکنون 830میلیون و 181هزار و 442نفر در برنامه ساعت کدنویسی حضور داشته اند که نیمی از آنها دختر بوده اند.
• ایجاد رشته های درسی فوق العاده: 99درصد از معلمانی که مورد پرسش قرار گرفته اند، برنامه مقدماتی کدنویسی Code.org را توصیه نموده اند.
• رسیدن به کلاس های درس: یک میلیون و 228هزار و 401نفر از معلمان به طرح آموزش دروس مؤسسه در کد استودیو پیوسته اند و 41میلیون و 635هزار و 517دانش آموز نیز در آن ثبت نام نموده اند.
• آماده سازی معلمان جدید برای مؤسسه: حدود100هزار معلم جدید آماده تدریس در دروس Code.org در مقاطع مختلف شده اند.
• تغییر برنامه درسی مدرسه: مؤسسه با بیش از 180مدرسه بزرگ در مناطق مختلف همکاری نموده تا دروس کدنویسی را به برنامه درسی خود اضافه نمایند. این مناطق تقریباً 10درصد از دانشجویان آمریکایی و 15درصد دانشجویان اسپانیایی و آفریقایی - آمریکایی را دارند.
• تنظیم سیاست ها برای حمایت از مؤسسه: سیاست ها در 48ایالت آمریکا تغییر نموده تا استانداردهای دروس کد استودیو ایجاد گردد و این دروس در دبیرستان ها برای فارغ التحصیلی به حساب بیایند.
• حرکت به سمت جهانی شدن: برنامه های درسی مؤسسه به 63زبان جهان در بیش از 180کشور مورد استفاده قرار می گیرد.