1.我爱编程

第0章 什么是Scratch

Scratch是由麻省理工学院（MIT）开发的一款面向青少年的简易图形化编程工具，使用者通过鼠标拖曳指令模块就能完成程序的设计，目前最新的版本是3.0。Scratch 3.0有在线版本，使用者不需要安装任何软件，只要打开浏览器就能够创建、编辑和运行项目。相比之前的Scratch 2.0，Scratch 3.0采用HTML5编写，主要使用WebGL、Web Workers和Web Audio JavaScript库。JavaScript是网络浏览器中被广泛支持的语言。与Scratch 2.0需要Adobe Flash支持不同，使用JavaScript的Scratch3.0不需要任何插件。Scratch的官方网站是挂在MIT网站上的。网站界面如图0-1所示。

图0-1 Scratch 网站界面基于网络的Scratch更加注重使用者的交流和创意。网站下方有很多网络用户提交的项目，我们可以直接查看这些样例实现的功能，甚至能够看到完整的程序。如果单击首页上的“开始创作”按钮，则会进入图形化编程界面，如图0-2所示。

图0-2 图形化编程界面整个界面右上角的区域称为舞台区，舞台区就是最终的程序运行效果展示区，这里会展示程序运行时涉及的角色、背景等内容。在舞台区的最上方有几个按钮，最左边的 [插图]是程序执行按钮，点击这个按钮就会开始执行以“当[插图]被点击”指令模块开头的程序块。[插图] 旁边的红色八边形是停止按钮，能够停止程序的运行。而右侧的3个按钮是用来调整舞台区大小的，3个按钮分别代表小舞台、大舞台以及全屏。默认情况下使用大舞台模式，小舞台模式会比默认的舞台小；如果单击全屏按钮，舞台就会全屏展示。舞台区的下方是角色区，这里会展示出我们用到的所有角色，其中最右边是背景。中间的区域是程序区，我们通过拖曳方式完成的程序就放在这里，程序区的右上角有一个半透明的图案，这个图案提示我们正在为哪个角色编写程序。这个区域其实还有绘图和声音编辑的功能，可根据我们进行什么操作进行切换。而选择进行什么操作的方法是在左侧的模块区上方单击3个选项卡：代码、造型和声音。选择“代码”会列出我们将要用到的所有指令模块，而在“造型”和“声音”下，分别可以进行图像和音频的处理。

--------------------------------------------------------------------------

第一部分：图形化编程一级

中国电子学会全国青少年软件编程等级考试图形化编程一级的要求为：1.初步学会使用编程工具，理解编程工具的核心概念。■ 理解编程环境界面中功能区的分布与作用。■ 能够完成拖曳指令模块到程序区[1]的操作并进行正确的连接。■ 能够通过舞台区按钮完成运行与停止运行程序的操作。■ 会使用角色的移动、旋转指令模块。■ 能为作品添加背景音乐并设置声音的播放代码。■ 能够绘制背景并对背景进行切换。■ 能够打开计算机上已保存的项目和保存新制作的项目。2.按照规定的功能编写完整的顺序结构程序。■ 掌握顺序结构流程图的画法。■ 理解参数的概念，能够调整指令模块中的参数。■ 能够完成一个顺序结构的程序。■ 程序中包含播放一段音频和切换背景。■ 程序中包含切换角色的造型、角色移动和旋转。■ 按指定要求保存作品。

Scratch不需要使用者输入代码，所以使用者不需要记住命令，不过不用记住命令不代表不需要知道命令。Scratch中的命令都是以积木式的指令模块来实现的，这些指令模块分为不同的大类，有100多个功能，覆盖了实现一个完整程序的每个环节，甚至包括数组和函数。以下为图形化编程一级要用到的指令模块。

--------------------------------------------------------------------------

了解了以上内容后，现在就正式开始学习编程了。第一个项目，我们来完成两个角色的对话，首先第一个角色说：“我正在学习图形化编程，我非常喜欢。”然后第二个角色说：“是吗？我也非常喜欢学习图形化编程。”为此我们首先要选定两个角色，在角色区的右下角有一个小猫头，猫头的右上角有一个加号。单击这个按钮能够打开一个角色库，在这里大家可以找一个自己喜欢的角色。我选择的是默认的小猫和小女孩“Ballerina”。选择好角色之后，通过鼠标将角色摆放在合适的位置，如图1-1所示。

图1-1 为角色选择合适的位置编写程序之前要先介绍一下流程图。美国国家标准化协会ANSI（American National Standards Institute）规定了一些常用的流程图符号，目前这些符号已被世界各国的多个领域普遍采用，如图1-2所示。

图1-2 流程图基本符号一个流程图应该包括以下几部分：表示相应操作的框、带箭头的流程线、框内外必要的文字说明。起初，流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格的规定，流程线在程序中可随意连接，流程图也就没有实现使程序直观形象、简单清晰的作用，同样，编写的程序也是逻辑混乱、难以理解的。为了提高流程图及程序的逻辑性，使其更容易理解、更方便阅读，必须对流程线的使用做统一规定，不允许流程线无规律连接，流程只能按照一定顺序和条件进行。于是，在20世纪60年代，两位意大利数学家提出了3种基本结构，用这3种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。这里先介绍第一种基本结构—顺序结构。如图1-3所示，虚线框内是一个顺序结构。其中A和B两个框是顺序执行的。顺序结构是最简单的一种基本结构。

图1-3 顺序结构我们的两个角色对应的程序如图1-4、图1-5所示。

图1-4 小猫角色的程序

图1-5 小女孩角色的程序在指令模块中白底的椭圆部分是参数部分，其中的内容是可以根据具体情况来修改的，比如上面的程序中我们要修改“说 你好！2秒”指令模块中的说话内容。当然如果需要的话，也可以修改后面的秒数。点击舞台区的 [插图] 就能看到程序运行效果了。由程序我们知道其实两个角色不是在进行真正意义上的对话，就算小猫没有说话，小女孩在等待2秒之后依然会说话，就好像大家是按照各自的剧本在表演一样。这里给出小女孩的程序流程图，如图1-6所示。

图1-6 小女孩角色的程序流程图本节知识点：1. 学会从角色库中选择角色。2. 学会使用“等待××秒”指令模块来同步多个角色的对话。3. 学会调整指令模块中的参数。4. 了解顺序结构。扩展练习：1. 可以尝试继续增加故事内容，丰富故事情节。2. 为对话配音。