La programmazione visuale: primi passi nel mondo digitale

Quasi tutti usano Internet e molti vogliono contribuire a plasmarlo. La vita quotidiana porta con sé varie difficoltà che possono essere risolte con l’aiuto di applicazioni programmate e i rispettivi dispositivi finali. Ma gli ostacoli da superare non sono indifferenti. Un programma funzionante è costituito da una varietà di blocchi, ovvero un linguaggio di programmazione composto da molti “vocaboli”: variabili, costanti, cicli, condizioni, moduli, azioni, espressioni regolari. Ci sono, inoltre, vari collegamenti e integrazioni.

Lavorare con questi linguaggi di programmazione testuale richiede una solida conoscenza di base, una grande capacità di astrazione e una concentrazione costantemente elevata. L’apprendimento di un linguaggio di programmazione testuale può essere paragonato all’apprendimento di una lingua straniera. Per rimuovere queste barriere, a partire dagli anni ’60 sono stati introdotti gli ambienti di sviluppo visuale. I programmatori non utilizzano più codici di testo difficili da unire gli uni agli altri, ma elementi grafici.

Nella programmazione visuale, gli elementi del linguaggio di programmazione sono raffigurati graficamente come blocchi. Si parla quindi anche di programmazione grafica. Dall’aspetto e dall’iscrizione di questi blocchi si può già capire il ruolo che devono svolgere nel codice del programma. I pittogrammi servono per l’orientamento. Si evitano così strutture altamente complesse o astrazioni eccessive.

Le etichette dei singoli elementi e i relativi processi rappresentano espressioni o azioni umane come “Fai…”, “Di’…“, “Premi il bottone…” o “Aspetta che…”. Gli elementi del programma sono combinati mediante drag&drop. La compatibilità degli elementi grafici può essere riconosciuta già dalla loro forma, che deve combaciare. Ciò consente di compilare facilmente, cioè intuitivamente, sequenze senza dover conoscere un linguaggio di programmazione testuale.

Come per l’apprendimento di una lingua straniera, la programmazione manuale prevede, innanzitutto, la familiarizzazione con i “vocaboli” più importanti per “comunicare”. Ogni nuovo compito di programmazione richiede l’apprendimento di nuovi vocaboli. Il numero di vocaboli dei moderni linguaggi di programmazione testuale è cresciuto esponenzialmente nel corso degli anni al fine di tenere il passo con le esigenze moderne di Internet. Le sezioni di programmazione possono essere salvate in file separati e integrate nel processo di programmazione. Anche se questo facilita la programmazione testuale, richiede comunque una panoramica completa, un codice ben commentato e una documentazione dettagliata.

La programmazione visuale elimina le barriere tecniche alla programmazione. Così, anche i bambini possono cimentarsi in modo ludico nella programmazione. I programmatori possono concentrarsi completamente sui processi logici nel loro programma senza distrazioni. Ciò si traduce in risultati rapidamente applicabili che stimolano a creare altri progetti, anche più grandi.

Il volume di apprendimento è ridotto: in linea di principio, un’idea può essere “scritta” immediatamente come programma. Simboli illustrativi facilitano la comprensione. Poiché non presenta alcuna sintassi, non possono verificarsi errori di digitazione. Questo aiuta i programmatori a comprendere il concetto di base di un linguaggio di programmazione.

I linguaggi di programmazione visuale rendono possibile la programmazione esplorativa: basta iniziare e costruire un programma passo dopo passo ancora prima che la soluzione esatta sia stata ideata. I passaggi esistenti del programma possono essere ripetutamente testati per verificarne la funzionalità. I programmatori lavorano principalmente con soluzioni basate su browser che funzionano indipendentemente dal sistema operativo del computer. I risultati possono essere esportati in altri linguaggi di programmazione testuale.

Parte della programmazione grafica è legata a specifiche aree di applicazione o a specifici sistemi, hardware o terminali. In genere, non è possibile creare singoli elementi o aggiungere commenti per altri partecipanti al progetto. Ciò rende la visione d’insieme più difficile quando i programmi sono leggermente più complessi. Inoltre, i progetti programmati visualmente possono essere ridimensionati solo in minima parte, il che ne complica l’adattamento a progetti di grandi dimensioni o in rapida crescita. Il vantaggio della programmazione esplorativa può trasformarsi rapidamente in svantaggio, in termini di codice non strutturato, nel caso di progetti più grandi. Programmi di questo tipo sono difficili da mantenere ed espandere.

Di seguito vi presentiamo una piccola selezione dell’ampia varietà di linguaggi di programmazione visuale esistenti:

Blockly è una cosiddetta libreria con un editor di programmazione visuale che viene aggiunto alle applicazioni Android, iOS e Web. Anche Blockly utilizza blocchi grafici dentati. Gli algoritmi programmati possono essere esportati, ad esempio, come codice JavaScript o Python.

NEPO è basato su Scratch e utilizza la libreria Blockly disponibile gratuitamente, ma è stato integrato con le proprie funzionalità. Uno dei vantaggi di NEPO sono le interfacce aperte, che possono controllare anche altri sistemi hardware o robot.

Grape è un ambiente di sviluppo grafico che permette anche ai principianti di programmare microcontrollori con semplici passaggi.

App Inventor proviene originariamente da Google. L’interfaccia grafica utilizzata consente di programmare applicazioni per telefoni cellulari Android con blocchi grafici.

Ardublock è un linguaggio di programmazione grafica specificamente progettato per la programmazione del microcontrollore Arduino senza input testuale.

Pure Data è un linguaggio di programmazione visuale orientato al flusso di dati ed è anche un ambiente di sviluppo. Pure Data produce software multimediali interattivi, ad esempio per sintetizzatori.

Lego Mindstorms include una serie di prodotti del produttore di giocattoli Lego il cui nucleo è un mattone Lego programmabile. Consente di costruire e programmare robot e altri sistemi interattivi con motori elettrici interni, sensori e parti della tecnologia Lego.