מפתחים צעירים: תכנות זה משחק ילדים

אחת הבעיות הגדולות של ענף ההיי-טק בישראל היא המחסור בכוח אדם מיומן, אך היא לא שמורה רק לארץ הקודש: גם בחו"ל, ובארה"ב בפרט, חברות הטכנולוגיה מקטרות על היעדר מהנדסים. ברור לכל כי רבות מהמשרות המשתלמות ביותר בעתיד הקרוב ידרשו ידע במדעי המחשב ובתכנות. זו הסיבה שמערכות החינוך במדינות רבות מנסות להתאים את עצמן ולהפעיל תוכניות לימודים חדשות בתחום - גם אם אינן מושלמות.

בינתיים, חברות טכנולוגיה שונות מנסות לתרום בעצמן להדבקת הפער. גם להן יש אינטרס להגדיל את ההיצע: הן נמצאות בתחרות עיקשת על מהנדסים ומתכנתים מובילים, מה שמאלץ אותן לשלם משכורות גבוהות במיוחד ולהעניק הטבות יקרות ערך כדי למשוך ולשמר את הטובים ביותר. לפיכך, הן זקוקות למאגר גדול יותר של מהנדסים פוטנציאליים. הפתרון: פיתוח כלים, מיזמים ומשחקים, שמטרתם לעודד ילדים לתכנת ולהקנות להם ידע בסיסי במחשבים - החל מגילי בית הספר המוקדמים. גוגל, מייקרוסופט, אפל, ושורה ארוכה של סטארט־אפים וחברות כבר נמצאים עמוק בעניין - והם מצטרפים לשורה של מיזמים ציבוריים-ממשלתיים שכבר פועלים ברחבי העולם.

בשבוע שעבר השיקה גוגל מיזם חדש בשם Project Bloks. מטרתו העיקרית: להפוך את התכנות ממושג מופשט לעניין פיזי, מוחשי, שיסייע לילדים לקלוט את עקרונותיו כבר בגיל צעיר. הרעיון הזה בהחלט אינו חדש: כבר שנים רבות מככבת במערכות החינוך גישה של "תכנות מוחשי", שמתמקדת בשיטות לימוד תכנות באמצעות פזלים, חלקי הרכבה, צעצועים ורובוטים, ולא באמצעות המחשב. המטרה היא לפשט את מלאכת התכנות בדרך שתהיה אינטואיטיבית, קלה לקליטה, ולא תדרוש ידע מוקדם. אין צורך לשבת מול מחשב, לשנן פקודות טקסטואליות ולכתוב קוד. בעצם, זה להפוך את התכנות למשחק.

Project Bloks נועדה בדיוק לשם כך - להיות פלטפורמה בסיסית עבור מפתחים ויוצרים, שיוכלו להשתמש בה כדי ליצור חוויות תכנות ולמידה עבור ילדים.

בלוק עם כפתור 

למעשה, מדובר במערכת שמורכבת מלבני פלסטיק, בלוקים, שאפשר לחבר יחד בדרכים שונות וליצור מהם מערכות בקרה בסיסיות שישלטו על צעצועים ואביזרים שונים. איך זה עובד בפועל? המערכת מורכבת משלושה חלקים עיקריים: לוח "מוח", לוחות בסיס ודיסקיות (Pucks).

(צילום מסך)

יש כמה סוגים של דיסקיות, שכל אחת מהן יוצרת "פקודת תכנות" מסוימת - יש דיסקיות בצורת חץ, שמאפשרות להזיז דברים קדימה או אחורה, דיסקיות עם מתג On/Off המאפשרות לכבות ולהדליק, דיסקיות עם כפתורי סיבוב (בדרך כלל לשימושי "גבוה/ נמוך" למיניהם), כפתורי לחיצה ועוד. את הדיסקיות מרכיבים על לוחות הבסיס, את אלו מחברים זה לזה פיזית, ואת כולם מחברים אל לוח האם (המבוסס על לוחות מחשבי "ראספברי פיי" הזעירים, שכוללים קישוריות בלוטות' וחשמל). כשכל הבלוקים הללו מתחברים ביחד, נוצר רצף של פקודות - או במילים אחרות, מערכת בקרה בסיסית, שמסוגלת לשלוט ולשדר לאביזרים חיצוניים, כמו צעצוע, טאבלט או מכשירים אחרים.

המערכת עדיין נמצאת בפיתוח, ובגוגל, שחברו לכמה גופי אקדמיה לצורך הפרויקט, לא חושפים עדיין מתי היא צפויה לצאת לשוק. אך בחברה מסבירים כי בפלטפורמה הזו יוכלו יוצרים ומפתחים לבנות צעצועי תכנות שיאפשרו לילדים להרכיב, למשל, לוח בקרה עבור רובוט: בלוקים עם חצים יאפשרו לתת הוראות תנועה לרובוט קטן, כך שיצייר ריבוע על דף נייר; או לוח בקרה השולט ברמקול אלחוטי ומאפשר ליצור מוזיקה. אפשרות אחרת היא ליצור מעין "תוכנה פיזית" - לוח ש"מתרגם" חיוויים של חיישנים שונים, כמו מד טמפרטורה, כדי להדליק נורה. הרעיונות, מסבירים בגוגל, יגיעו מהמפתחים ומהיוצרים על בסיס הפלטפורמה הזו.

הזחל של פישר פרייס 

Bloks הוא רק חלק מטרנד שמתחיל להתחמם בשנתיים האחרונות, של צעצועים שאמורים גם להיות מהנים אבל גם ללמד ילדים את עקרונות התכנות. לא מדובר בתכנות של ממש, כמובן, אבל כן בלימוד - תוך כדי משחק - העקרונות הבסיסיים, שעוזרים לילדים לחשוב כמו מתכנתים, עקרונות שבעתיד יוכלו ליישם בתכנות אמיתי.

Dash and Dot, למשל הם רובוטים קטנים בצורת עין, שניתן לתכנת באמצעות אפליקציית טאבלט - מסדרים קוביות וירטואליות צבעוניות כדי לגרום לרובוטים לבצע פעולות או להגיב למצבים מסוימים. למשל, כשהרובוט ישמע קול, הוא יסתכל לכיוונו.

(צילום מסך)

Sprk+ של Sphero הוא כדור משחק מתגלגל הנשלט על ידי הסמארטפון, וניתן גם לתכנות באמצעות אפליקציה. אפשר ליצור בעזרתו רצף של פקודות באמצעות גרירת אייקונים צבעוניים, וכך לתכנת אותו לתנועה במסלולים רצויים, ואפילו לביצוע פעולות מסוימות בתגובה למצבים כמו נפילה או התנגשות.

Think & Learn Code-a-pillar של פישר פרייס הוא זחל צעצוע העשוי מכמה חלקים שניתן לפרק ולהרכיב מחדש. לפי הרכבת החלקים בסדר מסוים או אחר, אפשר לקבוע את מסלול ההתקדמות של הזחל ולשנות את הצלילים והאורות שהוא מפיק.

ואילו Meccanoid הוא רובוט אישי שניתן להרכבה ולתכנות. בעצם, זהו רובוט הרכבה טכנולוגי, שיכול לשמש כלי לימוד לצעירים המעוניינים ללמוד על טכנולוגיה, מחשבים, תכנות ורובוטיקה. כך, למשל, באמצעות אפליקציה או כפתורים שנמצאים על הרובוט, אפשר לתכנת אותו כך שיבצע פעולות שונות או ידבר.

שפת חובה 

לצד צעצועי התכנות, קיימים כיום שפע של אפליקציות ומשחקים מתקדמים יותר שגם הם מיועדים להקנות לילדים את יסודות התכנות או להעניק להם היכרות ראשונית עם העולם הטכנולוגי. השחקנית הבולטת והחדשה ביותר בתחום הזה היא אפל. באירוע המפתחים WWDC 2016, שקיימה בסן-פרנסיסקו בחודש שעבר, חשפה החברה את Swift Playgrounds, אפליקציית אייפד המיועדת ללמד בני נוער לתכנת באמצעות "סוויפט" (שפת תכנות בקוד פתוח מבית אפל, שהושקה לפני שנתיים ומשמשת לפיתוח אפליקציות למוצרי אפל השונים, כמו אייפון, אפל־ווטש, ועוד). "אנחנו מאמינים שזו הדרך הכי טובה ללמד את כולם לכתוב קוד", הסביר המנכ"ל, טים קוק.

כאן למידת שפת התכנות נעשית תוך כדי משחק: יש צורך לכתוב קוד כדי לגרום לדמויות חמודות בעולם הצבעוני לזוז ולבצע פעולות שונות. האפליקציה תעזור לכם באמצעות הצעת פקודות נכונות בזמן הנכון (כמו השלמת מילים במקלדת בסמארטפון). כתיבת קוד ולולאות בצורה נכונה תאפשר, למשל, לדמות לזוז קדימה, לאסוף אבני חן וכן הלאה. במשחק, יש להדגיש, נעשה שימוש בפקודות אמיתיות של "סוויפט" - והקוד שנכתב הוא אמיתי לחלוטין - ושיטת הלמידה היא תוך כדי משחק. האפליקציה תושק בסתיו עם מערכת ההפעלה החדשה iOS 10 חינם. "לדעתנו תכנות צריכה להיות שפה חובה בכל בית ספר", אמר קוק.

קודו רואה תפוח 

אפל וגוגל לא לבד: השוק מלא בפיתוחים שונים שהופכים את התכנות לחוויה משחקית. Kodu של מייקרוסופט, למשל, הושקה עוד ב־2009, ונועדה לאפשר לילדים ליצור משחקים באמצעות שפת תכנות ויזואלית. דמויות, עולמות משחק, משימות - והכל באמצעות צירוף וסידור אייקונים צבעוניים גדולים על המסך. כך, למשל, אפשר ליצור עולם חדש עם דשא ירוק, להוסיף את הרובוט קודו, ולהוסיף פקודות נוסח "אם קודו רואה תפוח, הוא ינוע לעברו" באמצעות צירוף אייקונים גדולים זה לזה.

אפליקציית Hopscotch מאפשרת ליצור משחקונים, מיני־אתרים ואיורים באמצעות גרירת משבצות על מסך. ובבתי ספר רבים בישראל מכירים את CodeMonkey, פיתוח ישראלי ללימוד מדעי המחשב לילדים מגיל 9 באמצעות משחק. המשחק מלמד את הילד שפת קוד אמיתית; באמצעות פקודות נכונות הוא צריך לסייע לקוף לתפוס את הבננה, ובדרך לומד את יסודות התכנות.

ככל שהתכנות יהפוך להיות חלק מרכזי יותר בעולם התעסוקה, כך יהיו יותר מוצרים כאלה, מתקדמים וידידותיים, שיזכו לביקוש על ידי הורים המאמינים כי בעולם המודרני לימוד יסודות תכנות בגיל צעיר חשובים לא פחות מלימוד קרוא וכתוב או חשבון.