7 لغات برمجة مجانية لتعليم الأطفال كيفية البرمجة

12 سبتمبر 2020

يُحبُّ الأطفال البرمجة عندما يتعلمونها بطرائق ممتعة، إذا كنت تريد أن يتعلّم أطفالك كيفية البرمجة، فمن أين تبدأ؟ جرب بعضاً من لغات البرمجة للأطفال التي سنذكرها لك في هذه المقالة، لجعلهم يبدأون في إنشاء برامج الكمبيوتر الخاصة بهم.

ما يجب معرفته قبل البدء:

يمكن أن يساعد تعليم لغات البرمجة للأطفال في تسهيل وضعهم على مسارٍ يمكن أن يؤدي إلى وظائف مستقبلية مطلوبة ومربحة.
يمكن تعلم البرمجة للأطفال من خلال دروس "برمجة الكتل الرسومية" (Block Style) أو عن طريق تعلم لغة برمجة جديدة مخصّصة للأطفال.
من الأفضل تعليم برمجة الكمبيوتر للأطفال باستخدام ألعاب مخصّصة تعلمهم البرمجة بأسلوبٍ ممتعٍ للمحافظة على اهتمامهم.

1. سكراتش (Scratch):

مميزات لغة سكراتش (Scratch):

التعلُّم على غرار سرد القصص بأسلوب الأحجار (Block-style)، أساسيات البرمجة بطريقةٍ ممتعة.
تمّ تطوير لغة البرمجة هذه بواسطة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، وهو هيئة مختصة بالتعليم والبرمجة.
سكراتش (Scratch) متوفّر مجاناً.

مساوئ لغة سكراتش (Scratch):

موقع الويب الخاصة بلغة سكراتش (Scratch) فوضوي قليلاً.
قد لا يكون جانب التواصل الاجتماعي مناسباً لبعض الأطفال.

إنّ "سكراتش" (Scratch) هي لغة برمجةٍ مجانيةٍ للأطفال، تمّ تطويرها بواسطة "Lifelong Kindergarten Lab" التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). يتم تدعيم لغة البرمجة المجانية هذه من خلال برامج تعليمية متوفرة مجاناً للبدء بهذه اللغة، وأيضاً بتوفير تعليمات المناهج للآباء، ومجتمع إلكتروني قوي للمستخدمين. حتى أنّ هناك بطاقات يمكن للأطفال استخدامها لتعلّم مفاهيم برمجة سكراتش عندما يكونون بعيدين عن الكمبيوتر.

تستخدم لغة "سكراتش" (Scratch) واجهةً مرئيةً لبناء أبنية عن طريق "أحجار البناء" لخلق تجربة سقالة للأطفال والآباء. تقوم ترتيب المكونات البرمجية (أحجار البناء) معاً، بشكلٍ يحاكي الإجراءات (Procedures) والأحداث (Events) والمعاملات (Operators) في البرمجة.

كل كتلة بناء لها شكلٌ يسمح فقط بدمجه مع كائنٍ متوافق معه. على سبيل المثال، تتشكل حلقات التكرار البرمجية (Repeat Loops) على شكل حرف "U" جانبي لإعلامك أنّك بحاجةٍ إلى وضع كتل البناء بين بداية ونهاية الحلقة.

يصنع سكراتش رسوماً متحركة وألعاباً حقيقية باستخدام إمّا صور وشخصيات موجودة مسبقاً أو بتحميل صور وشخصيات جديدة. لا يتطلب سكراتش اتصالاً بالإنترنت. يمكن للأطفال مشاركة إبداعاتهم اختيارياً على مجتمع "سكراتش" (Scratch) عبر الإنترنت.

نظراً لأنّ "سكراتش" (Scratch) مجانيٌّ ومدعومٌ جيداً، فهو أحد الاقتراحات الأولى للبرمجة الملائمة للأطفال، ومن السهل رؤية تأثير "سكراتش" (Scratch) في العديد من لغات البرمجة الأخرى الملائمة للأطفال المدرجة هنا في هذه المقالة، مثل "بلوكلي" (Blockly).

الأعمار المقترحة: من 8 سنوات إلى 16 سنة.
المتطلبات: "ويندوز Windows" أو "ماك أو إس macOS" أو "لينكس Linux".
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "سكراتش" (Scratch).

2. بلوكلي (Blockly):

مميزات لغة بلوكلي (Blockly):

تعلّم البرمجة عن طريق الكتل المتداخلة بأسلوبٍ واضح.
إمكانية ترجمة الكتل بعد تركيبها إلى لغات البرمجة الشائعة ("جافا سكريبت Javascript"، "بي إتش بي PHP"، "بايثون Python"، وغيرها).
بلوكلي (Blockly) مدعومٌ من قبل جوجل.

مساوئ لغة بلوكلي (Blockly):

لا يوجد الكثير من الوظائف بخلاف ترجمة الكتل إلى تعليمات برمجية.
مستقبل المشروع موضع شك.

إنّ "بلوكلي" (Blockly) هو تنقيحٌ لمشروع "سكراتش" (Scratch) من قبل شركة "جوجل Google" باستخدام نفس استعارة كتل البناء المتشابكة، ولكن يمكن لهذه اللغة البرمجية إخراج كود برمجي مكتوب في عدة لغات برمجة مختلفة بما في ذلك "جافا سكريبت JavaScript" و"بايثون Python" و"بي إتش بي PHP" و"لوا Lua" و"دارت Dart". هذا يجعل "بلوكلي" (Blockly) محرراً مرئياً للبرمجة وليس مجرد لغة برمجة صديقة للأطفال.

سترى الكود البرمجي يظهر تلقائياً على طول جانب الشاشة أثناء ربط الكتل معاً ويمكنك تبديل لغات البرمجة بسرعةٍ لرؤية الاختلافات في بناء جملة اللغة لنفس البرنامج الأساسي الذي قمت بإنشائه بواسطة الكتل. هذا يجعل "بلوكلي" (Blockly) مثالياً لتدريس الكود البرمجي لمجموعةٍ واسعةٍ من الأعمار، بما في ذلك الأطفال الأكبر سناً والبالغون الذين قد لا يحبّون شخصيات القط والرسوم المتحركة الموجودة في "سكراتش" (Scratch).

تعمل "جوجل Google" مع "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا" (MIT) لتطوير الجيل التالي من "سكراتش" (Scratch) بناءً على منصة "بلوكلي" (Blockly).

يعمل "بلوكلي" (Blockly) باعتباره العمود الفقري لمشروع "مخترع تطبيقات أندرويد" (MIT App Inventor for Android)، والذي يمكن استخدامه لتطوير تطبيقات "أندرويد Android". سيطر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على مشروع "جوجل Google" المهجور هذا والذي كان اسمه سابقاً (Android App Inventor). ويسمح تطبيق "مخترع تطبيقات أندرويد" للمستخدم ببرمجة التطبيقات عبر الويب عن طريق سحب وإفلات المكعبات لصنع تطبيقات تعمل على بيئة أندرويد.

لم يتم تطوير "بلوكلي" (Blockly) بشكلٍ كاملٍ مثل "سكراتش" (Scratch) حتى الآن، ولا يوجد العديد من البرامج التعليمية المتاحة لهذه اللغة البرمجية كما هو الحال مع مثيلتها "سكراتش" (Scratch). ومع ذلك، تتطلع "بلوكلي" (Blockly) إلى أن يكون لها مستقبل رائع كبيئة برمجةٍ قويةٍ للمبرمجين من جميع الأعمار.

العمر المقترح: 10 سنوات فأكثر.
المتطلبات: "ويندوز Windows" أو "ماك أو إس macOS" أو "لينكس Linux".
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "بلوكلي" (Blockly).

3. أليس (Alice):

مميزات لغة أليس (Alice):

تصميم أكثر وضوحاً لمساعدة المزيد من الأطفال على التعلم.
برعاية مجانية من جامعة كارنيغي ميلون.

مساوئ لغة أليس (Alice):

قد يكون اندفاع هذه اللغة نحو البرمجة الحقيقية بشكلٍ مباشر سريعاً جداً بالنسبة للمستخدمين الأصغر سناً.
نصف صفحة "حول" في موقع لغة أليس على الإنترنت تدافع عن سبب تسمية المشروع بـ "أليس" (Alice).

إنّ "أليس" (Alice) هي أداة برمجة ثلاثية الأبعاد مجانية مصممة لتعليم مفاهيم "لغات البرمجة كائنية التوجُّه" (object-oriented) مثل لغة "سي بلاس بلاس ++C". يستخدم النهج المألوف "بلوكات البناء" للسماح للأطفال بإنشاء ألعاب أو رسوم متحركة عن طريق برمجة حركات الكاميرا والنماذج ثلاثية الأبعاد والمشاهد.

قد تكون واجهة السحب والإفلات وزر التشغيل السهل أقلّ إرباكاً لبعض الطلاب من واجهة "سكراتش" (Scratch) المزدحمة. يمكن تحويل "البرامج" (Programs)، أو "الدالات" (Methods) في "أليس" (Alice) إلى "بيئة تطوير جافا" (Java IDE) مثل "نت بينز" (NetBeans) حتى يتمكن طلاب البرمجة من الانتقال من واجهة الكتل الإنشائية المرئية إلى لغة برمجة قياسية.

طورت "جامعة كارنيجي ميلون" البيئة البرمجية "أليس" (Alice). قد لا يبدو موقع الويب جيداً، ولكن البرنامج لا يزال قيد التطوير والبحث.

إذا قمت بتثبيت "أليس" (Alice) على جهاز "ماك Mac"، فقم بتمكين التثبيت عن طريق:

الانتقال إلى "تفضيلات النظام" (System Preferences).
"الأمان والخصوصية" (Security and Privacy).
"السماح للتطبيقات التي تم تنزيلها من" (Allow apps downloaded from): "آب ستور والمطورين المعروفين" (App Store and Identified Developers).

قم بتغيير إعدادات الأمان الخاصة بك عند اكتمال التثبيت.

العمر المقترح: 10 سنوات فأكثر.
المتطلبات: "ويندوز Windows" أو "ماك أو إس macOS" أو "لينكس Linux".
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "أليس" (Alice).

4. "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds):

مميزات "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds):

جولة إرشادية تستخدم عنصراً ممتعاً لترجمة أوامر لغة "سويفت Swift" البرمجية إلى سلوكٍ يشبه اللعبة.
قام بتطويرها ورعايتها شركة آبل.
متوفرة مجاناً.

مساوئ "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds):

يدعم لغة سويفت فقط؛ وذلك يقيد الأطفال في تطوير تطبيقات لنظام التشغيل "أي او إس iOS" فقط.
يعمل فقط على "ماك Mac" و"أيباد iPad".

يعتمد مطورو التطبيقات لنظامي "أي أو إس iOS" و"أيباد أو إس iPadOS" على لغة البرمجة "سويفت Swift". يتوفر "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds) على أجهزة "ماك Mac" وكتطبيقٍ يعمل على "أيباد iPad" أيضاً. تمّ تصميمه لتعليم الأطفال كيفية البرمجة في لغة "سويفت Swift"، ويمكن تنزيله بشكلٍ مجانيٍّ من موقع "أبل Apple" ولا يتطلب أيّ معرفةٍ سابقةٍ بالبرمجة.

تحتوي التطبيقات على الكثير من البرامج التعليمية حول أوامر لغة "سويفت Swift" المختلفة التي تمّ تصميمها، في هذه الحالة، لنقل شخصية تسمى "بايت Byte" على طول عالمٍ ثلاثي الأبعاد. على الرغم من عدم حاجة الأطفال إلى معرفة البرمجة مسبقاً، يحتاج الأطفال إلى معرفة كيفية قراءة البرامج التعليمية وأن يكون لديهم بعض المثابرة في حلّ المشكلات. تزيل طريقة السحب والإفلات البرمجية هذهِ الأخطاءَ المطبعية، لكن "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds) لا يستخدم واجهة الكتل المتشابكة كسابقيه.

بمجرد أن يصبح أطفالك بارعين في "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds)، يمكنهم البدء في التطور في لغة "سويفت Swift" البرمجيّة.

العمر المقترح: 10 سنوات فأكثر.
المتطلبات: جهاز "أيباد iPad" أو كمبيوتر "ماك Mac".
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "سويفت بلاي غراوندز" (Swift Playgrounds).

5. تواين (Twine):

مميزات "تواين" (Twine):

تركز على تسلسل الأفكار لقصة، بدلاً من بناء برنامج كمبيوتر.
مجانية وسهلة الاستخدام.

مساوئ "تواين" (Twine):

طورها مجتمع تطوعي.
موقع قديم.

إنّ "تواين" (Twine) مخصصٌ للأطفال المهتمين بإنشاء الألعاب ورواية القصص ولكنهم يشعرون بالإحباط من التفاصيل الفنية للبرمجة.

"تواين" (Twine) هو تطبيق مجاني للسرد غير الخطي للقصص يستخدمه الأشخاص من جميع الأعمار، بما في ذلك عددٌ كبيرٌ من البالغين والمعلمين. لا تحتاج مع "تواين" (Twine) إلى تعلّم أيّ كودٍ برمجي. بدلاً من تعليم المستخدمين كيفية البرمجة، فإنّه يعلمهم كيفية هيكلة وتقديم الألعاب والقصص غير الخطية.

تتكون قصص "تواين" (Twine) من صفحات من النصوص والصور، مثل مواقع الويب. تعرض واجهة البرنامج الصفحات المتصلة، ويمكن تعديل كلٍّ منها بالنصوص والروابط والصور. يعمل "تواين" (Twine) بشكلٍ جيّدٍ بشكلٍ خاص مع ألعاب من النوع "اختر مغامرتك الخاصة" حيث ينتقل كلّ لاعبٍ حسب اختياره إلى فرعٍ جديدٍ من القصة.

على الرغم من أنّ هذا التطبيق لا يقوم بتدريس البرمجة، إلا أنّهُ يُعَلّمُ الكثير من مهارات التخطيط والتصميم الضرورية لمصممي الألعاب ورواة القصص. التطبيق مدعومٌ بشكلٍ جيدٍ مع ويكي الدعم والبرامج التعليمية ومجتمع المستخدم النشط.

يمكنك إنشاء قصص "تواين" (Twine) عبر الإنترنت من خلال التطبيق المستضاف أو تنزيل تطبيق للتحرير في وضع عدم الاتصال.

العمر المقترح: 12 سنة فأكثر (يوصى به للقُرَّاء الأقوياء).
المتطلبات: "ويندوز Windows" أو "ماك أو إس macOS" أو "لينكس Linux".
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "تواين" (Twine).

6. ليغو مايندستورمز (LEGO Mindstorms EV3):

مميزات ليغو مايندستورمز (LEGO Mindstorms EV3):

الاستخدام النشط مع الروبوتات يُشرك الأطفال في الرياضيات وعلوم البرمجة.
سمعة "ليغو LEGO" قوية في هذا المجال.

مساوئ ليغو مايندستورمز (LEGO Mindstorms EV3):

يتطلب نظام "مايندستورمز Mindstorms"، والذي يعتبر شراؤه باهظاً بعض الشيء.
تمّ تضمين بعض عمليات البيع الشامل للمنتجات الأخرى.

نهجٌ آخر لتعلم البرمجة هو عن طريق الروبوتات. يستجيب العديد من الأطفال لفكرة برمجة الأشياء التي تعمل في العالم الحقيقي. هناك مجموعة متنوعة من مجموعات الروبوتات واللغات التي يمكنك استخدامها لبرمجتها، لكن نظام "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms) يتمتع بواحدٍ من أكبر مجتمعات المستخدمين وتطبيق البرمجة المرئية الصديق للأطفال.

يمكنك تنزيل بيئة البرمجة الخاصة بـ "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms) مجاناً، ولكنك تحتاج إلى الوصول إلى مجموعة "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms) لتشغيل البرنامج. هذا لا يعني بالضرورة أنه يجب عليك شراء المجموعة باهظة الثمن نسبياً. تُقَدِّمُ بعض المدارس والمكتبات العامة مجموعات من "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms) لاستخدامها من قبل الطلاب، أو قد ترغب في العثور على حدث تحدّي "First LEGO League" بالقرب منك، والذي يعتبر حدثاً سنوياً للتحدي بين طلاب المدارس الثانوية والمتوسطة، لتصميم روبوتات لتنفيذ مهام معيّنة.

يمكن تشغيل برنامج برمجة "ليغو إي في3" (LEGO EV3) على الأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر، ويستخدم لَبِنَة بناء -في هذه الحالة، كتلة ليغو LEGO- (استعارةً)، تماماً مثل "سكراتش Scratch" و"بلوكلي Blockly"، على الرغم من أنّ إصدار ليغو LEGO يميل إلى إنشاء البرنامج أفقياً ويبدو أشبه برسم بياني. يجمع الطلاب بين الإجراءات (actions) والمتغيرات (variables) والأحداث (events) للتلاعب بإبداعات "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms) الخاصة بهم. لغة البرمجة بسيطة بما يكفي للأطفال الصغار بينما لا تزال تمثل تحدياً للأطفال الكبار والبالغين.

بالإضافة إلى بيئة برمجة "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms)، تستخدم "ليغو LEGO" نواة "لينكس Linux" مفتوحة المصدر يمكن تعديلها وبرمجتها بواسطة لغات البرمجة التقليدية مثل "بايثون Python" و"سي بلاس بلاس ++C".

العمر المقترح: 10 سنوات فأكثر (يمكن للأطفال الأصغر سناً استخدام هذه المجموعة تحت إشراف مدربين).
المتطلبات: يتطلب EV3 جهاز كمبيوتر يعمل بنظام "ماك أو إس macOS" أو "ويندوز Windows" أو جهاز لوحي يعمل بنظام "أندرويد Android" أو "أي أو إس iOS". كما يتطلب تشغيل البرامج بدلاً من تصحيحها واحداً أو أكثر من روبوتات "ليغو إي في3" (LEGO EV3).
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع "ليغو مايندستورمز" (LEGO Mindstorms).

7. كودو (Kodu):

مميزات كودو (Kodu):

تعلم البرمجة أثناء استخدام جهاز الألعاب.
واجهة سهلة الاستخدام تجعل التعلم ممتعاً.

مساوئ كودو (Kodu):

لا يُعَلّم البرمجة بقدر ما يُعَلّم تصميم اللعبة.

كودو (Kodu) هو تطبيق برمجة الألعاب من "مايكروسوفت Microsoft" مصممٌّ لنظام التشغيل "ويندوز" (Windows) و"إكس بوكس360" (Xbox 360). إصدار كودو لنظام التشغيل "ويندوز Windows" مجاني، لكن إصدار "إكس بوكس360" (Xbox 360) هو تطبيقٌ مدفوع. يمكن للأطفال استخدام التطبيق لاستكشاف الألعاب وتصميمها في عالمٍ ثلاثيِّ الأبعاد.

واجهة الرسومات الخاصة بـ "كودو" (Kodu) متفاعلة، ويمكن إجراء البرمجة لإصدار "إكس بوكس" (Xbox) بالكامل من وحدة التحكم في اللعبة. يعد "كودو" (Kodu) خياراً أقدم ولكنه لا يزال قوياً إذا كان لديك جهازٌ يدعمه.

لسوء الحظ، لا يوجد إصدار من "كودو" (Kodu) لأجهزة "إكس بوكس وان" (Xbox One). ومع ذلك، فقد تمّ تطوير إصدارات "إكس بوكس" (Xbox) و"ويندوز" (Windows) بالكامل، وهذا هو سبب تضمينها في هذه القائمة.

الأعمار المقترحة: من 8 سنوات إلى 14 سنة.
المتطلبات: "ويندوز 10" (Windows 10) والإصدارات الأقدم، أو "إكس بوكس360" (Xbox 360).
موقع الإنترنت: قم بزيارة موقع كودو Kodu.