Scratch. Программировать сможет каждый
Покупка
Новинка
Тематика:
Программирование и алгоритмизация
Издательство:
Лаборатория знаний
Автор:
Тарапата Виктор Викторович
Год издания: 2025
Кол-во страниц: 299
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Дополнительное образование
ISBN: 978-5-93208-913-2
Артикул: 851334.01.99
Scratch - язык программирования и одновременно визуальная среда разработки программ, созданная специально для изучения основ программирования. Это мощный инструмент с низким порогом входа, с помощью которого возможно начать освоение алгоритмизации, этапов проектирования и разработки программных продуктов, применение программирования для решения широкого круга задач. В данной книге используется третья, основная и актуальная, версия Scratch. Она получила новый современный вид и дизайн, более дружелюбный интерфейс, исправления и доработки несовершенств предыдущих версий, а также адаптирована для работы на большинстве мобильных устройств и онлайн - теперь границ для освоения программирования практически не остаётся. Книга предназначена для детей среднего школьного возраста, учителей и руководителей кружков.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
В. В. ТАРАПАТА Scratch Программировать сможет КАЖДЫЙ Электронное издание Москва Лаборатория знаний 2025
УДК 004.9 ББК 32.97 Т19 Тарапата В. В. Т19 Scratch. Программировать сможет каждый : учебное пособие / В. В. Тарапата. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория знаний, 2025. — 299 с. — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-93208-913-2 Scratch — язык программирования и одновременно визуальная среда разработки программ, созданная специально для изучения основ программирования. Это мощный инструмент с низким порогом входа, с помощью которого возможно начать освоение алгоритмизации, этапов проектирования и разработки программных продуктов, применение программирования для решения широкого круга задач. В данной книге используется третья, основная и актуальная, версия Scratch. Она получила новый современный вид и дизайн, более дружелюбный интерфейс, исправления и доработки несовершенств предыдущих версий, а также адаптирована для работы на большинстве мобильных устройств и онлайн — теперь границ для освоения программирования практически не остаётся. Книга предназначена для детей среднего школьного возраста, учителей и руководителей кружков. УДК 004.9 ББК 32.97 Деривативное издание на основе печатного аналога: Scratch. Программировать сможет каждый : учебное пособие / В. В. Тарапата. — М. : Лаборатория знаний, 2025. — 296 с. : ил. ISBN 978-5-93208-437-3 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 978-5-93208-913-2 © Лаборатория знаний, 2025
От автора Дорогой друг! У тебя в руках книга, способная открыть горизонты мира информационных технологий. Проявив достаточно усердия, ты освоишь основы алгоритмизации и программирования в таком ключе, который позволит в дальнейшем «бесшовно»1 изучать профессиональные языки: Python, C, C#, Java, JavaScript и многие другие. Обучение будет идти по нарастающей: от наиболее простых действий к освоению серьёзных подходов организации программ и созданию полноценных игровых проектов. Всё это позволит не только прикоснуться к цифровому творчеству, но и, хочется в это верить, станет для тебя первым шагом к современным IT-профессиям. А может быть, именно ты изберешь путь наставника и станешь новым Учителем информатики для своих будущих воспитанников, которые никогда не скажут: «Не знаю, что там было на информатике в школе, мы просто сидели рисовали в пэинте, решали какие-то тесты и что-то программировали, но я ничего не помню». Основной инструмент 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 частей: «Основы программирования» и «Разработка игр». В первой части ты освоишь минимальные основы программирования, необходимые для создания несложных анимаций и (пока что) простеньких игр. Пройдя все десять уровней, ты получишь ранг junior-программиста. Во второй части ты откроешь собственную студию разработки инди-игр! Знания основ программирования помогут тебе в создании и разработке настоящих игр, которые можно демонстрировать друзьям, родственникам и сообществу разработчиков, а заодно внести их в своё портфолио и получить ранг junior. 1 То есть плавно и непрерывно. По сути, «бесшовным» можно назвать переход от одного объекта изучения к другому, если для этого требуется минимум или вообще не требуется усилий.
От автора Ты не будешь один! На всём пути обучения тебе будут помогать наставники. Знакомься: старший программный инженер Единичка и ведущий разработчик Нолик! С ними ты пройдёшь этот путь от начала до конца. Они будут подмечать важные моменты, рассказывать интересные факты, напоминать о своевременном тестировании программ и говорить о том, на что следует обратить внимание. Выражаю уверенность в твоих силах и убеждён, что это учебное пособие станет для тебя хорошим стартом в мире программирования и разработки игр, позволит реализовать творческие идеи и добиться первых успехов в области программирования. Желаю тебе, будущий мастер кода, терпения и настойчивости в преодолении сложностей. Не бойся ошибаться, главное — учиться на своих ошибках и двигаться вперёд. Пусть трудности и препятствия на пути к мастерству станут для тебя лишь стимулом к развитию и росту. Ты только начинаешь свой путь, и впереди тебя ждёт множество интересных задач и открытий. Удачи в их решении и покорении новых вершин! И помни: программирование — это сложно, но БЕЗУМНО интересно ͦ ВВТ
Благодарности Автор выражает бескрайнюю благодарность всем людям, принявшим участие в создании, редактировании и совершенствовании этой книги, а также тем, кто так или иначе повлиял на её появление в свет. Отдельно автор благодарит: своего научного руководителя, доктора педагогических наук, профессора Московского педагогического государственного университета Надежду Николаевну Самылкину за неоценимый вклад в образование и научное становление; обучающихся школы № 283 города Москвы за вдохновение, огромный интерес к информатике, помощь в бета-тестировании и написании книги; программиста-разработчика в области компьютерной 3D-графики rabbitGraned, а также выпускника, который обучался по методике, лежащей в основе данного учебного пособия, за невообразимо ценную конструктивную критику и тестирование содержания; Викторию Алексеевну Мажукину — уважаемую коллегу, учителя информатики школы № 283 города Москвы за сонаправленное движение в развитии методов и подходов к обучению детей и помощь в бета-тестировании и разработке глав настоящей книги; Веру Андреевну Словиковскую, учителя информатики Лицея № 1568 города Москвы, за созданный интерес к информатике и программированию в школьные годы; Евгению Алексеевну Белову, архитектора и любимую жену, создавшую персонажей для этой книги; тебя, дорогой читатель, за интерес и желание освоить программирование и, возможно, изменить свою будущую жизнь в столь нелёгкую, но крайне увлекательную сторону.
Введение Ранги программиста В профессиональной среде принято разделение программистов по их рангу, характеризующему количество выполненных проектов, уровень знаний, опыт разработки и работы в IT-компаниях. Все выполняемые проекты программист собирает в портфолио, которое используется на собеседовании при устройстве на работу. Если программист меняет место своей работы — это нормально, ведь мир программирования практически не имеет границ, и можно заниматься разными его сторонами: разработкой мобильных приложений, веб-сайтов, игр, программированием работы нейросетей и алгоритмов искусственного интеллекта, автоматизированных систем, прикладных приложений… Это перечисление можно продолжать очень долго. В конечном счёте программист достигает определённого ранга своей профессиональной подготовки: y Junior (от англ. младший) — начинающий программист с определёнными знаниями, но без опыта разработки, проработавший в IT-компании не более полутора лет; обычно он работает только над простенькими задачами под руководством более опытных коллег; для краткости его зовут «джуном»; y Middle (от англ. средний) — его ещё можно назвать «подмастерье», то есть программист, имеющий опыт разработки и способный решать более сложные задачи без «опеки» со стороны; старшие коллеги обычно только проверяют конечный результат его работы; y Senior (от англ. старший) — мастер, способный не только на самостоятельное решение задач, но и на обучение младших коллег, руководство командой разработки и/или проектом. Между этими рангами могут также существовать переходные, например, junior, говорящие о том, что программист обладает знаниями, превышающими его текущий ранг, но пока ещё недостаточными для достижения следующего. Например, «джун» может проработать один год и получить в портфолио несколько проектов. В этот момент его уже и «джуном» не назовёшь, но и «миддлом» он пока ещё не стал.
Введение Алгоритмизация и программирование Персональный компьютер, ноутбук, планшет, смартфон и прочие гаджеты на самом деле не больше, чем набор деталей, «упакованный» в корпус. Этот набор ещё принято называть hardware1. Программисты вдохнули жизнь в груду пластика и металла, создав для его «тяжёлого»2 содержимого программное обеспечение, называемое software3. Все перечисленные выше устройства, которыми мы пользуемся ежедневно, содержат в себе процессор — электронный «мозг», который занимается обработкой данных и, по сути, именно он позволяет компьютеру быть «умным» устройством. Процессор понимает «машинный язык», или двоичный код (0 — сигнала нет, 1 — сигнал есть), в который превращаются все команды алгоритма, написанные на любом языке программирования. Чтобы выполнять сложные задания и решать задачи более высокого уровня, для процессора нужно составить алгоритм — строгую и предельно логичную последовательность действий для решения конкретной задачи. Процесс создания алгоритма и называется алгоритмизацией. Вот такие 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 не может быть завершена, алгоритм обязан завершиться; 3) детерминированность — алгоритм должен работать одинаково при одинаковых начальных условиях и выдавать каждый раз предсказуемый результат; 4) корректность — результат работы алгоритма должен соответствовать начальным условиям поставленной задачи; 5) массовость — один и тот же алгоритм должен подходить для решения группы однотипных задач (например, если это алгоритм сложения двух чисел, то он должен подходить для любых чисел); 6) эффективность — ресурсы, затрачиваемые на исполнение алгоритма, должны быть оптимально распределены (для ком1 Аппаратное обеспечение, компьютерные комплектующие, «железо». 2 Hard (часть слова hardware) переводится с английского как «тяжелый». 3 Программное обеспечение, комплекс программных средств.
Введение пьютера такими ресурсами являются использование памяти для хранения данных и затрачиваемое на исполнение алгоритма время); 7) понятность — алгоритм должен быть понятен тому, кто его исполняет, то есть используемый язык должен подходить (быть известен) исполнителю. В этом списке седьмой пункт и порождает понятие программы — алгоритма, переведённого на язык, понятный как компьютеру, так и программисту. Ведь тот алгоритм, который мы составляем для решения конкретной задачи, создаётся 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 особому человеку, который способен перевести алгоритм на язык, понятный компьютеру. Этого человека и называют программистом, а процесс перевода алгоритма на понятную компьютеру последовательность действий — программированием. Замечание: оговоримся, что между алгоритмом, созданным программистом с использованием языка программирования, и процессором компьютера, который получает алгоритм на машинном языке, есть ещё один участник — транслятор — специальная программа, остающаяся в тени, которая и осуществляет конечный перевод алгоритма с языка программирования в машинный код. Мы назвали программиста, по сути, переводчиком, способным организовать прямой диалог между человеком и компьютером. И это вовсе не зря, ведь для «общения» с компьютером он использует язык программирования. Так что сам процесс изучения этого языка мало чем отличается от изучения любого естественного языка, за тем лишь исключением, что «разговаривать» приходится с искусственной системой, а не с живым человеком. Одним из таких языков и является Scratch. Что такое Scratch? Scratch — язык программирования и одновременно визуальная среда разработки программ, созданная специально для изучения основ программирования. Она сочетает в себе самые лучшие решения для начинающих:
Введение 9 все основные алгоритмические структуры и конструкции, используемые в реальном программировании; 9 визуальные блоки, заменяющие текстовые команды; 9 анимационное поле (область исполнения), объекты на котором подчиняются создаваемой из блоков программе; 9 встроенные инструменты для создания и редактирования творческих решений; 9 свободное (бесплатное) распространение. Создавая анимацию, игры и интерактивные модели в Scratch, на самом деле мы учимся именно программировать и готовимся к покорению новых вершин. Scratch создана группой учёных и разработчиков Массачусетского технологического университета1, США. Какую версию Scratch выбрать? На момент издания этой книги актуальной версией является Scratch 32: 1 MIT — Massachusetts Institute of Technology, USA. 2 Если быть точнее, Scratch 3.29.1.
Введение Это третья версия Scratch, адаптированная для работы онлайн и созданная с использованием возможностей HTML5 и движка WebGL, что позволяет работать со средой и языком программирования не только на персональном компьютере, но и на мобильных платформах (смартфон, планшет и др.). Именно с этой версией мы и будем работать. 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 или на кнопку Начни создавать на центральном баннере. Сайт Scratch является сетевым сообществом начинающих (и не только) разработчиков всех возрастов, которые публикуют здесь свои работы в Scratch и даже основывают мини-студии разработки. Присоединиться к сообществу может любой желающий. Так ты сможешь оценить программные и творческие решения разработчиков со всего мира и поделиться своими успехами. Поэтому не стесняйся исследовать и расширять пространство энтузиастов. Ты можешь загрузить индивидуальную работу, а можешь открыть целую студию — как индивидуальный разработчик, так и вместе со своими друзьями, или присоединиться к уже существующей! Загрузка и установка Scratch 3 Offline Editor Помимо работы онлайн, Scratch можно скачать для работы без подключения к сети Интернет. Так работать намного надёжнее, потому что мы не будем зависеть ни от стабильности работы Интернета, ни от скорости соединения.