آموزش برنامه نویسی به کودکان و نوجوانان

زمانی که صحبت از آماده کردن کودکان برای آینده میشود، بهتر است اهمیت یادگیری برنامه نویسی برای کودکان در نظر داشته باشید. با اینکه شاید برنامه نویسی در قرن بیست و یکم ضروری به نظر نرسد اما درآینده ای نه چندان دور این مهارت واقعا ارزشمند است؛ از دلایل اهمیت یادگیری برنامه نویسی کودکان و تاثیرات میتوان به رشد تحصیلی آنها، ایجاد استقامت و سازماندهی و یادگیری مهارتی که میتواند در آینده شغل آنها باشد، اشاره کرد.

مفاهیم مورد نیاز برای برنامه نویسی کودکان

در ابتدا قبل از پرداختن به مسئله برنامه نویسی کودکان ، باید با اصطلاحات حوزه کامپیوتر و برنامه نویسی به آشنایی نسبی برسیم ؛ مفاهیمی که در نگاه اول بسیار به یکدیگر شباهت دارند ، “کدنویسی”، “برنامه نویسی”، “تفکر رایانشی” و “علوم کامپیوتر” اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند و معنای یکسانی را در بردارند. اجازه دهید تا برای درک بهتر هر یک از این مفاهیم، به تعریف مختصر هر یک از آن‌ها بپردازیم:

علوم کامپیوتر (Computer science):

علم کامپیوتر به مطالعه عملکرد واقعی کامپیوترها اشاره می‌کند، و به صورت کلی به جنبه تئوری مفاهیم می‌پردازد. دانشمندان حوزه کامپیوتر عملیات‌های ممکن با سخت‌افزارها و نرم‌افزارها را آزمون و بررسی می‌کنند، (منظور از سخت‌افزار، مولفه‌ها و اجزای فیزیکی کامپیوتر مانند هارد درایو و مادربورد می‌باشد، و منظور از نرم‌افزار، برنامه‌ها و داده‌هایی می‌باشد که بر روی سخت افزار کامپیوتر قرار می‌گیرند).

برای مثال مسائلی که توجه دانشمندان حوزه علوم کامپیوتر را به خود جلب کرده است می‌تواند شامل مورد زیر باشد:

“آیا کامپیوترها می‌توانند به انسان‌ها کمک کنند تا سیستم‌های پیچیده مانند بدن انسان، سیستم‌های مالی یا اقلیم زمین را مدل‌سازی و بررسی نمود”

تفکر محاسباتی (Computational thinking):

تفکر محاسباتی ابزار فکری است که دانشمندان کامپیوتر برای بررسی سخت افزار و نرم افزارها از آن استفاده می‌کنند. به معنای ساده‌تر درک مسائل پیچیده و سپس ایجاد راه حل‌های ممکن می‌باشد، که سپس می‌توانیم این راه حل‌ها را به شیوه‌ای که کامپیوتر، انسان یا هر دو متوجه شوند، ارائه دهیم.

برنامه نویسی کامپیوتر (Computer programming):

فرآیند ایجاد کامپیوترهایی برای انجام فعالیت‌های مختلف می‌باشد، که معمولا با نوشتن خطوطی از کدهای کامپیوتری برای رسیدن به هدف مورد نظر میسر می‌شود. برای مثال:

اگر من حروف ABC را تایپ کردم کامپیوتر فعالیت XYZ را انجام دهد.

کدنویسی (Coding):

با وجود اینکه معمولا از این واژه به جای سه مفهوم بالا استفاده می‌شود، کدنویسی بیان معاصرتر مفهوم برنامه نویسی کامپیوتر می‌باشد که به نوشتن کدهای کامپیوتری اشاره می‌کند که باعث می‌شود کامپیوتر فعالیت دلخواه شما را انجام دهد.

تاریخچه آموزش برنامه نویسی به کودکان

آموزش برنامه نویسی به کودکان به صورتی که ما امروزه با آن سر و کار داریم در حدود 60 سال پیش با یک لاک پشت آغاز شده است.  اولین بار، جین پیاگِت (در سال های 1896 تا 1980) تئوری ساختار گرایی را مطرح کرد که به چگونگی وقوع فرآیند یادگیری اشاره می کرد. او معتقد بود که بشریت پایه و اساسِ یادگیری را به جای کسب دانش، بر پایه تجربیات گذشته خود و درک خود از دنیا بنا کرده است، اما کودکان دنیای اطراف خود را به صورت انسان‌های بزرگسال حس نمی‌کنند، بلکه آن‌ها شبیه به یک عامل فعال و پویا با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار می‌کنند و تئوری‌ها و روش‌های رو به رشد خود را می‌سازند. قسمتی از این تئوری ساختار گرایی در برگیرنده  ایده “تفکر اکتشافی” می‌باشد. این ایده بر این اساس است که کودکان از طریق انجام دادن و اکتشاف مسائل مختلف بهتر یاد می‌گیرند و آموزش می‌بینند.

سال‌ها بعد این ایده توسط دانشمند و ریاضیدانی به نام سیمور پاپِرت (1928- 2016) پایه و اساس خود را پیدا کرد. پاپرت در سال 1960 در حالی که در دانشگاه MIT مشغول فعالیت بود توانست نرم افزار برنامه نویسی به نام Logo را ایجاد کند.

با زبان برنامه نویسی LOGO، بچه‌ها می‌توانستند خطوط گرافیکی را با دستورات داده شده ایجاد کنند. این خطوط، چه بر روی صفحه نمایش و چه در دنیای واقعی، توسط یک ربات کوچک به نام turtle یا لاک پشت که یک قلم در دست دارد، انجام می‌گرفت. با استفاده از این لاک پشت، برنامه نویسی کودکان وارد مرحله جدیدی شد و کودکان توانستند برای اولین بار همراه با بازی، برنامه نویسی‌های پیشرفته کامپیوتری را فرابگیرند و یک خروجی خلاقانه و خارج از صفحه نمایش را توسط یک شی فیزیکی ایجاد کنند (که در اینجا رباتی با نام turtle است).

برنامه نویسی با زبان Logo، تئوری آموزشی ساختار گرایی را اجرا کرده است و دارای 4 جز اصلی می باشد:
1- بچه‌ها با انجام دادن و تجربیات جدید یاد می‌گیرند.
2- اشیایی که قابل لمس کردن هستند می‌توانند رویکردهای جدید تفکر را پشتیبانی کنند.
3- ایده‌های قدرتمند افراد را قدرتمند می‌کند.
4- بازخوردهایی که بچه‌ها با این نوع از زبان‌های برنامه نویسی از خودشان دریافت می‌کنند، به آن‌ها کمک می‌کند تا روند تفکراتشان و ارتباط آن‌ها با محیط را برای خودشان روشن‌تر سازد.
این تحقیقات منجر به تکامل آموزش برنامه نویسی در سال‌های آتی شد که شامل این موارد می‌باشد:
توریس نوعی دیگری از لاک پشت‌های برنامه نویس را در سال 1974 ایجاد کرد. بلوکه‌های برنامه نویسی قابل لمس دانشگاه MIT در سال 1990 منتشر شد، همچنین Lego (کیت‌های آموزشی که به کودکان اجازه ساختن و برنامه نویسی کردن ربات‌ها را می‌دهد) در سال 2013 به عنوان سومین نسل و آخرین نسل این حوزه آغاز به کار کرد، بلوکه‌های برنامه نویسی اسباب بازی‌ها نیز با نام Cubetto به عنوان نمونه ساده شده برنامه نویسی Logo تولید شد.

اهمیت آموزش برنامه نویسی کودکان

برنامه نویسی برای کودکان کم و سن و سال در نگاه اول، یک کار غیر ممکن به نظر می‌آید، اینکه از کودکان بخواهیم که در بدو ورود به این دنیای جدید، خودشان را با توانایی ساخت یک اپلیکیشن تصور کنند، کار بسیار سنگینی خواهد بود. اما این واقعیت کاملا قابل دستیابی است. با وجود برنامه‌ها و سایت‌ها، و اسباب بازی‌های کثیری که امروزه وجود دارند، برنامه نویسی می‌تواند جذاب و قابل هضم باشد.

چرا کودکان باید برنامه نویسی را یاد بگیرند ؟

اهمیت یادگیری کدنویسی برای کودکان آنجایی مضاعف می شود که بدانیم یادگیری برنامه نویسی برای کودکان علاوه بر آن که کودکان را برای یادگیری آسان تر برنامه نویسی پیشرفته در آینده آماده می کند ، عملکرد آکادمیک کودکان را بهبود میبخشد . بنابراین برنامه نویسی راهی به سمت آینده باز می کند و در رشد شخصیتی کودک شما موثر است .

در این قسمت به بررسی اهمیت یادگیری برنامه نویسی برای کودکان می‌پردازیم:

۱) برنامه نویسی مزایای رقابتی خوبی را برای آینده کودکان فراهم خواهد کرد .

در صورتی که فرزند شما مهارتی را کسب کرده باشد که سایر کودکان از آن محروم هستند، طبیعتا در آینده، برای پذیرش در دانشگاه و در دید کارفرما و مدیران شرکت‌های معتبر دارای اولویت بالاتری برای پذیرش خواهد بود.
دانشگاه آکسفورد پیش بینی کرده است که در 20 سال آینده در حدود 47 درصد مشاغل در کشور آمریکا کاملا سیستمی خواهند شد. همچنین پیش بینی‌ها در مورد تعداد دستگاه‌هایی که در سال 2020  که در قالب اینترنت اشیا به یکدیگر متصل خواهند بود بین 20 بیلیون تا 75 بیلیون بوده است.
به علت همین تکثیر دستگاه‌ها و کامپیوترها، نگرانی فزاینده‌ای در مورد افزایش اهمیت نقش هوش مصنوعی و کامپیوترها و به خصوص در رابطه با این موضوع که ماشین‌ها کارمندان انسانی را از محیط‌های کاری کنار خواهند زد، ایجاد شده است .

درک فعالیت‌ها و کارهایی که ماشین‌ها می‌توانند انجام دهند و فعالیت‌هایی که نمی‌توانند انجام دهند به طور اساسی در حل این نگرانی بسیارکمک کننده خواهد بود. اگر ما بتوانیم به کودکان خود چگونگی مدل‌سازی دوباره دنیای تکنولوژیکی اطرافشان را بدهیم، به آن‌ها کمک خواهیم کرد تا به جای مصرف‌کننده بودن، خالق این تکنولوژی‌ها باشند.

۲) کودکان با دانش برنامه نویسی می‌توانند دنیای امروزه را بهتر درک کنند .

بسیاری از افراد در دنیای پر از تکنولوژی امروز، از اینکه چه چیزی گوش‌ های هوشمند، لپ تاپ‌ها، شبکه‌های اجتماعی، بازی‌های ویدیویی و … را می‌سازد، هیچ اطلاعاتی ندارند. دانش اولیه برنامه نویسی می‌تواند شیوه تعامل و دیدگاه ما را در مورد این ابزارهای تکنولوژی تغییر دهد، و چشم ما را به امکانات بی‌نهایت برنامه نویسی باز کند. برنامه نویسی یک دانش اساسی در عصر دیجیتال است و این برای کودکان مهم است که بتوانند تکنولوژی اطراف خود را درک کنند.

۳) برنامه نویسی جذاب و رضایت بخش می‌باشد .

در حالی که برنامه نویسی مبتنی بر منطق می‌باشد، در عین حال فعالیتی سرشار از خلاقیت است. برای بسیاری از برنامه نویسان قسمت جذابِ برنامه نویسی ، چالش و زنده شدن کدهای آن‌ها بعد از ساعت‌ها تلاش و اشکال زدایی می‌باشد. اصلا نگران نباشید با دستورالعمل‌های مناسب، شروع برنامه نویسی کودکان بسیار ساده و لذت بخش خواهد بود.

۴) برنامه نویسی خلاقیت را پرورش می‌دهد .

برنامه نویسی کودکان به طور اساسی یک فرآیند خلاقانه است. زمانی که شما یک زبان جدید را یاد می‌گیرید، با استفاده از آن می‌توانید خودتان را بیان کنید. همین اتفاق برای زبان برنامه نویسی رخ می‌دهد. برنامه نویسی ،کودکان را قادر می‌سازد تا نه تنها بتوانند از رسانه‌های دیجیتالی و تکنولوژی استفاده کنند بلکه آن را ایجاد کنند. این دانش‌آموزان به جای صرفا بازی کردن با اپلیکیشن‌ها و بازی‌های ویدیویی، می‌توانند بازی‌های ویدیویی خودشان را تصور و ایجاد کنند.
در پروسه برنامه نویسی، کودکان همراه با تجربه کردن، برنامه نویسی را می‌آموزند و ذهن خود را تقویت می‌کنند. دقیقا مانند آشپزی یا نقاشی، کودکان با برنامه نویسی نیز حس رضایت و نشاط را از شروع کار با هیچ دانسته‌ای و بعد تولید یک خروجی به دست خواهند آورد و حتی فراتر نیز خواهد رفت. در دنیای واقعی، فعالیت‌های خلاقانه معمولا با مواد فیزیکی محدود می‌شوند (مانند مواد اولیه برای آشپزی یا بوم رنگ برای نقاشی) اما با برنامه نویسی در دنیای بی‌نهایت مجازی، تنها محدودیتِ کودکان، تخیلات آن‌ها خواهد بود. حتی زمانی که آن‌ها اشتباه می‌کنند هم چیزی را می‌آموزند و کودکان به خلاقیت تشویق می‌شوند. خلاقیت بخشی از این فرآیند است و همیشه محصول نیست.

۵) برنامه نویسی کودکان مهارت‌های ریاضی آن‌ها را تقویت می‌کند .

برنامه نویسی به کودکان کمک می‌کند تا بتوانند مفاهیم انتزاعی را تجسم کنند، به آن‌ها اجازه می‌دهد که ریاضی را در دنیای واقعی به کار ببرند، و باعث می‌شود که ریاضی سرگرم کننده و خلاق باشد. این در حالی است که برنامه نویسی در بسیاری از برنامه‌های بنیادی امروز وجود دارد.

۶) برنامه نویسی مهارت حل مسئله و پشتکار  کودکان را تقویت می‌کند .

هرکسی که تا به حال با کدها کار کرده باشد، از تازه کاران تا متخصصین این حوزه، به شما خواهند گفت که نوشتن کدها به سرعت چالش برانگیز خواهد شد، و یا به زبان ساده‌تر برنامه نویسی می‌تواند ناامید کننده باشد، خیلی خیلی ناامید کننده. اما این احساس بسیار سازنده خواهد بود زیرا کودکان فرا می‌گیرند همیشه راه حلی وجود دارد حتی اگر آن راه حل کار نکند. آن‌ها می‌توانند کاری که در حال انجام آن هستند را بدون ترس از شکست بهبود بخشند.
با معرفی برنامه نویسی، کودکان یاد می‌گیرند که در هنگام مواجه با یک مسئله برنامه نویسی، چندجانبه فکر کنند. برای مثال:
اگر A+B کار نمی‌کند پس شاید A+C جواب درست است.
همچنین برنامه نویسی کودکان آنها را برای زندگی در دنیای دیجیتال آینده آماده می‌کند. برنامه نویسی در ارتباطات، خلاقیت، ریاضی، نوشتن، و اعتماد به نفس به کودکان کمک می‌کند.

۷) یادگیری مهارت‌های رایانه‌ای 

تفکر رایانه‌ای و یادگیری اصول اولیه برنامه نویسی به کودکان کمک می‌کند تا درک خود را نسبت به هر چیزی تقویت کنند. همچنین به آن‌ها می‌آموزد که چگونه مهندسان نرم افزار با استفاده از ریاضیات مشکلات را با راه حل منطقی و خلاق حل می‌کنند.

– این یک دلیل مهم است که چرا برنامه نویسی باید در مدارس و در سنین پایین تدریس شود.

۸) برنامه نویسی کامپیوتر، کودکان را به چالش می‌کشد و انعطاف پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد .

با یادگیری برنامه نویسی کودکان می‌آموزند، پس از هر شکست عقب نشینی نکنند. همچنین درمی‌یابند که شکست همیشه چیز بدی نیست و به عنوان یک فرصت یادگیری می‌تواند مؤثر واقع شود. هنگامی که شما شکست خورده و دوباره تلاش می‌کنید می‌توانید از اشتباهات خود درس بگیرید. برنامه نویسی به کودکان آموزش می‌دهد تا زمانی که موفق نشده و به نتیجه نرسیده‌اند دست از تلاش نکشند.

۹) برنامه نویسی به کودکان می‌آموزد چگونه بیندیشند .

برنامه نویسی کامپیوتر فقط در مورد آموزش نحوه تایپ کدها نیست. بیشتر در این مورد است که کودکان چگونه متفاوت بیندیشند. توانایی برنامه نویسی نیازمند بهره مندی از تفکر منطقی است. آن‌ها باید قادر به دیدن یک مشکل بزرگ و شکستن آن به قطعات کوچک‌تر به منظور حل آن، به شیوه‌ای موثر باشند.

پدربزرگ علم آموزش برنامه نویسی، با نام سیمور پاپِرت، یکی از طرفداران سرسخت آموزش با ربات‌های برنامه نویسی به کودکان بوده است. او همچنین از طرفداران تئوری یادگیری از طریق انجام فعالیت‌ها بود و معتقد است که:

“برنامه نویسی ربات به کودک کمک می‌کند تا در مورد انجام دادن کارها فکر کند.

شما با انجام دادن کارها یاد می‌گیرید. اما شما زمانی بهتر یاد خواهید گرفت که به کاری که در حال انجام دادن هستید، فکر کنید و این چیزی است که بسیار حائز اهمیت می‌باشد.”

پاپِرت همچنین در مورد حس اکتشاف و شگفتی کودکان در زمان اولین مواجهه با برنامه نویسی صحبت می‌کند:

“زمانی که کودکان به کامپیوتر، فکر کردن را می آموزند، در مورد چگونگی فکرکردن خودشان نیز می اندیشند. و این فرآیند آنها را تبدیل به یک فرد معرفت شناس خواهد کرد، و این تجربه ای است که کمتر بزرگسالی آن را تجربه کرده است”. پاپرت

تفکر رایانشی یک ابزار بسیار ارزشمند می‌باشد و قاعدتا یکی از ابزارهای تفکر قرن 21 می‌باشد که با اجرا شدن در زندگی ما می‌تواند تاثیرات شگرفی را ایجاد کند.

10) برنامه نویسی باعث تقویت قدرت نوشتاری کودکان می شود.

یکی دیگر از دلایل اهمیت یادگیری کدنویسی برای کودکان این است که کودکانی که کدنویسی بلدند، اهمیت جمع بندی و برنامه ریزی را درک میکنند، که نتیجه ی آن مهارت نوشتاری بهتر است. بسیاری از کودکان حتی از Tynker به عنوان ابزاری برای قصه گویی استفاده میکنند.

11) یادگیری برنامه نویسی برای کودکان، اعتماد به نفس آنها را افزایش می دهد.

مسئله ی اعتماد به نفس کودکان برای والدین مسئله ای بسیار مهم است و گاهی کمبود اعتماد به نفس کودکان و یا نوجوانان به دغدغه ی اصلی والدین تبدیل می شود . همواره یادگیری مهارتی جدید برای کودکان و حتی بزرگسالان شور و شوقی وصف ناپذیر در فرد ایجاد میکند و طبیعتا باعث افزایش اعتماد به نفس فرد می شود.

والدین اعتقاد دارند که کودکانی که به کمک کدنویسی مشکلات را حل میکنند، اعتماد به نفس بالاتری دارند . کودکان در برنامه نویسی با کاری آشنا می شوند که خارج از دایره ی آموخته های گذشته آنهاست و موفقیت در تمامی مراحل این کار برای آنها از جذابیت به خصوصی برخوردار است . همچنین همکاری با سایر کودکان در محیطی مبتنی برکلاس باعث افزایش تعاملات اجتماعی آنها می شود بنابراین می توان گفت یادگیری برنامه نویسی باعث ایجاد مهارت های تعاملی می شود .

12) افزایش ارتباط کودک با برنامه نویسی کودکان

کدنویسی، ارتباطات منطقی را آموزش میدهد و مهارت های کلامی و نوشتاری را تقویت میکند. یادگیری کدنویسی برای کودکان نه تنها باعث می شود در حین آموزش با همسن و سالانش ارتباط بگیرد و به این صورت باعث افزایش ارتباطات کودک می شود بلکه کدنویسی را می توان زبان آینده دنیا دانست و برای ارتباطات در آینده ای نه چندان دور کودکان نیازمند تکنولوژی های پیشرفته و کدنویسی خواهند بود؛ ما معتقدیم آشنا نبودن کودکان با این زبان در آینده تبعاتی مانند بی سوادی برای آنها در پی خواهد داشت بنابراین میتوان گفت : یادگیری کدنویسی به معنای یادگیری یک زبان جدید است !

13)آماده سازی برای شاغل شدن 

در عصر صنعتی امروز، مشاغل زیادی برای افرادی که کدنویسی بلدند وجود دارد؛ یادگیری کدنویسی در زمان کودکی به او اجازه میدهد تا به هر شغلی که مورد علاقه اش است ورود کند.
طبق پیش بینی ها در دهه های آینده بسیاری از مشاغل با ورود ربات ها به صنعت از بین می رود ، بنابراین تلفیق برنامه نویسی با رشته های دیگر برای فرزندان شما که در دهه آینده به سن اشتغال می رسند ، جای نگرانی برای آینده شغلی آنها باقی نمی گذارد .

نتیجه گیری

تا اینجا تعدادی از مزایای یادگیری برنامه نویسی کودکان را برشمردیم. اما امروزه کدام زبان های برنامه نویسی کودکان قابل استفاده است؟

اسکرچ، پایتون، لوگو، ماینکرفت و … که هر یک از آن‌ها قابلیت‌ها و توانمندی‌های متعددی را در بر می‌گیرند و آکادمی یاسان طبق آخرین متد های 2021 مورداستفاده در سراسر جهان ، به آموزش برنامه نویسی کودکان می پردازد . در این دوره ها علاوه بر برنامه نویسی ، همزمان کودکان مهارت های نرم زندگی را نیز فرا میگیرند و آماده حضور در جامعه می شوند و همچنین از بازی های بخصوص مانند ماینکرفت برای این منظور بهره گرفته می شود تا جنبه تفریح و سرگرمی کودکان نیز فراهم شود ( گیمیفیکیشن ) . برای اطلاع بیشتر از دوره های رایگان آکادمی یاسان با کارشناسان ما ارتباط برقرار کنید .