Учимся вместе со Scratch. Программирование, игры, робототехника

Программирование,
игры, робототехника

Москва
Лаборатория знаний
2023

В. В. Тарапата,  Б. В. Прокофьев

◀ Ш К О Л А  Ю Н О Г О  П Р О Г Р А М М И С Т А ▶

SCRATCH

Учимся  вместе
со

2-e издание, электронное

УДК 087.5:004.9
ББК 32.67
Т19

С е р и я
о с н о в а н а
в
2018 г.
Тарапата В. В.
Т19
Учимся
вместе
со
Scratch.
Программирование,
игры,
робототехника
/
В. В. Тарапата,
Б. В. Прокофьев. —
2-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2023. —
231 с. — (Школа юного программиста). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-633-9
До настоящего программиста нужно дорасти, а в школе серьезному программированию начинают учить только в 8–9 классах —
теперь
это
в
прошлом! «Учимся
вместе со
Scratch» — новый
трамплин в мир программирования для всех ребят в возрасте
9–12 лет. Визуальная среда Scratch позволяет изучать основы
программирования
в
увлекательной
и
интуитивно
понятной
форме,
а
благодаря
тщательно
продуманной
методике
она
становится мощным инструментом, который позволит подготовиться к изучению профессиональных языков программирования
и достижению самых высоких результатов! Обучение разделено
на два этапа: в первом мы изучим классическое программирование
в той же последовательности изложения, в какой изучают любой
другой
серьезный
язык
программирования.
На
втором
этапе
мы
займемся
разработкой
трех
видеоигр
и
даже
подключим
геймпад
и
запрограммируем
управление
от
него
(требуется
ScratchDuino.Лаборатория
или
ROBBO
LAB).
Каждая
глава
пособия — уровень, достигая каждый из которых мы движемся
к званию настоящего программиста.
УДК 087.5:004.9
ББК 32.67

Деривативное
издание
на
основе
печатного
аналога:
Учимся
вместе со
Scratch. Программирование, игры, робототехника / В. В. Тарапата, Б. В. Прокофьев. — М. : Лаборатория знаний,
2019. — 228 с. : ил. — (Школа юного программиста).
ISBN 978-5-00101-177-4

В
соответствии
со
ст. 1299
и
1301
ГК
РФ
при
устранении
ограничений,
установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель
вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации

ISBN 978-5-93208-633-9
© Лаборатория знаний, 2019

От авторов

Дорогие друзья!

У вас в руках книга, которая откроет перед вами совершенно новые горизонты. Вас ждет волшебный мир 
программирования и разработки увлекательных компьютерных игр!
Главный ваш спутник в этом путешествии — среда 
программирования Scratch. В ней можно создавать самые разные интерактивные программы с анимацией, 
а также мультфильмы и игры.
Книга состоит из двух разделов: «Программирование» и «Создание игр».
В первом разделе мы с вами освоим основы программирования, пройдя уровни от начинающего до настоящего программиста. Одновременно будем создавать 
несложные анимации и мини-игры.
Во втором разделе мы применим полученные знания 
для создания трех действительно серьезных игр. Чтобы почувствовать себя настоящими разработчиками, 
для каждой из них вам предстоит:

создать первоначальную версию игры 1.0;

произвести апгрейд игры до версии 2.0;

подключить геймпад и запрограммировать его для 
управления игрой1;

попробовать расширить функционал игры для очередного апгрейда до версии 3.0.
Надеемся, что наша книга станет для вас путеводной 
звездой в мире программирования и разработки игр, позволит реализовать ваши самые смелые творческие идеи 
и добиться успехов в учебной и будущей профессиональной жизни!
Удачи вам, друзья! Дерзайте!  

1 Данный пункт не является обязательным, если вы не располагаете 
ROBBO Lab или ScratchDuino.Лаборатория. Все игры создаются изначально для управления с помощью клавиатуры и мыши.

 

Благодарности

Авторы выражают безграничную благодарность всем 
людям, принявшим участие в создании, редактировании и совершенствовании этой книги, а также тем, 
кто, так или иначе, повлиял на ее выход в свет.
Отдельно авторы благодарят:
  своего бессменного научного руководителя, кандидата педагогических наук, профессора МПГУ Надежду Николаевну Самылкину за неоценимый вклад 
в образование и помощь при написании книги;
 учащихся школы № 283 города Москвы за вдохновение, огромный интерес, помощь в бета-тестировании и написании книги, а именно всех учащихся 6 «Д» и 6 «Е» классов, в частности Александра 
Сенина, Никиту Шмурова, Василису Шумилину, 
Нику Шумилину, Рано Шарипову, Тамару Меджидову, Анну Чебутаеву, Дмитрия Семенякина, Ярослава Шикова, а также Дмитрия Шикова — ученика 7 «Е» класса, Снежану Дудкину, Елизавету 
Ляднову — учениц 9 «Д» класса, Софию Салову, 
Глеба Кордабовского, Андрея Тарасенко — учеников 10 «А» класса;
 Михаила Николаевича Бородина, Ольгу Васильевну Карцеву, Сергея Вячеславовича Гончаренко, 
Александра Александровича Елизарова, Андрея 
Красных, Алену Салахову — наших наставников 
и уважаемых коллег — за конструктивную критику и ценные советы;
 Павла Фролова, продюсера проекта ROBBO, за 
профессиональное содействие и помощь;
 Веру Андреевну Словиковскую, учителя информатики Лицея № 1568 города Москвы, за созданный интерес к информатике и программированию в школьные годы;
 Лилию Анатольевну Тарапата, Нину Алексеевну 
Прокофьеву — наших дорогих и любимых мам, 
которые всегда были рядом и верили в нас.

Введение

Алгоритмизация и программирование

Персональный компьютер, ноутбук, планшет, смартфон и прочие гаджеты на самом деле не больше, чем 
набор деталей, «упакованных» в корпус. Этот набор 
еще принято называть hardware1.
Программисты вдохнули жизнь в груду пластика 
и металла, создав для их «тяжелого»2 содержимого 
программное обеспечение, называемое software3.
Дело в том, что все перечисленные выше устройства, 
которыми мы пользуемся ежедневно, содержат процессор — электронный «мозг», который обрабатывает 
информацию и, по сути, позволяет компьютеру быть 
«умным» устройством. Процессор понимает двоичный 
код (0 — электричества нет, 1 — электричество есть), 
в который превращаются все команды алгоритма, написанные на любом языке программирования.
Чтобы компьютер мог выполнять сложные задания, 
для процессора нужно составить алгоритм — строгую 
и предельно логичную последовательность действий 
для решения конкретной задачи. Процесс создания алгоритма и называется алгоритмизацией.
И вот какие требования традиционно предъявляются к любому алгоритму:
1) однозначность — все шаги алгоритма должны строго 
следовать друг за другом, иметь однозначную трактовку и не допускать никаких двусмысленностей;
2) конечность — алгоритм не может исполняться бесконечно; после того как задача решена или стало 
понятно, что она не может быть завершена, алгоритм обязан прерваться;

1 В переводе с английского — аппаратное обеспечение, компьютерные 
комплектующие, «железо».

2 Hard (часть слова hardware) переводится с английского как «тяжелый».

3 В переводе с английского — программное обеспечение, комплекс программных средств.

Введение

3) детерминированность — алгоритм должен работать 
одинаково при одинаковых начальных условиях и 
выдавать каждый раз один и тот же результат;
4) корректность — результат работы алгоритма должен соответствовать начальным условиям;
5) массовость — один и тот же алгоритм должен подходить для решения класса однотипных задач;
6) эффективность — ресурсы, затрачиваемые на исполнение алгоритма, должны быть оптимально 
распределены (для компьютера такими ресурсами 
являются память и время);
7) понятность — алгоритм должен быть понятен тому, 
кто его исполняет.
В этом списке седьмой пункт и порождает понятие 
программы — алгоритма, переведенного на язык, понятный компьютеру. Именно тот алгоритм, который мы 
составляем для решения конкретной задачи, создается 
на том естественном языке, который мы знаем (русский, английский и др.). Компьютер, в свою очередь, 
понимает всего лишь два цифровых сигнала: 0 и 1.
Вопрос: как заставить процессор компьютера выполнять нужные команды?
Ответ: нужно обратиться к человеку, который способен перевести алгоритм на язык, понятный компьютеру. Такого человека называют программистом, а 
про цесс перевода алгоритма на понятную процессору 
последовательность действий — программированием.
Заметим, что мы представили программиста как переводчика, способного создать прямой диалог между 
человеком и компьютером. И это вовсе не зря, ведь 
для «общения» с компьютером программист использует язык программирования. Одним из таких языков 
и является Scratch.

Что такое Scratch?

Scratch — это визуальная среда разработки программ, 
созданная специально для обучения основам програм

Введение

мирования. Она сочетает самые лучшие решения для 
начинающих:

 все основные алгоритмические структуры и конструкции, используемые в программировании;
 визуальные блоки, заменяющие текстовые команды;
 анимационное поле, объекты на котором подчиняются создаваемой из блоков программе;
 встроенные инструменты для создания и редактирования творческих решений;
 свободное (бесплатное) распространение.
Создавая анимацию, игры и интерактивные модели 
в Scratch, на самом деле мы учимся именно программировать и готовимся к покорению новых вершин.
Среда Scratch создана группой ученых и разработчиков Массачусетского технологического университета1, 
США.
На сегодняшний момент используются две версии 
Scratch: 1.4 и 2.0.
Scratch 1.4 — первая рабочая версия, разработанная 
на основе языка Squeak.

1  MIT — Massachusetts Institute of Technology, USA.

Scratch 1.4

Введение

Scratch 2.0 — вторая версия, адаптированная для 
работы онлайн и переписанная на языке Flash, использующем широко распространенную технологию работы 
приложений в сети Интернет.

Scratch 2.0

Мы будем работать с версией Scratch 2.0, так как 
именно она является самой новой.
Scratch доступна на официальном сайте разработчика 
для работы в онлайн-режиме: https://scratch.mit.edu/.
Для начала работы с ней в верхнем меню нужно нажать кнопку Создавай.

Загрузка и установка Scratch 2.0 
Offline Editor

Помимо работы онлайн Scratch можно скачать для работы без подключения к сети Интернет. Так работать 
намного надежнее, потому что мы не будем зависеть 
от стабильности работы Интернета.
Такая версия среды Scratch называется офлайн-редактор Scratch 2.0 и доступна для свободного скачивания с официального сайта разработчика по ссылке: 
https://scratch.mit.edu/scratch2download/. Также этот 
раздел можно найти в нижней части главной страницы сайта Scratch под названием «Несетевой редактор».
При переходе по ссылке мы попадаем на страничку 
загрузки Scratch 2.0 Offline Editor. Обратим внимание 
только на второй шаг:

Здесь необходимо выбрать операционную систему, 
установленную на компьютере или ноутбуке, и соответственно кликнуть по нужной надписи Скачать. 
Начнется скачивание установочного файла, после 
чего его нужно запустить и следовать инструкциям по 
установке.

Внимание! 
Внимание! 

Во время установки может понадобиться режим 
Администратора компьютера (или пароль для него).

Внимание! 
Внимание! 

Во время установки может возникнуть ошибка из-за 
отсутствия надстройки Adobe AIR, необходимой для 
работы Scratch. Мастер установки предложит загрузить ее автоматически — нужно ответить согласием. Если этого не произошло, но ошибка сохраняется, следует снова перейти на страничку загрузки 
Scratch 2.0 Offline Editor и скачать эту надстройку 
на шаге 1.