青少年编程能力等级 图形化编程一级
让学生能够掌握图形化编程的相关知识和操作能力,熟悉编程各项基础知识和理论框架,通过设定不同等级的考试目标,让学生具备图形化编程从简单的程序到复杂的游戏设计的编程能力,为后期专业化编程学习打下良好基础。
一、图形化编程能力等级划分
(一)图形化编程一级
(1)能力要求:基本图形化编程能力。
(2)能力要求说明:掌握图形化编程平台的使用,应用顺序、循环、选择三种基本的程 序结构,编写结构良好的简单程序,解决简单问题。
(二)图形化编程二级
(1)能力要求:初步程序设计能。
(2)能力要求说明:掌握更多编程知识和技能,能够根据实际问题的需求设计和编写程序,解决复杂问题,创作编程作品,具备一定的计算思维。
(三)图形化编程三级
(1)能力要求:算法设计与应用能力。
(2)能力要求说明:综合应用所学的编程知识和技能,合理地选择数据结构和算法,设 计和编写程序解决实际问题,完成复杂项目,具备良好的计算思维和设计思维。
二、图形化编程一级核心知识点及能力要求
2.1 综合能力及适用性要求
2.1.1 要求能够使用图形化编程平台,应用顺序、循环、选择三种基本的程序结构,编写结构良好的简单 程序,解决简单问题。编程实现接苹果的小游戏,苹果每次从舞台上方随机位置出现并下落。如果落出舞台或者被篮子接到就隐藏, 然后重新在舞台上方随机位置出现,并重复下落。被篮子接到游戏分数加一。
2.1.2 图形化编程一级综合能力要求分为如下几项:
(1)编程技术能力:能够阅读并理解简单的脚本,并能预测脚本运行结果;能够通过观察运行结果 的方式对简单程序进行调试;能够为变量、消息进行规范命名;
(2)应用能力:能够应用图形化编程环境编写简单程序,解决一些简单的问题;
(3)创新能力:能够使用图形化编程环境创作包含单个场景、少量角色的简单动画或者小游戏。
2.1.3 图形化编程一级与青少年学业存在如下适用性要求:
(1)阅读能力要求:认识一定量汉字并能够阅读简单中文内容;
(2)数学能力要求:掌握简单的整数四则运算;了解小数的概念;了解方向和角度的概念;
(3)操作能力要求:基本掌握鼠标和键盘的使用。
2.2 核心知识点能力要求
图形化编程一级包括14个核心知识点,具体说明如下。
2.2.1 图形化编辑器的使用。了解图形化编程的基本概念,了解图形化编程平台的组成和常见功能,能够熟练使用一种图形化编程平台的基础功能。
了解图形化编程的基本概念,了解图形化编程平台的组成和常见功能,能够熟练使用一种图形化编程平台的基础功能。
(1)图形化编辑器的基本要素:掌握图形化编辑器的基本要素之间的关系 例:舞台、角色、造型、脚本之间的关系。
(2)图形化编辑器主要区域的划分及使用:掌握图形化编辑器的基本区域的划分及基本使用方法。例:了解舞台区、角色区、指令模块区、脚本区的划分;掌握如何添加角 色、背景、音乐等素材。
(3)脚本编辑器的使用:掌握脚本编辑器的使用,能够拖拽指令模块拼搭成脚本,能够修改指令模块中的参数。
(4)编辑工具的基本使用:了解基本编辑工具的功能,能够使用基本编辑工具编辑背景、造型,以及录制和编辑声音。
(5)基本文件操作:了解基本的文件操作,能够使用功能组件打开、新建、命名和保存文件。
(6)程序的启动和停止:掌握使用功能组件启动和停止程序的方法。例:能够使用平台工具自带的开始和终止按钮启动和停止程序。
2.2.2 常见指令模块的使用。掌握常见的指令模块,能够使用基础指令模块编写脚本实现相关功能。
(1)背景移动和变换:掌握背景移动和变换的指令模块,能够实现背景移动和变换 例:进行背景的切换。
(2)角色平移和旋转:掌握角色平移和旋转的指令模块,能够实现角色的平移和旋转。
(3)控制角色运动方向:掌握控制角色运动方向的指令模块,能够控制角色运动的方向。
(4)角色的显示、隐藏:掌握角色显示、隐藏的指令模块,能够实现角色的显示和隐藏。
(5)造型的切换:掌握造型切换的指令模块,能够实现造型的切换。
(6)设置角色的外观属性:掌握设置角色外观属性的指令模块,能够设置角色的外观属性 例:能够改变角色的颜色或者大小。
(7)音乐或音效的播放:掌握播放音乐相关的指令模块,能够实现音乐的播放。
(8)侦测功能:掌握颜色、距离、按键、鼠标、碰到角色的指令模块,能够对颜色、距离、 按键、鼠标、碰到角色进行侦测。
(9)输入、输出互动:掌握询问和答复指令模块,能够使用询问和答复指令模块实现输入、输出互动。
2.2.3 二维坐标系基本概念。了解二维坐标系的基本概念。
(1)二维坐标的表示:了解用(x, y)表达二维坐标的方式。
(2)位置与坐标:了解x、y的值对坐标位置的影响。例:了解当y值减少,角色在舞台上沿竖直方向下落。
2.2.4 画板编辑器的基本使用。掌握画板编辑器的基本绘图功能。
(1)绘制简单角色造型或背景:掌握图形绘制和颜色填充的方法,能够进行简单角色造型或背景图案的设计 例:使用画板设计绘制一个简单的人物角色造型。
(2)图形的复制及删除:掌握图形复制和删除的方法。
(3)图层的概念:了解图层的概念,能够使用图层来设计造型或背景。
2.2.5 基本运算操作。了解运算相关指令模块,完成简单的运算和操作。
(1)算术运算:掌握加减乘除运算指令模块,完成自然数的四则运算。
(2)关系运算:掌握关系运算指令模块,完成简单的数值比较。例:判断游戏分数是否大于某个数值。
(3)字符串的基本操作:了解字符串的概念和基本操作,包括字符串的拼接和长度检测。例:将输入的字符串“12”和“cm”拼接成“12cm” ;或者判断输入字符 串的长度是否是11位。
(4)随机数:了解随机数指令模块,能够生成随机的整数。例:生成大小在-200到200之间的随机数。
2.2.6 画笔功能。掌握抬笔、落笔、清空、设置画笔属性及印章指令模块,能够绘制出简单的几何图形。例:使用画笔绘制三角形和正方形。
2.2.7 事件。了解事件的基本概念,能够正确使用点击开始按钮、键盘按下、角色被点 击事件。例:能够利用方向键控制角色上下左右移动。
2.2.8 消息的广播与处理。了解广播和消息处理的机制,能够利用广播指令模块实现两个角色间的消 息的单向传递
(1)定义广播消息:掌握广播消息指令模块,能够使用指令模块定义广播消息并合理命名。
(2)广播消息的处理:掌握收到广播消息指令模块,让角色接收对应消息并执行相关脚本。
2.2.9 变量。了解变量的概念,能够创建变量并且在程序中简单使用。例:用变量实现游戏的计分功能,接苹果游戏中苹果碰到篮子得分加一。
2.2.10 基本程序结构。了解顺序、循环、选择结构的概念,掌握三种结构组合使用编写简单程序
(1)顺序结构:掌握顺序结构的概念,理解程序是按照指令顺序一步一步执行的。
(2)循环结构:了解循环结构的概念,掌握重复执行指令模块,实现无限循环、有次数的循环。
(3)选择结构:了解选择结构的概念,掌握单分支和双分支的条件判断。
2.2.11 程序调试。了解调试的概念,能够通过观察程序的运行结果对简单程序进行调试。
2.2.12 思维导图与流程图。了解思维导图和流程图的概念,能够使用思维导图辅助程序设计,能够识读简单的流程图。
2.2.13 知识产权与信息安全。了解知识产权与信息安全的基本概念,具备初步的版权意识和信息安全意识。
(1)知识产权:了解知识产权的概念,尊重他人劳动成果。例:在对他人的作品进行改编或者在自己的作品中使用他人的成果,要先征求他人同意。
(2)密码的使用:了解密码的用途,能够正确设置密码并对他人保密,来保护自己的账号安全。
2.2.14 虚拟社区中的道德与礼仪。了解在虚拟社区上与他人进行交流的基本礼仪,尊重他人的观点,礼貌用语。
三、标准符合性规定
1. 标准符合性总体要求
课程、教材与能力测试应符合本部分的要求。
2. 课程与教材的标准符合性
课程与教材的总体教学目标不低于一级的综合能力要求,课程与教材的内容涵盖了一级的核心知识点并不低于各知识点的能力要求,则认为该课程或教材符合一级标准。
3. 测试的标准符合性
青少年编程能力等级(图形化编程)一级测试包含了对一级综合能力的测试且不低于综合能力要求, 测试题均匀覆盖了一级核心知识点并且难度不低于各知识点的能力要求。
用于交换和共享的青少年编程能力等级测试及试题应符合GB/T 29802-2013的规定。
4. 能力测试形式与环境要求
青少年编程能力等级(图形化编程)一级的测试应明确测试形式及测试环境,具体要求如下表。
图形化编程一级能力测试形式与环境要求
内 容
描 述
考试形式
主观题分数占比不低于30%。
考试环境
能够进行符合本部分要求的测试的图形化编程环境。
计算思维已经是实验思维(实证思维)、理论思维(逻辑思维)之后科学研究的第三大思维,没有计算思维,很多科学研究甚至无法进行。学会用计算思维思考和学习,是智能时代公民信息素养的重要基础。