Scratch ( สแครช ) ประโยชน์ของการเรียนรู้ โปรแกรม Scratch พื้นฐานการโค้ดดิ้งตั้งแต่วัยเด็ก

ความรู้ความสามารถในการใช้ทักษะการแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบตามแนวคิดวิทยาการคำนวณซึ่งสามารถพัฒนาต่อยอดไปเป็นการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือการเรียนรู้ภาษาคอมพิวเตอร์ได้นั้น เป็นส่วนสำคัญของการเรียนรู้ในสังคมยุคแห่งศตวรรษที่ 21 ที่เป็นสังคมในโลกดิจิตอล เมื่อเด็ก ๆ ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมผ่าน Scratch พวกเขาจะได้เรียนรู้กลยุทธ์สำคัญในการแก้ปัญหา การออกแบบวิธีแก้ปัญหาและการสื่อสารทางความคิด ซึ่งเป็นหัวใจหลักของแนวคิดวิทยาการคำนวณ

โปรแกรม Scratch คืออะไร การเขียนโค้ดในรูปแบบ Block-based language

Scratch คืออะไร?

Scratch คือ ภาษาเขียนโค้ดสำหรับเด็กในรูปแบบ Block-based language ที่สามารถป้อนคำสั่งได้ในรูปแบบของบล็อกคำสั่ง (Block Programming) โดยการป้อนคำสั่ง (Coding) นั้นจะต้องนำบล็อกคำสั่งไปจัดเรียงอย่างเป็นไปตามลำดับขั้นตอน (Sequential) 

Scratch หรือ สแครช ถูกพัฒนาขึ้นโดยสถาบัน MIT (The Massachusetts Institute of Technology) เพื่อจุดประสงค์ในการเรียนรู้โค้ดดิ้งได้ตั้งแต่วัยเด็ก ที่ใช้แนวคิดการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในรูปแบบกราฟิกโดยนำ Blockly ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ในส่วนของ Google Education ของบริษัทกูเกิลมาพัฒนาชุดคำสั่งในโปรแกรม Scratch 

MIT (The Massachusetts Institute of Technology) คือ มหาวิทยาลัยเอกชนในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นมหาวิทยาลัยที่เข้ายากที่สุดแห่งหนึ่งในประเทศสหรัฐอเมริกา มีชื่อเสียงมานานในเรื่องงานวิจัยและการศึกษาในสาขาเคมี ฟิสิกส์ เทคโนโลยีและคอมพิวเตอร์ รวมไปถึงวิศวกรรมศาสตร์สาขาต่าง ๆ ต่อมาเริ่มมีชื่อเสียงมากขึ้นในสาขาชีววิทยา เศรษฐศาสตร์ ภาษาศาสตร์ และการจัดการ โดยมหาวิทยาลัยนี้ตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1861 จัดการสอนโดยเน้นการศึกษาในห้องปฏิบัติการ และเน้นเรื่องเทคโนโลยีประยุกต์ในระดับปริญญาตรีและระดับบัณฑิตศึกษา

โปรแกรม Scratch ใช้งานโดยการลากแล้ววางโดยที่ผู้ใช้ไม่ต้องพิมพ์คำสั่งใหม่ทั้งหมดจึงช่วยลดข้อผิดพลาดในการพิมพ์ ส่งผลให้เด็ก ๆ สามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจได้ง่าย เกิดความสนุกสนานในการเรียนรู้ พร้อมทั้งเสริมสร้างแนวคิดทางวิทยาการคำนวณ ความคิดสร้างสรรค์ การคิดอย่างเป็นระบบ และการคิดโดยใช้หลักเหตุผล

นอกจากนี้โปรแกรม Scratch ยังมีบล็อกที่ช่วยควบคุมการทำงานแบบมีเงื่อนไขและทำซ้ำสำหรับคำสั่งที่มีความซับซ้อน โดยผู้ใช้สามารถกำหนดเงื่อนไขเพิ่มเติมลงในโครงสร้างของบล็อกคำสั่งเหล่านี้ได้ เพื่อนำไปเชื่อมโยงกับประสบการณ์ในการทำกิจกรรมการเรียนรู้ในรูปแบบโครงงาน (Project-Based Learning) หรือกิจกรรมการเรียนรู้แบบใช้ปัญหาเป็นฐาน (Problem-Based Learning)

รู้จัก โปรแกรม Scratch และการเขียนโปรแกรมแบบ Block Programming

โปรแกรม Scratch (สแครช) เป็นโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์ ที่ออกแบบให้ผู้ใช้สามารถสร้างชิ้นงานขึ้นมาได้โดยง่าย เมื่อสร้างเป็นชิ้นงานเสร็จแล้ว ผู้สร้างยังสามารถนำชิ้นงานที่สร้างสรรค์เสร็จสมบูรณ์นี้ ไปแสดง และแลกเปลี่ยนความคิดเห็นร่วมกับผู้อื่นบนเว็บไซต์ได้อีกด้วย ทำให้ผู้ใช้ได้เรียนรู้หลักการทางคณิตศาสตร์ และแนวคิดการเขียนโปรแกรมไปพร้อม ๆ กับการคิดอย่างสร้างสรรค์ ที่อาศัยหลักเหตุผลและเป็นระบบ ให้เกิดการทำงานร่วมกัน นอกจากนี้ยังเป็นการเสริมสร้างทักษะการแก้ไขปัญหาและทักษะการคิดเชิงคำนวณอีกด้วย 

เราจะพาไปทำความรู้จัก โปรแกรม Scratch และส่วนประกอบหลักของโปรแกรม Scratch โดยในหน้าต่างการทำงาน มีดังนี้

หมายเลข 1 คือ เครื่องมือเปลี่ยนภาษาภายในโปรแกรม ซึ่งมีให้เลือกถึง 64 ภาษาด้วยกัน เนื่องจากโปรแกรม Scratch เป็นสื่อการเรียนรู้ที่สนับสนุนการศึกษารอบโลกและสามารถใช้งานได้ในกว่า 150 ประเทศ 

หมายเลข 2 คือ แถบเมนูบันทึกผลงาน รวมไปถึงเมนูเรียกเปิดงานเก่า เมนูแก้ไข และเมนูตัวอย่างชิ้นงานที่คนอื่นได้สร้างไว้และแชร์ลงเว็บไซต์ ซึ่งเราสามารถเปิดดูได้เพื่อศึกษาการป้อนคำสั่ง การจัดเรียงลำดับขั้นตอน หรือนำไปต่อยอดก็ได้เช่นกัน

หมายเลข 3 คือ หมวดหมู่บล็อกโค้ดคำสั่งหรือสคริปต์ (Script) ที่ภายในถูกบรรจุคำสั่งย่อย ๆ เอาไว้สำหรับป้อนคำสั่งแก่ตัวละครหรือฉากพื้นหลัง เพื่อสั่งให้ตัวละครหรือฉากทำงานตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการ โดยการเลือกสคริปต์จากกลุ่มบล็อกและนำไปจัดเรียงตามลำดับ ซึ่งสคริปต์ในโปรแกรม Scratch แบ่งตามหมวดหมู่เป็น 9 กลุ่ม เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ดังนี้

• Motion สคริปต์สั่งการใน Scratch เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหว เช่น เคลื่อนที่ไปข้างหน้า หันไปทางซ้ายหรือขวา เคลื่อนที่ลงข้างล่าง เป็นต้น
• Looks สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่เกี่ยวกับการแสดงของตัวละคร เช่น การเปลี่ยนขนาดและรูปลักษณ์ การพูดหรือการคิดผ่านกล่องข้อความ เป็นต้น
• Sound สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่เกี่ยวกับการแสดงเสียง ซาวน์เอฟเฟคต่าง ๆ ซึ่งผู้สร้างสามารถสร้างเสียงเหล่านั้นได้เองอีกด้วย
• Events สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่เป็นคำสั่งเช็คเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น เช่น เหตุการณ์ตามคำสั่งจะเริ่มขึ้นหรือสิ้นสุดลงเมื่อกดปุ่ม เป็นต้น
• Control สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่ควบคุมคำสั่งตามเงื่อนไขต่าง ๆ ให้โปรเจกต์ที่สร้างไปในทิศทางที่ต้องการ เช่น การวนซ้ำ การเขียนโปรแกรมแบบมีหลายทางเลือก เป็นต้น
• Sensing สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่เกี่ยวกับการรับค่าต่าง ๆ รวมไปถึงการตรวจจับเหตุการณ์ที่ตัวละครกำลังดำเนินว่าเป็นไปตามเงื่อนไขที่ได้ป้อนคำสั่งไว้หรือไม่ ยกตัวอย่างเช่น การสัมผัสกับขอบ การคลิกเมาส์ การจับเวลา เป็นต้น
• Operators สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่ใช้ในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น การเปรียบเทียบค่าตัวเลข การบวก การลบ การคูณ การหาร เป็นต้น
• Variable สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่เกี่ยวกับการสร้างค่าตัวแปรต่าง ๆ 
• My block สคริปต์สั่งการใน Scratch ที่ใช้เพื่อสร้างหรือกำหนดค่าคำสั่งขึ้นมาใช้เอง

นอกจากนี้ Scratch ยังมีสคริปต์ที่เป็น Extension เสริมเพื่อใช้ป้อนคำสั่งเฉพาะด้านอย่าง Pen หรือ คำสั่งที่ใช้ร่วมกับ Micro : Bit เป็นต้น

หมายเลข 4 คือ เมนูเพื่อใช้สำหรับปรับแต่งแก้ไขตัวละครหรือพื้นหลังที่เราเลือก และยังเป็นเมนูที่ช่วยให้เราสามารถสร้างตัวละครขึ้นมาเอง โดยในเมนูนี้ก็จะมีเครื่องมือวาดรูปต่าง ๆ สำหรับใช้สร้างหรือปรับแต่งตัวละคร

หมายเลข 5 คือ เมนูที่มีเครื่องมือที่ใช้จัดการเกี่ยวกับเสียง เช่น การปรับแต่งเสียง การบันทึกเสียง การลบ การตัดเสียง เป็นต้น

หมายเลข 6 คือ พื้นที่ในการวางบล็อกคำสั่งที่เป็นการป้อนคำสั่ง (Coding) ให้กับตัวละครหรือภาพพื้นหลังนั่นเอง

หมายเลข 7 คือ ปุ่มสั่งให้โปรแกรมหรือคำสั่งที่ได้สร้างไว้เริ่มทำงาน (รูปธงสีเขียว) และปุ่มสั่งให้โปรแกรมหยุดทำงาน (รูปวงกลมสีแดง) เพื่อเช็คการทำงานของโปรเจกต์ที่กำลังสร้างในขณะการวางคำสั่งเพื่อตรวจเช็คว่าเราได้ป้อนคำสั่งโดยใส่เงื่อนไขและวางลำดับขั้นตอนได้ถูกต้องตามจุดประสงค์หรือไม่

หมายเลข 8 คือ เวทีแสดงผล ที่จะแสดงผลต่าง ๆ ออกมาเมื่อเรากดปุ่มรูปธงสีเขียวในส่วนประกอบ หมายเลข 7

หมายเลข 9 คือ ปุ่มการแสดงผล การปรับเปลี่ยนรูปแบบการแสดงผลหน้าต่างของส่วนประกอบต่าง ๆ ของโปรแกรม Scratch เช่น สัดส่วนการแสดงผลพื้นที่วางคำสั่งและเวที เป็นต้น

หมายเลข 10 คือ เมนูปุ่มย่อ ขยาย กึ่งกลางพื้นที่วางบล็อกคำสั่งในโปรแกรม Scratch ซึ่งมีประโยชน์มากเมื่อเราสร้างโปรเจกต์ที่มีความซับซ้อนที่ต้องวางบล็อกคำสั่งและเงื่อนไขหลาย ๆ บล็อกจนเต็มพื้นที่ เราสามารถกดย่อขนาดเพื่อให้เห็นภาพรวมของคำสั่งได้

หมายเลข 11 คือ ตัวละคร (sprite) ที่เรานำเข้ามายังโปรเจกต์ที่เราสร้างใน โปรแกรม Scratch

หมายเลข 12 คือ เมนูสำหรับเพิ่มตัวละครเข้ามาสำหรับใช้ทำโปรเจกต์ ซึ่งอาจมาจาก โปรแกรม Scratch ที่มีไว้ให้ หรือจากแหล่งอื่นก็ได้

หมายเลข 13 คือ เมนูสำหรับเพิ่มพื้นหลังเข้ามาสำหรับใช้ทำโปรเจกต์ ซึ่งอาจมาจาก โปรแกรม Scratch ที่มีไว้ให้ หรือจากแหล่งอื่นก็ได้

ประโยชน์ของโปรแกรม Scratch ที่สอดรับกับการเติบโตของเด็ก ๆ ในโลกยุคใหม่

1. เนื่องจาก Scratch โปรแกรมถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อจุดประสงค์ในการเรียนรู้พื้นฐานการเขียนโปรแกรมที่สามารถเรียนรู้ได้ตั้งแต่อายุ 6 ปีขึ้นไป จึงเหมาะสมในการเริ่มพัฒนาทักษะต่าง ๆ ที่สำคัญในโลกยุคใหม่ เช่น การคิดเชิงคำนวณ การคิดเชิงตรรกะ อัลกอริทึม การแก้ปัญหาอย่างเป็นลำดับขั้นตอน และยังเสริมสร้างความคิดสร้างสรรค์ให้กับเด็ก ๆ ได้อีกด้วย

2. การเรียนรู้ผ่าน Scratch เป็นพื้นฐานสำคัญในการเขียนโปรแกรมซึ่งสามารถนำไปใช้พัฒนาต่อยอดในการเรียนรู้ภาษาคอมพิวเตอร์ในระดับที่สูงขึ้น เช่น Java ภาษาซี Python เป็นต้น โดยการเรียนรู้ Scratch เป็นการเริ่มจากกระบวนการเรียนรู้วิธีการเขียนโค้ดอย่างมีขั้นตอนและอัลกอริทึมที่ถูกต้อง ในรูปแบบ Block-based language ที่ส่งผลให้เด็ก ๆ สามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจได้ง่าย

3. การสร้างหนังสือนิทาน สร้างเพลง สร้างงานต่าง ๆ รวมถึงการสร้างเกม Scratch นั้นจะช่วยให้เด็ก ๆ คุ้นเคยกับการใช้เทคโนโลยีซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นในการเติบโตสู่โลกยุคใหม่ การเรียนโปรแกรม Scratch ช่วยกระตุ้นให้พวกเขาเกิดความคิดสร้างสรรค์และนำแนวคิดไปใช้สร้างออกมาเป็นชิ้นงานที่สามารถเกิดเป็นภาพที่ต้องการได้จริง และยังได้ทั้งความรู้ที่เป็นพื้นฐานในการเขียนโปรแกรมพร้อมเกิดความสนุกสนาน ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาทักษะในการบริหารโครงการ การแก้ไขปัญหาอย่างเป็นลำดับขั้นตอน และส่งเสริมการพัฒนาทักษะทางสังคมอีกด้วย

ตัวอย่าง โปรแกรม Scratch ในหลักสูตร Code Genius

Code Genius เป็นสถาบันสอนเขียนโปรแกรมสำหรับเด็กมีหลักสูตรรองรับการเรียนโค้ดดิ้งตั้งแต่พื้นฐานและมีหลักสูตรสำหรับเด็ก ๆ ตั้งแต่ช่วงปฐมวัยเป็นต้นไป อีกทั้งยังเป็นสถาบันที่มีการจัดเวทีการแข่งขัน Nation Scratch Competition ที่เปิดโอกาสให้กับผู้ที่สนใจได้เข้าร่วม

และในวันนี้ Code Genius จะมายกตัวอย่างและแนะนำกิจกรรมการเรียนรู้โปรแกรม Scratch ในหลักสูตรสร้างเกม Scratch เบื้องต้นของสถาบัน ว่าจะน่าสนุกและน่าสนใจขนาดไหนให้ได้เห็นกัน

1. เกมวิ่งไล่จับ (Chasing Game)

เกมวิ่งไล่จับ (Chasing Game) เป็นกิจกรรมตัวอย่าง โปรแกรม Scratch ในหลักสูตรสร้างเกม Scratch ของ Code Genius นี้เป็นเกมพื้นฐานที่ให้ความรู้เรื่องการป้อนคำสั่ง Direction และ Loop ซึ่งมีวิธีการเล่น คือ ผู้เล่นจะต้องพาตัวละครวิ่งหนีผีให้ได้นานที่สุดโดยใช้เมาส์เลื่อนไปในตำแหน่งที่ต้องการ ยิ่งวิ่งหนีได้นาน ไม่ถูกจับได้คะแนนก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ แต่ถ้าหากโดนผีจับได้ทุกอย่างจะจบลงทันที พร้อมมีกิมมิคเล็ก ๆ เพื่อเพิ่มความสนุกอย่างการมีกล่องข้อความเมื่อโดยจับได้

2. เกม Shooting the Answer

เกม Shooting the Answer เป็นการสร้างเกม Scratch ที่มีวิธีการเล่น คือ ผู้เล่นจะต้องใช้เมาส์ยิงลูกโป่งที่เป็นคำตอบให้ถูกต้อง ถ้ายิงถูก แมวก็จะพูดชมเรา ถ้ายิงผิดแมวก็จะพูดให้กำลังใจเรา ผู้สร้างจะได้ใช้ความรู้เรื่อง Loop และการสร้างเงื่อนไข

1. เมื่อเกมเริ่มจะมีโจทย์และคำตอบปรากฏ โดยคำตอบจะอยู่บนลูกโป่งที่เคลื่อนที่ไปเรื่อยๆ

2. เมื่อเรายิงลูกโป่งที่มีคำตอบที่ผิดปรากฏอยู่ แมวก็จะพูดให้กำลังใจเรา

3. ถ้าเรายิงลูกโป่งที่มีคำตอบที่ถูก แมวก็จะพูดชมเรา

ภาษา Scratch ส่งเสริมการเรียนรู้ ดาวน์โหลด Scratch ได้ฟรี

โปรแกรม Scratch เปิดให้บริการโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย แปลเป็นภาษาต่าง ๆ กว่า 64 ภาษา และมีการเปิดสอนตั้งแต่ในโรงเรียนจนถึงมหาวิทยาลัย โดยการเข้าใช้งานมี 2 วิธี คือ การเข้าใช้งานแบบออนไลน์ได้ที่เว็บไซต์ https://scratch.mit.edu และการเข้าใช้งานแบบออฟไลน์โดยสามารถดาวน์โหลด Scratch ได้ที่เว็บไซต์ https://scratch.mit.edu/download

สรุป

การเรียนเขียนโค้ดดิ้งโดยใช้โปรแกรม Scratch ทำให้เด็ก ๆ สามารถสร้างสรรค์ผลงานที่อยู่ในจินตนาการออกมาเป็นภาพที่เคลื่อนไหวได้อย่างง่ายดาย ยกตัวอย่างเช่น หนังสือนิทาน เพลง หรือเกมแอนิเมชัน โดยโปรแกรม Scratch หรือภาษา Scratch นั้นเป็นสื่อการเรียนรู้ที่ฝึกให้เด็ก ๆ ได้เรียนรู้แนวคิดการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ผ่านโปรแกรมโค้ดดิ้งรูปแบบกราฟิก โดยวิธีการออกคำสั่งสามารถทำได้โดยง่าย เพียงแค่ลากบล็อกคำสั่งมาเรียงต่อกันให้เกิดเป็นภาษาที่ใช้สื่อสารกับคอมพิวเตอร์ ภาพหรือตัวละครที่ได้เลือกไว้นั้นก็จะสามารถขยับเคลื่อนไหวตามที่ได้วางคำสั่งไว้นั่นเอง 

นอกจากนี้การเรียนเขียนโค้ดดิ้งโดยใช้โปรแกรม Scratch สามารถใช้เป็นเครื่องมือที่ดีให้เด็ก ๆ ได้ใช้ฝึกฝนก่อนเข้าสู่สนามโค้ดดิ้งจริง ที่จะต้องเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น