Scratch 3.0实战与思维提升

《Scratch 3.0实战与思维提升》分为3 章。第1 章通过8个好玩、有趣的小项目，介绍了Scratch 3.0的编程基础知识，激发读者探索的兴趣。第2章介绍程序设计基础知识，这里将学习有关数据、数据运算、程序结构、事件控制等知识，使孩子们对Scratch 代码背后的知识有一个初步认知，最后完成“森林搜救”综合项目。第3章介绍了如何用Scratch 实现4个经典算法游戏，包括穷举法、排序算法、递推算法和递归算法。

胡秋萍，北京教育学院朝阳分院基础素质中心主任，信息安全硕士，北京市骨干教师，信息技术学科名师，主要负责朝阳区信息技术教师培训和学科教学研究工作，主持朝阳区信息技术应用研究工作坊，编著教材10本，其中《Scratch趣味编程》和《动力机械创意设计》教材为人工智能教育落地中小学课堂提供了内容支撑。

这是一个风云变幻的时代，大数据、5G、无人驾驶、机器人、人工智能……昨日还在耳边萦绕，转眼就会走进现实。这个时代，算法思维与编程能力必将成为一种基本能力，就像人人都必须具备的听说读写能力一样。

《Scratch 3.0实战与思维提升》是北京市朝阳区中小学编程教育实验成果，是一本趣味十足、历经上千学生检验且深受欢迎的少儿编程入门书。与其他书不同，本书除了教会你编程技巧外，更注重算法思维能力的塑造和提升。

（1）先给出8个好玩、有趣的游戏项目，边玩边学中，激发对游戏背后逻辑的探索热情。

（2）推出核心重点——程序设计基础知识（数据、数据运算、程序结构、事件控制等）以及4类经典算法（穷举、排序、递推、递归）。游戏项目更复杂，你必须用所学知识自行设计游戏细节，在实验中探讨不同算法逻辑下的实现效果，以及常见问题的解决方式。

（3）整体→分拆→综合。在一次次的实践中，你可真切体会到软件开发的思维逻辑：一个具体想法是怎么被一点点抽象、分拆成可以轻松实现的模块，模块再按一定的顺序组合，形成有趣程序的全过程。

这是一本写给青少年读者的编程与算法入门图书，希望它能帮您推开程序世界的这扇大门，让你看到一个不一样的精彩世界。
为什么要学习编程？
我们身处的这个时代是一个迅速发展的时代，互联网、智能手机、各种App、无人飞机、无人汽车、大数据、机器人等都已经一步步变成了现实，5G、物联网、人工智能很快也会大面积地普及。这一切的背后，离不开人类为应对科技和生活需要而编写的各类软件。什么是软件呢？软件就是人们在算法思维下抽象地解决问题，然后使用计算机语言来实现其功能的一个程序。在未来，编程能力与算法思维将成为我们每个人的基本能力，就像每个人都要具备基本的读写能力一样。当然，学会编程后，你不一定要去做程序员。但假如你没有基本的编程常识和算法思维，在未来的大数据和人工智能时代里，将会非常吃力。
Scratch 是什么？
Scratch 是美国麻省理工学院研发的一套编程入门学习软件。它采用图形化的编程方式，非常容易学会，并且功能强大，可以做出动画、游戏、音乐MTV、特效、故事等您能想到的几乎任何东西，它还可以和某些智能硬件（如乐高机器人）结合，创造出好玩的作品。Scratch 把枯燥乏味的数字代码变成“积木”状的模块，你在搭建“积木”的过程中不知不觉学会编程，并初步体验到算法思维的乐趣，因此非常适合作为青少年的编程启蒙工具。
本书的特点
和许多其他Scratch 图书不同，本书在教授Scratch 编程技巧的同时，更注重读者算法思维能力的塑造和提升。本书分为3章，按照由易到难的顺序进行编写。第1章通过8个好玩、有趣的小项目，介绍了Scratch 3.0的编程基础知识，你可在制作游戏、动画的过程中边玩边学，激发探索的兴趣。第2章重点介绍了程序设计基础与常见的问题解决方式，这里将学习到有关数据、数据运算、程序结构、事件控制等知识，使你对Scratch 代码背后的知识有一个初步认知，并给出了一个复杂的“森林搜救”综合项目。第3章介绍了如何用Scratch 实现4个经典算法游戏，包括穷举法、排序算法、递推算法和递归算法。本书将知识点融入一个个案例中，你在轻松玩转Scratch 的同时，可真切体会到一个具体想法是怎么被一点点地抽象，直到被分拆成可以轻松实现的模块。这一从具体到抽象的学习过程，符合人们的认知规律，能帮助你快速形成一定的逻辑与算法思维。
怎样才能学好Scratch ？
在做中学：一定要多练习书中的案例项目，使得每一步都做到滚瓜烂熟。
多思考，多尝试：遇到问题不要着急，尝试着分析背后的逻辑。该问题能否分拆？应该怎么分拆？为什么要这么分拆？还有没有别的可能？记住，只要有想法，就尝试去实现它。通过比较不同逻辑下的程序效果，你一定会顿悟很多。
不怕困难失败：学习肯定会遇到各种各样的困难，失败也是很正常的。失败了，说明这种方法不可行。不要气馁，此时你将距离可行的方法又近了一步。
多与他人交流：和朋友一起学习和探讨，分享自己的项目，快速学习别人的优点。遇到问题，多向老师请教。
本书在写作中，已尽可能地严格把关，所有案例都经过仔细甄选，所有代码也都进行了多次验证。但仍难免会有不尽如人意之处，希望各位读者朋友多提宝贵的意见和建议。读者在实现本书案例的过程中，也可能会有更好的制作方法，欢迎一起交流提升。

第1章 用小项目学Scratch基础 1
第1节 了解Scratch 3.0 2
探究1：Scratch 3.0界面我知道 5
探究2：Scratch 3.0角色的简单编辑功能 8
探究3：玩Scratch小游戏，体验游戏规则制定的重要性 10
第2节 小猫快走 14
探究1：怎样让小猫走起来？ 15
探究2：怎样让小猫走得更自然？ 18
第3节 演出开始 22
探究1：新建角色和添加舞台背景 23
探究2：如何根据演出需要设置主持人和演员的登场顺序？ 26
第4节 猫捉老鼠 30
探究1：如何用鼠标控制老鼠移动？ 32
探究2：小猫在舞台上是如何移动的？ 34
探究3：结束游戏的条件是什么？ 37
第5节 加法练习 39
探究1：如何随机获取并保存两个加数？ 41
探究2：如何进行提问和回答？ 44
探究3：如何判断玩家的回答是否正确？ 45
第6节 青春小馆点餐系统 49
探究1：素材准备和界面设计 51
探究2：设置菜品的单价，被选中后进行合计累加 53
探究3：将菜品名称添加到账单中 55
探究4：清空列表，重置合计金额为0 56
第7节 神奇的画笔 59
探究1：利用方向键控制小瓢虫移动 60
探究2：添加画笔工具，设置画笔的颜色和粗细 62
探究3：绘制规则图形：正方形和花朵 66
第8节 快到碗里来 71
探究1：鼠标控制碗在屏幕底部区域任意移动 72
探究2：神奇的克隆技术 74
探究3：让小球角色在舞台顶部随机下落 77
第9节 单词拼拼拼 79
探究1：建立列表和变量，快速在列表中放置游戏需要的单词 83
探究2：文字的朗读和翻译功能 84
探究3：自动向后滚动单词，直至测试完所有单词 88
第2章 程序设计基础与问题解决 91
第1节 数据与数据运算 92
探究1：数据与数据编码 92
探究2：Scratch中的声音 95
探究3：数据类型与表达式运算符 99
第2节 程序的算法及描述 106
探究1：程序语言的发展历史 106
探究2：算法与算法描述 110
第3节 程序结构与事件控制 117
探究1：程序的3种基本结构 117
探究2：事件驱动与条件触发 123
探究3：“分而治之”的编程思路 126
第4节 设计“森林搜救”迷宫游戏项目 137
探究1：探秘生活，理解需求 138
探究2：分析主题需求，设计项目解决方案 141
探究3：分解核心要素功能 144
探究4：规划和准备素材 149
探究5：编程实现各关功能 152
探究6：如何运行和调试程序？ 167
第3章 用Scratch实现经典算法 171
第1节 穷举法 172
真实情景 172
问题界定 173
算法描述 173
程序实现 174
拓展提高 179
第2节 排序算法 185
真实情景 185
问题界定 186
算法描述 187
程序实现 191
拓展提高 198
第3节 递推算法 199
真实情景 200
问题界定 200
算法描述 201
程序实现 203
拓展提高 206
第4节 递归算法 208
真实情景 208
问题界定 210
算法描述 210
拓展提高 214