内容简介

  《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》以Scratch这一款集编程语言、运行环境和展示效果于一体的可视化编程软件为工具,向青少年读者介绍计算机编程的基本概念,并通过丰富的实例让读者能够完成属于自己的作品。
  《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》首先简单介绍Scratch操作,帮助读者快速开始使用Scratch。然后分两部分介绍编程知识。第一部分讲解编程的基本知识,包含计算机语言的三大基本结构、事件的概念以及变量和Scratch项目制作的方法。第二部分重点讲解编程的高级技巧及计算机科学的基础概念,包含布尔逻辑、条件与循环的组合等知识。在最后两章,力图通过Scratch提供的工具向青少年读者展示未来编程的核心内容。
  《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》是目前市面上稀缺而青少年编程学习急需的将计算机编程概念与Scratch完美结合的经典书籍,是青少年学习编程的引导性图书;同时,对于青少年编程教育的从业人员,《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的结构及其丰富的实例可以帮助他们设定课程体系,完善教学内容。

目录

目录

第1章准备开始001
1.1启动及关闭Scratch001
1.2Scratch区域介绍003
1.3脚本区域及编程方法012
1.4小结019

第2章顺序020
2.1顺序的基本概念020
2.2新来的英语老师021
2.3魔法钢琴024
2.4代码画家032
2.5小结040
2.6拓展041

第3章循环044
3.1循环的基本概念044
3.2代码画家—次数明确的循环046
3.3不停地舞蹈—无限次循环049
3.4电风扇—如何中止无限次的循环055
3.5摩托车—循环嵌套058
3.6炫酷的图案—复杂内容的循环061
3.7丛林救援—循环+顺序065
3.8小结069

第4章条件070
4.1条件的基本概念070
4.2鼠标点舞机—简单的条件072
4.3会飞的蝴蝶—复杂的条件078
4.4小心毒苹果—条件的嵌套+顺序+循环084
4.5小结091

第5章事件092
5.1事件的基本概念092
5.2足球教练—一个角色发送单个消息096
5.3老板来一碗—一个角色发送多个消息100
5.4小结104

第6章变量105
6.1变量的基本概念105
6.2霸王色霸气—内置变量110
6.3接球游戏—变量的计数功能115
6.4摩托车Ⅱ—变量的状态控制119
6.5小结123

第7章简单布尔逻辑及循环深入124
7.1简单布尔逻辑124
7.2侦测中的布尔逻辑模块125
7.3组合逻辑模块126
7.4循环与条件的结合—直到型循环131
7.5小结137

第8章函数138
8.1函数的概念138
8.2迷路的小球—不含参数的函数141
8.3笨小车—含有参数的函数144
8.4地狱之门150
8.5小结157

第9章字符串158
9.1字符串的基本概念158
9.2背单词的章鱼哥—从字符串中提取有用的信息161
9.3聊天的章鱼哥—把单个信息组合成完整的文字164
9.4听话的章鱼哥—利用字符串进行判断167
9.5小结169
第10章克隆170
10.1克隆的基本概念170
10.2小狗的一家—母体与克隆体171
10.3飞机大战—克隆体的应用174
10.4小结184

第11章数据结构初步185
11.1创建链表及给链表增加数据185
11.2查找、插入、删除及替换链表的数据188
11.3抽奖器189
11.4小结191

第12章算法初步192
12.1什么是算法192
12.2加法交换律193
12.3累加运算196
12.4怎样表示一个算法200
12.5小结203

精彩书摘

  3.1.1你喜欢的书或电影看了几遍呢?
  平常大家都喜欢看书吧?最喜欢哪本呢?《哈利·波特》?和你的朋友讨论时,你也许会说:《哈利·波特》,我都看了三遍了!你的朋友们会立刻对你刮目相看,哇!都看了三遍。
  这句话很简单,但包含了两个重要信息:
  ●看《哈利·波特》。
  ●三遍。
  第一个信息说明什么呢?你做了一件事,这件事是“看《哈利·波特》”。第二个信息说的是你做这件事的次数—三遍!同样的例子你可以举出很多:“我把这首诗背了两次”“他绕着操场跑了5圈”……这些例子的共同特点是“做一件事+次数”。
  对应于计算机语言的结构,就是“循环”。
  循环的英文是“loop”,意思是:Theactionsofdoingsomethingoverandoveragain。译成中文就是:一个或一组反复执行的动作。
  结合上面的例子,可以看出,对于循环来说,有两点很重要:执行的动作,要做多少次,也就是次数。
  使用循环有什么好处呢?我们再来看《哈利·波特》。你如果说:“我看了一遍《哈利·波特》,我又看了一遍《哈利·波特》,我接着又看了一遍《哈利·波特》。”怎么样?很麻烦吧,你得说三遍来表达你看了三次,这个对应于第2章,通过“顺序”的方法实现了你想要说的。但如果你说“我看了《哈利·波特》三次”,那么意思是一样的,但是你用很短的一句话就表达了上面三句话的意思。
  这就是使用循环来处理重复动作的好处—简洁。
  3.1.2Scratch中的循环
  在Scratch中,循环是用一些看上去很特殊的积木块来实现的。这个积木块在Scratch积木区的“控制”分类里(见图3-1)。
  图3-1循环所使用的积木块
  在图3-1中,蓝色方框的那两个积木块就是代表循环的积木块,这些积木块像不像一个张开的大嘴?你能想象要被反复执行的动作积木块应该放到哪里吗?
  孩子趣味学编程之Scratch篇二校正文3.indd452019-3-711:16:43
  046孩子趣味学编程之Scratch篇
  试一试
  这个大嘴怎么用呢?
  答案是放到“嘴里”。不用担心,虽然原有“积木块”的嘴看上去不够大,但是里面加入其他积木块后,它会自然扩大的。
  在图3-2中,“移动10步”那个积木块就像你说的“看《哈利·波特》”一样,是循环的内容,“重复执行10次”是循环的次数。
  如果想要修改循环的次数,应该怎么做呢?在第2章里,我们讲了如何修改Scratch积木块里的数字,这里的修改方式是一样的。复习一下具体步骤。
  1)鼠标单击“重复执行10次”,其中的“10”会变成灰底。
  2)输入想要重复的次数,例如“5”,就可以了。
  过程如图3-3所示。
  图3-2Scratch的循环图3-3循环次数的修改是不是很简单啊。现在赶紧尝试运行这两个程序段吧。
  注意测试之前别忘了在顶上加上“当被点击”。
  3.2代码画家—次数明确的循环
  在第2章里我们已经学习了在Scratch中如何使用画笔来画直线,其中所有的程序都是用顺序来实现的,那么现在一起来看下循环如何帮我们把程序写得很简洁。
  我们来看那个三条连续横线的程序。还记得要求吗?
  ……

前言/序言

  进入21世纪,新科技迅猛发展,孕育着新的重大突破,将深刻地改变经济和社会的面貌。人工智能问题的研究也成为当代最富有挑战性的课题。智能科学技术作为一门交叉科学,既是生命科学的精髓,更是信息科学的核心。一旦突破,将对科学技术、经济和社会发展产生巨大和深远的影响。
  2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确提出中小学阶段全面推广编程教育。教育部印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》,也明确列出了中小学开设的编程课程。编程所要求的素质与能力正成为未来基础教育的核心目标。
  对于编程来说,核心是算法,是问题的分析和计算思维的对应过程,计算机语言只是算法实现的工具。就目前来看,算法描述工具的生命力强于任何一种语言,语言的作用只是把这种描述转化为特定环境下的计算机可理解的内容。
  从这种角度来看,小学阶段的编程学习,更重要的是掌握计算机语言描述事物的基本结构以及能够将问题对应成这种结构的能力。
  目前,小学生学习编程的书籍有很多,大部分都采用了Scratch。从内容上来看,重点突出了Scratch本身的特点,而对计算机语言本身的内在结构和逻辑介绍则不够系统。而《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的目标是介绍计算机语言的基本结构以及重点概念,关注现实问题的计算机语言分析方法,力求培养孩子们的计算式思维。在书中,虽然同样采用了Scratch,但以实现手段的方式来展现,并没有对Scratch进行过多介绍。
  同时,考虑小学生的知识和接受能力,如果按照通常计算机语言教材的结构进行介绍,将会让小读者无所适从,因此,《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》首先从计算机的基本结构出发,然后进入变量的概念和使用,最后初步介绍数据结构及计算机中常用的部分算法。
  为方便青少年理解和进行编程实践,《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》中所有例子的程序和视频都可以在http://welovecode.cn/sample/中找到。
  感谢我的同事的支持,各位宝贵的教学经验为我们撰写《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》提供了丰富的素材!张文婧完成了《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的第2、4、8、12章,乔陶鹏完成了《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的第1、3、7、11章,刘芸老师完成了《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的第5、6、9、10章,方亮老师的创意为《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》提供了大量的课件。最后,感谢我的家人对于我完成《K12少儿计算机编程丛书:孩子趣味学编程之Scratch篇》的鼓励和支持。
  乔陶鹏

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