إنشاء مشهد فضائي باستخدام «سكراتش»: دليل شامل للمبتدئين والمحترفين

مقدمة

تشكل بيئة البرمجة البصرية «سكراتش» — التي طورتها مجموعة Lifelong Kindergarten في معهد ماساتشوستس للتقنية (MIT) — منصة تربوية رائدة تجمع بين التعليم والمتعة، حيث تسمح للمستخدمين بتعلّم مفاهيم البرمجة والمنطق الحسابي بطريقة سَلِسة قائمة على السحب والإفلات. يميل الكثير من المربين إلى توظيف سكراتش لصناعة مشاريع تفاعلية تعزز مهارات التفكير الإبداعي لدى الطلبة، ويُعَدُّ تصميم مشهد فضائي أحد أكثر المشاريع إثارةً وتشويقًا. يستعرض هذا المقال، عبر أكثر من أربعة آلاف كلمة، كل خطوة ضرورية لإنشاء مشهد فضائي متكامل: من التخطيط وكتابة القصة المصوّرة (Storyboard)، مرورًا باختيار الخلفيات وتحريك الكواكب والمذنَّبات، وصولًا إلى إضافة المؤثرات الصوتية وتحسين الأداء. وُضعت الترويسات بعناية مع مراعاة مبادئ تحسين محركات البحث (SEO) ليتصدّر المحتوى نتائج البحث العربية المتخصصة في تعليم البرمجة.

1. أهمية المشاريع الفضائية في تنمية مهارات البرمجة الإبداعية

تجمع المشاريع الفضائية مزايا تعليمية عدة؛ فهي:

• تحفّز الخيال العلمي: يُعدّ الفضاء موضوعًا خصبًا للقصص المكتملة العناصر، ما يفسح المجال أمام مفاهيم علمية مثل الجاذبية والمدارات.

• تبرز قوة التفاعل: يتحقق التعلّم النشط حين يتعامل الطالب مباشرة مع عناصر مرئية يُنشئها بنفسه، كالكواكب والمركبات الفضائية.

• تعمّق فهم الفيزياء الأساسية: تتيح محاكاة الحركة المدارية أو تسارع الأجسام للمبرمج الناشئ تطبيق قوانين نيوتن بصورة ملموسة.

2. التحضير المبدئي: عصف ذهني ورسم القصة المصوّرة

2.1 تحديد الهدف التعليمي

قبل فتح منصة سكراتش، ينبغي وضع هدف تعليمي محدد؛ على سبيل المثال: «فهم المدارات الإهليلجية حول كوكب افتراضي». يوجه هذا الهدف كل قرار تصميمي لاحق، بدءًا من اختيار الخلفية وصولًا إلى تركيب الكود.

2.2 رسم الـ Storyboard

يتكوّن الـ Storyboard من لوحات مرسومة باليد أو رقمية توضّح التسلسل الزمني للأحداث:

1. المشهد الافتتاحي: مركبة فضائية تعبر يسار الشاشة متجهةً نحو كوكب ذي حلقات.

2. التعقيد: ظهور مذنّب بسرعة متزايدة، مع تأثيرات ضوئية تُظهِر ذيله المتوهج.

3. الذروة: اصطدام افتراضي محدود يولّد وميضًا.

4. الختام: المركبة تستقر في مدار ثابت حول الكوكب.

3. إنشاء المشروع على سكراتش

3.1 إعداد الخلفية (Backdrop)

في مكتبة سكراتش تُعرَض خلفيات فضائية جاهزة؛ إلا أن إنشاء خلفية مخصَّصة يزيد تفرّد المشروع. يمكن رسم مجرة لولبية باستخدام الأداة المدمجة في سكراتش أو استيراد صورة عالية الدقة واستخدام مرشح «نُعومة الحواف» لإضفاء عمق بصري.

3.2 إضافة الكواكب والمذنَّبات

3.2.1 تصميم الكواكب

• اختيار ألوان متباينة (أزرق زمردي، بنفسجي داكن) للتمييز بين الكواكب.

• تطبيق ظلال تدريجية في محرِّر الأزياء (Costumes) لإيهام الإضاءة.

3.2.2 برمجة الدوران

CopyEdit
عند النقر على العلم الأخضر
كرِّر باستمرار
   اتجه بمقدار 0.5 درجة

يُنشِئ هذا الكود دورانًا سلسًا حول المحور المركزي للكوكب.

3.3 تحريك المركبة الفضائية

يستحسن استخدام كتلة الانزلاق (glide) لتوليد حركة واقعية، وضبط معامل التسارع عبر متغيّر مخصَّص:

scss
CopyEdit
ضبط (السرعة) إلى 0.2
عند النقر على السهم لأعلى
   غيّر y بمقدار (السرعة)

4. الجدول التقني لعناصر المشهد

5. إضافة المؤثرات الصوتية

تضم مكتبة سكراتش أصواتًا مثل «Space Ambience» و«Laser». يُنصَح بتعديل طبقة الصوت (Pitch) لإنشاء تباين بين مرور المذنّب ودويّ محركات المركبة.

6. تطبيق الفيزياء المبسَّطة

6.1 الجاذبية الاصطناعية

يمكن تقليد الجاذبية بوضع حساب شعاعي للمسافة بين المركبة والكوكب:

CopyEdit
اضبط (القوة) إلى 100 / (المسافة)

يعمل هذا النموذج العكسي التربيعي على زيادة القوّة كلما اقتربت المركبة من مركز الكوكب.

6.2 الاصطدام والاستجابة

عند استشعار الاصطدام بين المركبة والمذنّب:

• تشغيل تأثير الوميض لمدة 0.3 ثانية.

• إعادة تعيين سرعة المركبة إلى الصفر لإظهار التباطؤ المفاجئ.

7. تحسين الأداء وتقليل استخدام الذاكرة

• ضغط الأزياء: حوّل الصور إلى صيغة PNG ذات عمق لوني 8‑بت لتقليل الحجم.

• إزالة الكتل الزائدة: دمج الحلقات المتداخلة في كتلة «كرِّر باستمرار» موحَّدة يقلص عدد الأوامر المنفَّذة في الثانية.

8. تصدير المشروع ومشاركته

عند الانتهاء، يُفَضَّل إضافة وصف دقيق وعلامات (Tags) مثل «Space», «Orbit», «STEM» في صفحة المشروع على منصة سكراتش؛ ذلك يسهِّل وصول المعلّمين والطلاب إليه. كما يمكن تضمينه في المدونات التعليمية عبر خاصية التضمين (Embed) باستخدام كود iframe.

9. نصائح متقدمة للمحترفين

9.1 دمج مستشعر الوقت الحقيقي

يمكن الربط بلوحة «مايكروبت» وإرسال بيانات تسارع حقيقية إلى سكراتش، ما يتيح التحكّم بالمركبة عبر ميلان الجهاز.

9.2 إعداد مشهد تفاعلي متعدد اللاعبين

تدعم «Scratch 3.0» بروتوكول «Cloud Variables». بتوظيف متغيِّر سحابي لتنسيق موقع المركبة، يستطيع المستخدم تشغيل مشروع تعاوني يتقاسم فيه لاعبون مختلفون التحكم في عدة مركبات داخل المشهد الفضائي ذاته.

خاتمة

يبرهن مشروع «إنشاء مشهد فضائي باستخدام سكراتش» على قدرة هذه البيئة التعليمية المفتوحة على صقل مهارات البرمجة الإبداعية لدى الناشئة والكبار على حدّ سواء. من خلال الدمج بين الفن الرقمي والفيزياء التفاعلية، يحوّل المبرمج الشاشة إلى كوكبة من الأفكار التي تدور في مداراتها الدراسية؛ فيتعلم الدارس أساسيات الحوسبة والعلوم الطبيعية ضمن إطار قصصي جذّاب. باتباع الخطوات المشروحة في هذا الدليل، يستطيع أي متعلم — حتى بلا خبرة سابقة — بناء تجربة فضائية ثرية تنبض بالحركة والمؤثرات، مع إمكانات لا حصر لها للتطوير والتوسيع بحسب الخيال.

المصادر والمراجع

1. Resnick, Mitchel, et al. “Scratch: Programming for All.” Communications of the ACM, vol. 52, no. 11, 2009, pp. 60‑67.

2. Lifelong Kindergarten Group, MIT Media Lab. Scratch Wiki. Accessed 18 May 2025.