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第一讲 什么是计算机程序?

什么是计算机程序?计算机程序啊,就是用计算机能够听得懂的语言说的一段话。我们就从计算机语言谈起吧!

一、什么是计算机语言?

人类之间交流信息,主要手段是“语言”。

不同人群用的语言也不同。比如我们中国人日常交流通常用汉语,与美国人打交道则要用英语。那要是我们和计算机打交道呢?说汉语、英语计算机可听不懂,得说“计算机语言”,计算机才能懂。

人类的语言有很多种;计算机的语言也有很多种。我们这里要讲的是Scratch语言,用这种语言说的一段话看起来是这样子的:

托球游戏

图1-1 用Scratch语言说的一段话

计算机能够听懂这段话;它的意思是:当绿旗被点击时,一只小猫(Scratch的默认角色)向前移动10步,再右转15度,;然后等待1秒,最后说“你好”。

我上网查了资料,Scratch是由美国MIT大学米奇·雷斯尼克(Mitchel Resnick)领导的“终身幼儿园团队”开发的免费、开源的编程系统,特点是图形化编程,通过拖拽、拼搭积木的方式,就能编写程序啦!就像在玩乐高积木!

Scratch图形、声音等素材丰富,适合中小学生来学习。用Scratch语言,你能够表达你的想法,还能够帮你解决一些数学难题,是不是很好啊?

还有其他的计算机语言吗?当然有啦!卜老师说还有Python、C++、Java等,都是计算机语言。等我们长大再学吧!

二、怎样让计算机听懂Scratch语言?

要让你的计算机听懂Scratch语言的话,你得给它配个“Scratch语言翻译官”。这个翻译官可以这样下载:

(1)Scratch的官方网站 从https://scratch.mit.edu/download下载。

Scratch官方网站

图1-2 MIT大学的Scratch官方网站

我用的电脑是Mac笔记本,所以我点击了图1-2的MacOS图标;如果你的电脑是Windows系统的话,你需要点击Windows图标。我们用的是Scratch3.0版本。

(2)Scratch的国内镜像网站 从https://scratch.cf/下载,如果无法访问Scratch官方网址的话,可以访问它的国内镜像网址。

(3)国产的Scratch编程平台 Scratch源代码已开源了,国内团队基于这些源代码做了进一步开发,比如“慧编程”系统,也是一个很好的Scratch翻译官,可以从https://mblock.makeblock.com/zh-cn/下载安装使用。

如果你不想在自己的电脑上安装Scratch翻译官的话,也没关系;MIT大学已经有一台听得懂Scratch语言的机器,网址是[http://scratch.mit.edu](http://scratch.mit.edu),可以用浏览器直接访问并使用。进入这个网站之后,点击“Start Creating”就可以编程啦!如果你访问不了这个网址的话,也可以用“慧编程”的服务器

三、什么是计算机程序?

用计算机语言说的一段话,就是计算机程序。换句话说,要让计算机干活儿,就得告诉它“指令”,计算机根据指令做动作;这些指令串起来就是程序。

Scratch程序就更加形象了:里面有角色,有舞台;角色根据脚本在舞台上表演。这个脚本就是程序。图1-1就是一段Scratch程序:Scratch程序默认会有一个角色,是一只小猫;这段程序的意思是指挥小猫移动、右转、等待。很好玩吧?

四、Scratch编程环境简介

用安装的Scratch语言翻译器能直接编写程序。这个翻译器由以下5部分组成:积木区、程序代码区、表演舞台、角色设置区和背景设置区。 Scratch编程平台的界面

图1-3 Scratch编程平台的界面

详细内容,请仔细阅读一下书吧。

六、一个复杂一点儿的Scratch程序:托球游戏

动手练:托球游戏

实验目的:托球游戏游戏是这么玩儿的:

游戏里有一个弹力球从上方下落;玩家用鼠标移动一个板子,去托球,尽量不让球落地。球如果碰到板子或舞台边缘,就会反弹;如果球没被接住,落到了地板上,那么游戏终止。

托球游戏

图1-12 托球游戏

代码下载及Web版

点击托球游戏的代码下载于本地运行,或点击托球游戏Web版直接运行

国内用户如果无法访问scratch.mit.edu的话,请点击国内可访问的Web版直接运行

十、教师点评

孩子们的第一堂课就写了这个托球的游戏,玩得非常高兴,积极性一下就 调动起来了。拖曳式编程易于上手,程序运行结果一目了然,这是 Scratch 非 常显著的优点!

我们在授课时把程序比喻成“角色的脚本”,孩子们很容易理解和接受。 从笔记来看,孩子们已经理解并掌握了这一点。

在这一讲里,我们把拖曳、拼接积木的过程描述得比较清楚,在后续的章节里,将简化描述,不再这么啰嗦了。

图1-13

图1-13 早期计算机里用的电子管(左)和计算机程序里的第一个Bug(右)

图1-14

图 1-14 Grace Hopper 工作照(源自 https://en.wikipedia.org/wiki/Grace_Hopper)

我们还给孩子们补充了一些有趣的历史:发现第一个 bug 的人是鼎鼎大 名的女程序员 Grace Hopper,那台机器也大名鼎鼎,就是 Mark I 型计算机。 Grace 是个传奇人物:她于 1934 年获得博士学位。在日本轰炸珍珠港之后, Grace 决定加入美国海军陆战队,并在那里负责 Mark I 型计算机的编程和维 护。她提出了第一个编译器 A-0,使得能够“用英文单词进行编程”,而不再 用普通人看不懂的机器码编程。她还设计了 COBOL 语言,被称为“ COBOL 之母”。

小 SIGMA 数学特别兴趣组里的孩子们听到事迹很受鼓舞,我们希望读到 这本书的你也能受到鼓舞。

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