วิธีสอนลูก ๆ ของคุณให้เขียนโค้ดด้วย Raspberry Pi

การสอนเด็กๆ ให้เขียนโค้ดตั้งแต่อายุยังน้อยช่วยให้พวกเขาประสบความสำเร็จในโลกเทคโนโลยีปัจจุบันโดยการพัฒนาทักษะในการคิดอย่างมีวิจารณญาณ ความคิดสร้างสรรค์ และการแก้ปัญหา

Raspberry Pi นำเสนอโอกาสพิเศษสำหรับการส่งเสริมความรู้ด้านคอมพิวเตอร์ในหมู่เยาวชนโดยอาศัยความสามารถในการจ่ายและความเป็นมิตรต่อผู้ใช้ ความสามารถที่หลากหลายของโปรแกรมนี้ขยายครอบคลุมขอบเขตต่างๆ เช่น หุ่นยนต์ การศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์ และระบบอัตโนมัติในครัวเรือน ทำให้เป็นแพลตฟอร์มที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็ก ๆ ในการพัฒนาทักษะการเขียนโค้ด

เริ่มต้นใช้งาน Raspberry Pi

เครดิตรูปภาพ: raspberrypi.com

มูลนิธิ Raspberry Pi มีเป้าหมายเพื่อทำให้การเข้าถึงคอมพิวเตอร์และความคิดสร้างสรรค์ดิจิทัลเป็นประชาธิปไตยโดยการพัฒนาคอมพิวเตอร์ Raspberry Pi ราคาไม่แพงและแพร่หลาย มีการเปิดตัวรุ่นและรุ่นต่างๆ มากมายนับตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรกในปี 2012

หากการซื้อ Raspberry Pi เป็นสิ่งที่ไม่คุ้นเคย ก็คุ้มค่าที่จะทราบว่าราคาอาจเริ่มต้นที่มูลค่าเล็กน้อยประมาณ $XXX สำหรับผู้ที่กำลังมองหารุ่นที่ล้ำหน้าที่สุดในซีรีส์ Raspberry Pi ตัวเลือกที่แนะนำเป็นอย่างยิ่งคือ Raspberry Pi 4 ที่ได้รับการยกย่อง ซึ่งได้รับการยกย่องจากความสามารถด้านประสิทธิภาพที่โดดเด่น อย่างไรก็ตาม หากความสนใจของคุณสอดคล้องกับความสะดวกสบายมากกว่าสิ่งอื่นใด ก็ยังมีอีกทางเลือกหนึ่งที่เรียกว่า Raspberry Pi 400 ซึ่งนำเสนอในรูปแบบกะทัดรัดในขณะที่ยังคงฟังก์ชันการทำงานที่เทียบเคียงได้กับ Raspberry Pi 4

แพ็คเกจเดสก์ท็อป Raspberry Pi 4 ที่สมบูรณ์มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงที่จำเป็นมากมาย เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ เคส อะแดปเตอร์จ่ายไฟ และการ์ด microSD ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องจัดหาเฉพาะจอภาพ HDMI ที่รองรับเพื่อการฉายภาพหน้าจอ

Raspberry Pi Official Kit ประกอบด้วยการ์ด microSD ที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าซึ่งมีระบบปฏิบัติการ Raspberry Pi (Raspbian) ซึ่งเป็นเวอร์ชัน Linux แบบกำหนดเองที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์ Raspberry Pi โดยเฉพาะ สำหรับผู้ที่ชื่นชอบระบบปฏิบัติการทางเลือกหรือต้องการคำแนะนำเพิ่มเติม เราได้จัดเตรียมบทช่วยสอนทีละขั้นตอนเกี่ยวกับการติดตั้งระบบปฏิบัติการต่างๆ ลงในอุปกรณ์ Raspberry Pi

บุตรหลานของคุณสามารถเริ่มต้นการเขียนโค้ดได้ทันทีที่การตั้งค่าเริ่มต้นเสร็จสมบูรณ์ จุดเริ่มต้นที่ดีคือที่เว็บไซต์ โครงการของมูลนิธิ Raspberry Pi

การเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมที่เหมาะกับเด็ก

เครดิตรูปภาพ: ห้องสมุด Blue Mountains/Flickr

การเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมที่เข้าถึงได้ถือเป็นสิ่งสำคัญเมื่อพยายามปลูกฝังความกระตือรือร้นและความสนใจในวิทยาการคอมพิวเตอร์ในหมู่เยาวชน ตัวเลือกยอดนิยม ได้แก่ Scratch, Python และ Ruby ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเนื่องจากใช้งานง่ายและมีลักษณะโต้ตอบได้

เกา

Scratch เป็นแพลตฟอร์มการเขียนโปรแกรมที่ครอบคลุมซึ่งใช้อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกโดยอิงจากบล็อกที่เชื่อมต่อกัน ภาษาที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับบุคคลรุ่นเยาว์ที่เรียนรู้แนวคิดด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ การออกแบบที่เน้นการมองเห็นของ Scratch ช่วยให้มั่นใจในการเข้าถึงและความเข้าใจที่ง่ายดาย นอกจากนี้ หลักการพื้นฐานที่สอนผ่าน Scratch ยังสามารถถ่ายโอนไปยังภาษาการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น Python และ Java ได้

เว็บไซต์ Scratch มีบทช่วยสอนมากมายสำหรับสอนวิธีใช้ภาษาโดยเฉพาะ นอกจากนี้ยังสามารถรีมิกซ์โปรเจ็กต์ที่ผู้ใช้สร้างขึ้นบนเว็บไซต์ได้อีกด้วย

นอกเหนือจากการเรียนรู้ทักษะการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ผ่าน Scratch แล้ว ยังเปิดโอกาสให้ผู้เรียนรุ่นเยาว์ได้เจาะลึกในสาขาสร้างสรรค์ต่างๆ นอกเหนือจากการเขียนโค้ด รวมถึงวิจิตรศิลป์และดนตรี

หลาม

Python มีไวยากรณ์ที่ตรงไปตรงมาและเข้าใจง่ายซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับโปรแกรมเมอร์มือใหม่ แน่นอนว่าความแพร่หลายบนแพลตฟอร์ม Raspberry Pi ทำให้เป็นหนึ่งในภาษาที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่นักพัฒนามือใหม่ จึงมีสื่อการเรียนการสอนและช่องทางการสนับสนุนมากมายเพื่ออำนวยความสะดวกในการเข้าสู่ขอบเขตของการเขียนโปรแกรมด้วย Python

Python นำเสนอการบูรณาการอย่างราบรื่นกับไลบรารีต่างๆ ที่มีอยู่แล้ว ซึ่งสามารถรวมเข้ากับแอปพลิเคชันที่ปรับแต่งได้อย่างง่ายดาย ข้อดีที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของภาษาการเขียนโปรแกรมนี้คือความสามารถในการโต้ตอบกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อผ่านส่วนหัว General Purpose Input/Output (GPIO) ของ Raspberry Pi ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยความสามารถนี้ ผู้ใช้จะมีอำนาจในการออกแบบโครงการที่ซับซ้อนและเป็นนวัตกรรมมากขึ้น โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการพัฒนาหรือการลงทุนด้านเวลาอย่างกว้างขวาง

รูบี้

Ruby ได้รับการพัฒนาโดย Yukihiro “Matz” Matsumoto ในช่วงทศวรรษ 1990 ในญี่ปุ่น และเป็นที่รู้จักในฐานะภาษาโปรแกรมที่หลากหลายและใช้งานง่าย ภาษาสคริปต์แบบไดนามิกนี้มีความคล้ายคลึงกันหลายประการกับ Python และได้รับการยกย่องในเรื่องความเรียบง่าย ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นที่เพิ่งเริ่มต้นในโลกแห่งการเขียนโปรแกรม

ไวยากรณ์ของ Ruby มีความคล้ายคลึงกันกับ Python โดยมีจุดเด่นคือความเรียบง่ายและอ่านง่าย ในขณะที่ยังคงไว้ซึ่งความหมายในระดับสูง ต่างจาก Python ซึ่งอาศัยการเยื้องอย่างมากสำหรับการแยกบล็อคโค้ด Ruby ใช้เครื่องหมายปีกกาเพื่อจุดประสงค์นี้ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้ Ruby แตกต่างจากภาษาอื่นคือการมุ่งเน้นไปที่การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ ทำให้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักพัฒนาที่จัดลำดับความสำคัญของกระบวนทัศน์ OOP แม้ว่าจะลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ Ruby ยังคงเป็นภาษาที่นักพัฒนาและโปรแกรมเมอร์ชื่นชอบเนื่องจากมีความสามารถรอบด้านและฟีเจอร์อันทรงพลัง

นอกเหนือจากภาษาการเขียนโปรแกรมที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีทางเลือกอื่นๆ อีกมากมายที่สามารถนำมาใช้ในการสอนลูกหลานในศิลปะการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้ ซึ่งรวมถึง Lua, JavaScript, Swift และ Java ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเยาวชนที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้น

โครงการภาคปฏิบัติและความท้าทาย

เครดิตรูปภาพ: Arno Mikkor/Wikimedia Commons

เพื่อเสริมสร้างความสามารถในการเขียนโค้ด เด็กๆ จะต้องมีส่วนร่วมในความพยายามเชิงปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการใช้ Raspberry Pi ผ่านโปรเจ็กต์ที่ลงมือปฏิบัติจริงและกิจกรรมการแก้ปัญหา ข้อเสนอแนะบางประการ ได้แก่:

สร้างเกมง่ายๆ

การสร้างคอนโซลเกมย้อนยุคด้วย Raspberry Pi ถือเป็นข้อเสนอที่น่าสนใจสำหรับคนหนุ่มสาวจำนวนมาก เนื่องจากเป็นการเปิดโอกาสให้พวกเขาสำรวจด้านความคิดสร้างสรรค์ของตนโดยไม่ต้องเจาะลึกงานการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ความสามารถที่หลากหลายของ Raspberry Pi เพื่อตั้งค่าระบบเกมขั้นพื้นฐาน ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้เพลิดเพลินกับเกมคลาสสิกจากอดีตได้ เมื่อพวกเขาคุ้นเคยกับโปรเจ็กต์เริ่มแรกนี้แล้ว พวกเขาอาจดำเนินการตามความพยายามที่ท้าทายมากขึ้น เช่น ที่มีอยู่ในการรวบรวมโครงการริเริ่มการเล่นเกม Raspberry Pi ที่ดีที่สุดของเรา

สร้างรถ RC

นี่อาจเป็นโครงการที่ดีหากลูกของคุณมีรถ RC อยู่แล้ว เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อแบบ Hotwire เพื่อให้ควบคุมจาก Raspberry Pi แทนที่จะเป็นรีโมทที่มาพร้อมกับมัน กระบวนการนี้อธิบายไว้ใน คู่มือคำแนะนำ ที่ใช้รถควบคุมระยะไกล Traxxas และเสาอากาศ USB Wi-Fi ระยะไกล

หากคุณไม่อยากผ่านกระบวนการแฮ็กรถ RC ที่ตึงเครียดแต่ก็คุ้มค่า คุณสามารถซื้อชุดอุปกรณ์ติดรถยนต์ Raspberry Pi RC เช่น PiCar-V จาก Sunfounder ที่มาพร้อมกับฟังก์ชันการเขียนโปรแกรมในกล่องอยู่แล้ว

กล้องรักษาความปลอดภัยพร้อมระบบตรวจจับความเคลื่อนไหว

หากบุตรหลานของคุณมีความกระตือรือร้นในการรักษาความปลอดภัยภายในบ้านและเทคโนโลยีการตรวจสอบ การสำรวจการติดตั้งกล้องรักษาความปลอดภัยที่กระตุ้นการเคลื่อนไหวอาจเป็นงานอดิเรกที่น่าดึงดูดสำหรับพวกเขา

ด้วยการใช้ Raspberry Pi และโมดูลกล้อง เด็กๆ สามารถสร้างระบบเฝ้าระวังที่สามารถบันทึกทั้งภาพนิ่งและวิดีโอ รวมถึงตรวจจับการเคลื่อนไหวได้ ด้วยการเขียนโปรแกรม Raspberry Pi ด้วย Python ผู้ใช้อาจกำหนดค่าอุปกรณ์ให้บันทึกการเคลื่อนไหวที่ตรวจพบโดยอัตโนมัติ และจัดเก็บไว้ในไดรฟ์ USB หรือแพลตฟอร์มจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ออนไลน์

การผสมผสานการจัดเรียง CCTV แบบหลายแง่มุมโดยใช้ Raspberry Pi และ MotionEyeOS ถือเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเยี่ยม ดังที่เห็นได้จากบทช่วยสอนที่ครอบคลุมของเราซึ่งอธิบายกระบวนการโดยละเอียด

เข้าร่วมชุมชนและชมรมการเขียนโค้ด

นอกเหนือจากการเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมและการทำโปรเจ็กต์ให้เสร็จสิ้นแล้ว การมีส่วนร่วมในชมรมการเขียนโค้ดยังช่วยให้เด็กๆ ได้เรียนรู้ความสามารถที่สำคัญ เช่น การทำงานเป็นทีมและการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างบุคคลได้อย่างรวดเร็ว

การสนับสนุนให้ลูกหลานมีส่วนร่วมในชุมชนการเขียนโค้ดหรือฟอรัมออนไลน์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการรักษาแรงจูงใจในขณะเดียวกันก็ส่งเสริมความสนิทสนมกันในหมู่บุคคลที่มีความคิดเหมือนกัน สภาพแวดล้อมดังกล่าวมักจะให้โอกาสในการทำงานร่วมกัน เช่นเดียวกับการเข้าถึงผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ซึ่งยินดีแบ่งปันความเชี่ยวชาญของตนกับมือใหม่ นอกจากนี้ กลุ่มเหล่านี้มักทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจและการสนับสนุน ช่วยให้ผู้เริ่มต้นฝึกฝนความสามารถในการเขียนโปรแกรมของตน

คุณอาจพิจารณาสำรวจ Code Clubs หรือ CoderDojos ในพื้นที่ที่ได้รับการสนับสนุนจาก Raspberry Pi Foundation แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้ใช้เทคโนโลยี Raspberry Pi เพียงอย่างเดียวก็ตาม

ช่วยให้ลูก ๆ ของคุณเรียนรู้การเขียนโค้ดโดยใช้ Raspberry Pi

วัตถุประสงค์หลักเบื้องหลังการพัฒนา Raspberry Pi คือการทำให้คอมพิวเตอร์เข้าถึงได้กว้างขึ้นโดยการลดค่าใช้จ่าย ดังนั้นจึงเป็นการส่งเสริมความสนใจในการเขียนโปรแกรมในหมู่คนอายุน้อย สำหรับผู้ที่ต้องการถ่ายทอดความสามารถทางศิลปะและสัญชาตญาณผ่านการเขียนโค้ด Raspberry Pi นำเสนอตัวเองว่าเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าสำหรับการบ่มเพาะแรงบันดาลใจดังกล่าว

คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยวนำเสนอแนวทางที่ดีเยี่ยมในการแนะนำให้เด็กๆ รู้จักกับขอบเขตของการเขียนโปรแกรมผ่านการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรดิจิทัล การรวมตัวในท้องถิ่น และการปฏิบัติงาน