5 SCRATCH: GIOCHIAMO A PROGRAMMARE

Introduzione all’ambiente Scratch

Scratch è un linguaggio di programmazione visuale, sviluppato dal MIT Media Lab, con un’interfaccia basata su blocchi grafici che possono essere trascinati con il mouse, destinato principalmente ai giovani che possono sviluppare e condividere progetti.

Esiste in versione sia online sia offline entrambe gratuite.

Utilizzando la versione online, dalla home page (https://scratch.mit.edu/) facendo clic sul pulsante Inizia a Creare   si apre l’ambiente di lavoro.

Al centro della finestra è presente l’editor grafico nel quale “scrivere” il programma trascinando al suo interno i blocchi disponibili sulla sinistra. Lo stage (o finestra di esecuzione) sulla destra ha al suo interno il “personaggio” (sprite) che rappresenta l’elemento che può essere programmato (di default è un gatto). Allo sprite possono essere assegnati compiti da svolgere, come per esempio muoversi, parlare attraverso un fumetto o emettere suoni.

Per inserire uno sprite fare clic sul pulsante Scegli uno sprite   . Si apre una finestra nella quale gli sprite sono raggruppati in catergorie.

Facendo clic sullo sprite scelto, questo viene inserito nello stage, dove, trascinandolo con il mouse, è possibile spostarlo, posizionandolo nel punto preferito.

La posizione in cui si trova lo sprite viene indicata dalle coordinate x e y nella sezione delle caratteristiche dello sprite. In questa sezione è possibile, anche, nascondere lo sprite, aumentarne o diminuirne le proporzioni e stabilire in quale direzione si muove (per esempio 90 gradi corrisponde a destra).

Facendo clic sul campo Direzione, compare un riquadro con il quale è possibile impostare la direzione trascinando la freccia con il mouse e stabilire il comportamento dello sprite scegliendo tra:

• Può ruotare;
• Sinistra-Destra;
• Non ruotare.

Al centro dello stage (dove si trova inizialmente il gatto) le coordinate sono x = 0 e y = 0. Muovendo lo sprite verso destra si incrementa x; muovendolo verso l’alto si incrementa y.

Andando nelle direzioni opposte le coordinate diminuiscono.

Per eliminare uno sprite dallo stage fare clic sul pulsante  che compare selezionando l’icona che corrisponde al personaggio.

Per cambiare lo sfondo fare clic sul pulsante Scegli uno sfondo  . Si apre una finestra nella quale gli sfondi sono raggruppati in categorie. Selezionando lo sfondo desiderato viene applicato allo stage.

Sulla sinistra dell’ambiente di lavoro sono presenti tre schede:

• Codice: contiene tutti i blocchi di istruzioni che possono essere utilizzati per programmare lo sprite;
• Costumi: consente di creare, modificare e salvare i costumi, cioè l’aspetto dello sprite. Il granchio (sprite Crab), per esempio, di default ha due costumi: uno con le chele chiuse e uno con le chele aperte;
• Suoni: consente di intervenire sui suoni associati agli sprite. Il granchio, per esempio, di default ha un suono: “pop”.

I progetti possono essere salvati sul disco locale (Salva sul tuo computer) e successivamente riaperti (Carica dal computer) utilizzando il menu File che si trova in alto a sinistra, attraverso il quale è anche possibile creare un altro progetto (Nuovo).

Se non si salva il progetto, quando si chiude la scheda del browser, compare una finestra che richiede la conferma dell’operazione da svolgere.

Gli strumenti di Scratch

Per programmare uno sprite, oltre all’editor, possono essere usati i pulsanti di esecuzione che si trovano sopra lo stage.

Il pulsante Vai    serve per avviare l’esecuzione del programma, mentre il pulsante Ferma tutto    ha la funzione di arrestare l’esecuzione nei casi in cui non si arresti spontaneamente.

I blocchi per programmare lo sprite (nella scheda Codice) sono raggruppati per categoria, a ognuna delle quali è associato un colore come indicato nella tabella a pagina seguente.

Il coding del movimento

Per far muovere uno sprite avanti e indietro, continuamente, si deve:

• muovere lo sprite verso destra (nel modo precedentemente descritto);
• invertire la direzione dello sprite con il blocco della categoria Movimento;
• muovere lo sprite verso sinistra (duplicando e modificando il codice di movimento precedente);
• invertire nuovamente la direzione dello sprite con il blocco  ;
• ripetere queste tre operazioni all’infinito, inserendo il blocco  della categoria Controllo (facendo clic sul pulsante Ferma tutto  si può bloccare l’iterazione).

Il coding dei costumi

Aprendo la scheda Costumi è possibile visualizzare tutti i costumi disponibili per lo sprite selezionato.

Per animare lo sprite si può cambiare il suo aspetto usando il blocco  della categoria Aspetto.

Il coding delle interazioni

Il coding della profondità

Per dare l’impressione che uno sprite si allontani, si può ottenere l’effetto di profondità diminuendo le sue dimensioni con il blocco della categoria Aspetto e impostando un valore negativo.

esempio

Facciamo allontanare una pallina usando il seguente codice.

Il coding delle variabili

Per creare una variabile è sufficiente scegliere lo sprite che dovrà utilizzarla e fare clic sul pulsante Crea una variabile  nella categoria Variabili.

Nella finestra che si apre si può assegnare un nome alla variabile e stabilire se si tratta di una variabile “globale” (Per tutti gli sprite) visibile da tutti gli sprite o “locale” (Solo per questo sprite) che può essere vista solo dallo sprite selezionato. La variabile viene creata e aggiunta alle variabili già presenti; il suo contenuto è visibile nell’angolo in alto a sinistra dello stage.

Di default, le variabili appena create vengono inizializzate con valore 0, ma è possibile modificare questo valore usando il blocco  della categoria Variabili.

Per incrementare il valore della variabile usare il blocco  della categoria Variabili. Per decrementare si usano valori negativi.

Il coding dei rimbalzi

Il coding del pilotaggio

Il coding e lo sviluppo del pensiero computazionale

Il concetto di pensiero computazionale risale agli anni Cinquanta, ma la maggior parte delle idee coinvolte risultano molto più antiche. Il pensiero computazionale coinvolge l’astrazione, la rappresentazione dei dati e la loro organizzazione logica, tutti concetti presenti anche nel pensiero scientifico, ingegneristico e progettuale, basati sulla formulazione di modelli.

Pensare in modo computazionale significa considerare e risolvere i problemi come farebbe un programmatore informatico, utilizzando gli stessi processi logici per comprendere le problematiche e formulare le soluzioni.

Il pensiero computazionale include due processi fondamentali:

1. astrazione: il problema viene riformulato in una serie di passaggi ordinati, con l’obiettivo di ottenere una soluzione generica che possa essere utilizzata per risolvere una moltitudine di problemi analoghi. Identificando e analizzando varie soluzioni, viene individuata quella ritenuta più efficiente ed efficace, sia in termini di passaggi risolutivi, sia in termini di utilizzo delle risorse disponibili;

2. modellizzazione: il problema viene analizzato, organizzato e talvolta scomposto in sotto-problemi che vengono risolti separatamente. Utilizzando le tecniche di pensiero tipiche della programmazione, vengono riconosciuti gli schemi per rappresentare la soluzione (per esempio l’iterazione) e i modelli per la rappresentazione dei dati (per esempio le variabili). L’algoritmo individuato viene rappresentato per mezzo di simboli e operazioni logiche.

Lo sviluppo del pensiero computazionale potenzia l’attività del problem solving che si concretizza nella capacità di risolvere i problemi, individuando soluzioni attraverso l’applicazione ordinata di metodi generici e appropriati per la situazione considerata. Il coding in questo senso costituisce un valido strumento che supporta lo sviluppo di questa competenza.