高中Scratch編程01初識編程

Scratch是什么？2006年麻省理工學(xué)院為青少年學(xué)習(xí)編程開發(fā)的一種編程語言。Scratch是一種帶圖形界面的可視化編程語言，通過把一些有特定功能的模塊拼合在一起實現(xiàn)編程。是一種解釋型的編程語言。Scratch的口號：想法—程序—分享本節(jié)目標(biāo)Scratch編程繪制正方形什么是程序和編程什么是編程語言編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行Bug和DebugScratch編程語言算法和算法設(shè)計第一個程序繪制一個邊長為100的正方形究竟什么是程序？什么是編程？先看個故事一個文化人，他有一個仆人是聾子……幸好他們都不是瞎子……仆人也認識幾個有限的詞匯……主人想讓仆人做點事，他應(yīng)該怎么做？任務(wù)書1、….2、…程序就是計算機的任務(wù)書現(xiàn)在你就是主人，計算機就是你忠實的仆人程序1、….2、…編程就是編寫任務(wù)書的過程編程就是用人和計算機都能夠理解的語言，為計算機編制完成任務(wù)所需的任務(wù)書計算機只認識0和1，所有任務(wù)書必須由0和1組成，計算機才能看懂因此有兩個辦法編寫任務(wù)書直接用0和1組成的語言編寫，這樣的語言叫機器語言用人熟悉的語言編寫任務(wù)書，然后再找一個翻譯，這樣的語言叫高級編程語言編程語言有很多種可以用不同的語言編寫程序，完成相同的任務(wù)，但是不同的語言需要不同的翻譯C語言翻譯1機器語言010111JAVA語言翻譯2其它語言…翻譯n兩種完成任務(wù)的方式編譯執(zhí)行一次將整個程序翻譯成機器語言，然后計算機執(zhí)行程序，完成任務(wù)這時的翻譯叫“編譯器”任務(wù)書里哪怕有一丁點“翻譯”看不懂，翻譯工作也不能完成，程序當(dāng)然也不能執(zhí)行，這叫做發(fā)生了“編譯錯誤”解釋執(zhí)行將程序翻譯一句，計算機馬上執(zhí)行一句這時的翻譯叫“解釋器”翻譯看懂一句，翻譯一句，執(zhí)行一句。遇到不懂的語句，就會停止工作解釋執(zhí)行通常會比編譯執(zhí)行慢一些編程的一般流程任務(wù)期望結(jié)果編寫/修改程序編譯/解釋執(zhí)行實際執(zhí)行結(jié)果編程時會出現(xiàn)很多問題，導(dǎo)致實際執(zhí)行結(jié)果與期望結(jié)果不一致，這些問題叫bug（蟲子）。檢查程序，并消除問題的過程叫debug（除蟲）或調(diào)試。指令和語法語言由一定數(shù)量的詞匯和語法組成詞匯≈指令指令告訴計算機要完成什么具體的操作（例：向前走100步，向右旋轉(zhuǎn)90。）語法決定指令可以通過什么方式和順序組合在一起類似英語句子中的單詞與語法的關(guān)系例：上學(xué)時從校門口走到教室里Scratch編程語言指令分為動作、外觀、聲音、畫筆、控制、偵測、數(shù)字和邏輯運算、變量八種類型每類指令通過不同顏色的圖塊表示Scratch編程語言有的指令很簡單。有的指令還有參數(shù)。參數(shù)告訴指令任務(wù)的細節(jié)，比如10代表移動的距離；參數(shù)有的需要輸入，有的需要選擇（“面向”中用黑三角表示、畫筆顏色設(shè)定中通過不同顏色的小正方形來表示）讓指令盡量簡潔同一任務(wù)，完成的方法有很多種，程序的寫法也有很多種；學(xué)會使用“重復(fù)執(zhí)行”，當(dāng)主人才會很輕松“重復(fù)執(zhí)行”和其內(nèi)部指令構(gòu)成“循環(huán)結(jié)構(gòu)”Scratch編程語言語法將代表指令的圖塊按一定規(guī)則組合在一起怎樣畫正三角形？從一個點，沿著某個方向出發(fā)，經(jīng)過n次旋轉(zhuǎn)又回到原來的方向，總共旋轉(zhuǎn)了多少度？360度怎樣畫正三角形？正三角形需要旋轉(zhuǎn)幾次？每次旋轉(zhuǎn)多少度？怎樣畫正多邊形？因為正多邊形，假設(shè)有n個邊，每次旋轉(zhuǎn)的角度都是相同的，所以每次旋轉(zhuǎn)的角度等于360/n，對不對？現(xiàn)在明白了嗎？你能畫圓嗎？每次前進一小步，旋轉(zhuǎn)一個小角度，走下來就是圓。對不對？也可以畫邊長為2的正180邊形，直與曲是可以相互轉(zhuǎn)換的。直線短了，就變?yōu)榍?。曲線長了，就變?yōu)橹?。都知道地球是圓的，但我們的馬路很直，對不對？邊長為1的正360邊形？算法和算法設(shè)計把任務(wù)分解為計算機可以理解的，能夠按照一定順序執(zhí)行的步驟或操作的過程，叫算法設(shè)計算法：完成任務(wù)所需要的，由計算機可以理解的基本操作及規(guī)定的執(zhí)行順序所構(gòu)成的完整的解題步驟編程的核心是“算法設(shè)計”，你認為這種說法對嗎？算法的7個特征1、有窮性算法的有窮性是指算法必須能在執(zhí)行有限個步驟之后終止，能夠結(jié)束，不能夠無限執(zhí)行下去2、確切性算法的每一步驟必須有確切的定義，必須是計算機可理解執(zhí)行的操作算法的7個特征3、輸入(Input)一個算法有0個或多個輸入，以刻畫運算對象的初始情況，所謂0個輸入是指算法本身定出了初始條件4、輸出(Output)一個算法有一個或多個輸出，以反映對輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果。沒有輸出的算法是毫無意義的算法的7個特征前面的程序都沒有輸入，只有輸出下面的程序根據(jù)輸入的邊數(shù)畫正多邊形，既有輸入也有輸出算法的7個特征5、可行性(Effectiveness)算法中即每個步驟都可以在有限時間內(nèi)完成；（也稱之為有效性）6、高效性（Highefficiency）執(zhí)行速度快，占用資源少7、健壯性（Robustness）對不同的輸入數(shù)據(jù)都能夠響應(yīng)正確總有些東西是不變的進入編程的世界，你會發(fā)現(xiàn)：編程語言有很多很多可以編程解決的問題有很多很多但，算法設(shè)計的思想和技巧是不變的這也是我們《程序設(shè)計基礎(chǔ)》這門課中最核心的內(nèi)容總結(jié)任務(wù)書（程序）寫任務(wù)書（編程）選擇那種方式運行（編譯執(zhí)行、解釋執(zhí)行）選擇那種語言編寫（Scratch、C語言、Java）編寫什么（指令、語法）怎么編寫（算法設(shè)計）做任務(wù)（運行程序）完成任務(wù)（得到結(jié)果）出現(xiàn)問題（Bug）消除問題（Debug）檢查問題（調(diào)試程序）下節(jié)課上機地點厚德樓5樓網(wǎng)絡(luò)計算機房3總