零基础Scratch趣味编程

2017年7月，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，其中明确指出我国应实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件及游戏的开发和推广。
2019年3月13日，*发布了《2019年教育信息化和网络安全工作要点》，明确表示从2019年开始，将对2万名中小学生信息素养运行测评，并推动在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育，还将编制《中国智能教育方案》。这无疑将青少年编程推向了另一个热潮，也将在中小学的教学中完成新的渗透率的提升，并使其真正成为“基础学科的一部分”。
现在很多国家提倡青少年学习编程，例如，英国将编程纳入中小学课程，美国前总统奥巴马呼吁全民学编程，新加坡在中小学考试中加入编程科目。
计算机程序设计能力（编程能力）作为一种基础技能，已经在国家层面得到重视。据说，人类逻辑思维能力形成的关键期在7岁左右，所以，逻辑思维能力越早培养越好。学编程，可以为孩子通向美好未来创造条件。编程是网络时代的工具，能够极大地拓展人类能力的边界。研究表明，编程能够改变人们的思维方式和处理方式，锻炼和改变人们的抽象思维和逻辑思维，在解决实际问题的过程中同样能带来帮助。本书十分注重培养孩子的逻辑思维能力、程序设计能力、分析及解决问题的能力。
目前市面上关于Scratch 3.0编程的书非常多。本书的特色是真正从零基础入手，先从基本的积木介绍开始，引入趣味画图后，介绍趣味数学问题的编程，以便引起读者解决问题的兴趣；后介绍一些基础的算法，让读者打下编程的基础，掌握运用Scratch 3.0解决问题的能力，有助于大家顺利进入算法和数据结构的高级阶段学习。在编程的同时，可提高数学思维能力。
本书各章内容如下。
第1章主要介绍编程的必要性，并介绍了市场上主要的适合青少年可视化编程软件，同时重点介绍了在线使用Scratch 3.0及其离线安装。
第2章主要介绍编程的基本知识，如算法、流程图及流程图的画法，后介绍坐标。
第3章主要是对Scratch 3.0的基本积木块进行介绍，为后续学习打下基础。
第4和第5章主要介绍Scratch 3.0在绘画、数学方面的具体应用，通过这些内容，可以扩展Scratch 3.0在数学方面的应用，从而达到提高数学思维能力的目的。
第6章主要介绍了一些算法，如排序、穷举、递归算法，以便为大家参加信息奥赛等相关比赛活动打下基础。
本书由平凉市教育局指导，由资深IT技术专家和教育专家贾如春策划并担任主编；由乐山师范学院贾礼平统稿、审核并担任第二主编，由平凉市教育信息中心陈振念、平凉市泾川县教育局王金龙、司法警官职业学院陈联、成都布谷鸟教育有限公司代亮、甘肃奥码客教育科技有限公司华中东、平凉市泾川县一中樊晓春等一线青少年编程专家及教师共同编写并审定。
本书图文并茂，非常适合初学编程的青少年学习，适合作为青少年编程教育及培训机构的教学用书，也适合转变教育观念的学生家长及其他任何想了解Scratch编程的读者学习。
虽然编者花了很多时间和精力编写本书，但难免仍有不足之处，欢迎读者批评、指正。

 编　者
 2022年1月

Scratch 是可视化的编程语言，其丰富的学习环境适合多个年龄段的人；Scratch 也是人工智能科创教育领域的重要工具。本书以Scratch 作为工具来教授读者基本的编程概念，同时介绍Scratch 在教学和科创方面的强大能力。本书使用Scratch 3.0 版本，该版本尤其适用于人工智能科创教育领域。 本书适合零编程基础的读者学习，可以作为青少年编程课外课堂的教学用书或课程设计的参考资料。

贾如春，男，四川大学 硕士研究生，CISP 信息安全高级工程师，信息安全国赛裁判，先后担任百年教育学院院长，双创营负责人，担任国家高等教育信息安全资源库建设。

章　编程世界 1
节　编程教育的重要性 1
第二节　目前流行的青少年编程软件 4
第三节　初识Scratch 3.0 4
第四节　Scratch 3.0离线版 5
第五节　Scratch 3.0在线版 9

第二章　编程知识 13
节　什么是算法 13
第二节　流程图 15
第三节　坐标 15

第三章　神奇的程序块 17
节　积木概述 17
第二节　运动模块 18
第二节　外观模块 25
第三节　声音模块 30
第四节　事件模块 32
第五节　控制模块 34
第六节　侦测模块 37
第七节　运算模块 41
第八节　变量模块 45
第九节　自定义模块 50
第十节　添加扩展模块 52

第四章　我能画画 54
节　再认识画笔 54
第二节　神奇变幻的线条 57
第三节　神奇画笔 59
第四节　重复图案创意秀 60
第五节　画一朵花 61
第六节　我的中国心 63
第七节　玫瑰曲线 65
第八节　蝴蝶曲线 66
第九节　外摆线 68
第十节　绘制阴阳太极图 70

第五章　多彩的数学世界 73
节　公因数 73
第二节　小公倍数 78
第三节　数字黑洞 81
第四节　冰雹猜想 84
第五节　回文数 85
第六节　圆周率 86
第七节　逻辑推理 90

第六章　趣味算法 103
节　排序 103
第二节　穷举 111
第三节　递归 117

附录　考试中的编程问题 121

参考文献 130

Scratch 是可视化的编程语言，其丰富的学习环境适合多个年龄段的人；Scratch 也是人工智能科创教育领域的重要工具。本书以Scratch 作为工具来教授读者基本的编程概念，同时介绍Scratch 在教学和科创方面的强大能力。本书使用Scratch 3.0 版本，该版本尤其适用于人工智能科创教育领域。 本书适合零编程基础的读者学习，可以作为青少年编程课外课堂的教学用书或课程设计的参考资料。

贾如春，男，四川大学 硕士研究生，CISP 信息安全高级工程师，信息安全国赛裁判，先后担任百年教育学院院长，双创营负责人，担任国家高等教育信息安全资源库建设。