本套书通过学习编程的形式培养计算思维，并将数学融入其中，分为基础篇和进阶篇。本书为基础篇，主要介绍如何从零开始学习Scratch图形化编程，并介绍了计算思维与相关数学知识，从而培养孩子的计算思维。书中特别设计“数学小知识”栏目，讲述相关的数学知识，包括同余、内角、外角、加法原理和乘法原理、勾股定理、对称、映射、不同进制间的转换、因数等。与其他图形化编程图书相比，本书有两大特点：一是数学与图形化编程的深度融合，二是计算思维在图形化编程中的无形渗透。同时，本书配有编程项目文件，可供孩子下载学习及实践。
本书可以系统地培养并提高孩子的计算思维能力与数学素养，孩子未来可轻松地切换到其他程序设计语言的学习。

昍爸，中国科学院计算机博士，南京师范大学计算机专业教授，获得“南京师范大学百名青年领军人才”“江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师”等称号，美国加州大学访问学者。在国内外高水平期刊和国际会议发表论文60余篇，主持国家自然科学基金项目3项，获得国家授权的发明专利20余项，美国授权发明专利2项。昍爸从小爱好数学，曾在初中和高中时期获得全国数学联赛一等奖，江苏赛区第一名，高考数学满分。成为父亲后，他注重孩子数学思维的培养，尤其注重培养和提升孩子解决未知问题的热情与能力。在陪伴孩子成长的过程中，他将自己的科研方向与育儿实践结合在一起，做了积极探索，形成别具一格的少儿数学思维和计算思维的科学训练体系，因此特意开设了微信公众号xuanbamath（昍爸说数学与计算思维），分享研究心得和实战经验，受到数十万家长的喜爱。

1.认识Scratch
1.1 什么是程序和编程语言
1.2 编程语言的发展
1.3 Scratch简介
2.坐标、角色与运动
2.1 坐标与象限
2.2 角色的平移
2.3 方向与旋转
数学小知识：同余
3.绘制多姿多彩的正多边形
3.1 画笔工具
3.2 重复执行
数学小知识：内角、外角的概念及正n边形的内角和与外角和
3.3 角色造型的中心
3.4 切换造型：动画初步
3.5 输入
3.6 显示与隐藏
3.7 偶正多边形与奇正多边形
3.8 条件与分支
3.9 使用变量存储数据
3.10 自制积木
3.11 形参和实参
3.12 多重循环
数学小知识：加法原理和乘法原理
3.13 给正多边形着色
3.14 逻辑运算
4.绘制自己的小房子
4.1 设计坐标系统
4.2 初步尝试
4.3 让代码更简洁
数学小知识：勾股定理
5.理性的逻辑运算
5.1 算术表达式与关系表达式
5.2 逻辑运算表达式
5.3 电灯实验
5.4 判断闰年
数学小知识：闰年的来历
6.枚举的威力与局限
6.1 鸡兔同笼
6.2 百钱分百鸡
6.3 判断一个数是否为素数
6.4 字符串匹配
6.5 八皇后问题
7.对称图案与模仿秀
数学小知识：对称的类型
7.1 简单的对称图案
7.2 不同的算法
7.3 任务的分解：画复杂图案
7.4 超级模仿秀
7.4.1 运动轨迹模拟
7.4.2 动作模拟
8.加密与解密
8.1 列表
8.2 恺撒密码
8.3 自定义密码
8.3.1 加密
8.3.2 解密
数学小知识：一一映射
8.4 增加破译难度
9.十进制与N进制
9.1 位值制记数与十进制
9.2 非十进制记数
9.3 十进制计数器初步尝试
9.4 事件、消息与处理消息
9.5 非十进制的计数器
9.6 时钟—六十进制
9.6.1 电子钟
9.6.2 表盘钟
数学小知识：不同进制的转换
数学小知识：时钟的运动
10.小猫小猫齐步走：角色克隆
10.1 克隆体
10.2 局部变量与全局变量
10.3 齐步走
11.化曲为直画圆法
11.1 化曲为直
11.2 圆周率
11.3 画圆的算法
11.4 “广播消息”与“广播消息并等待”的区别
11.5 前赴后继画圆法
11.6 圆周率的近似
数学小知识：自然数的因数个数

要成为信息社会的“主人
”，计算思维是不可或缺的
。计算思维是确切地表达问
题并按规定的步骤有效解决
问题的思维过程，也就是创
造和改进算法的思维。算法
一般要通过执行程序来实现
，因此编程能力是计算思维
的重要组成部分。编程语言
有很多种，最适合青少年初
学者的编程语言是麻省理工
学院开发的Scratch，使用
者通过类似搭积木的方式编
程，将形象思维和逻辑思维
有机地结合在一起，既直观
又有趣，有助于激发孩子们
的创造力和想象力。目前全
球有6000万以上的儿童在
使用Scratch或类似的图形
化编程工具。
张国强（笔名昍爸）是
我在中科院计算所指导的博
士，近两年他出版了几本很
受欢迎的关于数学思维的科
普书，其中《给孩子的数学
思维课》（即“中国科学家
爸爸思维训练丛书”之一）
入选2020年度全国优秀科
学普及作品。他的这两本新
著不同于其他介绍Scratch
语言的工具书，他将计算思
维无缝地结合在编程实践中
，通过二十几个有趣的游戏
或智力作业，将数学和计算
机科学中的基本概念，如最
大公约数、素数、排序、二
分查找、逻辑运算、递归思
维等，启发式地引入读者的
思维之中。如果把编程仅仅
看成一堆死板的规则，只会
使学习者厌倦，而这本书是
通过编程训练来培养孩子的
计算思维，可使孩子受益无
穷。
爱因斯坦说过：“兴趣是
最好的老师。”培养计算思
维不能靠填鸭式的灌输，而
是要由浅入深地启发。学习
编程并不是一件枯燥的事，
而是一件新奇有趣的事。这
本引人入胜的科普书一定会
激励更多中小学生甚至成年
人进入计算机科学与技术的
乐园。希望本书像《给孩子
的数学思维课》一样获得广
大读者的青睐。
中国工程院院士 李国杰
2022年1月29日