ЛогоМир, как среда программирования в среднем звене общеобразовательной школы

Черепашкой, главным  объектом этой среды, можно управлять, задавая ей команды: можно перемещать, поворачивать её и даже изменять её свойства (например, цвет).

Самые простые  из команд черепашка унаследовала от механической игрушки. Это команды  движения, поворотов и управления пишущим пером. Черепашку на экране можно сравнить с человеком с  завязанными глазами, который сможет передвигаться по комнате, только выполняя чьи-то команды.

Для передвижения черепашки по прямой в языке Лого используются команды вперёд и назад  с указанием числа шагов:

вперёд  <число  шагов>

назад <число  шагов>

Для поворотов  используются команды "налево" и "направо" с указанием угла поворота черепашки относительно исходного направления; угол указывается в градусах:

направо <число  градусов>

налево <число  градусов>

Для возврата черепашки  в исходное положение в языке  Лого есть команда «Домой». Эта команда возвращает черепашку в центр экрана и устанавливает так, чтобы её голова смотрела вверх.

Черепашка может  рисовать, если опустить пишущее перо. Управляют пером следующие команды:

• По – «перо опусти» - черепашка опускает перо на лист, чтобы оставлять за собой след.
• ПП – «перо подними» - черепашка отрывает перо от листа, чтобы двигаться, не оставляя следа.
• СГ – «сотри графику» - экран очищается от рисунков, а черепашка возвращается в исходное положение – «домой»

Движение, организованное способом, указанным выше, получалось скачкообразным: поворот – скачок; поворот – скачок. Конечно, в реальной жизни объекты движутся иначе. Самый простой и распространённый вид движения – движение в заданном направлении по прямой линии (прямолинейное движение). При таком движении можно выделить следующие этапы: поворот в нужном направлении и продвижение путём повторения шагов, как правило, одинаковых. При этом чем шире шаг, тем быстрее движется объект. Иногда, если объект движется очень медленно, его движение можно представить в виже повторения двух элементов: шаг – остановка; шаг – остановка. Такой процесс называется циклическим.

Для многократного  повторения действий в среде программирования ЛогоМиры предусмотрены специальные  средства. Одним из таких средств  является Личная карточка черепашки (см. рис.6)

Окно  личной карточки (рис.6)

При создании черепашки  ей автоматически присваивается  имя: ч1 (черепашка №1). Оно записывается в строке Имя. Имя черепашки можно  изменять.

Переключатель «много раз» позволяет организовать бесконечное повторение действий, записанных в строке «инструкция».

Для организации  прямолинейного движения в строке «Инструкция  необходимо задать команду «вперёд», указав количество шагов. Меняя размер шага и добавляя в инструкцию паузы, можно изменять скорость. Пауза в среде ЛогоМиры задаётся следующей командой:

Жди <сколько  ждать>

У черепашки  есть компас. Чтобы безошибочно выбрать  курс, существует команда «нов_курс»:  нов_курс <угол в градусах>.

У черепашки  есть команды, состоящие из двух слов, соединённых нижним подчёркиванием. Такое написание не нарушает правило «одного слова»

Выходным параметром для неё, как и для команд «налево» и «направо» является число, обозначающее угол в градусах. Отличие состоит  в том, что этот угол отсчитывается  не от текущего положения черепашки, а от фиксированного начального (нулевого) направления. Нулевое направление соответствует северу на географических картах.

По команде  «нов_курс» черепашка определяет направление по шкале своего компаса  и выполняет поворот в этом направлении.

Например, независимо от текущего направления движения черепашки, по команде «нов_курс 90» она повернётся на восток.

Использование команды «нов_курс» особенно удобно, когда черепашка «одета» в  один из своих костюмов, так как  под «костюмом» не видна, куда направлена её голова.

Эту команду, как  и любую другую, можно вставлять  прямо в Личную карточку. К примеру, в строке Инструкция для черепашки-автомобиля можно было бы написать:

нов_курс 90 вперёд 3

Чтобы приблизить движение черепашек к движению реальных объектов, придётся усложнить повторяющийся элемент. Например, для черепашки-автомобиля можно добавить к каждому шагу подскок на ухабе с последующим приземлением. Тогда траекторию (линию) движения этого автомобиля можно будет изобразить в виде ломанной линии.

При таком движении будет многократно повторяться  элемент, включающий:

1. Указание направление движения: нов_курс 90.
2. Величину шага: вперёд 4
3. Подскок на ухабе: налево 90 вперёд 2 назад 2

Именно этот набор команд и надо записать в  Личную карточку автомобиля, задав режим «много раз».

А можно представить  траекторию движения кораблика на волнах. Такой элемент движения можно описать следующими командами:

нов_курс 270

направо 60 вперёд 30 жди 3

налево 120 вперёд 30 жди 6

Этот набор  команд следует записать в Личную карточку и задать режим «много раз».

Чтобы создать  для черепашки мультипликацию, можно поменять формы. Быстро менять их вручную невозможно. Для автоматической смены формы в ЛогоМирах предусмотрена команда Нов_форма.

Нов_форма <число>

Входной параметр может быть числом от 0 до 60, обозначающим номер формы в поле форм.

В ЛогоМирах можно даже озвучить сюжеты, поручив черепашкам исполнение звуков. В среде программирования есть список наиболее распространённых звуков. Его можно увидеть, задав команду «покажи список_звуков в Поле команд (см. рис. 2). В сюжете «Кораблик на волнах можно поручить черепашке-волне исполнение звуков spray (спрей) или aerosol (аэрозоль), похожих на порывы ветра. Для этого достаточно записать в её Личной карточке:

Spray жди много 10 (много раз)

Среда ЛогоМиры позволяет моделировать как свойства объектов, выраженные в числовой форме (размер, форму, цвет черепашки), так и различные действия экранных героев (движение, звучание).

Особое внимание при моделировании микромира  мы будем уделять движению. От того, какая модель движения выбрана, зависит  естественность поведения героев мультфильма.

В движении, как  правило, можно выделить общее направление  и отклонение от общего направления. Например, когда пешеход переходит  дорогу, его общее направление  движения – с одной стороны  на другую, а несколько шагов в  сторону, чтобы обойти встречного пешехода – отклонение от общего направления.

Для указания общего направления движения в ЛогоМирах  используется команда «нов_курс», а  для задания отклонений – команды  «налево» и «направо».

Черепашка понимает определённый набор слов – команд, имеющихся в её «словаре». При необходимости его можно увеличить. Для этого надо объяснить черепашке, что означает новое слово. За возможность пополнения списка команд язык Лого называют расширяемым языком.

Для объявления и объяснения новых слов черепашке предназначен Лист программ (см. рис.7)

 Лист  команд (рис.7)

 На нём  пишутся программы – наборы  инструкций на алгоритмическом  языке Лого. Программа должна  быть названа и оформлена по  определённым правилам. Имя программы  автоматически включается в словарь черепашки, а инструкции, записанные в программе, являются не чем иным, как объяснением, толкованием нового слова.

Приведём примеры  программ, составленных в соответствии с описанием движения собаки:

Это толчок

нов_форма 27 направо 90 вперёд 7 жди 1

конец

 

Это прыжок

нов_форма 26 налево 90 вперёд 14 жди 1

конец

 

Это приземление:

налево 90 вперёд 7 нов_форма 27 жди 2

конец

Теперь, используя  новые команды, инструкцию в личной карточке можно записать так:

нов_курс 270 толчок прыжок приземление (много раз)

Инструкция  стала короче и понятнее.

Во всех языках программирования существуют команды  для организации циклов с ограниченным числом повторений. Не является исключением  и язык Лого. Для организации конечного  цикла в этом языке есть команда  «повтори»: повтори <сколько раз>.

Как видите, команда  состоит из названия и двух входных  параметров:

• Входной параметр «список инструкций», заключённый в квадратные скобки, содержит последовательность команд, которые следует повторять;
• Входной параметр «сколько раз» указывает, сколько раз следует повторить выполнение указанных в списке команд.

Список инструкций, заключённый в квадратные скобки, может содержать одну или несколько команд. Эти команды называют телом цикла (Тело цикла – это перечень инструкций, которые надо повторять в циклическом процессе).

При наличии  обилия возможностей легко запутаться. Где черепашка, а где отштампованный ею рисунок? Куда смотрит голова черепашки, одетой в «костюм»? Какого цвета у неё пишущее перо?

С целью пресечения путаницы создатели ЛогоМиров включили в словарь черепашки не только команды, управляющие ею, но и датчики. Датчик в языке Лого – это «измерительный прибор», показывающий состояние экранных объектов.

Чаще всего  в среде ЛогоМиры используются датчики, определяющие состояние черепашки: курс (угол поворота головы), размер (размер черепашки), форма («костюм» черепашки), цвет (цвет пишущего пера) и некоторые другие.

При использовании  команды с датчиком применяется  такая схема:

<команда> <соответствующий  датчик> + <шаг>

Например:

нов_форма форма +1

   При выполнении  этой команды сначала датчиком  «форма» определяется номер костюма, в который черепашка «одета» в данный момент, затем к этому номеру формы добавляется единица (форма + 1) и форма меняется в соответствии с полученным значением параметра. В результате черепашка «переоденется» в следующий по номеру костюм из меню форм.

Познакомимся  с ещё одним инструментом управления – бегунком. Похожее устройство в повседневной жизни называют регулятором (например, регулятор громкости радиоприёмника). В среде ЛогоМиры бегунок (см. рис. 8)

Бегунок (рис.8)

Бегунок – это инструмент регулировки параметров черепашки. Подобно ручке громкости или яркости телевизора, при помощи бегунков ЛогоМирах можно регулировать цвет или размер черепашки, скорость её перемещения и многое другое.

Бегунку можно  присвоить индивидуальное имя, которое будет показывать, какой именно параметр регулирует бегунок, и задать минимальное и максимальное значения этого параметра.

Например, чтобы  регулировать направление движения и скорость черепашки самолёта, достаточно создать два бегунка с названиями «направление» и «скорость» и установить границы изменения параметров. Инструкция в Личной карточке черепашки должна выглядеть так:

нов_курс направление  вперёд скорость (много раз)

Передвигая  бегунок, вы будете менять параметр соответствующей  команды. К сожалению, на время манипуляций с бегунком экранное действие замирает, что нарушает иллюзию управления объектами «вживую», в реальном времени.

Используя изученные  ранее кнопки, а теперь и бегунки, можно организовать свой собственный  интерфейс – управляющую панель для созданного микромира.

Мы уже рассмотрели  большое количество команд, позволяющих  многому научить черепашку. Но у  неё есть скрытые возможности. Например, в списке датчиков черепашки есть датчик случайных чисел.

случайный <граница  значений>

Датчик случайных чисел в ЛогоМирах может принимать значение любого целого положительного числа от 0 до заданной в качестве параметра границы значений.

Например, датчик «случайный 20» может оказаться  любым целым числом от 0 до 19, включая 19, датчик «случайный 1000» – любым целым числом от 0 до 999.

Не стоит  забывать, что в ЛогоМирах с  помощью чисел можно задавать и форму черепашки, и толщину  пишущего пера, и его размер, и  цвет, и многое другое. Главное –  правильно выбрать границу значений и превратить свой мир в игровое поле.

Датчик случайных  чисел можно использовать в качестве параметра любой команды, например «вперёд», «направо» и т.п.

ВЫВОД:

Описывается множество разнообразных команд среды ЛогоМиры, позволяющих рисовать, решать вычислительные задачи, создавать мультфильмы и многое другое.

Черепашкой, главным объектом этой среды, можно  управлять, задавая ей команды: можно  перемещать, поворачивать её и даже изменять её свойства (например, цвет). Всё это становится элементами увлекательной  игры в программирование, в ходе которой ребёнок усваивает основные правила и принципы программирования, которые впоследствии сможет применить в другой программной среде, с тем лишь отличием, что использовать придётся другой язык программирования.