Scratch Entwicklungsumgebung

Transkript

1 Max hat ein eigenes Spiel entworfen. Anna ließ die Buchstaben ihres Namens tanzen. Feng hat eine Geschichte animiert drei Kinder, die, auf drei Kontinenten verteilt, begeistert programmieren lernen: Am fand der erste internationale Scratch-Day statt. Phänomen Scratch Versuche, die Einstiegsschwelle für den Erwerb von Programmiersprachen-Kenntnissen zu verringern und dafür ein geeignetes Werkzeug zu schaffen, hat es bereits viele gegeben. Seit Seymour Papert schon in den 60er Jahren LOGO als Programmiersprache für Kinder entwickelte, reißen die Bemühungen nicht ab, Kindern einen leichten Einstieg in die Welt der Programmierung zu ermöglichen. So zählen Werkzeuge wie der Roboter Karol oder Kara zu den Standardhilfsmitteln zur Einführung in die Programmierung an deutschen Schulen und Bildungseinrichtungen weltweit. Selten hat jedoch ein Werkzeug eine so schnelle und weltweite Verbreitung gefunden wie Scratch, das im Mai 2007 vom MIT Media Lab herausgegeben wurde. Die kostenlose graphische Programmier- Lern-Sprache ermöglicht es jedem, Multimedia-Animationen und Computerspiele zu erstellen und im Internet zu veröffentlichen. Die bunten Programmier-Bausteine und intuitiven Elemente machen den Einstieg leicht. So wurde Scratch schnell zu einer Art YouTube der Programmierung, das eine weltweite begeisterte Anhängerschaft fand und viele Kinder und Jugendliche motiviert, sich intensiv mit der Schaffung eigener kreativer Software zu beschäftigen. Scratch Entwicklungsumgebung Obwohl es auch Stimmen gibt, die Scratch lediglich für den Einsatz in Grundschulen geeignet halten (vgl. Baumann LOG IN 156, S. 58), fasziniert es Jugendliche und Erwachsene gleichermaßen. Scratch Day 2009 Bericht, Seite 1

2 Woher kommt dieser Effekt? Vielleicht liegt es daran, dass Scratch nicht am Reißbrett entstand, sondern in jahrelangen Untersuchungen erforscht wurde, welche Konzepte von Programmieranfängern intuitiv aufgenommen werden können. Alles weniger eingängige wird so lange vermieden, bis auch hierfür eine eingängige Herangehensweise gefunden ist. So stehen mächtigen Funktionen wie Multimediaelementen und Multitasking starke Einschränkungen in Peripherienutzung und Sprachumfang gegenüber. Als Ergebnis dieser Herangehensweise ermöglicht es Scratch Programmieranfängern jedoch, sehr schnell, Ideen für Spiele, Animationen und Programme in die Tat umzusetzen und damit Informatiksysteme nicht nur rezeptiv sondern selbst gestalterisch und kreativ zu nutzen. Scratch weckt also den Spaß am Programmieren aber umfasst noch nicht alle Bereiche in ihrer Tiefe, obwohl sich bereits jetzt anspruchsvolle Probleme lösen lassen, die jenseits des rein spielerischen liegen. Scratch wird erfolgreich in Grund- und Sekundarschulen eingesetzt und selbst Harvard-Studenten erwerben mit Scratch erste Programmiererfahrungen. Der Scratch Day in Bochum Am Samstag, dem fand erstmalig, rund um den Globus der Scratch Day statt, den die Entwickler von Scratch ausgerufen hatten. 118 Schulen, Computerclubs und andere Organisationen aus 43 Ländern von Lateinamerika bis Australien folgten diesem Aufruf und empfingen Wissenschaftler, Lehrer, Eltern und vor allem Kinder zu ihrem jeweiligen lokalen Scratch-Day-Ereignis. In Deutschland, wo sich in den letzen Jahren bereits eine kleine informelle Scratch-Community gebildet hat, kamen Scratch-Experten aus dem gesamten Bundesgebiet in Bochum zusammen: Zum deutschen Scratch Day hatte die MCS Juniorakademie an der Matthias-Claudius-Gesamtschule eingeladen. Viele IT-Berufler nutzen Scratch als Möglichkeit, ihren und anderen Kindern zu vermitteln, was die Faszination an der Informatik ausmacht. Aus diesem Kreis der engagierten Informatiker-Eltern der Juniorakademie kam auch die Idee, den MIT-Scratch-Day-Aufruf zu nutzen, um auf Scratch aufmerksam zu machen und die deutsche Scratch-Community persönlich zusammen zu bringen. Die MCS Juniorakademie versteht sich als Sportverein für naturwissenschaftlich technisch interessierte Kinder. Sie wurde von Eltern und Lehrern gegründet, da ein Freizeitangebot für diesen Bereich fehlte. Der Juniorakademie geht es dabei aber nicht um Unterricht, sondern um selbständiges Erfahren und Gestalten aus eigenem Antrieb und mit eigener Zielsetzung. Scratch fügt sich daher perfekt in die regelmäßigen Nachmittagskurse ein, die von Chemie im Haushalt über Roboter bauen bis zur eigenen Autowerkstatt reichen. Auch Eltern und ältere Schüler, die im zweiten Turnus bereits einen Scratch-Anfänger- und einen Fortgeschrittenenkurs moderieren, fanden sich schnell: Scratch Day 2009 Bericht, Seite 2 Das Scratch Team der MCS Juniorakademie: Regina Potthoff, Thomas Katzer, Martin Wollenweber, Torsten Kolodzie, Thomas Boutter. nicht im Bild: Jonathan Mosner und Peter Rossbach

3 Gemeinsam gestalteten die Juniorakademie-Scratcher und die externen Experten den Bochumer Scratch Day als spannendes, lehrreiches und amüsantes Ereignis, an dem Kinder, Eltern und Lehrer Scratch kennenlernen und die Experten sich austauschen konnten. Nicht nur viele Kinder im Alter zwischen 6 und 16 Jahren hatten sich eingefunden, sondern auch viele Erwachsene waren durch die Einladung neugierig geworden und beteiligten sich aktiv. Mit rund 100 Teilnehmern und einer Online-Konferenz mit dem MIT war der Bochumer Scratch Day eines der größeren der 118 weltweiten Ereignisse. Ablauf des Bochumer Scratch Days Nach einer Begrüßung und Einführung im Forum, konnten die Teilnehmer in einem Rundlauf verschiedene Aspekte von Scratch direkt an über 70 Computern ausprobieren, die aus verschiedensten Quellen zusammengetragen wurden. Dazu stand jeder Raum unter einem Motto, das der betreuende Experte kurz vorstellte und dann mit entsprechendem Symbol in der Hand eine Teilnehmergruppe um sich versammelte. Als Themen standen Scratch Basis, Musik, Computergrafiken, Story & Animation, Malen & Kunst, Mathe & Wissen, Scratch Action und das Scratch Board zur Auswahl. Neben dem Programmieren zu verschiedenen Aspekten lernten die Teilnehmer auch, wie man mit dem Scratch-Board selbstgebastelte Hardware verbinden kann und erlebten mit Schwertern, Wurfbude und anderen Scratch-Hardware-Kombinationen reichlich Action. Die Teilnahme wurde an jeder Station meist einem Klassenraum mit zehn Rechnerplätzen durch farbige Stempel, auf einem Scratch-Führerschein bestätigt, der auch die Webadresse enthielt, mit der Scratch Zuhause heruntergeladen werden kann, um eigenständig weiterzumachen. Nachdem gegen Mittag auch das leibliche Wohl mit Waffeln und Würstchen befriedigt war, für das der 12er Jahrgang dankenswerterweise gesorgt hatte, wurden die ersten Programmier-Ergebnisse einer größeren Zuschauermenge im Forum vorgestellt. Trotz der kurzen Zeit gab es bereits ansehnliche und sehr kreative Demonstrationen zu bestaunen, für die die angehenden Programmierer mit viel Beifall bestärkt wurden. Jens Mönig, einer der deutschen Experten, demonstrierte dann die kommende Scratch Version 1.4, an der er, als einziges deutsches Mitglied des MIT-Scratch Teams, intensiv mitprogrammiert hat. Scratch Day 2009 Bericht, Seite 3

4 Ein weiterer Höhepunkt war die anschließende Online-Konferenz mit dem MIT. In Bochum war es schon 15 Uhr, in Cambridge, Massachusetts aber erst 9 Uhr morgens, als Mitchel Resnick und John Malony Fragen aus dem Publikum beantworteten. Resnick ist Leiter der Lifelong Kindergarten Group am Media Laboratory des Massachusetts Institute of Technology und geistiger Vater von Scratch. Sein Lehrstuhl wird maßgeblich von Lego getragen, in dessen Roboter- Programmiersprache sichtbar ähnliche Ideen wie in Scratch einflossen. Maloney ist der Chef-Entwickler von Scratch. Prof. Mitchel Resnick Dr. John Maloney Vor seiner Tätigkeit für Resnick arbeitete er mit dem Computer-Pionier, Turing-Preisträger und einer der Väter der Objektorientierung Alan Kay am Kern von Squeak, dem freien Smalltalk, auf dem auch Scratch basiert. Seine bisherigen Arbeitgeber waren Firmen wie Walt Disney, Apple, Sun, und Xerox. Man konnte Mitch und John ansehen, dass es ihnen Spaß machte, den Großen weitere Auskunft über die kommende Version von Scratch zu geben, aber auch den Kleinen z. B. ihre Frage zu beantworten, ob sie denn Katzen besonders mögen, weil sie doch als Maskottchen die Scratch-Cat gewählt hatten. Auf ihr Keep on Scratching! hin wurden Mitch und John mit einem begeisterten Applaus aus Bochum verabschiedet. Die Ankündigung eines Programmierwettbewerbs, an dem jeder von Zuhause aus teilnehmen kann, schlug dann den Bogen zur eigenen Beschäftigung mit Scratch. Danach gab es Zeit zum Austausch, zum freien Spielen und Programmieren, bis der Bochumer Scratch Day gegen 16 Uhr zu Ende ging. Scratch Day 2009 Bericht, Seite 4

5 Scratch Expertentreffen am Vorabend Am Vorabend des Scratch Days konnten sich zehn aus ganz Deutschland angereiste Wissenschaftler, Lehrer und interessierte Hobbyisten zumeist Eltern mit IT-Berufen persönlich kennen lernen und ihre Erfahrungen in gemütlicher Runde austauschen, zu der Martin Wollenweber in den SatkomTower-Ruhr eingeladen hatte. Der IT-Unternehmer kam zu Scratch, um seinen drei Kindern das Programmieren beizubringen, so wie er es im Alter von 12 auf einem VC20 gelernt hatte. Nachdem er Scratch hierzu entdeckte, wurde aber mehr daraus und er entschied sich, seine Begeisterung für das spielerische Lernen mit Scratch auch an andere weiterzugeben. Er initiierte die Scratch Kurse an der MCS Juniorakademie und bemüht sich darum, deutschsprachige Nutzer von Scratch zum Erfahrungsaustausch, der Weiterentwicklung und Verbreitung von Scratch zusammenzubringen. Scratch Day Vorabend (v.l.n.r.): Dr. Ralf Romeike, Dieter Pfenning, Martin Wollenweber, Michael Richter, Dr. Rolf Becker, Christine Gräfe, Thilo Göricke, Jens Mönig, Guido von Saint George, Markus Schlager Scratch Day 2009 Bericht, Seite 5 Die informelle deutschsprachige Scratch Community umfasst mittlerweile ca. 40 Personen aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und Luxemburg, die sich an Schulen, Universitäten, in Freizeiteinrichtungen und im privaten Rahmen engagieren. Neben dem Einsatz von Scratch im Informatikunterricht, dient es deutschlandweit als Medium in verschiedensten Projekten, wie den Kinderunis in Wismar, die Thilo Göricke vorstellte, oder bei den interkulturellen come_in Computerclubs der Universität Siegen, welche die Integration von Kindern und Eltern mit Migrationshintergrund zum Ziel haben. In einem Forschungsprojekt des Bereiches Bioinformatik der FU Berlin soll gar die Motivation, die das Programmieren von Spielen mit Scratch bei Kindern hervorruft, genutzt werden, um naturwissenschaftliche Zusammenhänge zu verdeutlichen und damit Interesse an der Wissenschaft zu wecken, wie Christine Gräfe berichtete. Über Erfahrungen im konkreten Schulunterricht berichteten Ralf Romeike, Informatikdidaktiker in Potsdam, und Markus Schlager vom Landschulheim Marquartstein, einem bayerischen Gymnasium im Chiemgau, die Scratch im Informatikunterricht einsetzen und bereits einiges an Unterrichtsmaterial schufen. Guido von Saint George beschäftigt sich als Lehrer in Bottrop erst seit kurzem mit Scratch, plant jetzt aber aufgrund der positiven Erfahrungen seiner Kollegen sich hier stärker zu engagieren und die Scratch Idee auch in NRW zu verbreiten.

6 Dieter Pfennig ist IT-Unternehmer und Vater. Er beschäftigt sich mit dem Thema, den Webzugang für Kinder sicherer zu machen und mit der Idee ein NetTop für jeden Schüler voran zu bringen. Er bereitet zudem die Veröffentlichung eines Buchs vor, welches Eltern inspirieren soll, mit ihren Kindern gemeinsam Scratch zu lernen. Das sogenannte Scratch-Board, eine Sensorplatine für den USB-Port, welches das Basteln eigener Hardware zur Steuerung von Scratchprogrammen ermöglicht, ist leider sehr beschränkt und zudem in Deutschland schwer erhältlich. Hierzu stellte Rolf Becker, Physiker und Elektronikspezialist aus Karlsruhe, den Prototyp seines Kratz- Bretts mit vielfältigen Ein-und Ausgabeschnittstellen vor. Er kam über die Grundschule seiner Kinder zu Scratch, wo er und sein Frau Beate das Projekt wir sprechen fließend Computer initiierten und einen Sponsor für einen Klassensatz Laptops auftaten. Wie viele deutsche Scratcher fand auch Jens Mönig über das freie Smalltalk Squeak zu Scratch. Der Jurist aus Herrenberg hat eine Vergangenheit als Smalltalk Programmierer bei IBM und fand in seiner Beteiligung als Moderator auf der Scratch-Homepage und als Programmierer der Scratch-Entwicklungsumgebung, ein anspruchsvolles Hobby, das ihm nicht nur Spaß macht, sondern für das ihm auch die Scratch Community zu Dank verpflichtet ist, denn einige seiner Innovationen haben Scratch erheblich bereichert. Nachdem das MIT-Scratch Team auf Jens Mönigs starkes Engagement aufmerksam Jens Mönig geworden war, lud man ihn im Juni 2008 zur ersten Scratch-Konferenz ans MIT ein und bot ihm gar einen Nebenjob als Mitentwickler von Scratch an, den er mit seinem Hauptberuf gut vereinigen konnte. Alle Teilnehmer dieses zweiten Treffens der deutschen Scratch-Community sind der Meinung, dass Scratch als Werkzeug ein besonderes Potential besitzt, Kindern, Jugendlichen, aber auch Erwachsenen mit viel Spaß, Grundkonzepte der Programmierung zu vermitteln, und damit auch für die Informatik zu begeistern. Weitere Entwicklungen von Scratch Einer der Hauptkritikpunkte von Informatiklehrern ist, dass verschiedene wichtige Konzepte der Informatik nicht in Scratch implementiert sind, wie z. B. strukturierte Datentypen, Modularisierung oder Rekursion. Hierdurch stoßen insbesondere fortgeschrittene Schüler schnell an die Grenzen von Scratch. Das Entwicklerteam von Scratch hat allerdings viele dieser Konzepte bewusst außen vor gelassen, um einen intuitiven Zugang zu Scratch zu ermöglichen: Jedes Programm in der Online-Galerie soll durch Kinder downloadbar und nachvollziehbar sein. Polymorphe Listen wurden bereits in der letzten Version hinzugefügt. Die demnächst erscheinende Version 1.4 wird weitere interessante Neuerungen enthalten, verriet Jens Mönig: Hier gibt es u. a. eine Kommentarfunktion, Ein-Ausgabe-Möglichkeiten, sowie die Möglichkeit, Zeichenketten zu verwenden. Experimente und Ideen zur Umsetzung weiterer Konzepte werden in seinem Chirp-Blog ( ) dokumentiert, wo auch die Möglichkeit zum Ausprobieren nicht offizieller Scratch-Versionen gegeben wird. In seinem Projekt BYOB (Build Your Own Blocks) wird Scratch (inoffiziell) um die Möglichkeit erweitert, eigene Blöcke zu erzeugen und damit auch strukturiert zu programmieren und Rekursion zu ermöglichen. Scratch Day 2009 Bericht, Seite 6

7 Von besonderem Interesse für Informatiklehrer ist sicher auch das Projekt Elements, welches versucht herauszufinden, ob und wie das Design von Scratch nicht nur in Lernumgebungen sondern in der professionellen objektorientierten Softwareentwicklung eingesetzt werden kann. Elements ist ein experimentelles visuelles Smalltalk auf Basis von Squeak, das wie Scratch mit Blöcken arbeitet. Möglicherweise ergibt sich hier auch ein Ansatz, für einen weiterführenden Informatikunterricht nach einer Einführung mit Scratch. Großes Interesse bei den Scratch-Experten fand der Elements-Prototyp, bei dem ebenfalls rein graphisch programmiert wird. Zum Experimentieren und diskutieren der Projekte lädt Mönig herzlich ein. Die weitere Entwicklung von Scratch und der darauf basierenden Projekte kann jedenfalls mit Spannung weiter beobachtet werden. Ausblick: Deutsche Scratch-Konferenz 2010 In Planung ist es, 2010 im Rahmen des Ruhrgebietes-Kulturhauptstadtjahres eine große deutsche Scratch- Konferenz zu organisieren. Das MIT-Scratch-Team hat bereits Interesse an einer Teilnahme signalisiert. In seinem Grußwort an die Scratch-Day- Teilnehmer berichtete Resnick, dass bereits über Projekte auf der Scratch-Website veröffentlicht wurden. Er hoffe, dass noch mehr Lehrer Scratch auch in den Schulen nutzen und damit Kindern helfen, Ihre Kreativität auszudrücken, logisches Denken zu entwickeln und kollaborativ zu arbeiten. Den besten Grund, warum er Scratch mag, gab allerdings ein Teilnehmer des Scratch-Days selbst: Ich mag, dass man so viele tolle Sachen machen kann. Eigentlich schön, wenn Bildung so viel Spaß macht. Teilnehmer des MCS Juniorakademie Scratch-Kurses 2008 Dr. Ralf Romeike Universität Potsdam, Institut für Informatik A.-Bebel-Str Potsdam romeike[ät]cs.uni-potsdam[dot]de Martin Wollenweber mse Software GmbH Am Walzwerk 21, im SatkomRuhr Tower Hattingen martin.wollenweber[ät]mse-gruppe[dot]de Scratch Day 2009 Bericht, Seite 7