类似推荐
编辑推荐
情景教学：精选16个有趣案例，以故事形式进行串联
简单易学：步骤详细，循序渐进，简明易懂，适于操作
视频配套：赠送视频课程，跟着视频学习更轻松
内容经典：精选名校学生实操案例，人工智能教育专家打磨
互动交流：微信在线交流，答疑解惑，提供在线拓展内容
内容简介
本书采用案例式学习方法，以喵小咪在户外游玩一天的经历为主线，贯穿不同的场景，用Scratch 3.0由浅入深地设计了16款互动小游戏和小程序。案例循序渐进、简明易懂，将抽象的编程思想巧妙地穿插在解决实际问题的进程中，让编程的趣味性与知识性相结合，符合青少年学习的特点。
全书共17章。第1章带领读者认识Scratch 3.0，并动手编出第1个小程序；第2～7章为入门篇，共设计5个小程序和 1个总结，通过基础案例带领读者了解 Scratch编程的入门知识；第 8～13章为游戏篇，共设计 6个小游戏，由浅入深地剖析了经典游戏编程的奥秘；第14～17章为进阶篇，共设计4个小程序，通过高级别难度案例的编写，强化编程的基本思想和设计理念。
本书适合对Scratch图形化编程感兴趣的青少年及家长阅读参考，也适合中小学信息技术课教师或培训机构使用。
作者简介
刘黎明，中国人工智能学会会员，毕业于北京航空航天大学，长期从事大中型软件开发和项目管理，目前在AI独角兽商汤科技专注于人工智能在教育行业的应用研究。
刘佳萱，热爱编程、热爱机器人，多次参加全国青少年科技创新大赛等，目前就读于清华大学附属中学。
章节目录
入门篇
1 初识Scratch
1.1 Scratch介绍 / 2
1.2 Scratch 3.0环境搭建 / 4
1.3 Scratch 3.0编程环境介绍 / 10
1.4 第一个程序：喵小咪出门玩 / 14
2 蝴蝶飞满天
2.1 新建与保存 / 22
2.2 添加背景与角色 / 24
2.3 认识坐标 / 27
2.4 为蝴蝶添加飞行代码 / 28
2.5 增加声音效果 / 34
2.6 完整的程序 / 38
3 跟蜻蜓交朋友
3.1 创建项目 / 40
3.2 添加背景和角色 / 41
3.3 设计互动对话 / 43
3.4 为角色添加对话代码 / 44
3.5 处理等待事件 / 47
3.6 完整的程序 / 51
4 路遇动物狂欢节
4.1 场景创设 / 53
4.2 添加背景和角色 / 54
4.3 认识造型 / 58
4.4 为红恐龙添加代码 / 59
4.5 增加音乐效果 / 62
4.6 为青恐龙添加代码 / 65
4.7 完整的程序 / 66
5 看飞行表演
5.1 添加背景和角色 / 68
5.2 画笔的作用 / 71
5.3 为飞机添加代码 / 73
5.4 拉出五彩的烟雾 / 76
5.5 来点欢呼声 / 81
5.6 完整的程序 / 84
6 激烈的赛跑
6.1 场景创设 / 86
6.2 初始化位置和大小 / 88
6.3 添加赛跑代码 / 93
6.4 多角色间的同步 / 97
6.5 来点喝彩声 / 102
6.6 完整的程序 / 105
7 编程就像拍电影
7.1 素材准备 / 108
7.2 编程串联 / 118
7.3 当好小导演 / 122
游戏篇
8 飞船发射
8.1 游戏流程分析 / 124
8.2 飞船升空 / 126
8.3 喵小咪发指令 / 130
8.4 更准确的同步 / 132
8.5 观众开始欢呼 / 135
8.6 进阶探索：造型的灵活使用 / 138
8.7 完整的程序 / 144
9 到蒙哥家做客
9.1 游戏流程分析 / 146
9.2 绘制游戏地图 / 146
9.3 创设障碍关卡 / 153
9.4 鼠标跟随 / 158
9.5 碰撞侦测 / 159
9.6 为障碍关卡添加代码 / 162
9.7 进阶探索：增强游戏氛围 / 167
9.8 完整的程序 / 171
10 猴子的盛宴
10.1 游戏流程分析 / 174
10.2 角色的鼠标控制 / 174
10.3 从天而降的香蕉 / 180
10.4 克隆让香蕉多到吃不完 / 181
10.5 碰撞侦测与计分 / 188
10.6 进阶探索：小偷刺猬 / 192
10.7 完整的程序 / 201
11 遇见潜水员
11.1 游戏流程分析 / 203
11.2 初始化多场景游戏 / 204
11.3 方向与角度 / 208
11.4 背景动态切换 / 210
11.5 潜水员水下表演 / 216
11.6 进阶探索：动感海星 / 224
11.7 完整的程序 / 227
12 大象头顶球
12.1 游戏流程分析 / 230
12.2 有弹性的球 / 231
12.3 大象表演 / 236
12.4 给游戏计分 / 244
12.5 退出条件判断 / 247
12.6 进阶探索：增加礼物 / 251
12.7 完整的程序 / 255
13 溶洞中的小鸟
13.1 游戏流程分析 / 258
13.2 绘制溶洞场景 / 259
13.3 绘制石钟乳 / 263
13.4 随机变化的关卡 / 264
13.5 小鸟飞行控制 / 272
13.6 碰撞侦测与计分 / 276
13.7 进阶探索：添加钻石 / 282
13.8 完整的程序 / 288
进阶篇
14 精彩的自动驾驶
14.1 游戏概要设计 / 292
14.2 绘制最简线路图 / 294
14.3 绘制带探测器的小车 / 297
14.4 为探测器编写代码 / 299
14.5 自动探路功能 / 301
14.6 完整的程序 / 302
14.7 进阶探索：赛车场驾驶 / 303
14.8 更多有趣的探索 / 308
14.9 最终程序脚本 / 308
15 试试键盘游戏
15.1 游戏概要设计 / 311
15.2 循环飞行的直升机 / 312
15.3 空投字母 / 316
15.4 键击命中 / 324
15.5 得分和音效 / 333
15.6 完整的程序 / 340
15.7 进阶探索：添加剧情介绍 / 342
15.8 最终程序脚本 / 355
16 喵小咪回家去
16.1 项目概要设计 / 359
16.2 初始化主角 / 360
16.3 绘制场景 / 361
16.4 角色移动 / 371
16.5 场景连贯循环 / 378
16.6 进阶探索：动作控制 / 383
16.7 碰撞侦测 / 388
16.8 最终程序脚本 / 399
17 跟猫妈妈一起盘点见闻
17.1 项目概要设计 / 402
17.2 场景创建 / 402
17.3 回忆的泡泡 / 406
17.4 列表存储 / 409
17.5 完整的程序 / 425
17.6 期待明天 / 426 精彩书摘第1章 初识Scratch
Scratch是什么？它是那种搭搭积木就能做出自己的小游戏的工具吗丶？
没错！Scratch就是一种把复杂的编程语言简化为搭积木的工具。使用者通过搭积木，就可以很轻松地创造出交互式故事、动画、游戏等。
Scratch极大地降低了编程的门槛、提升了编程的乐趣，让全世界的孩子都可以轻松入门编程，掌握编程的基础逻辑和算法原理。
1.1 Scratch介绍
Scratch 2007年5月诞生于MIT（麻省理工学院）媒体实验室。它是为青少年和其他初学者设计的图形化编程工具，已被翻译成70多种语言，在超过150个国家和地区被广泛使用。
1.1.1 Scratch概览
这么说来，Scratch好像非常“高大上”呀！它真的有这么强大吗？接下来就让我们揭开它的神秘面纱，看看Scratch到底“长得是什么样子”，看看Scratch编程到底是怎么个编法。Scratch 3.0的主界面如图1.1所示。
图1.1 Scratch 3.0主界面
Scratch 3.0的主界面也可以称为集成开发环境（IDE）。它集成了积木仓库、拼搭的场所、展示和表现的舞台等操作功能；也集成了绘图创建程序、数字音乐播放和编辑、造型动画、视频侦测、文字朗诵等多媒体功能；还集成了基本的算术运算、关系运算、逻辑运算等编程基础功能。
那么，Scratch编程是什么样子呢？图1.2中示例了用Scratch 3.0编出的一段程序。
图1.2 Scratch 程序样例
观察程序样例可以发现，Scratch程序跟我们传统上所说的Python程序、C语言程序差别很大，并不是满屏的英文和标点符号。它看上去就像是五颜六色的积木组合。以图1.2所示的程序为例，一眼就可以读懂程序要表达的意思。内容大概是“当绿旗被点击”时，让角色“移动10步”，再“说 你好！ 2秒”，然后“播放声音 喵”，再“等待1秒”，又“说 我就是Scratch！2秒”。
的确，Scratch编程就是这么简单直接，只要你能认识每一块积木上的文字，基本上就可以开始编程了，是不是很有趣呢？
这么简单就能编程吗？Scratch会不会只是一个玩具呢？
当然不是！Scratch虽然入门简单，但是功能丰富全面。我们用Scratch可以实现轻松编程，创作出由简到繁、不同类型、不同复杂度的互动游戏、交互动画、情境绘本等。在这个过程中，需要用到科学、技术、工程、艺术、数学等众多学科的知识，通过动手操作，驱使青少年主动探究“积木”背后的“秘籍”，真正做到“在玩中学”“带着兴趣学”，是STEAM教育理念一个的实践方式。
那么，你想不想知道Scratch是怎么被设计出来的？为什么这样的设计更适合青少年编程入门呢？
1.1.2 Scratch的意义
C语言、C语言、Java语言、Python语言等都是很多人耳熟能详的编程语言。之所以被称为语言，是因为它们最主要的作用，是让人能跟计算机交流、沟通。根据语言规则编写出来的程序，人和计算机彼此都能“听”得懂、能相互理解，人们也能通过编程指挥计算机工作、发挥计算机更大的作用。
因此，学习传统意义上的编程，第一件事就是要学会这门语言的语法规则，包括如何标识一句话结束、怎样赋值、有哪些关键字、如何输入输出等。
这些语法规则少则几十条、多则数百条，并且各个编程语言间的差别很大。在编程过程中需要绝对遵从各自的语法，一旦语法弄错，整个程序将无法运行，不能完成跟计算机之间的交互。
“先学语法，再学编程”，这无疑增加了学习的难度，相当于给编程学习架设了一道门槛。很多初学者也往往因为“记不住语法”“总是语法出错”被挡在编程的门外。同时，编程的语法多用英文书写，对于非英语国家的学习者来说，门槛更高。
Scratch的出现，彻底扭转了这一局面。
Scratch借用拼搭积木的思想，把众多的语法指令包装在一块块不同颜色、不同形状的积木里，让人们可以通过拼搭积木来完成编程。
在Scratch中，人们只需要用鼠标从不同功能的模块中选择和拖曳积木，就可以组合、拼搭出一个个可以运行的程序，实现各种交互故事、动画、游戏、音乐和美术作品等。
每块积木都有各自的凸起和凹槽，非常形象，小朋友都会使用。因此，使用拖曳积木的方式能够组合出程序，再也不用担心语法问题，不用担心像学习其他语言那样因不熟悉语法而导致程序出错。Scratch编程降低了门槛，减少了初学者的挫败感，让小学生也可以进行编程了。
同时，使用拖曳积木的方式编程，人们可以更专注于思考和解决问题，也更敢于进行尝试和总结，对于编程者开拓逻辑思维能力和理解算法原理非常有帮助。Scratch中丰富的图像、动画、声音处理积木，也使编程的过程一改呆板的文字输入、输出，让编程变得轻松有趣。
学习编程的过程，可以是枯燥乏味的，也可以妙趣横生的。现在，我们将要进入Scratch缤纷多彩的编程世界。在这里，我们将通过分析思考、编写代码、检查排错等步骤完成一个个有趣的项目，从而享受创意的美妙和成功的喜悦。你有没有迫不及待呢？
让我们马上出发，进入Scratch编程世界吧！
1.2 Scratch 3.0环境搭建
Scratch于2007年5月首次发布，Scratch 1.0版本基于Squeak平台的Smalltalk语言开发，可运行于Windows、Mac OS X和Debian/Ubuntu等操作系统，包括了积木式编程的基本功能。
Scratch 2.0于2013年5月发布，基于Adobe Flash平台开发，分为在线版本和离线版本，增加了克隆相关的积木组，支持可拓展积木。
Scratch 3.0于2019年1月发布，基于HTML5技术开发，分为在线版本和桌面版本，可运行于Windows、Mac OS X等操作系统,增加了音乐、画笔、视频侦测、文字朗读、翻译等选择性下载扩展积木组。
1.2.1 Scratch 3.0在线编辑器
Scratch 3.0是历经十多年发展演化的一个版本，它最重要的特点就是能够提供更加方便易用的在线编辑功能。在联网的状态下，用户通过网络浏览器（如Chrome、Firefox、IE、Edge或Safari等）访问MIT Scratch官方网站的Scratch在线编辑器，就能够创作和管理应用程序，不需要在自己的电脑中下载和安装Scratch软件。
MIT Scratch官方网站的网址为https://scratch.mit.edu，使用网络浏览器访问Scratch官方网站，默认显示的是英文界面，如图1.3所示。
图1.3 MIT Scratch官方网站
注意：MIT Scratch及其官网会不定期更新和改版，本书所列图示仅供参考。如果打开后看到的跟本书界面有所差异，请根据实际情况进行操作。
如果希望切换成中文显示，可以拖动页面滚动条到页面底部。页面底部有一个写着“English”的下拉列表框，如图1.4所示。单击“English”右边的倒三角形按钮，在弹出的列表中选择“简体中文”选项，就可以将界面切换成中文显示。
图1.4 切换MIT Scratch官方网站的显示语言
切换后的中文界面如图1.5所示。
图1.5 中文显示的MIT Scratch官方网站
单击“开始创作”按钮（或英文显示时的“Start Creating”按钮），就可以进入Scratch 3.0的在线编辑器，如图1.6所示，不用安装任何软件就可以直接开始编程。
对于初学者，这是使用Scratch 3.0最快捷的方法。如果需要，还可以注册一个MIT Scratch官方网站账号，已注册的用户可以把自己编写的Scratch程序或创作的Scratch项目分享到官方社区，与来自全球的编程爱好者交流和讨论。如果不想注册，可以直接跳到第1.2.2节。
图1.6 Scratch 3.0在线编辑器
在MIT Scratch官方网站首页，单击右上角的“加入Scratch社区”（或英文显示时的“Join Scratch”）按钮，进入注册流程，如图1.7所示。
图1.7 开始注册MIT Scratch官方网站账号
输入必须填写的内容，单击“下一步”按钮。
经过如此几个步骤的注册填写之后，MIT Scratch官方网站会给你的注册邮箱发送一封确认邮件，通过访问电子邮箱中的验证链接完成注册。
在MIT Scratch官方网站的首页，单击右上角“登录”按钮进行登录后，再次进入Scratch 3.0在线编辑器，可以发现在页面左下方出现一个“书包”，如图1.8所示。有了书包功能，就可以把常用的角色、造型、声音和代码等资源拖入存放，在需要时快速找到它们。
图1.8 Scratch 3.0的书包功能
注意：书包是MIT Scratch官方网站提供的一个可选功能，不是必需的，未注册或没有书包并不影响对本书的阅读和操作。
1.2.2 Scratch 3.0离线安装
因为MIT Scratch官方网站服务器在美国，网络不好时，打开网址会比较慢，需要耐心等待才能加载完成，所以从方便性角度考虑，可以安装Scratch 3.0的离线桌面版本。
Scratch 3.0离线桌面版本功能上跟在线版本基本一样，下载后可以安装在个人电脑上运行，使用时双击打开即可，并不需要访问网络。
当然，如果你能够快速地访问MIT Scratch官方网站，流畅地使用Scratch在线编辑器，那么可以跳过本小节的内容，在以后需要时再安装Scratch离线桌面版本。
接下来，介绍Scratch 3.0离线桌面版本的下载和安装方法。
将MIT Scratch官方网站首页滚动到页面底部，可以看到页面的中间“支持”下面有个“下载”（或英文显示的“Download”）链接，如图1.9所示。
图1.9 MIT Scratch官方网站的离线编程器链接
单击“下载”链接，进入Scratch桌面软件的介绍页面，如图1.10所示。
图1.10 Scratch 3.0桌面软件页面
通常情况下，MIT Scratch官方网站会根据你使用的个人电脑，帮你选择Windows版本或是Mac OS等版本的软件，如果选择有误，你也可以单击“选择操作系统”后的按钮，找到正确的下载版本。
单击“直接下载”（或英文显示时的“Direct download”）链接，将软件下载到个人电脑，进行安装即可。下面简单地介绍在Windows 10操作系统中安装的过程。
下载安装文件。选择“Windows”
选项，单击“直接下载”链接，下载安装文件，如图1.11所示。
图1.11 下载Scratch 3.0桌面软件
安装Scratch 3.0桌面软件。找到下载的软件，双击.exe文件，即可进行安装。安装以后会在桌面上生成“Scratch Desktop”图标，双击图标，Scratch 3.0桌面软件的运行界面如图1.12所示。
图1.12 Scratch 3.0桌面软件运行界面
注意：如果个人电脑使用Windows操作系统，MIT Scratch官方网站推荐Windows 10以上的版本，经测试在Windows 7中也可以正常安装和使用，但是如果你使用的是Windows XP及以下操作系统，将无法安装。
如果你对个人电脑操作不熟悉，可以关注微信公众号“师高编程”，输入“Scratch安装”，查看“在Windows系统中安装Scratch 3.0”或“在Mac OS中安装Scratch 3.0”，获取拓展资料。
设置Scratch 3.0编辑器，打开Scratch 3.0桌面软件，默认界面是英文的，那么如何调整为中文界面呢？
单击界面左上角的“地球”按钮，将弹出的下拉列表滚动到部，选中“简体中文”选项即可，如图1.13所示。
Scratch 3.0桌面软件切换成中文显示后的界面，如图1.14所示。
图1.13 选择界面的显示语言 图1.14 中文显示的Scratch 3.0桌面软件
1.3 Scratch 3.0编程环境介绍
Scratch 3.0是一个集成开发环境（IDE），界面上按钮和功能比较多，可以操作的地方也比较多。为了便于学习和明确指引，这里将Scratch 3.0的界面按照功能分成4个区，分别是指令区、编程区、舞台区和角色列表区，如图1.15所示。
图1.15 Scratch 3.0的4个功能分区
本书在介绍各种操作时，多数情况都会描述成类似于“拖取指令区中‘运动’分类的‘移动10步’积木”这样的语句（即前一半是功能区定位，后一半是具体积木的定位），以方便读者准确理解操作步骤。
接下来简要介绍4个区的功能。如果你迫不及待地想开始编程，也可以跳过本节内容，直接进入第1.4节。
1.3.1 舞台区
舞台区位于Scratch 3.0的右上角，如图1.16所示。
图1.16 Scratch 3.0的舞台区
舞台区是编程中跟“显示”相关的区域，就像一个剧院的舞台，华美的背景下各种角色都会在这个舞台上表演。同时，程序执行的结果会在这个舞台上展现。
舞台区左上方的“绿色旗帜”（以下简称“小绿旗”）是程序启动按钮，单击它开始执行程序。左上方的“红色圆球”是停止按钮，单击它可以停止程序的运行。
舞台区的右上角是“全屏”按钮，单击它，舞台会变大、扩展为全屏。“全屏”按钮左侧分别是“大舞台”按钮和“小舞台”按钮，单击不同的按钮可以看到舞台区的放大和缩小。
注意：理解和掌握软件操作的最好方法，是动手试一试！上面介绍的几个按钮，读者可以打开软件动手点一点，看看舞台区有什么变化？我们在学习后面介绍的案例时也是一样，可以一边看书，一边动手操作，这是最快的学习方法。
1.3.2 角色列表区
角色列表区位于舞台区的下方，如图1.17所示。
图1.17 Scratch 3.0的角色列表区
编程过程中用到的所有角色，都会在角色列表区陈列出来。当我们需要对某一个角色做操作时（也即指挥某一个角色做动作时），也需要在这个区域选中这个角色，后面的案例中会详细讲到。
角色列表区分左右两部分，左边是“角色”相关信息，右边是“舞台背景”信息。
在左边的“角色”信息框中，从上到下包括角色名称、角色坐标、角色显示与否、角色大小、角色方向，以及编程中用到的角色列表和“添加角色”按钮。
在右边的“舞台背景”框中，上部的长方形显示的是当前舞台区正在使用的背景图，下面是“添加背景”按钮。
具体功能简要描述如下，后面的章节中会详细讲到各项功能的应用。
“角色1”是当前角色的名称，在输入框内可以修改。
“x”和“y”是角色在舞台区的位置，用坐标（x, y）来表示。
“显示”右侧的两个按钮，分别用来控制当前角色在舞台区的显示和隐藏。
“大小”用来控制当前角色在舞台区显示的大小，“40”表示40%。
“方向”用来控制当前角色在舞台区的旋转方向。
“添加角色”按钮包括4个功能，即“选择一个角色”“绘制”“随机”“上传角色”。
“添加背景”按钮也包括4个功能，即“选择一个背景”“绘制”“随机”“上传背景”。
1.3.3 指令区
指令区位于窗口的左侧，集合了Scratch 3.0提供的所有操作指令。每个指令都以积木的方式分类存放。不同的颜色代表不同类别的指令，有运动、外观、声音、事件、控制、侦测、运算、变量、自制积木等九大类，如图1.18所示。单击左侧的圆球，可以滚动到对应的分类。
《少儿趣味编程》套装是2020年由北京大学出版社出版,作者刘黎明。
得书感谢您对《《少儿趣味编程》套装》关注和支持，如本书内容有不良信息或侵权等情形的，请联系本网站。
