背景
最近看到很多机构在推动“青少年编程能力等级标准”的制定以及相关考试的测评，看样子今年年底这个事情就能够确定，明天上半年在一些大中城市就会全面铺开。
我最近了解了一些关于“编程猫”和“学而思”在制定标准上的思路，其主要使用的语言为 Scratch 和 Python。自己在培训小孩子编程方面也有一些经验，由于小孩子专注的时间有限，所以需要用直观形象的方式引导他们理解编程思维。
Scratch 主要针对的是幼稚园大班以及一二年级的孩子，三年级以上就可以学习Python了，利用 Python 让小孩子掌握编程思维最好围绕 Turtle 库来展开。
Turtle 最早来自于 LOGO 语言，是专门用于小孩子学习编程的，通过编程模拟一只 turtle（海龟）在画板上爬行绘制图案，后来很多高级语言都移植了海龟绘图，python 从2.6之后也将 turtle 库加入了其内部库中。
技术分析
利用 turtle 库，即可以绘制简单的图形，也可以通过 分形几何 的方式绘制非常复杂的图案。我在网上找了几段绘制樱花树的代码，大家感觉一下。有基础的家长可以在空闲的时候，学习一下来慢慢培养小孩子的编程思维。
动态生成樱花
飘落效果
暗色效果
代码实现
动态生成樱花代码
import turtle as T
import random
import time
# 画樱花的躯干(60,t)
def Tree(branch, t):
time.sleep(0.0005)
if branch > 3:
if 8 <= branch <= 12:
if random.randint(0, 2) == 0:
t.color('snow') # 白
else:
t.color('lightcoral') # 淡珊瑚色
t.pensize(branch / 3)
elif branch < 8:
if random.randint(0, 1) == 0:
t.color('snow')
else:
t.color('lightcoral') # 淡珊瑚色
t.pensize(branch / 2)
else:
t.color('sienna') # 赭(zhě)色
t.pensize(branch / 10) # 6
t.forward(branch)
a = 1.5 * random.random()
t.right(20 * a)
b = 1.5 * random.random()
Tree(branch - 10 * b, t)
t.left(40 * a)
Tree(branch - 10 * b, t)
t.right(20 * a)
t.up()
t.backward(branch)
t.down()
# 掉落的花瓣
def Petal(m, t):
for i in range(m):
a = 200 - 400 * random.random()
b = 10 - 20 * random.random()
t.up()
t.forward(b)
t.left(90)
t.forward(a)
t.down()
t.color('lightcoral') # 淡珊瑚色
t.circle(1)
t.up()
t.backward(a)
t.right(90)
t.backward(b)
# 绘图区域
t = T.Turtle()
# 画布大小
w = T.Screen()
t.hideturtle() # 隐藏画笔
t.getscreen().tracer(5, 0)
w.screensize(bg='wheat') # wheat小麦
t.left(90)
t.up()
t.backward(150)
t.down()
t.color('sienna')
# 画樱花的躯干
Tree(60, t)
# 掉落的花瓣
Petal(200, t)
w.exitonclick()
飘落效果代码
from turtle import *
from random import *
from math import *
def tree(n, l):
pd() # 下笔
# 阴影效果
t = cos(radians(heading() + 45)) / 8 + 0.25
pencolor(t, t, t)
pensize(n / 3)
forward(l) # 画树枝
if n > 0:
b = random() * 15 + 10 # 右分支偏转角度
c = random() * 15 + 10 # 左分支偏转角度
d = l * (random() * 0.25 + 0.7) # 下一个分支的长度
# 右转一定角度,画右分支
right(b)
tree(n - 1, d)
# 左转一定角度，画左分支
left(b + c)
tree(n - 1, d)
# 转回来
right(c)
else:
# 画叶子
right(90)
n = cos(radians(heading() - 45)) / 4 + 0.5
pencolor(n, n * 0.8, n * 0.8)
circle(3)
left(90)
# 添加0.3倍的飘落叶子
if (random() > 0.7):
pu()
# 飘落
t = heading()
an = -40 + random() * 40
setheading(an)
dis = int(800 * random() * 0.5 + 400 * random() * 0.3 + 200 * random() * 0.2)
forward(dis)
setheading(t)
# 画叶子
pd()
right(90)
n = cos(radians(heading() - 45)) / 4 + 0.5
pencolor(n * 0.5 + 0.5, 0.4 + n * 0.4, 0.4 + n * 0.4)
circle(2)
left(90)
pu()
# 返回
t = heading()
setheading(an)
backward(dis)
setheading(t)
pu()
backward(l) # 退回
bgcolor(0.5, 0.5, 0.5) # 背景色
ht() # 隐藏turtle
speed(0) # 速度 1-10渐进，0 最快
tracer(0, 0)
pu() # 擡笔
backward(100)
left(90) # 左转90度
pu() # 擡笔
backward(300) # 后退300
tree(12, 100) # 递归7层
done()
暗色效果代码
from turtle import *
from random import *
from math import *
def tree(n, l):
pd()
t = cos(radians(heading() + 45)) / 8 + 0.25
pencolor(t, t, t)
pensize(n / 4)
forward(l)
if n > 0:
b = random() * 15 + 10
c = random() * 15 + 10
d = l * (random() * 0.35 + 0.6)
right(b)
tree(n - 1, d)
left(b + c)
tree(n - 1, d)
right(c)
else:
right(90)
n = cos(radians(heading() - 45)) / 4 + 0.5
pencolor(n, n, n)
circle(2)
left(90)
pu()
backward(l)
bgcolor(0.5, 0.5, 0.5)
ht()
speed(0)
tracer(0, 0)
left(90)
pu()
backward(300)
tree(13, 100)
done()
总结
是不是很有意思，简单的代码就可以绘制出很绚烂的图形，让小孩子感受到写代码的乐趣，家长们通过设计一道道进阶的关卡，类似于我们玩游戏过关的方式，让小孩子们产生心流体验。慢慢就会爱上编程。今天就到这里吧！See You！
参考文献
- https://blog.csdn.net/weixin_44078196/article/details/100656515
- https://blog.csdn.net/weixin_43943977/article/details/102691392
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