учебник. 1. Знакомство со средой программирования Scratch
 Скачать 5.64 Mb.
|
|
1. Знакомство со средой программирования Scratch Среда программирования Scratch разработана сотрудниками Массачусетского технологического университета и свободно распространяется. Её можно скачать с сайта разработчиков и установить на свой компьютер или пользоваться онлайн, не скачивая. В среде Scratch ребята более чем из 150 стран мира придумывают свои про- екты, разрабатывают игры, реализуют свои творческие задумки. Программная среда Scratch переведена на многие иностранные языки, включая русский. Широкое распространение получили такие версии среды, как Scratch 1.4 и Scratch 2.0; в последнее время начала использоваться новая версия Scratch 3.0. На страницах этого практикума мы будем детально рассматривать версию Scratch 2.0. Если вы скачали Scratch 2.0 и видите надписи на иностранном языке, то это легко исправить. Нужно щёлкнуть левой кнопкой мыши по значку глобуса, расположенному справа от названия Scratch, и в выпадающем списке выбрать русский язык: 1. Знакомство со средой программирования Scratch 4 Внешний вид среды Scratch Рассмотрим окно среды программирования Scratch 2.0: Окно можно условно разделить на пять областей: 1 — область выполняемых действий; 2 — область исполнителей; 3 — область командных блоков; 4 — область команд; 5 — рабочая область программ. Кроме основных областей есть ещё главное меню, два выпадающих меню, вкладки в центре окна и рюкзак. Область выполняемых действий находится в левой части окна. Её основную часть занимает сцена — белая часть экрана. Сразу под сценой расположена область используемых исполнителей — спрайтов и сцены. 1. Знакомство со средой программирования Scratch 5 Спрайты — это изображения всевозможных объектов на сцене, управление которыми осу- ществляется с помощью скриптов — программ, составленных из команд. Спрайты могут переме- щаться по сцене, изменять свой внешний вид, издавать звуки и т. д. Все действия со спрайтами происходят на сцене. Но в некоторых случаях сцена может ве- сти себя, как спрайт. В центральной части окна программной сре- ды находятся командные блоки. В Scratch 2.0 их десять: В каждом командном блоке содержатся ко- манды, сгруппированные по функциональному назначению. О нём легко можно догадаться по названию командного блока. Например, в ко- мандном блоке Движение собраны команды, с помощью которых выбранный исполнитель смо- жет двигаться — перемещаться по экрану. В ко- мандном блоке Внешность находятся команды, с помощью которых можно изменить внешний вид исполнителя и т. д. (рисунок справа). Каждый раз, когда вам будет нужна какая-то команда для управления исполнителем, задайте себе вопрос: для чего именно нужна эта коман- да? Ключевое слово в ответе на вопрос будет соот- ветствовать названию нужного командного блока. Смело щёлкайте по нему левой кнопкой мыши. Когда вы выбираете командный блок, в об- ласти под ним появляются содержащиеся в бло- ке команды. Обратите внимание: все команды одного блока окрашены в тот же цвет, что и ко- решок у названия командного блока. Это сделано для того, чтобы вам было легче определять на- значение команд по их цвету. В правой части окна среды программирова- ния Scratch 2.0 находится рабочая область про- грамм. Это то самое место, где мы будем соби- рать из команд программы (скрипты). Чтобы собрать программу, нужно просто перетащить 1. Знакомство со средой программирования Scratch 6 одну за другой команды из тех или иных командных блоков в рабочую область программ и соединить их друг с другом в определённой последовательности, подобно тому, как соединяются детали в конструкторе Lego. Рабочая область может выглядеть по-разному. Это зависит от того исполни- теля (спрайта или сцены), с которым вы работаете, и выбранной для него вклад- ки над областью командных блоков. Для спрайтов доступны вкладки: При выборе сцены доступны вкладки: Выберите исполнителя — сцену. На вкладке Скрипты выберите командный блок Движение. Сравните его по количеству команд с таким же блоком для ис- полнителя — спрайта. Проведите аналогичное сравнение других командных бло- ков для спрайта и сцены. Программу нужно не только собрать, но и запустить на выполнение. Пред- ставьте себе эстафету бегунов, когда все спортсмены знают, куда им нужно бе- жать, но не начинают бег. Они приняли положение «на старт» и ждут, когда судья взмахнет флажком — этот момент будет означать начало забега, и бегу- ны начнут выполнение своей программы, например побегут стометровку. Очень похожая ситуация и с нашими исполнителями. Чтобы запустить программу на исполнение, будем щёлкать по зелёному флажку в верхней части области дейст- вий; щелчок по красной кнопке останавливает выполнение программы: Позднее мы рассмотрим и другие способы запуска программ, создаваемых в среде программирования Scratch. Мы рассмотрели основные области программной среды Scratch 2.0 и их на- значение. Теперь вы готовы к тому, чтобы приступить к созданию своих первых программ (проектов). Каждую программу мы будем создавать для решения некоторой задачи. Программа состоит из команд. В программной среде Scratch достаточно мно- го команд. Познакомиться сразу со всеми командами затруднительно, поэтому узнавать их мы будем постепенно. Каждый раз мы будем решать задачи с использованием тех команд, с кото- рыми уже познакомились. А когда мы будем узнавать другие команды, постара- емся не только использовать их при решении новых задач, но и придумывать на основе этих команд новые способы решения ранее рассмотренных задач. Действуйте по плану, исследуя новые возможности Посмотрите видеоурок «Знакомство со средой программирования Scratch»: https://youtu.be/vd20J2r5wUQ. В нём используется вер- сия Scratch 1.4. Обратите внимание на общее и отличия в средах Scratch 1.4 и Scratch 2.0. 1. Знакомство со средой программирования Scratch 7 Анимация. Первые шаги Создадим анимацию «Рыбка плывёт». 1. Создайте героя анимации — рыбку. Для этого удалите спрайт с изображе- нием кота. Выберите из библиотеки спрайтов (категория Животные) новый спрайт в виде рыбки. 1. Знакомство со средой программирования Scratch 8 2. Установите фоновый рисунок. Для этого в области исполнителей щёлкните по значку Сцена, затем щёлкните по пиктограмме Выбрать фон из библио теки, найдите в библиотеке и установите подходящий фон (кнопка ОК в нижней части экрана). 3. Проследите за изменениями в окне среды программирования. Попытайтесь самостоятельно переименовать добавленный фоновый рисунок и удалить белый фон 1. 4. Для исполнителя Рыбка в рабочей области соберите программу: 1. Знакомство со средой программирования Scratch 9 В программе использованы следующие команды: Командный блок Команда Назначение команды События Используется в начале программы. Программа начинает выполняться, когда щёлкнут либо по самой этой команде, либо по зелёному флажку Управление Команда организации цикла. Команды, находящиеся внутри команды всегда , будут многократно повторяться, т. е. всегда Управление Команда ждать1секунд приостанавливает выполнение программы на 1 секунду. При необходимости значение 1 можно изменить Движение Перемещает исполнителя на 30 шагов в том направлении, куда смотрит исполнитель. По умолчанию он смотрит направо Движение Если исполнитель доходит до края, то он отталкивается и начинает смотреть в противоположную сторону 5. Запустите программу на выполнение: . Понаблюдайте за тем, что проис- ходит в области выполняемых действий. Остановите программу: 6. Сохраните результат работы в файле под именем base_1 . Для этого введите имя в поле под глобусом. Затем выполните команду Сохранить сейчас из меню Файл. Программа base_1 — базовая программа этого занятия. На её основе вы сможете создавать другие интересные анимации. 1. Знакомство со средой программирования Scratch 10 Ответьте на вопросы 1. Что нужно изменить в базовой программе, чтобы рыбка перемещалась бы- стрее? 2. Для чего в базовой программе использована команда ждать1секунд ? Что произойдёт, если не использовать эту команду в программе? 3. Что изменится, если убрать из базовой программы команду еслинакраю, оттолкнуться ? 4. К какой категории библиотеки спрайтов относится изображение рыбки? 5. Какие действия нужно выполнить, чтобы в созданной анимации плавала другая рыбка, например такая? Выполните задания 1. Лошадка. Создайте анимацию, в кото- рой лошадка скачет по пустыне. Ис- пользуйте для этого базовую програм- му перемещения рыбки. Внесите в базовую программу соот- ветствующие изменения и добейтесь того, чтобы лошадка перемещалась реалистично. Проанализируйте, какие ещё живот- ные из библиотеки спрайтов могут быть обитателями пустыни. Исполь- зуйте их. 2. Бабочка. Создайте анимацию полёта бабочки. Среди изображений животных, пред- ставленных в библиотеке спрайтов, выберите другой спрайт, который можно было бы использовать вместо бабочки. Исследуйте библиотеку фо- нов. Какой ещё фон можно использо- вать для этой анимации? 1. Знакомство со средой программирования Scratch 11 3. Парусник. Создайте анимацию с плы- вущим парусником. Настройте анима- цию так, чтобы складывалось впечат- ление, что парусник плывёт по воде, перемещаясь справа налево. 4. Парусная регата. Создайте анима- цию, изображающую парусную регату. Используйте анимацию «Парусник», дополнив её другими парусниками. Обратите внимание на то, что одни парусники расположены ближе, а другие — дальше. Подумайте, как это влияет на размер изображения. Учти- те сделанные вами выводы при работе над анимацией. 5. Морские обитатели. Создайте ани- мацию с морскими обитателями. Ис- пользуйте анимацию «Рыбка плывёт», дополнив её изображениями других рыбок и морских обитателей. Поду- майте, какие ещё из изображений, представленных в библиотеке спрай- тов, могли бы стать персонажами этой анимации. Обратите внимание на изменения в изображениях спрайтов. Попробуйте найти способ изменить внешний вид спрайта. 2. Спрайт, цвет и размер пера 12 6. Летучие мыши. Создайте анимацию с летучими мышами. Посмотрите на рисунок и постарайтесь догадаться, что в нём показано так, как не мо- жет быть. Внесите свои исправления в работу, чтобы она выглядела реали- стичной. 7. Гол! Создайте анимацию с забиванием гола. Подумайте, все ли команды из базовой программы необходимы для этой анимации. Почему? Проведите эксперимент и ответьте на вопрос: без каких команд мож- но обойтись при создании анимации «Гол!»? 2. Спрайт, цвет и размер пера В программной среде Scratch есть два типа исполнителей — спрайт и сце на. Изучим более подробно первый тип. Спрайт подвижен, при движении он может оставлять за собой след. Этот след может быть разного цвета и разной толщины. Команды, с помощью кото- рых спрайт может оставлять след, находятся в зелёном командном блоке Перо. Действуйте по плану, исследуя новые возможности Будем использовать следующие команды: Командный блок Команда Назначение команды Перо Удаляет со сцены всё, что нарисовано пером Перо Устанавливает цвет пера. Для выбора цвета нужно сначала щёлкнуть по окошку выбора цвета, а затем — по объекту, имеющему нужный цвет 2. Спрайт, цвет и размер пера 13 Командный блок Команда Назначение команды Перо Задаёт толщину пера Перо Включает режим рисования пером Перо Выключает режим рисования пером События Выполнение последующих действий начинается при нажатии на клавишу «пробел» Управление Останавливает работу всех программ При включённом режиме рисования пером (перо опущено) после выпол- нения программ на сцене остаются следы-рисунки. Перед началом выполнения новой программы эти рисунки надо стирать. Для этого можно использовать команду очистить . При рисовании пером удобно использовать две програм- мы: основную программу для решения поставленной задачи и дополнительную програм му — для очистки экрана. Первая программа может начинаться, когда щёлкнут по зелёному флажку, а вторая — когда нажата клавиша «пробел». Посмотрите видеоурок «Исполнитель Scratch, цвет и размер пера»: https://youtu.be/jSs9axeyBHs. 1. Соберите две программы по образцу: Первая программа устанавливает цвет и размер пера для исполнителя и опускает перо, поэтому на экране остаётся отпечаток пера выбранного цвета и размера. Поскольку перо круглое, результат выполнения программы вы- глядит как нарисованный круг. Созданная нами программа позволяет изо- бразить на экране один круг установленного цвета и размера. 2. Спрайт, цвет и размер пера 14 2. Сохраните результат работы в файле под именем base_2 . Программа рисо- вания круга — базовая программа этого занятия. 3. Запустите первую программу на выполнение, щёлкнув по зелёному флажку или по «шапочке» программы — по команде когдащёлкнутпо 4. Запустите вторую программу на выполнение. 5. Измените цвет пера на синий и запустите первую программу повторно. 6. Очистите область рисования. 7. Изобразите самый большой красный круг, полностью помещающийся в области рисования (подсказка: установите размер пера 250). Ответьте на вопросы 1. Вспомните цвета радуги. Как можно использовать базовую программу рисования круга для изображе- ния «радужных» кругов — кругов, расположенных один в другом и окрашенных в цвета радуги? 2. Решив изобразить радужные круги (см. вопрос 1), Петя начал с самого большого красного круга и последовательно уменьшал размер пера, каждый раз изменяя его цвет. Маша сказала, что такой же результат можно получить, если начать с изобра- жения самого маленького фиолетового круга и по- следовательно увеличивать размер пера и его цвет. Права ли Маша? Обоснуйте свою точку зрения. Выполните задания 1. Светофор. На основе базовой программы рисова- ния круга создайте рисунок светофора. Что можно сказать про размер используемого пера? Какие дополнительные действия с исполнителем вам пришлось произвести для решения задачи? С какими сложностями вы столкнулись и каким образом их преодолели? 2. Мишень. Используйте базовую программу рисова- ния круга для рисования круга так, чтобы полу- чить рисунок из синих кругов разных размеров — изображение мишени. Чем отличается эта задача от рисования «радуж- ных» кругов? 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 15 3. Олимпийские кольца. Придумайте, как можно использовать возможности пера и базовую программу рисования круга для изображения олимпийских колец. Подсказка: подумайте, чем отличает- ся круг от кольца. Как сделать коль- ца одинакового размера? 4. Круги и кольца. Используйте базовую программу для воспроизведения ком- позиции из кругов и колец. В этой задаче особенно важно продумать пра- вильную последовательность рисова- ния кругов. Обратите внимание на то, что три кольца должны оказаться позади большого круга. 5. Птицы. Используйте базовую про- грамму для рисования голубых птиц. Для изображения верхней части кры- ла птицы используйте размер пера 150, для нижней части крыла пти- цы — размер пера 250. 3. Способы смены внешнего вида (костюма) В программной среде Scratch внешность исполнителя (спрайта) можно из- менить, меняя его костюм. Для этого можно воспользоваться любым из четырёх способов: а) выбрать костюм из библиотеки; б) нарисовать новый костюм; 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 16 в) загрузить костюм из файла; г) получить новый костюм с камеры. Первый способ смены костюма вы использовали при создании первых ани- маций. Рассмотрим второй способ изменения внешности исполнителя — создание нового костюма с помощью инструментов встроенного графического редактора. Этот редактор имеет инструменты для создания и редактирования как вектор- ных, так и растровых изображений. Действуйте по плану, исследуя новые возможности Будем использовать следующие команды: Командный блок Команда Назначение команды Внешность Изменяет графические эффекты, применяемые к внешности исполнителя Внешность Изменяет размер исполнителя на указанную величину Внешность Устанавливает размер исполнителя в процентах от первоначального размера Внешность Устанавливает указанное значение графического эффекта Внешность Отменяет графические эффекты и восстанавливает первоначальный внешний вид исполнителя Перо Оставляет отпечаток костюма исполнителя на сцене Для изменения внешности (внешнего вида, костюма) исполнителя можно воспользоваться следующими графическими эффектами: а) цвет; б) рыбий глаз; в) завихрение; г) укрупнение пикселей; д) мозаика; е) яркость; ж) призрак. 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 17 Для того чтобы увидеть, как меняется внешность исполнителя при ис- пользовании того или иного графического эффекта, будем использовать команду печать из зелёного командного блока Перо. При использовании этой команды отпечаток костюма словно приклеивается к сцене; убрать его будет можно с по- мощью команды очистить из командного блока Перо. Посмотрите видеоурок «Основные инструменты графического редакто- ра программной среды Scratch»: https://youtu.be/JjMDHJtFvFM. 1. Выберите вкладку Костюмы (верхняя центральная часть окна): 2. Установите растровый режим встроенного графического редактора. Для это- го в правой нижней части экрана щёлкните по кнопке Конвертировать в растровую графику: Теперь вам доступны следующие инструменты рисования: — Кисть; — Линия; — Прямоугольник (при одновременном нажатии клавиши Shift по- лучим квадрат); 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 18 — Эллипс (при одновременном нажатии клавиши Shift получим круг); — Текст; — заполнение цветом; — Ластик; — выделение фрагмента изображения; — удаление фона; — выбор и копирование фрагмента изображения. 3. Вспомните известные вам приёмы рисования в графическом редакторе. Попробуйте самостоятельно изобразить воздушный шарик. 4. Соберите две программы: • базовую программу 1 — программу для исследования возможностей эффектов, применяемых к внешности исполнителя (запускается на выпол- нение щелчком по зелёному флажку): • базовую программу 2 — программу для очистки сцены от добавленных изображений (исполняется при нажатии клавиши «пробел»): 5. Исследуйте имеющиеся эффекты для изменения внешности исполнителя. В базовой программе 1 установите один из эффектов, имеющихся в выпада- ющем списке, и введите числовое значение с клавиатуры. Запустите про- грамму на выполнение, щёлкнув по зелёному флажку. Очистите сцену и по- вторно запустите базовую программу 1 с другим числовым значением или с другим эффектом. 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 19 6. Получите изображение области действий, похожее на то, что показано ниже. Для перемещения исполнителя наведите на него курсор, нажмите левую кнопку мыши и удерживая её нажатой, перетащите исполнителя в требуемую точку области действий. 7. Усовершенствуйте базовые программы 1 и 2: 8. Сохраните результат работы в файле под именем base_3 9. Основываясь на материале видеоурока, нарисуйте костюм — воздушный шарик. 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 20 10. Перемещая исполнителя в нужную позицию (позиции меняются от левого края сцены до правого), запускайте усовершенствованную базовую програм- му 1. 11. Пункт 7 повторяйте до тех пор, пока область сцены не будет заполнена шариками. Примерный результат работы: Ответьте на вопросы 1. Для чего перед очередным запуском программы требовалось перемещать исполнителя в новое место? 2. Что произойдёт, если оставлять исполнителя на одном месте, но каждый раз менять выбранный графический эффект и его конкретное значение? 3. Какие эффекты вам понравились больше всего? 4. В каких случаях вы использовали бы эффект завихрение ? 5. Когда Ира собрала свою первую программу для анимации «Рыбка плывёт», она решила, что у неё будет плавать морская звезда. Она выбрала новый костюм и изменила его в графическом редакторе. Что изменила Ира? Найдите инструменты, которыми она пользовалась. Кто перемещается в воде быстрее: рыбки или морские звёзды. С помощью какой команды можно изменить скорость перемещения морской звезды? 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 21 Выполните задания Для выполнения следующих заданий используйте созданные на этом заня- тии базовые программы 1 и 2. 1. Цветные карандаши. Выберите костюм ка- рандаша из стандартной библиотеки. Подумайте, какие изменения нужно внести в базовые программы, чтобы получившийся в результате выполнения рисунок был по- хож на представленный. Внесите эти изменения. 2. Яблоки. Выберите для исполнителя костюм в виде яблока из стандартной библиотеки. Вспомните свой эксперимент с графически- ми эффектами и подумайте, какой эффект можно использовать для того, чтобы яблок стало много. Внесите изменения в базовую программу 1. Поэкспериментируйте с изменённой програм- мой, задавая разные числовые значения в команде установитьэффект . Ответьте на вопросы. а) Каким должно быть числовое значение в команде установитьэффект , чтобы по- лучились четыре яблока? б) Каков должен быть первоначальный раз- мер спрайта, чтобы почти вся сцена ока- залась заполненной яблоками? 3. Снежинки. Внимательно рассмотрите рису- нок. Обратите внимание на использованные графические эффекты. Определите названия эффектов. Выберите костюм снежинки из стандартной библиотеки. Постарайтесь повторить картинку с помо- щью отредактированных базовых программ. 3. Способы смены внешнего вида (костюма) 22 4. Пальмы. Выберите для исполнителя ко- стюм в виде пальмы из стандартной библио- теки. Посмотрите внимательно на картинку и определите, чем отличаются деревья на пальмовой аллее от стандартного костюма. Проведите эксперимент с различными гра- фическими эффектами для того, чтобы вы- явить эффект, применённый к изображению пальмы. Внесите изменения в базовую программу 1, выбрав обнаруженный вами эффект — нари- суйте пальмовую аллею. Посмотрите крити- чески на свою работу и проанализируйте по- лученный результат. Что получилось лучше всего? Над чем ещё следует поработать? 5. Стена. Из библиотеки костюмов выберите костюм кнопки. Внесите следующие измене- ния в базовые программы: 1) в базовой программе 1 используйте команды установитьразмер500%, установитьэффектмозаика ; 2) в базовой программе 2 используйте коман- ды изменитьмозаикаэффектна40, изменитьразмерна–30 Запустите сначала модифицированную ба- зовую программу 2 (нажатие на пробел), а затем — базовую программу 1 (щелчок по зелёному флажку). Проанализируйте полученный результат. Ответьте на вопросы. а) Что нужно изменить в программе, чтобы стена выглядела кирпичной? б) Как добиться того, чтобы кирпичей ста- ло больше? в) Какие ещё костюмы можно использовать для этой задачи? 6. Осьминожки. Используйте базовые програм- мы для получения уменьшающихся по раз- меру и становящихся более прозрачными осьминожков. Найдите соответствующий костюм в стан- дартной библиотеке. Опытным путём определите, какой графиче- ский эффект наилучшим образом помогает решить поставленную задачу. |