راهنمای جامع زبان برنامه نویسی جاوا برای کودکان

اگر بخواهیم درباره برنامه نویسی کودکان صحبت کنیم، یا این که بخواهیم روش‌هایی را برای یادگیری کدنویسی به این قشر آموزش دهیم، قطعا به پست‌های زیادی نیاز داریم. چرا که نکات پیرامون این موضوع آنقدر گسترده است، که در یک متن نمی‌گنجد. با این حال کمتر کسی به این موضوع پرداخته که آیا یادگیری برنامه نویسی برای کودکان مفید است یا این که چرا باید به فرزندان خود کمک کنیم تا یک زبان مانند زبان برنامه نویسی جاوا را فرا‌بگیرند. یا به طور خاص‌تر در مورد یک زبان مانند جاوا چه چیزهایی باید بدانند. یا مثلا چگونه می‌توانند بازی یا برنامه مدنظر خود را کدنویسی کنند.
هدف از نوشتن این مقاله این است که به کودکان دید بهتری دهد و پاسخگوی این سوال باشد که آیا یادگیری جاوا برای کودکان چیزی است که واقعا به آن علاقه دارند؟ اگر شما نیز به دنبال آموزش یک زبان مانند جاوا برای فرزند یا کودک خود هستید، این مطلب را از دست ندهید. برای شروع آماده‌اید؟

مزایای زبان برنامه نویسی جاوا

جاوا یک زبان برنامه نویسی قدرتمند و چند پلتفرمی است که برای توسعه و ساخت تعداد زیادی از برنامه‌های اندرویدی و حتی خود سیستم عامل اندروید استفاده شده است.

کودکان می‌توانند با یادگیری این زبان، پروژه‌های برنامه نویسی ساده‌ای را آغاز کنند. یک بازی دوز با الگوریتم برد، تیر اندازی به بالا یا دونده بی‌پایان می‌توانند نمونه‌های خوبی باشد.

از جاوا چه استفاده‌هایی می‌شود؟

علاوه بر استفاده‌های بی‌شماری که از زبان برنامه نویسی جاوا در سیستم عامل اندروید می‌شود، این زبان کاربردهای گسترده دیگری نیز دارد. در ادامه با برخی از این موارد آشنا می‌شویم:

• ماینکرافت

آیا تا به حال چیزی درباره ماینکرافت شنیده‌اید؟ نسخه آموزشی ماینکرافت چطور؟

این بازی به طور کامل توسط مارکوس پرسون و با زبان برنامه نویسی جاوا توسعه داده شده است. اگر به تازگی با این بازی آشنا شده‌اید، جالب است بدانید که ماینکرافت یک بازی سه بعدی است که در آن بازیکنان باید با جمع آوری بلوک‌های بازی سازه‌های مختلفی ایجاد کنند. (ماینکرافت مزایای آموزشی زیادی نیز دارد.)

این گیم با حدود 75 میلیون گیمر در ماه، یکی از محبوب‌ترین بازی‌ها بوده و به تبع آن مارکوس پترسون نیز یکی از برترین برنامه نویسان عصر ما شناخته می‌شود.

• جیمیل

حتما می‌دانید که جیمیل پر طرفدارترین سرویس ایمیل دنیا است.

این پیام رسان که توسط شرکت گوگل ساخته شده است نیز با جاوا توسعه داده شده است، چرا که این زبان نرخ عملکرد عالی و چارچوب ایده‌آلی برای سازگاری با وب فراهم می‌کند.

همچنین زبان برنامه نویسی جاوا به WORA شهرت دارد. این اصطلاح مخفف عبارت “یک بار بنویس و هر جا خواستی استفاده کن”، است. این قابلیت به کدنویس‌ها اجازه می‌دهد تا برنامه‌های خود را بر روی چندین پلتفرم ایجاد کرده و اجرا کنند.

زبان برنامه نویسی جاوا به WORA شهرت دارد. این اصطلاح مخفف عبارت “یک بار بنویس و هر جا خواستی استفاده کن”، است

• توییتر

آیا از توییتر استفاده می‌کنید؟

توییتر نیز یک شبکه اجتماعی محبوب است که از جاوا برای مقیاس پذیری استفاده می‌کند. بد نیست بدانید که این زبان قابل حمل است، به عبارت دیگر کدهای جاوا را می‌توان روی هر پلتفرمی اجرا کرد که این ویژگی آن را به یک زبان شگفت انگیز تبدیل کرده است.

اما نتیجه نهایی چیست؟ شما می‌توانید از زبان جاوا برای طیف وسیعی از بازی‌ها و برنامه‌ها برای میلیون‌ها کاربر استفاده کنید. حتی یادگیری جاوا برای کودکان نیز یک گزینه ایده‌آل خواهد بود. چون که به نظر این زبان آینده درخشانی دارد.

با تعدادی از مفاهیم جاوا آشنا شوید

در این قسمت می‌خواهیم شما را با تعدادی از مفاهیم زبان برنامه نویسی جاوا آشنا کنیم:

• پرش‌های 2 بعدی فیزیکی

کودکان می‌توانند از این زبان برای شبیه سازی گرانش به صورت رمزنگاری استفاده کنند. آن‌ها می‌توانند با استفاده از این زبان ارتفاع پرش 2 بعدی را شبیه سازی کرده و آن را در هر لحظه تعیین کنند.

• الگوریتم‌های برد

الگوریتم‌ برد اجازه می‌دهد زبان برنامه نویسی جاوا بتواند از قابلیت‌های خاصی بهره ببرد. مثلا می‌توان با استفاده از آن بررسی کرد که در بازی دوز چه کسی برنده است.

این موارد را می‌توان با دستورات ” for loop” یا ” if statements” پیاده سازی کرد.

• داده‌هایی با ساختار پیچیده

به نظر شما مدیریت کتابخانه بزرگ موسیقی یعنی Spotify چگونه است؟

زبان برنامه نویسی جاوا این فرصت را برای برنامه نویسان فراهم می‌کند تا یک ساختار داده کدنویسی کنند که بتواند موسیقی در حال پخش را در لیست پخش‌های شما در Spotify ذخیره کند.

• هوش مصنوعی دشمن

یکی از اساسی‎‌ترین هوش‌های مصنوعی در صنعت بازی بوده که بازیکن را پیدا کرده و به دنبال آن می‌گردد. برای این کار یک برنامه نویس جاوا باید ابتدا هدف دشمن را یافته و آن را به سمت هدف بازیکن ارسال کند.

علاوه بر تولید تصادفی دشمن در یک بازی، این امکان وجود دارد تا با افزایش نرخ تولید، سختی را افزایش داد.

چگونه کودکان می‌توانند برنامه نویسی جاوا را شروع کنند

برای آغاز کدنویسی، کودکان می‌توانند از Java SDK یا IntelliJ برای نوشتن و اجرای کد استفاده کنند. همچنین کودکان برای شروع می توانند از نرم افزارهای مخصوص کودکان برای شروع برنامه نویسی مانند اسکرچ و اسکرچ جونیور استفاده کنند.

توجه: این مطلب برای والدین نوشته شده تا با کودک خود به اشتراک بگذارند. کودکان باید قبل از دانلود و اجرای هر برنامه‌ای، ابتدا از والدین خود اجازه بگیرند.

• فایل‌های کلاس

تمامی کدهای جاوا در فایل‌های کلاس پیدا می‌شوند. به این ترتیب فرزند شما می‌تواند با مراجعه به آن پروژه‌های جدید ایجاد کند.

نام کلاس‌ها باید با حروف بزرگ آغاز شود و برای نوشتن هر کلمه جدید نیز باید از حروف بزرگ استفاده کرد. فراموش نکنید حروف نباید از هم جدا نوشته شوند.

یک مثال صحیح از نام یک کلاس در زبان برنامه نویسی جاوا: “ AdventureGame“

• روش اصلی

قبل از آغاز کدنویسی جاوا برای کودکان، آن‌ها به افزودن یک متد در داخل کلاس نیاز دارند. این متد اولین بیتی است که برای اجرای برنامه باید فراخوانی شود. این همان قطعه کدی است که برای شروع باقی کار لازم است.

برای ایجاد یک متد اصلی در IntelliJ و در زیر کلاس عمومی [ClassName] فرزند شما باید عبارت ” psvm” را تایپ کرده و سپس دکمه “tab” را بفشارد. (” psvm” یک میانبر برای ایجاد متد اصلی می‌باشد.)

سایر اصول اولیه جاوا برای کودکان

علاوه‌بر موارد بالا، تعداد انگشت شماری از اصول وجود دارد که کودک برنامه نویس شما باید با آن‌ها آشنا باشد. درک این اطلاعات باعث نمی‌شود که کودک شما یک برنامه نویس حرفه‌ای شود، اما حرکت رو به جلو در یادگیری بدون دانستن این موارد کمی سخت یا حتی غیر ممکن است.

متغیر چیست؟

متغیر اطلاعات مربوط به یک برنامه را در حین اجرا ذخیره می‌کند.

مثال: در یک نوع بازی ویدیویی مانند RPG، نام، لول و امتیاز یک شخصیت همگی در متغیرها ذخیره می‌شود.

هر زمان که فردی بازی کند و لول خود را افزایش یا کاهش دهد، متغیر باید تغییر کند تا بتواند سطح جدید را منعکس نماید.

جهت استفاده از یک متغیر در زبان برنامه نویسی جاوا کدگذار باید نوع آن را اعلام کند:

• اعداد صحیح (Integers): عدد صحیح یک نوع متغیر بوده که نمایانگر یک عدد کامل خواهد بود. مثلا اعدادی مانند 0، 15-، 10 یا 47 همگی اعداد صحیح محسوب می‌شوند. کدگذار عدد صحیح در زبان جاوا را با عبارت “int” اعلام می‌کند.
• اعداد اعشاری (Doubles): این اعداد می‌توانند اعشاری باشند. به عنوان مثال اعدادی مانند 12.5،17.34 یا 2.01- همگی یک عدد اعشاری هستند. برای استفاده از این اعداد باید عبارت ” double” را به کار ببرید.
• رشته‌ها (Strings): رشته‌ها برای ذخیره متن به کار می‌روند. کلماتی مانند “گلابی” یا “بهار” و حتی “شنبه” می‌توانند در این دسته طبقه بندی شوند. یک رشته در جاوا با عبارت ” String” نمایش داده می‌شود.

آیا جاوا از ترتیب عملیات پیروی می‌کند؟

عملگرها عملیات ریاضی را در زمان انجام برنامه پردازش می‌کنند.

مثال: اگر یک شخصیت یک تجربه کسب کند، باید به تعداد کل تجربه‌ها اضافه شود. یا اگر تیر به دشمن اصابت کرد، خسارت آن باید کم شود.

به این ترتیب عملگرها هر زمان که متغیری نیاز به تغییر داشت، به کار برده می‌شوند. چند عملگر را می‌توان به صورت همزمان به کار برد، و البته آن‌ها از ترتیب ریاضی پیروی می‌کنند. برخی از عملگرهای ریاضی و ترتیب آن‌ها را در زیر مشاهده می‌کنید:

اولویت	عملگر	نام
1	( )	پرانتز
2	++ ، —	افزایش ، کاهش
3	/ ، * ، %	ضرب ، تقسیم ، درصد
4	+ ، –	جمع ، تفریق
5	= ، =+ ، =- ، =/ ، * ، %	نسبت دهی

دستور if چیست؟

این دستور در زبان برنامه نویسی جاوا به کد گذار اجازه می‌دهد تا کد در صورت وجود برخی شرایط اجرا شود.

مثال: زمانی که یک هیولا در بازی RPG مورد حمله قرار می‌گیرد، این دستور بررسی می‌کند که هیولا شکست خورده یا نه.

از جمله کاربردهای این دستور در جاوا برای کودکان می‌توان به نوشتن برنامه‌ای برای تعیین قدرت یک شخصیت جهت تعیین شکست یا عدم شکست هیولا اشاره کرد.

حلقه while چیست؟

دستوراتی که تا به اینجا بررسی شد، در یک خط مستقیم اجرا می‌شوند. مثلا در یک بازی ماجراجویی زمانی که یک بازیکن انتخابی می‌کند، راهی برای بازگشت وجود نخواهد داشت تا به عقب برگردد و انتخاب خود را تغییر دهد. حلقه while کدی است که بر اساس یک شرط تکرار می‌شود.

مثال: حلقه while قادر است تا زمان 0 شدن جان هیولا به کار خود ادامه دهد.

نتیجه گیری

با خواندن مطالب بالا، اکنون شما و فرزندان‌تان درک بهتری از این موضوع دارید که آیا زبان برنامه نویسی جاوا می‌تواند برای شروع خوب باشد یا نه.

اگر تصمیم به یادگیری زبان جاوا برای کودکتان گرفته‌اید، می‌توانید از تمرینات آنلاین، دوره‌های آموزشی و بسیاری از کلاس‌های حضوری استفاده کنید.

اگر می‌خواهید یک بازی شبیه به RPG بسازید یا توسعه دهنده یک شبکه اجتماعی قدرتمند باشید، پیشنهاد می‌کنم از همین امروز یک زبان برنامه نویسی حرفه‌ای مانند جاوا را به کودکان خود بیاموزید.

البته یادگیری اصول اولیه و کلی این فرصت را به کودکان می‌دهد تا بیشتر با این علم آشنا شده و علاقه آن‌ها به یادگیری مطالب جدیدتر بیشتر شود.

با همه تفاسیر پیشنهاد آکادمی یاسان شروع برنامه نویسی برای کودکان در محیط هایی جذاب تر و ساده تر است ؛ برای مثال می توان به برنامه نویسی با اسکرچ یا پایتون و اپ اینونتور اشاره کرد تا کودک شما مهارت های لازم برای برنامه نویسی را کسب کرده و در طی مراحل کارشناسی شده به برنامه نویس حرفه ای تبدیل شود

منبع: Idtech