前言

2017年，《國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》中明確提出“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”，于是“計算機普及要從娃娃抓起”再一次成為教育界的熱點話題，這對于我國從計算機應用大國發展為研發強國具有重要的戰略意義。

2008年，我接觸到了Scratch軟件，當時就被它深深吸引，認為這是一個極好的編程學習輔助軟件。在給自己的孩子（小學三年級）試用后，我發現他很快便不滿足于模仿教學案例，非常樂于迎接編程挑戰。這么多年來，我不斷給朋友們推薦這款軟件，不時寫點課程和案例滿足小朋友的學習需求。

Scratch軟件簡單易用，符合青少年的認知特點，使用它可以輕松地創作出多媒體交互式的程序作品（如游戲、動畫片等），特別適合培養青少年的編程思維。Scratch軟件能夠讓孩子們在極短的時間內體會到創作的樂趣，獲得成就感，有利于他們保持濃厚的興趣，將編程學習進行到底。

隨著編程教育的熱度不斷升溫，Scratch軟件隨之成為青少年學習編程的首選。于是，我決定基于自己多年的授課經驗，結合青少年的認知水平和心理特點，編寫一本超級簡單的編程入門書。同時，我希望本書能夠激發非計算機科班出身的老師和家長的興趣，讓他們與孩子一起學習編程。當然，和孩子一起挑戰編程難題也是其樂無窮的！

本書共15章，希望下面的介紹能夠幫助你快速判斷本書是否值得購買。

第1章介紹了編程和邏輯思維的關系，建議老師、家長和孩子一起閱讀。我希望通過本章的學習，讓大家對編程有一些新的認識，樹立學習編程的信心。

第2章著重講解了Scratch軟件的工作模式。通過本章的學習，讀者能夠迅速掌握Scratch軟件的基本用法，做到“心中有數”地創作作品。這是我著力編寫的一章，也是其他Scratch編程書中所沒有的。

第3章講解了積木指令的精髓。本章能夠讓初學者脫離“碎片式”學習積木指令的困境，幫助大家從全局的角度快捷掌握所有積木指令的使用規則。即使遇到沒有學過的積木指令，也能夠舉一反三，自己學會如何使用它們。

第4章介紹了程序的3種基本結構。采用4C教學法1，本著“生活無處不程序”的原則挑選生活中常見的情景進行程序分析，保證非計算機科班出身的老師、家長和孩子學得懂、記得牢。同時，老師和家長可以很好地把社會閱歷與編程結合，幫助孩子們順利通關。

1 樂高的4C教學法：聯系、建構、反思、延續。

第5章講解程序流程圖。我要求老師、家長和孩子必須學習并實踐?，F在很多編程書中不再包含程序流程圖的講解，認為沒什么作用。但是我堅持認為，程序流程圖是學習編程不可或缺的工具，是厘清思路、解決問題的法寶。如果不能繪制出條理清晰的程序流程圖，就幾乎無法編寫出合理的程序。

第6章基于積木式編程軟件，“拔高”講解面向對象編程的概念。采用4C教學法，將編程初學者對Scratch軟件的認知引導至面向對象編程領域。這是我精心設計的一個學習思路，可以為學習高級編程語言奠定基礎。

第7章至第11章將帶領大家練習程序的3種基本結構。這部分強調了程序流程圖的重要性，通過案例帶領讀者分析問題、提煉解題思路，在實踐中領悟3種基本結構的精髓。案例難度循序漸進，希望讀者可以在有了解題思路之后獨立完成程序。此外，我在參考程序中“埋”了一些“小陷阱”，都是編程初學者容易犯的小錯誤，還能夠防止大家照搬程序。

第12章教大家如何化繁為簡地構建程序。很多人雖然知道程序的3種基本結構，但是依然不能順利地編寫程序。經過交流、分析和思考，我發現主要問題在于編程初學者不會化整為零地構建程序，希望本章能引導讀者“捅破這層窗戶紙”。

第13章帶領大家完成一些程序小挑戰，能夠加深讀者對“化整為零地構建程序”的理解和運用，同時介紹了自建積木（函數）。這一章可以幫助大家更合理地利用各類積木，讓程序的主體部分更加短小精悍，讓程序的各個分支更專注于具體功能的實現。

第14章簡單介紹了人工智能與算法。這一章想要打破人工智能的神秘感，讓編程初學者認識到：單純學習編程語言是毫無意義的，編程最核心的能力在于構建算法。

第15章講解了機器人的控制程序，包括巡線功能和避障功能的原理。我編寫了一個模擬程序控制機器人實現上述功能。通過對比模擬機器人和實體機器人的運行效果，讓初學者認識到：與前面學過的程序相比，為機器人編程需要考慮更多因素，對數學能力的要求也更高，鼓勵大家繼續學習高級編程語言。

秉承哈爾濱工業大學“規格嚴格，功夫到家”的校訓，我力爭細致地講解每個知識點、透徹地分析每個案例的解題思路，希望可以鍛煉初學者的邏輯思維，幫助其提升分析問題、解決問題的能力，逐步建立工程思維。我自認為在編寫的時候做到了功夫到家，本書作為編程入門書，值得初學者一讀。

人工智能的大潮已經到來，是時候讓孩子學習編程啦！中國的乒乓球冠軍基本是從五六歲開始學習打球的，編程也完全可以。