Scratch

Scratch لنظام Windows: الدليل الشامل لبرمجة الكتل البصرية والإبداع الرقمي (الجزء الأول)

تُعد **Scratch** بيئة برمجية تعليمية مجانية طورتها مجموعة Lifelong Kindergarten في مختبر الوسائط بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT). وهي مصممة خصيصاً لتعليم الأطفال والمبتدئين مفاهيم البرمجة الأساسية بطريقة بديهية وممتعة، وذلك باستخدام **البرمجة المرئية بالكتل (Visual Block Programming)**. بالنسبة لمستخدمي نظام **Windows**، تتوفر Scratch كمنصة ويب وكبرنامج سطح مكتب مستقل (Scratch Desktop)، مما يتيح الإبداع دون الحاجة للاتصال بالإنترنت.

إن إتقان Scratch يتطلب فهم كيفية عمل الواجهة، وكيفية تجميع الكتل البرمجية المنطقية لإنشاء قصص تفاعلية، ورسوم متحركة، وألعاب بسيطة. في هذا الجزء الأول، سنتعمق في الفلسفة التعليمية لـ Scratch، وبنية بيئة العمل على Windows، والمكونات الأساسية للبدء في مشروعك الأول.

فلسفة Scratch: البرمجة بالكتل الملونة

يكمن الابتكار الرئيسي لـ Scratch في تبسيط عملية كتابة الكود عبر استخدام الكتل بدلاً من النصوص المعقدة.

أ. البرمجة المرئية (Visual Programming):

بدلاً من كتابة أوامر نصية (مثل Java أو Python)، يستخدم Scratch كتل أكواد ملونة تشبه قطع الأحجية (Jigsaw Puzzles). يتم ربط هذه الكتل معاً بترتيب منطقي لتكوين سكريبت (Script) أو برنامج. هذا يقلل من الأخطاء الناتجة عن أخطاء الكتابة (Syntax Errors) ويركز على المنطق البرمجي.

ب. مفهوم اللعب والتجريب:

تعتمد فلسفة Scratch على التعلم من خلال **التجريب واللعب**. يشجع الأطفال على محاولة توصيل الكتل المختلفة ورؤية النتائج الفورية على المسرح (Stage)، مما يعزز الفهم العميق للمفاهيم مثل الحلقات (Loops) والجمل الشرطية (Conditionals).

ج. توفر Scratch Desktop على Windows:

يمكن لمستخدمي Windows تنزيل تطبيق **Scratch Desktop** الرسمي. هذا التطبيق يسمح بالعمل على المشاريع وحفظها محلياً دون الاعتماد على اتصال الإنترنت، وهي ميزة حاسمة في البيئات التعليمية أو المناطق ذات الاتصال الضعيف.

بيئة العمل الأساسية لـ Scratch على Windows

تتكون واجهة Scratch من ثلاث مناطق رئيسية تعمل معاً لإدارة المشروع البرمجي.

أ. المسرح (Stage):

هو المنطقة التي يتم فيها عرض نتائج الكود. وهي الشاشة التي يرى فيها المستخدم الكائنات (Sprites) وهي تتحرك، تتحدث، وتتفاعل. يتم قياس إحداثيات المسرح بالنقاط، حيث تقع نقطة المركز (0, 0) في المنتصف، مع المحور الأفقي (X) والمحور العمودي (Y).

ب. الكائنات (Sprites) وخلفية المسرح (Backdrops):

• **الكائنات:** هي الشخصيات أو الرسوم التي يتم برمجتها. يمكن أن تكون الكائنات حيوانات، أشياء، أو صور مستوردة. كل كائن له أكواده الخاصة به.
• **خلفيات المسرح:** هي الخلفية الثابتة للمسرح. يمكن تغيير الخلفية بناءً على أحداث اللعبة أو القصة.

ج. لوحة الأكواد (Code Palettes) ومنطقة السكربتات (Scripts Area):

• **لوحة الأكواد:** تحتوي على جميع الكتل البرمجية المتاحة، مقسمة إلى فئات ملونة (الحركة، المظهر، التحكم، إلخ).
• **منطقة السكربتات:** هي المكان الذي يتم فيه سحب الكتل من اللوحة وربطها معاً لإنشاء البرنامج الخاص بك.

فئة الحركة (Motion Blocks): إتقان الإحداثيات

تُعد كتل الحركة هي أول ما يتعلمه المبتدئ، وهي أساس الرسوم المتحركة في Scratch.

أ. الحركة الأساسية:

كتل مثل **"تحرك 10 خطوات" (Move 10 Steps)** و **"استدر 15 درجة" (Turn 15 Degrees)** هي التي تحكم الحركة المباشرة للكائن على المسرح. يتم استخدامها لإنشاء حركة مستمرة أو دورانات.

ب. تحديد المواقع بالإحداثيات:

تتيح كتل مثل **"اذهب إلى x: (0) y: (0)" (Go to x: y:)** وضع الكائن في موقع دقيق على المسرح. فهم الإحداثيات أمر ضروري لبرمجة الألعاب التي تتطلب دقة في تحديد المواقع.

ج. الارتداد والحواف (Bouncing):

تُستخدم كتلة **"إذا كنت عند الحافة، فارتد" (If on edge, bounce)** لضمان بقاء الكائن داخل حدود المسرح وتغيير اتجاهه عند الوصول إلى الحافة.

فئة الأحداث والتحكم (Events and Control): قلب البرنامج

هذه الفئات هي التي تحدد متى وكيف يتم تشغيل الأكواد (الأحداث)، وكيفية إدارة سير البرنامج (التحكم).

أ. كتلة البداية (The Start Block):

كتلة **"عند النقر على العلم الأخضر" (When Green Flag Clicked)** هي الكتلة الأكثر شيوعاً. تشير إلى نقطة البداية لتشغيل سكريبت معين، وعادة ما تكون أول كتلة في أي برنامج.

ب. الحلقات (Loops):

تُستخدم كتل **"كرر 10 مرات" (Repeat 10 Times)** و **"كرر باستمرار" (Forever)** لتمكين تنفيذ مجموعة من الأكواد عدة مرات أو بشكل لا نهائي. الحلقات هي أساس الحركة المستمرة وتحديث اللعبة.

ج. الجمل الشرطية (Conditionals):

كتلة **"إذا ... فافعل" (If ... Then)** وكتلة **"إذا ... وإلا فافعل" (If ... Then Else)** تسمح للبرنامج باتخاذ القرارات بناءً على شروط معينة (مثل: إذا لمس الكائن اللون الأحمر، فقفز).

فئة المظهر والصوت (Looks and Sound): إضافة التفاعل

هذه الفئات تضيف عنصري الصوت والرسوم المتحركة للمشاريع، مما يزيد من تفاعلها وجاذبيتها.

أ. تغيير المظاهر (Costumes):

يمكن لكل كائن أن يحتوي على عدة **مظاهر (Costumes)**. تتيح كتلة **"المظهر التالي" (Next Costume)** إنشاء رسوم متحركة بسيطة للحركة أو تغيير حالة الكائن (على سبيل المثال، فتح فم الشخصية أثناء التحدث).

ب. إظهار وإخفاء الكائنات:

كتل **"أظهر" (Show)** و **"اخف" (Hide)** تُستخدم لإدارة متى يظهر الكائن على المسرح، وهو أمر حيوي لإنشاء قصص تحتوي على شخصيات تظهر وتختفي أو لإنشاء قوائم الألعاب.

ج. تشغيل الأصوات:

تسمح كتل **"شغل الصوت" (Start Sound)** و **"شغل الصوت وانتظر حتى ينتهي" (Play Sound Until Done)** بإضافة المؤثرات الصوتية والموسيقى الخلفية للمشروع، مما يعزز التجربة السمعية.

ملخص الجزء الأول

في هذا الجزء الأول، قمنا بتغطية الأساسيات التي جعلت Scratch أداة البرمجة المثالية للمبتدئين على نظام Windows. تم التركيز على فلسفة البرمجة بالكتل، وكيفية عمل المسرح ونظام الإحداثيات. كما استعرضنا الكتل الأساسية في فئتي الحركة والتحكم (الحلقات والجمل الشرطية)، والتي تُعد العمود الفقري لبناء أي مشروع تفاعلي في بيئة Scratch.

Scratch لنظام Windows: المتغيرات، أدوات الاستشعار، والتفاعل المتقدم (الجزء الثاني)

في الجزء الثاني، ننتقل إلى مفاهيم البرمجة الأكثر عمقاً في Scratch، والتي تسمح للمبتدئين بإنشاء ألعاب وقصص تفاعلية ذات منطق معقد. تُعد **المتغيرات (Variables)** و **الرسائل (Broadcasting)** و **أدوات الاستشعار (Sensing)** هي المفاتيح لبناء مشاريع تتذكر المعلومات وتتفاعل ديناميكياً مع مدخلات المستخدم والبيئة المحيطة.

فئة المتغيرات (Variables): تخزين المعلومات

تُعد المتغيرات أساس أي برنامج يتطلب حفظ النقاط، أو الصحة، أو الوقت، أو أي قيمة قابلة للتغيير أثناء التنفيذ.

أ. إنشاء المتغيرات:

تسمح فئة المتغيرات للمستخدم بإنشاء متغير جديد (مثل "النقاط" أو "الصحة"). يمكن تعيين هذا المتغير ليستخدم بواسطة **كائن واحد فقط** أو **لجميع الكائنات** في المشروع.

ب. وظائف المتغيرات:

• **تعيين (Set):** لتعيين قيمة أولية أو قيمة جديدة للمتغير (مثال: "اجعل النقاط = 0").
• **تغيير (Change):** لزيادة أو إنقاص قيمة المتغير (مثال: "غيّر النقاط بمقدار 1").

تُستخدم المتغيرات لتسجيل حالة اللعبة، مثل تتبع عدد مرات الفوز أو كمية الذخيرة المتبقية لدى الشخصية.

ج. القوائم (Lists):

تُعد القوائم متغيرات متقدمة يمكنها تخزين مجموعة من القيم بدلاً من قيمة واحدة فقط. تُستخدم القوائم في Scratch لتخزين قوائم العناصر، أو سجلات الدرجات العالية، أو سلاسل من حوارات القصة.

فئة الاستشعار (Sensing): التفاعل مع المستخدم

أدوات الاستشعار هي التي تُمكّن الكائنات من اكتشاف البيئة المحيطة بها، بما في ذلك التفاعل مع الكائنات الأخرى ومدخلات المستخدم.

أ. الكشف عن الاصطدام (Collision Detection):

كتل الاستشعار حيوية في برمجة الألعاب. تسمح كتل مثل **"ملامس لـ (اسم الكائن)" (Touching [Sprite Name])** أو **"ملامس للون (اللون)" (Touching [Color])** بإنشاء شروط للحركة والنتائج (مثال: إذا لامس اللاعب العملة، فغيّر النقاط بمقدار 1).

ب. مدخلات المستخدم:

كتل مثل **"هل المفتاح (المسافة) مضغوط؟" (Key [Space] Pressed?)** وكتلة **"اسأل (ما اسمك؟) وانتظر" (Ask [What's your name?] and Wait)** تتيح للمستخدم إدخال بيانات نصية أو التحكم بالكائن عبر لوحة المفاتيح.

ج. مؤقت المشروع (Timer):

تسمح كتلة **"المؤقت" (Timer)** بتتبع المدة الزمنية التي استغرقها اللاعب لإكمال مستوى أو قضاء وقت محدد في اللعب، وهي أداة هامة لإضافة التحدي الزمني.

فئة الأحداث: البث والرسائل (Broadcasting)

البث (Broadcasting) هو الآلية الأساسية للتواصل بين الكائنات المختلفة في مشروع Scratch.

أ. إرسال واستقبال الرسائل:

كتلة **"أرسل رسالة (الرسالة)" (Broadcast [Message])** تُستخدم لإرسال إشارة عامة إلى جميع الكائنات. على الجانب الآخر، كتلة **"عند استقبال (الرسالة)" (When I receive [Message])** هي التي تبدأ سكريبت جديد في كائن آخر عند وصول الرسالة.

ب. مزامنة الأحداث:

يُستخدم البث لـ **مزامنة الأحداث**. على سبيل المثال، يمكن للكائن "لاعب" أن يرسل رسالة "انتهت اللعبة" عندما تلامس الصحة الصفر. جميع الكائنات الأخرى التي تستقبل هذه الرسالة (مثل "الأعداء" و "الموسيقى") يمكنها أن توقف عملها (الأعداء يتوقفون عن الحركة، والموسيقى تتوقف).

تخصيص الكائنات والرسوم (Costume and Sounds Editing)

يوفر Scratch أدوات قوية لتخصيص الأصول المرئية والسمعية دون مغادرة بيئة العمل.

أ. محرر المظاهر (Costume Editor):

يتضمن Scratch محرر رسومات مدمج يسمح للمستخدمين بتصميم مظاهر جديدة للكائنات أو تعديل المظاهر الموجودة. يمكن رسم الأشكال، وتغيير الألوان، وإضافة النصوص، مما يتيح إنشاء رسوم متحركة مخصصة (Custom Animations) للحركة أو التفاعل.

ب. مسجل ومحرر الأصوات:

يمكن للمستخدمين تسجيل أصواتهم الخاصة باستخدام ميكروفون جهاز Windows، ومن ثم استخدام محرر الصوت المدمج لقص الأصوات، وتطبيق تأثيرات بسيطة (مثل التلاشي أو تغيير السرعة)، وإضافة المؤثرات الصوتية والموسيقى المخصصة للمشروع.

مشاركة المشاريع وإدارة الملفات على Windows

تم تصميم Scratch لتشجيع الإبداع المشترك والمشاركة العالمية للمشاريع.

أ. الحفظ على Scratch Desktop:

عند استخدام تطبيق Scratch Desktop على Windows، يتم حفظ المشاريع كملفات **.sb3** محلياً على الكمبيوتر. يجب على المستخدمين حفظ مشاريعهم بانتظام لتجنب فقدان التقدم.

ب. المشاركة عبر الإنترنت:

يمكن للمستخدمين تحميل مشاريعهم المحفوظة بصيغة .sb3 إلى مجتمع Scratch عبر الإنترنت. المشاركة تتضمن إضافة إرشادات حول كيفية لعب المشروع أو استخدامه وإتاحة الكود للآخرين للتعلم منه (Remixing).

ج. مجتمع Scratch (The Community):

مجتمع Scratch يعد مصدراً تعليمياً هائلاً، حيث يمكن للمستخدمين استكشاف ملايين المشاريع، ومشاهدة الكود المصدري لها، وإعادة مزجها (Remix) لإنشاء نسخ خاصة بهم.

الخلاصة: Scratch كبوابة للبرمجة المتقدمة

يُعد Scratch على نظام Windows أداة لا تُقدر بثمن لتعليم مفاهيم البرمجة المتقدمة. إن إتقان المتغيرات لتخزين بيانات اللعبة، واستخدام أدوات الاستشعار للتفاعل مع المستخدم، وتطبيق نظام البث لمزامنة الأحداث بين الكائنات، يفتح الباب أمام إنشاء مشاريع رقمية قوية ومعقدة. إن بساطة واجهة الكتل وتوافر النسخة المستقلة (Desktop) تجعل منه الخيار الأمثل للانتقال السلس من مستهلك للمحتوى إلى صانع له.

الأسئلة الشائعة حول Scratch لنظام Windows (FAQ)

نجيب هنا على أبرز الاستفسارات التي يطرحها المستخدمون حول استخدام Scratch على نظام Windows:

س1: هل يجب أن أتصل بالإنترنت لاستخدام Scratch على Windows؟

ج: لا. يمكنك تنزيل وتثبيت تطبيق **Scratch Desktop** على نظام Windows، والذي يسمح لك بالعمل على المشاريع وحفظها محلياً دون الحاجة إلى اتصال إنترنت نشط.

س2: ما هي المتغيرات (Variables) وكيف أستخدمها في الألعاب؟

ج: المتغيرات هي مواقع لتخزين البيانات (مثل الأرقام أو النصوص). في الألعاب، تُستخدم المتغيرات لتتبع وحفظ قيم مثل **النقاط (Score)**، **الصحة (Health)**، **الوقت المتبقي**، أو **مستوى الصعوبة**.

س3: ما الفرق بين "البث" (Broadcast) واستدعاء الكتل (Call Blocks)؟

ج: البث يُستخدم للتواصل بين **كائنين أو أكثر** (مثال: كائن "العدو" يرسل رسالة "انتهت اللعبة" إلى كائن "الخلفية"). استدعاء الكتل يُستخدم لتنفيذ سلسلة من الأوامر داخل **نفس الكائن**.

س4: ما هي صيغة ملف مشروع Scratch على Windows؟

ج: يتم حفظ ملفات مشروع Scratch بصيغة **.sb3**. هذه الملفات يمكن إعادة فتحها وتحريرها على تطبيق Scratch Desktop أو تحميلها على موقع مجتمع Scratch.

س5: هل يمكنني تصميم مظاهر (Costumes) وشخصياتي الخاصة؟

ج: نعم، يوفر Scratch محرر رسومات مدمج يسمى **Costume Editor**، والذي يسمح لك برسم وتصميم وتعديل مظاهر الكائنات الخاصة بك بشكل كامل، بالإضافة إلى محرر صوت لتسجيل وتعديل الأصوات.

ملخص المقال الكامل

يُعد Scratch أداة ثورية لتعليم البرمجة على نظام Windows، حيث يجمع بين بساطة واجهة الكتل وعمق المفاهيم البرمجية. من الحركة الأساسية والتحكم في الإحداثيات، إلى استخدام المتغيرات المعقدة والبث لمزامنة الأحداث، يوفر Scratch بيئة كاملة تشجع على الإبداع المنطقي والتصميم التفاعلي، مما يمهد الطريق لتعلم لغات البرمجة النصية في المستقبل.