Scratch创意编程趣味课堂

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出版者:清华大学出版社
作者:方其桂
出品人:
页数:212
译者:
出版时间:2019-1
价格:59.8
装帧:平装
isbn号码:9787302518518
丛书系列:
图书标签:
  • 少儿编程
  • scratch
  • 趣味编程
  • 贝尔编程
  • 教育
  • 图形化编程
  • 儿童编程
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  • 趣味编程
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具体描述

Scratch是目前流行的少儿编程工具,它不仅易于使用,又能够寓教于乐,让孩子们充分获得创作的乐趣。

《Scratch创意编程趣味课堂》共分8章内容,从易到难,从基础到综合实战,详细讲解了Scratch创意编程知识。本书假设读者从未接触过编程,从零基础开始帮助读者逐步建立起Scratch编程的知识体系。

《Scratch创意编程趣味课堂》适合6岁以上的读者学习计算机编程,也适合希望辅导孩子进行编程训练的家长和少儿编程培训机构的教师使用。

(在编写、调试程序的过程中发现问题并解决)、主动思考的能力,这些能力对孩子来说是受益终生的。

案例丰富:

48个好玩、有趣的案例,内容结合中小学的主要学科,技术涉及动画、故事、游戏编程等。

图文并茂:

使用图片替换了大部分的文字说明,图解编程思路与步骤,一目了然,简单易懂。

资源丰富:

提供所有案例的素材和源文件,为读者自学录制了微课,可通过手机扫描二维码下载或在线学习。

作者资深:

本书作者有省级教研人员,以及具有多年教学经验的中小学信息技术教师(包括正高级教师、特级教师)。

《乐高机器人进阶构建与智能控制》 本书简介 在数字时代的浪潮中,编程与工程素养已成为未来人才不可或缺的核心能力。本书《乐高机器人进阶构建与智能控制》并非一本面向初学者的启蒙读物,而是专为那些已经掌握了乐高基础搭建技巧,并对机器人控制系统产生浓厚兴趣的进阶学习者和教育工作者精心打造的深度指南。 本书的核心目标是引导读者超越简单的“搭建说明书”模式,进入到机器人系统集成与高级算法应用的专业领域。我们将深入探讨如何利用乐高技术平台的强大功能,结合现代传感器技术和编程逻辑,设计并实现具备复杂行为和环境适应能力的智能机器人。 --- 第一部分:高级机械结构设计与动力系统优化 本部分将着重于提升机器人的运动性能和结构稳定性。我们深知,一个优秀的机器人始于一个坚固且高效的机械基础。 1. 模块化底盘的精细化设计: 我们将详细解析不同传动系统(如差速驱动、全向轮/麦克纳姆轮、履带式)的优缺点及其在特定任务中的适用性。内容涵盖齿轮比的精确计算,以实现扭矩与速度的最佳平衡,并指导读者如何利用有限的零件库搭建出零侧滑、高通过性的专业级底盘结构。我们将分析负载分布对运动精度的影响,并介绍负载平衡的工程学原理。 2. 悬挂系统与减震技术: 针对需要穿越复杂地形的任务(如模拟搜救或越野挑战),本书将介绍如何运用乐高技术零件搭建主动式和被动式悬挂系统。详细解析弹簧张力、减震器行程的调校方法,确保机器人在高速运动或冲击发生时,传感器数据保持稳定,不会因剧烈晃动而丢失目标。 3. 舵机与马达的性能挖掘: 本书将超越基础的“正转/反转”控制,深入剖析乐高高性能马达(如M/L/XL马达)的内部工作原理,特别是如何通过精确控制PWM(脉冲宽度调制)信号,实现马达的线性速度输出和精确的力矩反馈。我们将介绍如何使用陀螺仪和编码器(若适用)对马达转速进行闭环反馈控制,以消除负载变化带来的速度漂移。 --- 第二部分:传感器数据融合与环境感知 现代机器人的智能程度,很大程度上取决于其获取和解释环境信息的能力。本部分将聚焦于如何高效地集成和利用乐高平台提供的多样化传感器。 1. 高级视觉处理与色彩识别: 抛弃简单的颜色阈值判断,本书将介绍如何使用先进的颜色传感器进行环境纹理分析。内容包括环境光照补偿算法的实现,以确保机器人在不同光照条件下都能准确识别目标颜色和标志。同时,我们将探讨如何利用双传感器进行三点定位,初步实现机器人的区域识别能力。 2. 超声波与红外测距的协同应用: 单纯的超声波测距容易受到表面材质和角度的影响。本书将教授读者如何将红外距离传感器的数据与超声波数据进行“卡尔曼滤波”式的数据融合,以获得更平滑、更可靠的实时距离数据。这对于机器人在狭窄通道内自主导航至关重要。 3. 惯性测量单元(IMU)的深度利用: 如果系统支持,我们将探讨如何集成和校准加速度计和陀螺仪。重点内容包括:如何利用陀螺仪数据进行精确的航向角(Yaw)保持,以及如何利用加速度计数据进行倾角检测和姿态校正,确保机器人在不平坦地面上能够主动调整姿态以保持稳定。 --- 第三部分:高级编程逻辑与自主决策系统 这是本书的核心,旨在将机械与感知转化为具有“思考能力”的系统。我们将主要使用基于图形化的高级编程环境(如针对乐高平台的特定编程语言的迭代版本),但会强调底层逻辑的结构化。 1. 有限状态机(FSM)的应用: 对于复杂的任务序列(如迷宫寻路、障碍物清除),简单的“顺序执行”流程图是远远不够的。本书将系统性地介绍如何构建和管理一个健壮的有限状态机模型。读者将学会定义清晰的状态(如:巡航、避障、目标锁定、故障恢复)及其之间的合法转移条件,从而编写出逻辑清晰、易于调试的自主程序。 2. 路径规划与反馈控制回路: 本书将引入基础的路径跟踪算法。例如,如何实现一个简化的“比例控制”(P控制器)来校正机器人偏离预定路径的偏差。我们将通过编程实例展示,如何根据传感器反馈实时调整左右轮的速度差,使机器人平稳地跟随一条虚拟的直线或曲线。 3. 任务分解与模块化编程: 为了处理大型复杂的机器人项目,我们将强调良好的软件工程实践。内容包括如何将不同的功能(如驱动控制、传感器读取、决策制定)封装成独立的函数或模块,并学习如何利用变量、数据结构和局部/全局作用域来管理程序资源,提升代码的可读性和可维护性。 --- 结语与项目实践 本书的最终目标是使读者能够独立设计、构建并编程一个能够完成特定挑战(例如:精确抓取移动物体、完成多步骤的自动化流程)的复杂乐高机器人系统。全书的理论讲解均辅以详细的步骤图解和代码逻辑分析,确保学习者能够将理论知识无缝转化为实际操作能力。本书是通往机器人工程、自动化控制领域探索的坚实阶梯。

作者简介

目录信息

第1章  了解编程基础
11 准备编程环境 2
111 注册Scratch账户 2
112 下载安装 Scratch 4
12 认识软件界面 6
121 舞台角色区 6
122 积木脚本区 7
13 了解编程流程 13
案例 小猫走迷宫 13
131 任务分析 13
132 角色规划 14
133 编程实现 14
134 运行并调试程序 15
第2章  设置背景和角色
21 设置动画角色 21
211 新建、更改角色 21
案例1 一起去游动物园 21
212 绘制角色 25
案例2 奔跑的红球 25
213 显示、隐藏角色 29
案例3 谁藏起了我的生日蛋糕 29
22 设置舞台背景 33
221 新建、切换舞台背景 33
案例4 猫咪假日旅行记 33
222 编辑、绘制舞台背景 37
案例5 火箭游太空 37
第3章 制作简单动画
31 控制角色动作 44
311 角色移动 44
案例1 小球打苍蝇 44
312 角色旋转 47
案例2 旋转的风车 47
313 角色跟随 50
案例3 小猫抓老鼠 50
32 设置角色造型 55
321 构建造型 55
案例4 跳街舞的小萌娃 55
322 编辑造型 57
案例5 飞舞的蝴蝶 58
33 添加角色声音 63
331 新建声音 63
案例6 飞奔的骏马 63
332 编辑声音 65
案例7 父女对话 65
333 设置声音效果 70
案例8 森林里的小动物 70
第4章  控制程序结构
41 顺序结构 77
411 赋值语句 77
案例1 小猫踢足球 77
412 数据的输入 81
案例2 小猫送信 81
413 数据的输出 83
案例3 小猫问时间 84
42 选择结构 86
421 单分支结构 87
案例4 小猫玩游乐园 87
422 双分支结构 88
案例5 百变小猫 89
423 嵌套选择结构 90
案例6 成绩等级判断 90
43 循环结构 93
431 计数循环 93
案例7 小猫接苹果 94
432 无限循环 96
案例8 小猫卡通时钟 96
433 直到循环 98
案例9 小猫抓鱼 99
434 嵌套循环 101
案例10 小猫千变万化 101
第5章了解编程运算
51 变量 106
511 定义变量 106
案例1 热气球升空 106
512 计数器 110
案例2 小猫钓鱼 110
513 累加器 113
案例3 选购商品 113
52 列表 117
521 定义列表 117
案例4 百米赛跑 117
522 使用列表 119
案例5 遥控天气 119
53 运算 123
531 数学运算 123
案例6 泳池面积 123
532 关系运算 126
案例7 小猴挑水果 126
533 逻辑运算 129
案例8 判断闰年 129
534 字符运算 131
案例9 词语接龙 131
第6章使用过程快速编程
61 创建简单过程 136
611 定义过程 136
案例1 等边三角形 136
612 调用过程 138
案例2 正多边形排排坐138
62 使用参数过程 141
621 添加参数 142
案例3  图形万花筒 142
622 控制参数 145
案例4 旋转的五彩多边形 145
63 巧用过程嵌套 150
631 嵌套其他过程 150
案例5 小蜘蛛织大网 150
632 嵌套过程本身 154
案例6 神奇的正方形套娃 154
第7章掌握编程算法
71 常用排序算法 160
711 选择排序 160
案例1 字母排序 160
712 冒泡排序 163
案例2 动物排队 163
72 解析与枚举 168
721 解析法 169
案例3 鸡兔同笼 169
722 枚举法 172
案例4 水仙花数 172
73 递推与递归 176
731 递推法 176
案例5 兔子繁殖 176
732 递归法 179
案例6 大雁南飞 179
第8章开发应用程序实例
81 设计应用程序 184
案例1 幸运大抽奖 184
811 任务分析 184
812 脚本规划 185
813 编程实现 185
814 分享程序 189
82 制作数字故事 190
案例2 小蝌蚪找妈妈 190
821 任务分析 191
822 角色规划 192
823 编程实现 192
824 分享程序 196
83 设计互动游戏 198
案例3 星球大战 198
831 任务分析 198
832 角色规划 199
833 编程实现 200
834 发布程序 203
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计得非常活泼,色彩搭配充满了童趣,一下子就吸引了我的注意力。我本来对编程这种听起来有点“高深”的东西心存畏惧,总觉得那得是数学天才才能玩转的领域。然而,翻开内页才发现,这完全是为我们这些编程小白量身定制的!书里没有那些晦涩难懂的专业术语,取而代之的是大量形象生动的比喻和插图,把复杂的逻辑概念讲解得清晰透彻。比如,讲到循环的时候,作者竟然用了一个大家都很熟悉的“洗衣服”的日常流程来做比方,一下子就明白了什么叫重复执行。更让我惊喜的是,书中提供的每一个小项目都充满了创意和乐趣,不像其他编程书那样枯燥地堆砌语法。我跟着书里的步骤试着做了一个“会说话的小猫”,那种看着自己敲下的代码真的让屏幕上的角色动起来、发出声音的成就感,简直无与伦比。这本书的编排逻辑也非常顺畅,从最基础的拖拽积木开始,逐步引导你理解程序的运行机制,让你在“玩”的过程中不知不觉就掌握了编程思维。对于想要送给孩子作为入门读物或者自己想找个有趣方式接触编程的朋友来说,这本书绝对是一个绝佳的选择,它成功地把“学习”变成了一场探索未知的冒险。

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我发现这本书在培养“计算思维”方面下了很大功夫,而不仅仅是教你怎么搭建一个程序。很多编程入门书只是教你如何“使用”工具,但这本书更注重让你理解“为什么”要这样搭建。比如,在讲解变量的使用时,它不仅展示了如何创建和修改变量,还深入探讨了变量在程序执行过程中状态的变化,并给出了一些常见错误——比如变量值没有被正确初始化——的排查指南。这种对底层逻辑的挖掘,让读者建立起对程序流程的宏观把握。书中很多例子都巧妙地融入了生活化的场景,比如制作一个“定时提醒器”或者一个简单的“库存管理系统”,这些都让抽象的编程概念变得具体可感。它鼓励读者在完成基础练习后,自己去尝试修改参数、增添新功能。比如,在完成一个弹球游戏后,作者鼓励读者尝试增加一个“加速机制”或者“得分记录板”,这种开放式的引导,非常有利于培养独立解决问题的能力,让你从一个代码的“执行者”成长为一个“设计者”。

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老实说,我之前买过几本号称“零基础入门”的编程书籍,结果要么是代码版本太旧,很多功能在现在的软件环境中根本跑不起来,要么就是内容过于理论化,读完一章我还是搞不清楚实际应用场景。这本《Scratch创意编程趣味课堂》在这方面做得非常出色,它紧跟当前的软件平台特性,所有案例都是即学即用,不需要额外的复杂环境配置,打开软件就能跟着敲。我特别喜欢它在每个章节末尾设置的“创意挑战”部分,它不是简单地重复前面学过的知识点,而是要求你将所学的几个知识点进行灵活组合,去解决一个全新的、更有趣的问题。这种设计极大地激发了读者的主动思考能力。我记得有一次做挑战是制作一个模拟“躲避障碍物”的小游戏,我卡在了角色碰撞检测那块很久,书里虽然没有直接给出标准答案,但它在提示部分巧妙地指出了可能需要用到的几个积木块的逻辑关系,让我自己去尝试组合,最后成功实现的那一刻,成就感爆棚,这比直接抄写代码学会的知识要牢固得多。这本书更像是一位耐心又聪明的导师,它知道什么时候该直接告诉你答案,什么时候该轻轻推你一把,让你自己找到方向。

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坦白说,我是一个对传统教育模式不太适应的人,枯燥的理论知识堆砌起来的教材总是让我望而却步。这本书的出现,简直是为我这种“视觉学习者”和“实践导向者”量身打造的“救星”。它的语言风格非常亲切、口语化,读起来就像邻家一个很会玩的朋友在手把手教你做手工。它完全避开了学术性的陈述方式,而是用一种非常接地气的方式来介绍编程世界的奇妙之处。我尤其欣赏它对“调试”环节的重视,书中用专门的篇幅详细讲解了如何一步步追踪程序运行的轨迹,当你遇到Bug时,书里提供的排错思路非常清晰实用,不会让你陷入“不知道从哪里开始找问题”的困境。而且,很多步骤的讲解都带有强烈的“这是你自己的创造”的肯定语气,这种积极的心理暗示非常重要,它能持续地给予学习者继续探索的动力。这本书真的让我体会到了,原来学习编程可以是一件如此轻松愉快、充满创造力的事情,完全颠覆了我之前对技术学习的刻板印象。

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这本书的排版和视觉呈现简直是教科书级别的优秀范例。如今的阅读体验已经不仅仅是文字内容的堆砌了,视觉上的舒适度直接影响学习的持续性。这本书采用了大量高清晰度的软件界面截图,而且截图中的关键积木块都会用醒目的颜色或者方框特别标注出来,这对于需要对照操作的读者来说太友好了。很多技术书籍的截图都是模糊不清的或者只截取了一小部分,导致读者需要频繁切换窗口对比,非常影响思路连贯性。而这本书的布局非常聪明,它将代码块的“理论解释”和“实际操作演示”放在相邻或同一页,读者可以一眼看到这个积木块的作用和它在实际程序中的位置。此外,它没有采用那种死气沉沉的黑白打印风格,而是大量运用了明快、柔和的色彩来区分不同的功能模块,让阅读过程本身就成为一种愉快的体验,长时间阅读也不会感到眼睛疲劳或者枯燥乏味。这种对细节的关注度,体现了作者和出版方对读者体验的真正重视。

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