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Class 6
Computer Science
अध्याय 7: स्क्रैच के साथ कोडिंग का परिचय (Introduction to Coding with Scratch)

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BSEB • कक्षा 6 • Computer Science • अध्याय 7

अनुमानित समय: 45 Mins

प्रगति: अध्ययनरत

स्क्रैच के साथ कोडिंग का परिचय (Introduction to Coding with Scratch)

बिहार विद्यालय परीक्षा समिति (BSEB) एवं राज्य शिक्षा शोध एवं प्रशिक्षण परिषद (SCERT) बिहार के कक्षा 6 कंप्यूटर विज्ञान के अद्यतन पाठ्यक्रम के अनुसार, यह अध्याय विद्यार्थियों में प्राथमिक स्तर से ही 'कंप्यूटेशनल सोच' (Computational Thinking), तार्किक विश्लेषण, और समस्या-समाधान क्षमता का विकास करने के उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया है। यह अध्याय रटने की विद्या के स्थान पर 'करके सीखने' (Learning by Doing) और सृजनात्मकता पर आधारित है। इस संपूर्ण अध्याय को सात सुव्यवस्थित इकाइयों में विभाजित किया गया है: अध्याय की प्रथम इकाई 'स्क्रैच 3.0 वातावरण एवं विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग प्रतिमान' से प्रारंभ होती है। इसमें छात्र समझते हैं कि ब्लॉक-आधारित प्रोग्रामिंग क्या है और यह पारंपरिक टेक्स्ट कोडिंग (जैसे C, Java, Python) से कैसे भिन्न है। स्क्रैच में सिंटैक्स त्रुटियों (Typing Syntax Errors) का कोई भय नहीं होता क्योंकि असंगत ब्लॉक्स आपस में चुंबक की तरह जुड़ते ही नहीं हैं। विद्यार्थी स्क्रैच इंटरफ़ेस के पाँच प्रमुख कार्यक्षेत्रों—मेनू बार, ब्लॉक पैलेट (9 रंगीन श्रेणियां), कोडिंग स्क्रिप्ट क्षेत्र, मंच (The Stage), और स्प्राइट एवं पृष्ठभूमि पेन (Sprite & Backdrop Pane)—की आंतरिक संरचना और कार्यों को विस्तार से समझते हैं। साथ ही प्रोजेक्ट को चलाने वाली 'हरी झंडी' (Green Flag - Start) और रोकने वाले 'लाल स्टॉप बटन' (Stop Sign) का कार्य सीखते हैं। द्वितीय इकाई 'कार्तीय निर्देशांक मंच (The Stage) एवं गति यांत्रिकी' पर केंद्रित है। स्क्रैच का मंच एक सपाट कैनवास है जिस पर सभी स्प्राइट्स अपनी गतिविधियां प्रदर्शित करते हैं। यह मंच गणित की 'कार्तीय निर्देशांक प्रणाली' (Cartesian Coordinate System) पर कार्य करता है। मंच का कुल आकार 480 पिक्सेल चौड़ा (Width) और 360 पिक्सेल ऊँचा (Height) होता है। मंच का बिल्कुल मध्य बिंदु मूल बिंदु (Origin) कहलाता है जिसके निर्देशांक x = 0 और y = 0 होते हैं। क्षैतिज अक्ष (X-axis) -240 (बाएँ) से +240 (दाएँ) तक फैला है, और लंबवत अक्ष (Y-axis) -180 (नीचे) से +180 (ऊपर) तक फैला है। विद्यार्थी चारों चतुर्थांशों (Quadrants) के चिन्हों (+x,+y, -x,+y, -x,-y, +x,-y) तथा 4 मानक दिशा कोणों (90 अंश दायाँ, -90 अंश बायाँ, 0 अंश ऊपर, 180 अंश नीचे) को समझकर स्प्राइट को मंच पर मनचाहे स्थान पर ले जाना (glide, go to x:y, move steps) सीखते हैं। तृतीय इकाई 'स्प्राइट हेरफेर, पोशाकें (Costumes) एवं एनिमेशन सिद्धांत' का व्यावहारिक विश्लेषण प्रस्तुत करती है। स्क्रैच में मंच पर अभिनय करने वाले किसी भी पात्र, जानवर, गेंद या वस्तु को 'स्प्राइट' (Sprite) कहा जाता है (डिफ़ॉल्ट स्प्राइट सुनहरी स्क्रैच बिल्ली होती है)। विद्यार्थी सीखते हैं कि नया स्प्राइट कैसे जोड़ें (लाइब्रेरी से चुनना, पेंट ब्रश से स्वयं बनाना, या कंप्यूटर से अपलोड करना)। इसके पश्चात एनिमेशन का रहस्य उजागर किया जाता है: जब किसी स्प्राइट की भिन्न-भिन्न मुद्राओं वाली 'पोशाकों' (Costumes) को एक लूप के भीतर तेज़ी से बदला जाता है (Next Costume ब्लॉक द्वारा), तो स्थिर चित्र चलते हुए प्रतीत होते हैं। साथ ही साउंड ब्लॉक्स द्वारा म्याऊं (Meow) की आवाज़ या ड्रम की थाप जोड़कर प्रोजेक्ट को जीवंत बनाया जाता है। चतुर्थ इकाई 'ब्लॉक वर्गीकरण एवं ज्यामितीय आकृतियों का निर्माण' सिखाती है। स्क्रैच के सभी ब्लॉक्स अपनी कार्यप्रणाली के अनुसार 6 विशेष आकृतियों में ढाले गए हैं: हैट ब्लॉक्स (Hat Blocks - गोल टोपी वाले जो हमेशा स्क्रिप्ट शुरू करते हैं), स्टैक ब्लॉक्स (Stack Blocks - आयताकार मुख्य क्रिया ब्लॉक्स), रिपोर्टर ब्लॉक्स (Reporter Blocks - अंडाकार संख्यात्मक मान), बूलियन ब्लॉक्स (Boolean Blocks - षट्कोणीय सत्य/असत्य शर्त ब्लॉक्स), सी-ब्लॉक्स (C-Blocks - लूप और शर्त को घेरने वाले), और कैप ब्लॉक्स (Cap Blocks - नीचे सपाट जो स्क्रिप्ट समाप्त करते हैं)। विद्यार्थी पेन एक्सटेंशन (Pen Tool) के माध्यम से स्प्राइट द्वारा मंच पर रेखाएँ खींचना, समबाहु त्रिभुज (3 बार 120 अंश मोड़), वर्ग (4 बार 90 अंश मोड़), और वृत्त (360 बार 1 कदम व 1 अंश) बनाना सीखते हैं। पंचम इकाई 'कंप्यूटेशनल लॉजिक की त्रयी: अनुक्रम, चयन एवं पुनरावृत्ति' का गहन तार्किक प्रशिक्षण देती है। दुनिया का कोई भी जटिल सॉफ्टवेयर इन्हीं तीन बुनियादी स्तंभों पर टिका है: 1. अनुक्रम (Sequence - कोड का ऊपर से नीचे एक-एक करके चलना), 2. चयन या निर्णय (Selection - 'यदि-तो' अर्थात् if-then और if-then-else शर्तें), और 3. पुनरावृत्ति या लूप्स (Iteration - कार्यों को बार-बार दोहराना जैसे repeat 10, forever, repeat until)। विद्यार्थी समझते हैं कि अनंत लूप (Forever Loop) गेम को तब तक चालू रखता है जब तक स्टॉप बटन न दबाया जाए। षष्ठ इकाई 'इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग, संवेदीकरण (Sensing) एवं संदेश प्रसारण (Broadcasting)' का अनावरण करती है। स्क्रैच एक 'इवेंट-ड्रिवन' भाषा है जहाँ कोड किसी घटना (जैसे हरी झंडी पर क्लिक, कीबोर्ड की तीर कुंजी दबाना, या स्प्राइट पर माउस छूना) के होने पर ही सक्रिय होता है। सेंसिंग ब्लॉक्स स्प्राइट को अपनी दुनिया को 'महसूस' करने की शक्ति देते हैं (जैसे क्या वह दीवार को छू रहा है? माउस की स्थिति क्या है?)। इसके अतिरिक्त 'मैसेज ब्रॉडकास्टिंग' (Broadcast Message) द्वारा दो या दो से अधिक स्प्राइट्स आपस में गुप्त संचार करते हैं; जैसे जब बिल्ली चूहे को छूती है, तो वह 'Game Over' का संदेश प्रसारित करती है और मंच तुरंत पृष्ठभूमि बदलकर खेल समाप्त कर देता है। सप्तम इकाई 'चर (Variables), गेम निर्माण एवं व्यवस्थित डीबगिंग' पर केंद्रित है। चर (Variables) कंप्यूटर मेमोरी का वह नामांकित बक्सा है जो बदलते हुए मानों जैसे स्कोर (Score), खिलाड़ी का जीवन (Lives), या समय (Timer) को सहेज कर रखता है। अंत में, विद्यार्थियों को वास्तविक प्रोग्रामरों की तरह 'डीबगिंग' (बग या गलतियों को खोजना और सुधारना) का 4-चरणीय वैज्ञानिक चक्र सिखाया जाता है।

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क्या आपने कभी सोचा है?

क्या आपने कभी मोबाइल या कंप्यूटर पर वीडियो गेम खेलते हुए या कोई एनिमेटेड कार्टून फिल्म देखते हुए यह सोचा है कि स्क्रीन पर मौजूद पात्र (जैसे दौड़ती हुई बिल्ली, उड़ता हुआ पंछी या उछलती हुई गेंद) हमारी उंगलियों के इशारे पर कैसे नाचते हैं? क्या उन्हें किसी जादू से चलाया जाता है या फिर इसके पीछे कोई गुप्त विज्ञान छिपा है? वास्तव में, कंप्यूटर स्वयं अपने आप कुछ भी नहीं सोच सकता; उसे स्क्रीन पर एक कदम भी आगे बढ़ाने के लिए हमें स्पष्ट निर्देशों की एक सूची देनी पड़ती है, जिसे कंप्यूटर विज्ञान में 'प्रोग्राम' या 'कोड' (Code) कहते हैं। पारंपरिक रूप से कोडिंग सीखने के लिए अंग्रेज़ी के जटिल शब्द, कॉमा, ब्रैकेट और सिंटैक्स के सख्त नियम याद रखने पड़ते थे, जिसमें एक छोटी सी बिंदी छूटने पर भी पूरा प्रोग्राम ठप हो जाता था। लेकिन दुनिया के सबसे प्रतिष्ठित संस्थान मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के वैज्ञानिकों ने सोचा कि यदि बच्चों को कोडिंग सिखानी है, तो उसे कागज़-कलम या टाइपिंग के तनाव से मुक्त करके खिलौनों जैसा मनोरंजक क्यों न बनाया जाए? यहीं से जन्म हुआ 'स्क्रैच' (Scratch) का! स्क्रैच में आपको कोड टाइप नहीं करना पड़ता; बल्कि रंग-बिरंगे प्लास्टिक के लेगो (Lego) ब्लॉक्स की भांति कोडिंग ब्लॉक्स को माउस से खींचकर एक के नीचे एक जोड़ना होता है। आइए, इस रोमांचक अध्याय में स्क्रैच की रंगीन दुनिया में प्रवेश करें और स्वयं अपने गेम, एनिमेटेड कहानियां और कलाकृतियां बनाना सीखें!

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

राष्ट्रीय शिक्षा नीति 2020 (NEP 2020) के अंतर्गत विद्यालयी शिक्षा में कोडिंग और कंप्यूटेशनल सोच को कक्षा 6 से ही अनिवार्य घटक के रूप में शामिल किया गया है। बिहार सरकार के शिक्षा विभाग द्वारा राज्य भर के मध्य एवं उच्च माध्यमिक विद्यालयों में स्थापित की जा रही अत्याधुनिक 'आईसीटी प्रयोगशालाओं' (ICT Labs) के माध्यम से अब सुदूर ग्रामीण क्षेत्रों के विद्यार्थियों को भी कंप्यूटर पर कोडिंग का व्यावहारिक प्रशिक्षण मिल रहा है। इस संदर्भ में स्क्रैच सीखना बिहार के होनहार विद्यार्थियों के लिए अत्यंत परिवर्तनकारी सिद्ध हो रहा है। स्क्रैच केवल गेम खेलने या कार्टून देखने का उपभोक्ता (Consumer) बनने के बजाय छात्रों को तकनीक का सृजक (Creator) बनाता है। जब कक्षा 6 का छात्र स्वयं एक गणितीय खेल या बिहार के ऐतिहासिक स्मारकों (जैसे नालंदा विश्वविद्यालय या गोलघर) पर इंटरएक्टिव एनिमेटेड प्रोजेक्ट बनाता है, तो उसकी गणितीय समझ, ज्यामिति, समस्या-समाधान क्षमता और तार्किक क्षमता में अभूतपूर्व वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, राज्य स्तरीय एवं राष्ट्रीय बाल विज्ञान कांग्रेस (Children's Science Congress), इंस्पायर अवार्ड मानक योजना, और राष्ट्रीय विज्ञान प्रदर्शनियों में स्क्रैच द्वारा बनाए गए वैज्ञानिक सिमुलेशन और सॉफ्टवेयर मॉडल्स बिहार के छात्रों को राष्ट्रीय पटल पर स्वर्ण पदक विजेता बना रहे हैं। यह कोडिंग का मजबूत आधार भविष्य में पायथन (Python), आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) और सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग की विशाल दुनिया के द्वार खोलता है।

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

कंप्यूटर की आधारभूत समझ: इनपुट उपकरण (माउस, कीबोर्ड) और आउटपुट उपकरण (मॉनिटर, स्पीकर) के कार्यों की स्पष्ट जानकारी।
माउस नियंत्रण कौशल: माउस का बायाँ बटन दबाकर खींचना और छोड़ना (Drag-and-Drop), सिंगल-क्लिक, और स्क्रीन पर पॉइंटर को सटीक घुमाने का अभ्यास।
प्रारंभिक गणित एवं ज्यामिति: धनात्मक एवं ऋणात्मक संख्याओं (+ और -) की सामान्य समझ, समकोण (90 अंश), तथा सरल ज्यामितीय आकृतियाँ जैसे वर्ग, त्रिभुज और वृत्त की पहचान।
तार्किक क्रम की समझ: किसी दैनिक कार्य को चरणबद्ध क्रम में करने की क्षमता (जैसे चाय बनाना या स्कूल जाने की तैयारी में पहले कौन-सा काम होगा और बाद में कौन-सा)।
स्क्रैच सॉफ्टवेयर की उपलब्धता: कंप्यूटर में 'Scratch 3.0 Desktop' ऑफलाइन सॉफ्टवेयर इंस्टॉल होना अथवा वेब ब्राउज़र में 'scratch.mit.edu' ऑनलाइन संपादक खोलने की सुविधा।

इस अध्याय के लक्ष्य

स्मरण (Remembering - ज्ञान): स्क्रैच 3.0 के इतिहास (MIT Media Lab), विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग की परिभाषा, और इंटरफ़ेस के 5 मुख्य घटकों के नाम बता सकेंगे।
अवबोध (Understanding - मंच ज्यामिति): कार्तीय निर्देशांक मंच के आयामों (480x360), केंद्र बिंदु (0,0), चारों चतुर्थांशों के चिन्हों, और 4 मानक दिशा कोणों को समझा सकेंगे।
अनुप्रयोग (Applying - स्प्राइट नियंत्रण): मोशन ब्लॉक्स (move, turn, go to x:y, glide) का उपयोग करके मंच पर स्प्राइट को किसी भी वांछित दिशा और गति में संचालित कर सकेंगे।
सृजन (Creating - एनिमेशन): वेशभूषा (Costumes) बदलने की तकनीक और 'Next Costume' ब्लॉक का उपयोग करके दौड़ने या उड़ने का सजीव एनिमेशन निर्मित कर सकेंगे।
संरचनात्मक विश्लेषण (Analyzing - ब्लॉक वर्गीकरण): स्क्रैच के 6 ब्लॉक प्रारूपों (Hat, Stack, Reporter, Boolean, C-block, Cap) को उनकी आकृति और कार्यप्रणाली के आधार पर वर्गीकृत कर सकेंगे।
ज्यामितीय चित्रण (Applying - पेन टूल): पेन एक्सटेंशन (Pen Tool) के माध्यम से लूप्स और मोड़ कोणों का गणितीय सूत्र लगाकर वर्ग, त्रिभुज और अन्य बहुभुज बना सकेंगे।
तार्किक नियंत्रण (Evaluating - लॉजिक त्रयी): अनुक्रम (Sequence), चयन (if-then-else), और पुनरावृत्ति (repeat, forever) के अंतर को पहचानकर सही स्थिति में सही ब्लॉक चुन सकेंगे।
इवेंट एवं सेंसिंग (Applying - इंटरएक्टिविटी): कीबोर्ड की कुंजियों और माउस क्लिक पर प्रतिक्रिया देने वाले इवेंट-चालित कोड लिख सकेंगे तथा दीवारों या वस्तुओं को छूने का संवेदन (Sensing) लागू कर सकेंगे।
प्रसारण संचार (Creating - ब्रॉडकास्टिंग): 'Broadcast Message' और 'When I Receive' ब्लॉक्स द्वारा दो स्प्राइट्स या स्प्राइट और मंच के बीच समन्वित संचार स्थापित कर सकेंगे।
चर एवं डीबगिंग (Evaluating & Debugging): खेल में स्कोर और जीवन गिनने हेतु वैरिएबल्स (Variables) बना सकेंगे तथा कोड में आई त्रुटियों (बग्स) को 4-चरणीय वैज्ञानिक चक्र द्वारा डीबग कर सकेंगे।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 इकाई 1: स्क्रैच 3.0 वातावरण एवं विज...

2 इकाई 2: कार्तीय निर्देशांक मंच (Sta...

3 इकाई 3: स्प्राइट हेरफेर, पोशाकें (C...

4 इकाई 4: ब्लॉक वर्गीकरण एवं ज्यामिती...

5 इकाई 5: कंप्यूटेशनल लॉजिक त्रयी: अन...

6 इकाई 6: इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग, स...

7 इकाई 7: चर (Variables), गेम निर्माण...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

इकाई 1: स्क्रैच 3.0 वातावरण एवं विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग प्रतिमान

1.1 कोडिंग एवं कंप्यूटर प्रोग्रामिंग क्या है? (What is Coding?)

कंप्यूटर एक अत्यंत शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक मशीन है, किंतु वह स्वयं अपने आप कोई निर्णय नहीं ले सकता। उसे कोई भी कार्य (जैसे स्क्रीन पर चित्र बनाना, दो संख्याओं को जोड़ना, या गेम में गेंद उछालना) करने के लिए मनुष्य द्वारा दिए गए स्पष्ट, चरणबद्ध निर्देशों की आवश्यकता होती है। कंप्यूटर को समझने योग्य भाषा में दिए जाने वाले इन्हीं निर्देशों के समूह को 'प्रोग्राम' (Program) या 'कोड' (Code) कहा जाता है, तथा इस प्रक्रिया को 'कोडिंग' (Coding) या 'प्रोग्रामिंग' कहते हैं।

दैनिक जीवन का सादृश्य: चाय बनाने का एल्गोरिदम

जिस प्रकार चाय बनाने के लिए एक निश्चित क्रमबद्ध विधि होती है (1. बर्तन में पानी लें, 2. गैस जलाएं, 3. चायपत्ती व चीनी डालें, 4. दूध मिलाकर उबालें, 5. छानकर कप में डालें), ठीक उसी प्रकार कंप्यूटर में किसी समस्या को हल करने के लिए बनाई गई चरणबद्ध तार्किक योजना को एल्गोरिदम (Algorithm) कहते हैं। जब इसी एल्गोरिदम को स्क्रैच ब्लॉक्स द्वारा लिखा जाता है, तो वह कंप्यूटर प्रोग्राम बन जाता है।

1.2 विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग बनाम पारंपरिक टेक्स्ट कोडिंग

पारंपरिक प्रोग्रामिंग भाषाओं (जैसे C, C++, Java, Python) और स्क्रैच की ब्लॉक कोडिंग में बहुत बड़ा अंतर होता है:

पारंपरिक टेक्स्ट कोडिंग (Text-Based Coding)

कीबोर्ड से अंग्रेज़ी के लंबे कोड और कीवर्ड्स टाइप करने पड़ते हैं।
सेमीकोलन (;), कोष्ठक (), या कॉमा छूटने पर 'सिंटैक्स एरर' (Syntax Error) आ जाता है और प्रोग्राम रुक जाता है।
शुरुआती बच्चों के लिए जटिल, नीरस और तनावपूर्ण होती है।

विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग — स्क्रैच (Visual Block Coding)

कोड टाइप नहीं करना पड़ता; माउस से रंगीन ब्लॉक्स को ड्रैग-एंड-ड्रॉप करके जोड़ना होता है।
लेगो (Lego) ईंटों की भांति ब्लॉक्स में खांचे (Notches & Bumps) बने होते हैं; गलत ब्लॉक आपस में जुड़ते ही नहीं, अतः सिंटैक्स त्रुटि असंभव है!
अत्यंत रोचक, रचनात्मक और बच्चों के सीखने के लिए सर्वोत्तम।

1.3 स्क्रैच का इतिहास एवं एमआईटी मीडिया लैब (History of Scratch)

स्क्रैच का विकास वर्ष 2003 से 2007 के दौरान संयुक्त राज्य अमेरिका के विश्वविख्यात संस्थान MIT (मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी) के 'लाइफलॉन्ग किंडरगार्टन ग्रुप' द्वारा किया गया था। इस परियोजना के मुख्य प्रणेता और 'स्क्रैच के जनक' प्रोफेसर मिचेल रेसनिक (Mitchel Resnick) हैं।

'स्क्रैच' नाम डिस्क जॉकी (DJ) द्वारा संगीत के विभिन्न टुकड़ों को मिलाकर नया संगीत बनाने की कला 'स्क्रैचिंग' से प्रेरित है। वर्तमान में हम Scratch 3.0 का उपयोग करते हैं, जो कंप्यूटर, लैपटॉप, टैबलेट और स्मार्टफोन के किसी भी आधुनिक वेब ब्राउज़र पर बिना किसी प्लग-इन के सुचारू रूप से चलता है।

1.4 स्क्रैच 3.0 इंटरफ़ेस के 5 प्रमुख कार्यक्षेत्र

1. ब्लॉक पैलेट (Block Palette)

स्क्रीन के सबसे बाईं ओर स्थित क्षेत्र जहाँ कोडिंग के सभी पूर्व-निर्मित ब्लॉक्स 9 रंगीन श्रेणियों (Motion, Looks, Sound, Events, Control, Sensing, Operators, Variables, My Blocks) में सुसज्जित रहते हैं।

2. स्क्रिप्ट क्षेत्र (Scripts Area)

मध्य का विशाल सफेद कैनवास जहाँ ब्लॉक पैलेट से ब्लॉक्स को माउस से खींचकर (Drag) लाया जाता है और एक के नीचे एक जोड़कर (Snap) प्रोग्राम की पटकथा (Script) तैयार की जाती है।

3. मंच (The Stage)

दाईं ओर का मुख्य प्रदर्शन क्षेत्र जहाँ आपके द्वारा लिखे गए कोड का अंतिम परिणाम (गेम, कार्टून, एनिमेशन) चलता हुआ दिखाई देता है।

4. हरी झंडी एवं लाल स्टॉप बटन

मंच के ठीक ऊपर स्थित दो नियंत्रण: हरी झंडी (Green Flag 🏁) पर क्लिक करने से प्रोग्राम चलना शुरू होता है, तथा लाल स्टॉप बटन (⭕) दबाने से सभी स्क्रिप्ट्स तुरंत रुक जाती हैं।

5. स्प्राइट एवं बैकड्रॉप पेन

मंच के ठीक नीचे स्थित नियंत्रण फलक जहाँ वर्तमान पात्रों के थंबनेल, उनके निर्देशांक (x, y), आकार, दिशा, तथा मंच की पृष्ठभूमि (Backdrop) बदलने के विकल्प होते हैं।

इकाई 2: कार्तीय निर्देशांक मंच (Stage), चतुर्थांश एवं गति यांत्रिकी

2.1 मंच के आयाम एवं कार्तीय निर्देशांक प्रणाली (Stage Dimensions & Cartesian Grid)

स्क्रैच का मंच (The Stage) एक दो-आयामी (2D) आयताकार समतल है जो गणित की कार्तीय निर्देशांक प्रणाली (Cartesian Coordinate System) पर आधारित है। मंच पर प्रत्येक स्प्राइट की स्थिति का एक सटीक गणितीय पता होता है जिसे (x, y) निर्देशांक कहते हैं:

कुल चौड़ाई (Width):

480 पिक्सेल (x का मान -240 से +240 तक)

कुल ऊँचाई (Height):

360 पिक्सेल (y का मान -180 से +180 तक)

मूल बिंदु (Center Origin):

x = 0, y = 0 (मंच का ठीक केंद्र)

मंच के 4 चतुर्थांश (The 4 Quadrants):

चतुर्थांश (Quadrant)	मंच पर स्थिति	X-अक्ष मान (चिह्न)	Y-अक्ष मान (चिह्न)	उदाहरण निर्देशांक
प्रथम चतुर्थांश (Q1)	ऊपरी दायाँ (Top-Right)	धनात्मक (+x)	धनात्मक (+y)	(100, 100)
द्वितीय चतुर्थांश (Q2)	ऊपरी बायाँ (Top-Left)	ऋणात्मक (-x)	धनात्मक (+y)	(-150, 80)
तृतीय चतुर्थांश (Q3)	निचला बायाँ (Bottom-Left)	ऋणात्मक (-x)	ऋणात्मक (-y)	(-100, -120)
चतुर्थ चतुर्थांश (Q4)	निचला दायाँ (Bottom-Right)	धनात्मक (+x)	ऋणात्मक (-y)	(120, -90)

2.2 दिशा प्रणाली एवं प्रमुख मोशन ब्लॉक्स (Direction Angles & Motion Blocks)

स्क्रैच में स्प्राइट का मुख किस दिशा में होगा, यह कोणों (Degrees) द्वारा निर्धारित होता है:

90°

दायाँ (Right - डिफ़ॉल्ट)

-90°

बायाँ (Left)

0°

ऊपर (Up)

180°

नीचे (Down)

उलटी बिल्ली की समस्या का समाधान (Rotation Style): जब स्प्राइट की दिशा -90° (बायाँ) की जाती है, तो वह सिर के बल उलटा हो जाता है। इसे ठीक करने के लिए set rotation style [left-right] ब्लॉक का उपयोग किया जाता है, जिससे स्प्राइट केवल बाएँ-दाएँ पलटता है, उल्टा नहीं होता।

इकाई 3: स्प्राइट हेरफेर, पोशाकें (Costumes) एवं एनिमेशन सिद्धांत

3.1 स्प्राइट एवं पोशाकें क्या हैं? (Sprites & Costumes)

स्क्रैच में मंच पर दिखने वाले किसी भी वस्तु, जीव, व्यक्ति या वाहन को स्प्राइट (Sprite) कहा जाता है। स्क्रैच खोलते ही मंच पर एक सुनहरी बिल्ली (Scratch Cat) डिफ़ॉल्ट स्प्राइट के रूप में उपस्थित रहती है। हम स्प्राइट पेन से नए स्प्राइट लाइब्रेरी से चुन सकते हैं, पेंट ब्रश द्वारा स्वयं बना सकते हैं, या इंटरनेट से अपनी तस्वीर अपलोड कर सकते हैं।

एनिमेशन का फ्लिपबुक सिद्धांत (The Flipbook Principle):

एक स्प्राइट की कई अलग-अलग मुद्राएँ (Poses) हो सकती हैं, जिन्हें स्क्रैच में 'पोशाकें' (Costumes) कहा जाता है। उदाहरण के लिए, बिल्ली स्प्राइट के दो कॉस्ट्यूम होते हैं: costume1 (दौड़ने की मुद्रा 1) और costume2 (दौड़ने की मुद्रा 2)। जब हम एक लूप के भीतर next costume ब्लॉक चलाते हैं और बीच में 0.1 सेकंड का विराम (wait 0.1 secs) देते हैं, तो दोनों मुद्राएँ इतनी तेज़ी से बदलती हैं कि हमारी आँखों को बिल्ली सचमुच दौड़ती हुई दिखाई देती है!

3.2 प्रमुख लुक्स एवं साउंड ब्लॉक्स (Looks & Sound Blocks)

ब्लॉक नाम	श्रेणी एवं रंग	कार्य एवं प्रभाव
say [Hello!] for (2) secs	लुक्स (बैंगनी)	स्प्राइट के सिर के ऊपर 2 सेकंड तक बोलने वाला स्पीच बबल (Speech Bubble) दिखाता है।
think [Hmm...] for (2) secs	लुक्स (बैंगनी)	सोचने वाले बादलों वाला थॉट बबल (Thought Bubble) दिखाता है।
change size by (10)	लुक्स (बैंगनी)	स्प्राइट के आकार को 10% बड़ा करता है (-10 करने पर छोटा करता है)।
play sound [Meow] until done	साउंड (गुलाबी)	बिल्ली की म्याऊं ध्वनि बजाता है और ध्वनि समाप्त होने तक अगली पंक्ति की प्रतीक्षा करता है।

इकाई 4: ब्लॉक वर्गीकरण एवं ज्यामितीय आकृतियों का निर्माण (Pen Tool)

4.1 स्क्रैच के 6 ब्लॉक प्रारूप (The 6 Block Shapes Taxonomy)

स्क्रैच में ब्लॉक्स की आकृति उनका तकनीकी कार्य निर्धारित करती है। ये 6 आकृतियों में विभाजित हैं:

1. हैट ब्लॉक (Hat Block):

ऊपरी सिरा गोल टोपी जैसा होता है। यह हमेशा किसी घटना पर स्क्रिप्ट प्रारंभ करता है (उदा. When Green Flag Clicked)।

2. स्टैक ब्लॉक (Stack Block):

आयताकार ईंट जैसी आकृति, ऊपर पायदान व नीचे उभार। मुख्य क्रियाएं करने के लिए ऊपर-नीचे जुड़ते हैं (उदा. Move 10 steps)।

3. रिपोर्टर ब्लॉक (Reporter Block):

अंडाकार (गोल किनारे) ब्लॉक। यह कोई मान, संख्या या चर का डेटा लौटाता है और अन्य ब्लॉक्स के गोल खानों में फिट होता है।

4. बूलियन ब्लॉक (Boolean Block):

षट्कोणीय (6 कोनों वाला) ब्लॉक। यह केवल दो मान लौटाता है: सत्य (True) या असत्य (False)। यह शर्तों में प्रयुक्त होता है।

5. सी-ब्लॉक (C-Block):

'C' अक्षर की आकृति जो अन्य ब्लॉक्स को अपने भीतर घेरती है। लूप्स (Repeat, Forever) तथा शर्तों (If-then) में प्रयुक्त होता है।

6. कैप ब्लॉक (Cap Block):

निचला सिरा सपाट होता है, जिसके नीचे कोई ब्लॉक नहीं जुड़ सकता। यह स्क्रिप्ट को स्थायी समाप्त करता है (उदा. Stop all)।

4.2 पेन टूल (Pen Extension) द्वारा ज्यामितीय आकृतियों का निर्माण

स्क्रीन के निचले-बाएँ कोने पर 'Add Extension' बटन पर क्लिक करके पेन (Pen) एक्सटेंशन जोड़ा जाता है। जब स्प्राइट मंच पर चलता है, तो वह अपने पीछे स्याही की रेखा छोड़ता है।

ज्यामितीय आकृति	भुजाओं की संख्या (N)	मोड़ कोण (360° / N)	स्क्रैच कोड संरचना
वर्ग (Square)	4 भुजाएं	360° / 4 = 90°	repeat (4) [ move 100, turn 90° ]
समबाहु त्रिभुज (Triangle)	3 भुजाएं	360° / 3 = 120°	repeat (3) [ move 100, turn 120° ]
वृत्त (Circle)	360 सूक्ष्म कदम	360° / 360 = 1°	repeat (360) [ move 1, turn 1° ]

इकाई 5: कंप्यूटेशनल लॉजिक त्रयी: अनुक्रम, चयन एवं पुनरावृत्ति

5.1 प्रोग्रामिंग के तीन आधार स्तंभ (The Computational Logic Triad)

कंप्यूटर विज्ञान में दुनिया का कोई भी सॉफ्टवेयर—चाहे वह एक साधारण कैलकुलेटर हो, स्क्रैच का वीडियो गेम हो, या उपग्रह नियंत्रित करने वाला जटिल सिस्टम—मूल रूप से केवल तीन तार्किक संरचनाओं (Logical Constructs) के संयोजन से निर्मित होता है:

1. अनुक्रम (Sequence — क्रमबद्ध प्रवाह)

निर्देशों का एक के बाद एक ठीक उसी क्रम में निष्पादित होना जिस क्रम में वे ऊपर से नीचे जुड़े हैं। कंप्यूटर कभी बीच में से किसी निर्देश को नहीं छोड़ता।

उदा: [10 कदम चलें] → फिर [नमस्ते कहें] → फिर [म्याऊं आवाज़ बजाएं]। क्रम बदलने पर प्रोग्राम का अर्थ बदल जाता है।

2. चयन या निर्णय (Selection / Branching — यदि-तो)

किसी शर्त (Condition) की जांच करना कि वह 'सत्य' (True) है या 'असत्य' (False)। परिणाम के आधार पर कोड दो अलग-अलग रास्तों में बंट जाता है।

स्क्रैच ब्लॉक्स: if <शर्त> then (एकतरफा निर्णय) तथा if <शर्त> then ... else ... (द्विपक्षीय निर्णय — यदि स्कोर > 50 तो जीतें, अन्यथा हारें)।

3. पुनरावृत्ति या लूप (Iteration / Loops — दोहराव)

निर्देशों के किसी समूह को बार-बार दोहराना। इससे कोड की लंबाई बहुत घट जाती है और कंप्यूटर की गणना शक्ति का पूर्ण उपयोग होता है।

स्क्रैच में 3 प्रकार के लूप:
• repeat (10) — निश्चित संख्या में दोहराव (गिना हुआ लूप)।
• forever — अनंत लूप, जो खेल चालू रहने तक बिना रुके लगातार चलता रहता है।
• repeat until <शर्त> — तब तक दोहराएं जब तक कि दी गई शर्त सत्य न हो जाए।

इकाई 6: इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग, संवेदीकरण (Sensing) एवं संदेश प्रसारण

6.1 इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग (Event-Driven Programming)

स्क्रैच एक इवेंट-चालित (Event-Driven) वातावरण है। इसका अर्थ है कि कोई भी स्क्रिप्ट तब तक निष्क्रिय (सोती हुई) रहती है जब तक कि मंच पर कोई विशिष्ट 'घटना' (Event) घटित न हो।

हरी झंडी क्लिक (Green Flag):

प्रोजेक्ट का सार्वभौमिक उद्घाटन ट्रिगर है।

कुंजी दबाना (Key Pressed):

Space, Up/Down/Left/Right तीर कुंजियों से खिलाड़ी को चलाना।

स्प्राइट पर क्लिक (Sprite Clicked):

जब खिलाड़ी सीधे किसी पात्र या बटन पर माउस क्लिक करता है।

6.2 सेंसिंग ब्लॉक्स — स्प्राइट की ज्ञानेंद्रियां (Sensing Blocks)

सेंसिंग ब्लॉक्स (हल्के नीले रंग) स्प्राइट को अपने आस-पास के वातावरण को 'महसूस' करने की क्षमता प्रदान करते हैं:

<touching [mouse-pointer / edge / Sprite2]?> — यह षट्कोणीय बूलियन ब्लॉक जांचता है कि क्या स्प्राइट किसी अन्य वस्तु या मंच की सीमा (किनारे) को छू रहा है।
<touching color [...]?> — जांचता है कि क्या स्प्राइट किसी विशिष्ट रंग (जैसे लाल आग या हरी घास) से टकरा रहा है।
ask [आपका नाम क्या है?] and wait — मंच पर एक इनपुट टेक्स्ट बॉक्स खोलता है जहाँ उपयोगकर्ता अपना उत्तर टाइप करता है।
(answer) — उपयोगकर्ता द्वारा टाइप किए गए उत्तर को सहेजने वाला अंडाकार रिपोर्टर ब्लॉक।

6.3 संदेश प्रसारण (Message Broadcasting — स्प्राइट्स का आपसी संचार)

गेम में अक्सर एक स्प्राइट की गतिविधि पर दूसरे स्प्राइट को प्रतिक्रिया देनी होती है। इसके लिए संदेश प्रसारण (Broadcasting) का उपयोग होता है:

प्रेषक स्प्राइट (Sender Sprite):

broadcast [game_over]

जैसे ही बिल्ली किसी बाधा से टकराती है, वह पूरे प्रोजेक्ट में रेडियो सिग्नल की तरह 'game_over' संदेश भेज देती है।

प्राप्तकर्ता स्प्राइट / मंच (Receiver):

when I receive [game_over]

संदेश मिलते ही मंच की पृष्ठभूमि 'Game Over' स्क्रीन में बदल जाती है और सभी ध्वनियां बंद हो जाती हैं।

इकाई 7: चर (Variables), गेम निर्माण एवं व्यवस्थित डीबगिंग चक्र

7.1 चर (Variables) क्या है? (Concept of Variables)

चर (Variable) कंप्यूटर मेमोरी का वह नामांकित बक्सा (Named Storage Location) है जो किसी बदलते हुए संख्यात्मक या शाब्दिक मान को प्रोग्राम चलने के दौरान अपने भीतर सहेज कर रखता है।

दैनिक जीवन का उदाहरण: स्कोर बोर्ड

क्रिकेट मैच में जब कोई बल्लेबाज चौका लगाता है, तो स्कोर बोर्ड पर 4 रन जुड़ जाते हैं। यहाँ 'स्कोर' (Score) एक चर है, जिसका मान खेल की शुरुआत में 0 होता है और खेल के दौरान लगातार बदलता रहता है।

वैरिएबल्स के दो गोल्डन नियम:

आरंभीकरण (Initialization): हरी झंडी क्लिक होते ही चर को प्रारंभिक मान पर सेट करना अनिवार्य है; जैसे set [score] to (0)। यदि आप यह भूल जाएंगे, तो पिछला स्कोर रीसेट नहीं होगा।
मान संवर्धन (Incrementing): जब भी कोई लक्ष्य हासिल हो, तो change [score] by (1) ब्लॉक का उपयोग करें।

7.2 मिनी-गेम केस स्टडी: सेब कैचिंग गेम (Apple Catching Game)

आइए, अब तक सीखे गए सभी घटकों को मिलाकर एक वास्तविक गेम की रूपरेखा तैयार करें:

1. टोकरी स्प्राइट (Bowl Sprite) का कोड:

when [green flag] clicked
forever
  set x to (mouse x)
end

टोकरी हमेशा माउस के क्षैतिज संचलन के साथ मंच पर दाएँ-बाएँ गति करेगी।

2. गिरता हुआ सेब (Apple Sprite) का कोड:

when [green flag] clicked
set [score] to (0)
forever
  change y by (-5)
  if <touching [Bowl]?> then
    change [score] by (1)
    play sound [Chomp]
    go to x: (pick random -220 to 220) y: (170)
  end
  if <y position < -160> then
    go to x: (pick random -220 to 220) y: (170)
  end
end

सेब लगातार नीचे गिरेगा; टोकरी छूने पर स्कोर +1 होगा और नया सेब ऊपर से गिरेगा।

7.3 व्यवस्थित डीबगिंग का 4-चरणीय वैज्ञानिक चक्र (Debugging Cycle)

प्रोग्राम में आने वाली किसी भी तार्किक भूल या खराबी को 'बग' (Bug) कहते हैं, तथा उस खराबी को ढूंढकर ठीक करने की कला को 'डीबगिंग' (Debugging) कहा जाता है:

1. पहचान (Identify):

लक्षण देखें: क्या स्प्राइट नहीं चल रहा? क्या स्कोर बहुत तेज़ी से बढ़ रहा है?

2. पृथक्करण (Isolate):

ब्लॉक स्टैक को अलग करके एकल ब्लॉक्स पर क्लिक करके अलग-अलग जांचें।

3. सुधार (Fix):

गलत संख्यात्मक मान सुधारें, लूप के भीतर 'wait' ब्लॉक जोड़ें या सही शर्त लगाएं।

4. पुनरीक्षण (Retest):

हरी झंडी दबाकर विभिन्न इनपुट स्थितियों में प्रोग्राम को दोबारा चलाकर देखें।

प्रोग्रामिंग सिंटेक्स, स्टेटमेंट्स एवं भाषा अनुवादक नियम

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1

स्क्रैच प्रोग्रामिंग में 'स्प्राइट' (Sprite) और 'मंच' (The Stage) में क्या मूलभूत अंतर है?

विस्तृत समाधान / उत्तर:

स्प्राइट और मंच में मूलभूत अंतर निम्नलिखित है:

स्प्राइट (Sprite):
- स्क्रैच में मंच पर अभिनय करने वाले किसी भी पात्र, वस्तु, जानवर (जैसे बिल्ली) या ग्राफिक तत्व को 'स्प्राइट' कहा जाता है।
- स्प्राइट कोड के अनुसार चल सकता है, मुड़ सकता है, आकार बदल सकता है, आवाज़ निकाल सकता है और अपनी पोशाक (Costume) बदल सकता है।
मंच (The Stage):
- मंच वह 480x360 पिक्सेल का मुख्य पृष्ठभूमि क्षेत्र (कैनवास) है जिस पर सभी स्प्राइट्स अपनी गतिविधियां और एनिमेशन प्रदर्शित करते हैं।
- मंच स्वयं चल या मुड़ नहीं सकता, किंतु यह अपनी पृष्ठभूमि (Backdrops) बदल सकता है और ध्वनियां बजा सकता है।

उदाहरण 2

स्क्रैच मंच पर निम्नलिखित तीन निर्देशांक बिंदुओं की स्थिति के चतुर्थांश (Quadrant) पहचानिए: (क) (150, 100), (ख) (-120, 80), और (ग) (-80, -110)।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

स्क्रैच कार्तीय निर्देशांक प्रणाली के आधार पर दिए गए बिंदुओं के चतुर्थांश निम्नलिखित हैं:

बिंदु (150, 100):
- यहाँ x = +150 (धनात्मक) है और y = +100 (धनात्मक) है।
- दोनों मान धनात्मक होने के कारण यह प्रथम चतुर्थांश (Quadrant 1 — ऊपरी दायाँ भाग) में स्थित है।
बिंदु (-120, 80):
- यहाँ x = -120 (ऋणात्मक) है और y = +80 (धनात्मक) है।
- X ऋणात्मक और Y धनात्मक होने के कारण यह द्वितीय चतुर्थांश (Quadrant 2 — ऊपरी बायाँ भाग) में स्थित है।
बिंदु (-80, -110):
- यहाँ x = -80 (ऋणात्मक) है और y = -110 (ऋणात्मक) है।
- दोनों मान ऋणात्मक होने के कारण यह तृतीय चतुर्थांश (Quadrant 3 — निचला बायाँ भाग) में स्थित है।

उदाहरण 3

स्क्रैच पेन एक्सटेंशन की सहायता से एक समबाहु त्रिभुज (Equilateral Triangle) बनाने हेतु मोड़ कोण की गणना कीजिए तथा इसकी ब्लॉक कोड संरचना लिखिए।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

मोड़ कोण (Turn Angle) की गणना:
- किसी भी नियमित बहुभुज को बनाते समय स्प्राइट को कुल 360° का एक पूर्ण चक्कर घूमना पड़ता है।
- समबाहु त्रिभुज में कुल 3 समान भुजाएँ होती हैं (N = 3)।
- अतः प्रत्येक कोने पर बाह्य मोड़ कोण = 360° / N = 360° / 3 = 120°। (नोट: छात्र अक्सर आंतरिक कोण 60° लिख देते हैं जो गलत है; स्प्राइट को आगे की सीधी रेखा से 120° मुड़ना पड़ता है)।

स्क्रैच कोड संरचना:

when [green flag] clicked
erase all
pen down
repeat (3)
  move (100) steps
  turn right (120) degrees
end
pen up

उदाहरण 4

'Repeat (10)' लूप और 'Forever' लूप में क्या अंतर है? दोनों का एक-एक व्यावहारिक उपयोग उदाहरण सहित समझाइए।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

'Repeat' और 'Forever' दोनों कंट्रोल श्रेणी के सी-ब्लॉक्स (C-Blocks) हैं, किंतु दोनों में महत्वपूर्ण अंतर हैं:

Repeat (10) लूप (गिना हुआ लूप — Counted Loop):
- कार्य: यह अपने भीतर रखे गए ब्लॉक्स को केवल उतनी ही निश्चित संख्या में चलाता है जितना कोष्ठक में लिखा होता है (जैसे 10 बार)। गिनती पूरी होते ही लूप समाप्त हो जाता है और नीचे का कोड चलता है।
- व्यावहारिक उदाहरण: किसी निश्चित ज्यामिति का निर्माण; जैसे वर्ग बनाने के लिए 4 बार दोहराना (repeat 4), या किसी चरित्र का 5 बार ताली बजाना।
Forever लूप (अनंत लूप — Infinite Loop):
- कार्य: यह एक कभी न समाप्त होने वाला लूप है। यह अपने भीतर के कोड को तब तक लगातार दोहराता रहता है जब तक कि खिलाड़ी लाल स्टॉप बटन न दबा दे या 'stop all' ब्लॉक न चल जाए। इसके नीचे कोई अन्य ब्लॉक नहीं जुड़ सकता।
- व्यावहारिक उदाहरण: वीडियो गेम का मुख्य इंजन; जैसे खिलाड़ी द्वारा कीबोर्ड दबाने पर गेंद का लगातार गिरना, स्कोर की सतत निगरानी, या पृष्ठभूमि संगीत का लगातार बजना।

मुख्य तकनीकी अंतर: Repeat लूप के नीचे पायदान होता है जहाँ आगे का कोड जुड़ सकता है; जबकि Forever लूप का निचला सिरा बंद (सपाट) होता है क्योंकि यह कभी समाप्त नहीं होता।

उदाहरण 5

स्क्रैच में 'संदेश प्रसारण' (Message Broadcasting) क्या है? 'broadcast' और 'when I receive' ब्लॉक्स का उपयोग करके दो स्प्राइट्स के बीच संवाद का कोड लिखिए।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

संदेश प्रसारण (Broadcasting) की संकल्पना: संदेश प्रसारण स्क्रैच में स्प्राइट्स के बीच आपसी संचार (Inter-Sprite Communication) की प्रणाली है। जिस प्रकार स्कूल में घंटी बजने पर सभी कक्षाओं के छात्र और शिक्षक एक साथ समझ जाते हैं कि प्रार्थना या छुट्टी हो गई है, ठीक उसी प्रकार एक स्प्राइट पूरे प्रोजेक्ट में एक अदृश्य सिग्नल (संदेश) प्रसारित करता है जिसे सुनकर अन्य स्प्राइट्स अपनी प्रतिक्रिया देते हैं।
व्यावहारिक परिदृश्य: बिल्ली द्वारा चूहे को पकड़ना:
- स्प्राइट 1: बिल्ली (Cat — प्रेषक कोड):
```
when [green flag] clicked
forever
  if <touching [Mouse]?> then
    broadcast [choha_pakda_gaya]
    stop [this script]
  end
end
```
- स्प्राइट 2: चूहा (Mouse — प्राप्तकर्ता कोड):
```
when I receive [choha_pakda_gaya]
say [अरे मुझे मत खाओ!] for (2) secs
hide
```

उदाहरण 6

एक विद्यार्थी ने एक फ्रूट कैचर गेम बनाया। खेल शुरू होने पर स्कोर 0 होने के बजाय पुराना स्कोर (जैसे 45) दिखाता है, और जब टोकरी सेब को छूती है तो स्कोर 1 बढ़ने के बजाय सीधे 500 बढ़ जाता है। इन दोनों 'बग्स' के तकनीकी कारण बताइए तथा 4-चरणीय डीबगिंग चक्र द्वारा इन्हें कैसे सुधारा जाएगा?

विस्तृत समाधान / उत्तर:

दोनों बग्स के तकनीकी कारण:
- बग 1 (स्कोर रीसेट न होना): विद्यार्थी ने हरी झंडी क्लिक होने पर चर का आरंभीकरण (Initialization) नहीं किया; अर्थात् उसने set [score] to (0) ब्लॉक नहीं लगाया, जिससे मेमोरी में सुरक्षित पुराना स्कोर ही प्रदर्शित हो रहा है।
- बग 2 (स्कोर का बेतहाशा 500 बढ़ जाना): जब सेब टोकरी को छूता है, तो change [score] by (1) ब्लॉक एक तीव्र 'Forever' लूप में लगातार चलता रहता है। जब तक सेब टोकरी से अलग नहीं होता, वह 1 सेकंड में 30 बार स्कोर बढ़ा देता है। इसके समाधान हेतु स्कोर बढ़ने के तुरंत बाद सेब को ऊपर भेजना (go to y: 170) या 0.5 सेकंड का विराम (wait 0.5 secs) देना आवश्यक था।
4-चरणीय डीबगिंग चक्र द्वारा सुधार:
- चरण 1: पहचान (Identify Bug): परीक्षण के दौरान देखा गया कि खेल की शुरुआत में स्कोर 0 नहीं हो रहा और सेब छूने पर स्कोर असामान्य रूप से बढ़ रहा है।
- चरण 2: पृथक्करण (Isolate Code): सेब स्प्राइट के कोड को अलग करके केवल 'if touching Bowl' वाले ब्लॉक की जांच की गई।
- चरण 3: सुधार (Fix):
  1. स्क्रिप्ट के सबसे ऊपर when green flag clicked के ठीक नीचे set [score] to (0) जोड़ा गया।
  2. सेब के कोड में स्कोर +1 होने के तुरंत बाद सेब को तुरंत नए यादृच्छिक स्थान पर ऊपर भेज दिया गया: go to x: (pick random -200 to 200) y: (170)।
- चरण 4: पुनरीक्षण (Retest): हरी झंडी दबाकर दोबारा खेला गया; अब स्कोर 0 से शुरू होकर प्रत्येक सेब पर ठीक 1 बढ़ता है। बग सफलतापूर्वक ठीक हो गया!

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

पेन टूल से समबाहु त्रिभुज (Equilateral Triangle) बनाते समय विद्यार्थी ज्यामिति के आंतरिक कोण (60°) को ही स्क्रैच का मोड़ कोण मानकर 'turn 60 degrees' लिख देते हैं।

सही वैज्ञानिक तथ्य

स्क्रैच में स्प्राइट अपनी सीधी गति की दिशा से बाह्य कोण पर मुड़ता है। पूर्ण बंद बहुभुज बनाने हेतु कुल मोड़ 360° होना चाहिए। अतः 3 भुजाओं वाले त्रिभुज के लिए मोड़ कोण 360° / 3 = 120° होगा, 60° नहीं।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

स्प्राइट की दिशा -90° (बायाँ) करते ही स्प्राइट का सिर के बल उलटा हो जाना और इसे सॉफ्टवेयर की खराबी समझ लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

स्क्रैच का डिफ़ॉल्ट रोटेशन स्टाइल 'All Around' होता है जिससे वह 360° घूम सकता है। स्प्राइट को केवल स्वाभाविक रूप से बाएँ-दाएँ पलटने हेतु 'set rotation style [left-right]' ब्लॉक लगाना अनिवार्य है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

गेम प्रोजेक्ट में स्कोर चर (Variable) बनाते समय हरी झंडी के नीचे उसे शून्य (0) पर रीसेट करना भूल जाना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

यदि आप 'set [score] to (0)' ब्लॉक नहीं लगाएंगे, तो खेल दोबारा शुरू होने पर कंप्यूटर मेमोरी में सुरक्षित पुराना स्कोर ही दिखाता रहेगा। प्रत्येक नए खेल के आरंभ में सभी चरों का आरंभीकरण (Initialization) अनिवार्य है।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

एनिमेशन बनाते समय लूप के भीतर बिना किसी विराम (Wait) के सीधे 'next costume' ब्लॉक चला देना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

कंप्यूटर 1 सेकंड में हज़ारों ब्लॉक निष्पादित कर सकता है। बिना 'wait (0.1) secs' के पोशाकें इतनी प्रचंड गति से बदलेंगी कि मानवीय आँखें उन्हें देख नहीं पाएंगी और चित्र धुंधला (Flicker) दिखेगा।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

विद्यार्थी सोचते हैं कि 'Forever' लूप के नीचे भी अन्य ब्लॉक्स जोड़कर उन्हें चलाया जा सकता है।

सही वैज्ञानिक तथ्य

Forever लूप का निचला सिरा बिल्कुल सपाट और बंद होता है, क्योंकि यह अनंत काल तक चलता रहता है और कभी समाप्त नहीं होता। इसके नीचे कोई ब्लॉक नहीं जुड़ सकता। यदि आपको लूप के बाद कुछ चलाना है, तो 'Repeat' या 'Repeat until' लूप का प्रयोग करें।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

'Go to x: y:' और 'Glide () secs to x: y:' ब्लॉक्स को एक समान मान लेना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

'Go to' ब्लॉक स्प्राइट को पलक झपकते ही एक मिलीसेकंड में नए स्थान पर टेलीपोर्ट (कूदना) कर देता है। जबकि 'Glide' ब्लॉक निर्दिष्ट सेकंडों में मंच पर तैरती हुई सुचारू और सजीव गति (Smooth Animation) प्रदर्शित करता है।

चित्रात्मक व्याख्या एवं मॉडल

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1

स्क्रैच 3.0 एमआईटी मीडिया लैब द्वारा विकसित बच्चों के लिए एक विज़ुअल ब्लॉक-आधारित कोडिंग वातावरण है जहाँ लेगो ईंटों की तरह ब्लॉक्स जोड़कर कोड बनाया जाता है।

मुख्य बिंदु 2

स्क्रैच इंटरफ़ेस के 5 मुख्य घटक हैं: मेनू बार, ब्लॉक पैलेट (9 रंगीन श्रेणियां), स्क्रिप्ट क्षेत्र, मंच (The Stage), और स्प्राइट एवं बैकड्रॉप पेन।

मुख्य बिंदु 3

मंच (The Stage) 480 पिक्सेल चौड़ा और 360 पिक्सेल ऊँचा कार्तीय ग्रिड है, जिसका केंद्र बिंदु (0, 0) होता है; X-अक्ष -240 से +240 तथा Y-अक्ष -180 से +180 तक फैला है।

मुख्य बिंदु 4

मंच पर 4 मानक दिशा कोण हैं: 90° (दायाँ - डिफ़ॉल्ट), -90° (बायाँ), 0° (ऊपर), और 180° (नीचे); स्प्राइट को उलटा होने से बचाने हेतु 'Left-Right' रोटेशन स्टाइल प्रयुक्त होती है।

मुख्य बिंदु 5

मंच पर अभिनय करने वाला कोई भी पात्र 'स्प्राइट' कहलाता है (डिफ़ॉल्ट सुनहरी बिल्ली); स्प्राइट की विभिन्न मुद्राओं को 'पोशाकें' (Costumes) कहते हैं जिन्हें लूप में बदलने से सजीव एनिमेशन बनता है।

मुख्य बिंदु 6

स्क्रैच ब्लॉक्स 6 आकृतियों में ढाले गए हैं: हैट (Hat - टोपी), स्टैक (Stack - ईंट), रिपोर्टर (Reporter - अंडाकार), बूलियन (Boolean - षट्कोण), सी-ब्लॉक (C-Block - लूप), और कैप (Cap - विराम)।

मुख्य बिंदु 7

पेन एक्सटेंशन द्वारा नियमित बहुभुज बनाने हेतु मोड़ कोण का सार्वभौमिक सूत्र 360° / N है (वर्ग हेतु 90°, त्रिभुज हेतु 120°, वृत्त हेतु 1°)।

मुख्य बिंदु 8

प्रोग्रामिंग की तार्किक त्रयी में अनुक्रम (Sequence - ऊपर से नीचे प्रवाह), चयन (Selection - if-then/else), और पुनरावृत्ति (Iteration - repeat, forever) शामिल हैं।

मुख्य बिंदु 9

स्क्रैच इवेंट-चालित है जहाँ कोड हरी झंडी, कुंजी दबाने या क्लिक पर चलता है; स्प्राइट्स आपस में 'Broadcast Message' द्वारा वायरलेस संचार करते हैं।

मुख्य बिंदु 10

चर (Variables) स्कोर और जीवन जैसे बदलते मानों को सहेजते हैं; कोड की गलतियों को 'बग' और उन्हें ठीक करने के 4 चरणों (पहचान, पृथक्करण, सुधार, पुनरीक्षण) को 'डीबगिंग' कहते हैं।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

एक छात्र ने पेन टूल से समबाहु त्रिभुज बनाने के लिए मोड़ कोण 60° लगा दिया, किंतु मंच पर त्रिभुज बनने के बजाय एक खुली छह भुजाओं जैसी अधूरी आकृति बन गई। भूल क्या थी और सही मोड़ कोण क्या होगा?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: छात्र ने आंतरिक कोण (60°) का प्रयोग कर दिया था। स्क्रैच में स्प्राइट अपनी सीधी रेखा से बाह्य कोण पर मुड़ता है। पूर्ण बंद त्रिभुज बनाने हेतु मोड़ कोण = 360° / 3 = 120° होना चाहिए। अतः छात्र को 'turn right (120) degrees' लगाना होगा।
त्रिभुज के आंतरिक कोण और बाह्य मोड़ कोण के अंतर पर विचार करें।

एक स्प्राइट मंच पर निर्देशांक बिंदु (-200, 150) पर स्थित है। बताइए कि वह मंच के किस चतुर्थांश (Quadrant) में है और मंच के केंद्र से किस दिशा में है?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: बिंदु (-200, 150) में x ऋणात्मक (-200) और y धनात्मक (+150) है। अतः स्प्राइट 'द्वितीय चतुर्थांश' (Quadrant 2 — ऊपरी बायाँ भाग) में स्थित है। यह मंच के केंद्र (0, 0) से ऊपर और बाईं ओर स्थित है।
X का ऋणात्मक मान और Y का धनात्मक मान किस भाग में आता है?

बिल्ली स्प्राइट को मंच पर बिना रुके लगातार दाएँ-बाएँ चक्कर कटवाने के लिए आपको किन तीन महत्वपूर्ण ब्लॉक्स का लूप संयोजन बनाना होगा?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर:

निम्नलिखित तीन ब्लॉक्स का संयोजन लगेगा:

'forever' (अनंत लूप)
लूप के भीतर 'move (10) steps'
लूप के भीतर 'if on edge, bounce' (किनारे पर टकराकर वापस मुड़ना) साथ में स्प्राइट को उलटा होने से रोकने हेतु ऊपर 'set rotation style [left-right]' भी जोड़ना चाहिए।

लगातार चलाने के लिए कौन-सा लूप, चलने का ब्लॉक, और किनारे पर टकराकर लौटने का ब्लॉक सोचें।

'say [नमस्ते!] for (2) secs' ब्लॉक और 'say [नमस्ते!]' ब्लॉक के व्यवहार में क्या मूलभूत अंतर है?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: 'say [नमस्ते!] for (2) secs' ब्लॉक स्प्राइट के सिर पर स्पीच बबल को ठीक 2 सेकंड तक दिखाता है और 2 सेकंड बाद वह अपने आप गायब हो जाता है तथा अगली पंक्ति चलती है। इसके विपरीत केवल 'say [नमस्ते!]' ब्लॉक स्पीच बबल को स्थायी रूप से तब तक दिखाता रहता है जब तक कि कोई अन्य say ब्लॉक या खाली 'say []' ब्लॉक उसे हटा न दे।
समय सीमा (Timer) और स्थायी प्रदर्शन पर विचार करें।

एक छात्र ने किसी स्प्राइट से 5 बार म्याऊं की आवाज़ निकलवाने के लिए 'Forever' लूप लगा दिया, जिससे बिल्ली बिना रुके म्याऊं-म्याऊं करती ही जा रही है। कोड को कैसे सुधारा जाए?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: छात्र को 'Forever' लूप हटाकर उसके स्थान पर 'repeat (5)' लूप लगाना चाहिए। इसके भीतर 'play sound [Meow] until done' और 'wait (0.5) secs' रखने से बिल्ली ठीक 5 बार म्याऊं करने के बाद अपने आप शांत हो जाएगी।
अनंत लूप के स्थान पर निश्चित गिनती वाले लूप का चयन करें।

स्क्रैच में एक नया चर (Variable) बनाने के लिए किस ब्लॉक श्रेणी में जाना पड़ता है और पूरे गेम को समाप्त करने के लिए किस कैप ब्लॉक का उपयोग किया जाता है?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: नया चर (जैसे Score या Lives) बनाने के लिए 'वैरिएबल्स' (Variables - गहरे नारंगी रंग) श्रेणी में जाकर 'Make a Variable' पर क्लिक करना पड़ता है। पूरे गेम की सभी गतिविधियों को एक साथ स्थायी रूप से समाप्त करने के लिए कंट्रोल श्रेणी के कैप ब्लॉक 'stop [all]' का उपयोग किया जाता है।
नारंगी रंग की चर श्रेणी और लाल रंग का स्टॉप ब्लॉक।

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इस अध्याय के लक्ष्य

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

इकाई 1: स्क्रैच 3.0 वातावरण एवं विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग प्रतिमान

1.1 कोडिंग एवं कंप्यूटर प्रोग्रामिंग क्या है? (What is Coding?)

दैनिक जीवन का सादृश्य: चाय बनाने का एल्गोरिदम

1.2 विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग बनाम पारंपरिक टेक्स्ट कोडिंग

पारंपरिक टेक्स्ट कोडिंग (Text-Based Coding)

विज़ुअल ब्लॉक कोडिंग — स्क्रैच (Visual Block Coding)

1.3 स्क्रैच का इतिहास एवं एमआईटी मीडिया लैब (History of Scratch)

1.4 स्क्रैच 3.0 इंटरफ़ेस के 5 प्रमुख कार्यक्षेत्र

1. ब्लॉक पैलेट (Block Palette)

2. स्क्रिप्ट क्षेत्र (Scripts Area)

3. मंच (The Stage)

4. हरी झंडी एवं लाल स्टॉप बटन

5. स्प्राइट एवं बैकड्रॉप पेन

इकाई 2: कार्तीय निर्देशांक मंच (Stage), चतुर्थांश एवं गति यांत्रिकी

2.1 मंच के आयाम एवं कार्तीय निर्देशांक प्रणाली (Stage Dimensions & Cartesian Grid)

मंच के 4 चतुर्थांश (The 4 Quadrants):

2.2 दिशा प्रणाली एवं प्रमुख मोशन ब्लॉक्स (Direction Angles & Motion Blocks)

इकाई 3: स्प्राइट हेरफेर, पोशाकें (Costumes) एवं एनिमेशन सिद्धांत

3.1 स्प्राइट एवं पोशाकें क्या हैं? (Sprites & Costumes)

एनिमेशन का फ्लिपबुक सिद्धांत (The Flipbook Principle):

3.2 प्रमुख लुक्स एवं साउंड ब्लॉक्स (Looks & Sound Blocks)

इकाई 4: ब्लॉक वर्गीकरण एवं ज्यामितीय आकृतियों का निर्माण (Pen Tool)

4.1 स्क्रैच के 6 ब्लॉक प्रारूप (The 6 Block Shapes Taxonomy)

4.2 पेन टूल (Pen Extension) द्वारा ज्यामितीय आकृतियों का निर्माण

इकाई 5: कंप्यूटेशनल लॉजिक त्रयी: अनुक्रम, चयन एवं पुनरावृत्ति

5.1 प्रोग्रामिंग के तीन आधार स्तंभ (The Computational Logic Triad)

1. अनुक्रम (Sequence — क्रमबद्ध प्रवाह)

2. चयन या निर्णय (Selection / Branching — यदि-तो)

3. पुनरावृत्ति या लूप (Iteration / Loops — दोहराव)

इकाई 6: इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग, संवेदीकरण (Sensing) एवं संदेश प्रसारण

6.1 इवेंट-चालित प्रोग्रामिंग (Event-Driven Programming)

6.2 सेंसिंग ब्लॉक्स — स्प्राइट की ज्ञानेंद्रियां (Sensing Blocks)

6.3 संदेश प्रसारण (Message Broadcasting — स्प्राइट्स का आपसी संचार)

प्रेषक स्प्राइट (Sender Sprite):

प्राप्तकर्ता स्प्राइट / मंच (Receiver):

इकाई 7: चर (Variables), गेम निर्माण एवं व्यवस्थित डीबगिंग चक्र

7.1 चर (Variables) क्या है? (Concept of Variables)

दैनिक जीवन का उदाहरण: स्कोर बोर्ड

वैरिएबल्स के दो गोल्डन नियम:

7.2 मिनी-गेम केस स्टडी: सेब कैचिंग गेम (Apple Catching Game)

1. टोकरी स्प्राइट (Bowl Sprite) का कोड:

2. गिरता हुआ सेब (Apple Sprite) का कोड:

7.3 व्यवस्थित डीबगिंग का 4-चरणीय वैज्ञानिक चक्र (Debugging Cycle)

प्रोग्रामिंग सिंटेक्स, स्टेटमेंट्स एवं भाषा अनुवादक नियम

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

सही वैज्ञानिक तथ्य

चित्रात्मक व्याख्या एवं मॉडल

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

ऑनलाइन CBT टेस्ट देकर तैयारी का मूल्यांकन करें

कक्षा 6 Computer Science के सभी अध्याय

AI अध्ययन मित्र

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