导语

0.1 Scratch简介

由美国麻省理工学院（MIT）媒体实验室推出Scratch编程语言，是LOGO、乐高NXT机器人图形编程语言的进化版本，其宗旨是“创作和分享你自己的交互故事、游戏、音乐和艺术”。由“搭积木”和“可视化”的编程特性，语言非常容易掌握，“在设计中学习”的方式，给孩子们全球最好的创意平台。

0.2 软件介绍

Scratch软件是多语言版本，根据操作系统，会自动改成中文界面。积木模块包括8个大类，100多个功能，包括了每个过程的完整程序的每个环节，甚至数组。使用者可以没有编程基础，也可以不会使用键盘。

构成Scratch程序的命令和参数通过积木形状模块来实现，用鼠标拖动模块到程序编辑栏即可。Scratch软件界面如图0-1所示。左边是可以用来选择的功能模块；中间的黄色部分是编辑好的程序代码，即脚本区域；右边上部是程序预览和运行效果窗口，即舞台；右边下部是角色列表窗口。

下面简单介绍Scratch软件界面中一些工具。

1.常用工具

设定语言：修改Scratch软件的语言。

保存作品：保存当前的作品。

分享这个作品：上传到Scratch官网，分享当前作品。

2.菜单栏

【文件】菜单中包含以下子菜单：

新建：创建一个新的作品。

打开：打开已存在的作品。

存档：保存当前的作品。

另存为：当前作品更换名称等信息保存。

导入作品：将其他作品中的角色或背景加入到当前作品。

输出角色：将当前作品的角色输出保存。

作品注解：添加当前作品的说明信息。

退出：退出软件

【编辑】菜单包含以下子菜单：

恢复：撤销上一步操作。

开始单步执行：每次执行一个模块。

设定单步执行程序：设定单步执行程序的速度。

压缩声音：压缩作品中的声音文件。

压缩图像：压缩作品中的图像文件。

显示马达模块：在模块列表中显示马达模块，配合Scratch传感器板使用。

【分享】菜单包含以下子菜单：

将此作品在网络上分享：上传到Scratch官网，分享当前作品。

去Scratch网站：访问Scratch官网。

【帮助】菜单包含以下子菜单：

帮助页面：Scratch的帮助页面。

帮助界面：Scratch模块的帮助界面。

关于Scratch：显示Scratch的相关信息。

3.舞台

舞台是作品中角色与角色之间或者角色与用户之间互动的场地，是显示程序运行效果的地方，如图0-2所示。

舞台用直角坐标系来表示，横向X轴为480个单位，从-240到240；纵向Y轴为360个单位，从-180到180，如图0-3所示。

舞台正中央的坐标是（0，0），舞台下方实时显示鼠标当前的坐标，比如。

默认的舞台是一个空白的背景。舞台可以设定多个背景，单击角色列表中舞台的缩略图，然后单击角色信息的 【多个背景】选项卡，可添加新的背景。舞台也可以添加程序和声音，舞台的背景可以用程序控制更换。

右键单击（右击）舞台区域，会出现两个命令：截取部分屏幕区域成为新角色；将舞台存为图片。

4.布局

布局工具包含三个按钮，含义分别如下：

转换为小舞台：舞台区域缩小，程序区域增大，方便操作程序。

转换为完整舞台：默认状态，程序区域和舞台区域均适中。

在演示模式下运行程序：其他窗口隐藏，舞台全屏模式。单击舞台左上角返回键或按键盘上的Esc键可退出演示模式。

5.执行按钮

单击绿旗按钮，启动开始的脚本。

单击停止按钮，停止所有脚本。

6.角色区域

角色是由脚本控制在舞台运动的对象（见图0-4）。当鼠标停在某角色位置时，可显示角色名及其包含的脚本数量。左击角色后，角色外围显示蓝筐，此时该角色可被编辑。右击角色会弹出以下菜单。

显示：该角色在舞台顶层显示且可被编辑。

输出这个角色：导出角色，可供其他作品使用。

复制：创建当前角色副本。

删除：删除当前角色。

7.新增角色

绘制新角色：单击按钮后启动绘图编辑器，可绘制角色。

从文件夹中选择新的角色：单击按钮后打开新增角色窗口，进入分类的文件夹后选择图片，单击 【确定】按钮后，角色出现在舞台中央。

来个令人惊喜的角色吧：单击按钮后会随机新增一个角色。

8.鼠标坐标

在作品中经常需要对角色在舞台上的移动进行定位，当鼠标移动时，舞台下方会实时显示当前鼠标的坐标。

9.工具栏

复制：选择一个角色创建副本。

删除：删除选择的角色。

放大角色：放大角色在舞台中的比例。

缩小角色：缩小角色在舞台中的比例。

10.模块列表

Scratch作品中的程序由模块“拼”成，一个舞台或一个角色可以有一个甚至多个脚本。在编写脚本前，首先要选择该脚本属于的角色或者舞台。脚本的编写都是通过拖拽模块列表中的模块到脚本区域完成的。

0.3 硬件介绍

Scratch软件是一款由个人编写程序控制电脑内“虚拟动画对象（人物、动物、机器人等）”的图形化编程软件，但电脑外的物理世界却是极为丰富的。奥特森公司开发的Scratch-ATS系列硬件可对电脑内“虚拟世界”进行互动和控制。

1.Scratch智能教学基础套装

Scratch基础套装有“光”、“声”、“滑杆”、“按键”及四个可接电阻传感器的“扩展插孔”，较好地实现了“物理世界”与“虚拟世界”的互动，如图0-5所示。

2.Scratch智能教学标准套装

“Scratch标准套装”在基础套装的基础上增加了距离传感器、加速度传感器、温度传感器，可更好地实现编程者的创意，特殊设计的游戏按钮及蓝牙模块，增加了良好的游戏体验。Scratch标准板各功能部件分布如图0-6所示，Scratch标准板的开关如图0-7所示。

（1）与电脑通信

Scratch硬件标准板使用USB可与电脑进行通信。操作步骤如下：

①控制器电源档置于“ON”档；

②用USB线将控制器与电脑相连；

③选择正确的COM端口。COM端口的正确选择很关键，选择正确后，监视器中的值会有所变化。若选择错误，舞台中的传感器监视器的所有值均为“0”。操作步骤如图0-8所示。

注意：在将控制器连接到电脑之前，要确信电脑上已经安装有Scratch软件及驱动。

（2）传感器特性

基础板中传感器监视器对应显示如图0-9所示。

标准板中传感器分为内置传感器和外置传感器，内置档与外置档的传感器与Scratch软件中传感器监视器对应显示如图0-10所示。

（3）传感器的使用

①用滑杆传感器编写一个脚本，通过滑杆的位置变化控制猫的移动。

滑杆传感器如图0-11所示。

在模块列表区域，勾选滑杆传感器的值模块的复选框，然后可在舞台中观察到滑杆的值。滑动滑杆，观察滑杆值的变化。程序脚本及操作如图0-12所示。

②通过光线变化控制猫的移动。

在传感器模块单击传感器列表，选择光线传感器，复选框打钩√，在舞台即可看到光值的变化。通过光线的变化，控制小猫的移动。其脚本及操作步骤如图0-13所示。

在模块列表区域，勾选光线传感器的值模块的复选框，舞台上出现光值数字显示框。试试用手遮挡板上的光线传感器，观察读数的变化。读数应该变为0，即。

同样，在传感器列表中选择声音传感器、A/B/C/D传感器来控制小猫移动。

③“是”还是“否”？

哪个传感器能反馈条件成立的“是”还是条件不成立的“否”？

按下按钮时，为“是”，条件成立；松开按钮，为“否”，条件不成立。

运行图0-14程序，如果按下按钮，设定的条件成立，小猫执行“旋转15度”的动作。

板子上有传感器A、B、C、D四个端口，并配备了带鳄鱼夹的线（见图0-15），可用两个鳄鱼夹的连接与否来判断条件的是否成立。两个鳄鱼夹相互接触，条件成立；否则为不成立。

运行图0-16程序，传感器A的鳄鱼夹连接前，条件都不成立。等待到传感器A的鳄鱼夹相连，音响发出设定的鼓声。

④同时观察全部传感器。

想同时观察板子上所有传感器的状态，鼠标先移动到传感器模块，右击，选择“显示ScratchBoard监视器”选项（见图0-17），舞台上即出现传感器列表，你可以观察所有传感器的状态（见图0-18）。