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program:scratch:roadmap

成长路线图

我们以Scratch为起点来绘制编程学习的成长路线图,路线图中可能在每一个节点会有更细化的过程,比如以Scratch为节点的ScratchJr → Scratch → Code.org过程,但不影响主路线的发展。

酷码STEM实验室设计的编程成长总路线图是ScratchPython → C/C++。

在Scratch中扩展micro:bit

最新发布的Scratch3.0在硬件方面最先支持的除了LEGO机器人,另外一个就是micro:bit。使用Scratch对micro:bit编程,首先需要在Scratch 3.0上连接micro:bit:

  • 根据计算机的操作系统,下载并安装适合的Scratch Link,并启动;
  • 下载Scratch micro:bit HEX文件,并存入micro:bit;
  • 在Scratch扩展列表中选择micro:bit,并选择连接BBC micro:bit;
  • 使用Scratch增加的micro:bit指令区编程。

实际上,在初学者熟悉Scratch 3拖拽编程后,可以转向MakeCode编辑器,利用其 块编辑器 > 语言编辑器 的一键切换功能,实现编程的平滑过渡,包括Javascript和Python。

从Scratch到Python

一般来说STEM入门阶段学习编程是为了兴趣启蒙和思维提升,从scratch开始熟悉编程思维,根据兴趣和接受程度之后转为Python编程。从Scratch到Python的平滑过渡方案可以在“写代码”和“拽模块”间转换,并将Scratch语言中的代码分解后排列组合,设计成动画和游戏,再包装成算法,最终实现从入门到“模块+写程序”结合、再到向“写程序”过渡,并独立制作高级应用。

MakeCode编辑器

Microsoft提供的MakeCode编辑器(JavaScript Blocks Editor)使您可以轻松地使用块和JavaScript对micro:bit进行编程,可以在实际硬件或模拟目标上创建和运行用户程序。

Makecode在Arcade beta测试版(https://arcade.makecode.com/#editor)中开启了python功能,可以在图形编程、javascript编程和python编程之间切换。在micro:bit从入门到进阶有详细讲解。

MicroPython

Python是一款比较容易上手的脚本语言,而且有强大的社区支持,一些非计算机专业领域的人都选它作为入门语言。遗憾的是,它不能实现一些非常底层的操控,计算机工程师Damien George开发的MicroPython(http://micropython.org/)拥有自家的解析器、编译器、虚拟机和类库等,除了包括选定的核心Python库,MicroPython还包括了给予编程者访问低层硬件的模块。借助Micro Python,用户完全可以通过Python脚本语言实现硬件底层的访问和控制,比如说控制LED灯泡、LCD显示器、读取电压、控制电机、访问SD卡、访问网络、访问蓝牙、读取传感器等。

MicroPython是Python3的精简实现,并支持micro:bit。

micro:bit Python

2016年,Python软件基金会创建了MicroPython的BBC Micro Bit版本——micro:bit Python编辑器,作为其BBC Micro Bit合作伙伴贡献的一部分。

micro:bit Python编辑器(python.microbit.org)的2019年10月版带来了许多新功能和用户界面更改。

  • 对新文件系统的访问:Python Script(.py) & Project Hex(.hex);
  • WebUSB:当使用支持WebUSB的浏览器(例如Google Chrome或最新的Edge Beta)时,将启用用于在浏览器中连接至micro:bit并与之交互的选项;
  • 菜单翻译。

海龟绘图

IDLE是Python的集成开发环境,自1.5.2b1起已与该语言的默认实现捆绑在一起。它被打包为许多Linux发行版的Python打包的可选部分。它完全用Python和Tkinter GUI工具包编写。 IDLE旨在成为一个简单的IDE,适合初学者,尤其是在教育环境中。为此,它是跨平台的,并且避免了功能混乱。

海龟绘图很适合用来引导孩子学习编程。 最初来自于 Wally Feurzeig, Seymour Papert 和 Cynthia Solomon 于 1967 年所创造的 Logo 编程语言。如今,海龟绘图(Turtle)是python自带的一个库,启动IDLE即可直接调用:

from turtle import *

基础概念

画布(canvas)

画布就是turtle为我们展开用于绘图区域,我们可以设置它的大小和初始位置。

常用的画布方法有两个:screensize()和setup()。

画笔

在画布上,默认有一个坐标原点为画布中心的坐标轴,坐标原点上有一只面朝x轴正方向的小乌龟,这只小乌龟就是画笔。turtle绘图中,就是使用位置(如坐标原点)和方向(如x轴正方向)描述小乌龟(画笔)的状态。

画笔的属性:画笔有颜色、画线的宽度等属性。 绘图命令:操纵海龟绘图有着许多的命令,这些命令可以划分为3种:运动命令,画笔控制命令和全局控制命令。

利用turtle,可以进行交互式的绘画,因此常作为从Scratch到Python过渡的一个学习工具。我们来看使用Scratch和Python turtle绘制正方形,并设置画笔属性的对比。

进入Python

酷码STEM实验室设计的编程成长总路线图是Scratch → Python → C/C++,在掌握以上技能后,就可以转向Python的学习了。

program/scratch/roadmap.txt · 最后更改: 2019/12/18 17:19 由 125.70.201.136