数据计算-第15届蓝桥杯第一次STEMA测评Scratch真题精选

[导读]:超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成,后续会不定期解读蓝桥杯真题,这是Scratch蓝桥杯真题解析第154讲。

第15届蓝桥杯第1次STEMA测评已于2023年8月20日落下帷幕,编程题一共有6题,分别如下:

  • 行走的螃蟹

  • 飞驰的高铁

  • 旋转的正方体

  • 弹跳小球

  • 比较身高

  • 数据计算

数据计算,本题是2023年8月20日举行的第15届蓝桥杯STEMA测评Scratch编程中级组编程第6题,题目要求编程实现数据计算。游戏开始后,输入两个整数,机器人先说出两数的和,然后将整数转成二进制并输出。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现:

数据计算。

十进制整数转换成二进制整数:采用“除2取余,逆序排列”法可以将十进制数数转换为二进制整数,例如:140

计算步骤:

140/2 = 70 ......0

70/2  = 35 .....0

35/2  = 17 ......1

17/2   = 8 ......1

8/2   = 4 .......0

4/2   = 2 .......0

2/2   = 1 ........0

1/2   = 0 ........1

余数逆序排序后,转换为二进制的结果为 10001100

具体要求:

1). 运行程序,角色、背景如图所示;

图片

2). 等待1秒,机器人说:“输入2个数据”2秒;

图片

3). 舞台下方出现询问框,机器人说:"输入第1个数据”(数据为整数,且1 ≤ 数据 ≤ 100);

例如:输入80

图片

4). 完成输入,舞台下方出现询问框,机器人说:"输入第2个数据”(数据为整数,且1 ≤ 数据 ≤ 100);

例如:输入60

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5). 完成输入,机器人说出两个数据的和;

图片

6). 等待1秒,机器人说出两个数据和的二进制数。

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评判标准:

  • 5分:满足"具体要求"中的1);

  • 5分:满足"具体要求"中的2);

  • 5分:满足"具体要求"中的3);

  • 5分:满足"具体要求"中的4);

  • 15分:满足"具体要求"中的5);

  • 65分:满足"具体要求"中的6)。

二.思路分析

本题只有1个角色,就是机器人,如图所示:

图片

本题考查的知识点包括列表应用和数学运算。

根据题目的描述,我们使用计算思维中的拆分思想,可以将作品的功能分为两个模块:

  • 获取输入数据并求和;

  • 将十进制数字转成二进制;

其中,模块1比较简单,只需要使用问答指令,将玩家输入的两个数字相加,然后说出即可。

真正的难点是模块2,对于很多同学来说,二进制是一个陌生的概念。当然,出题老师充分考虑到这一点,所以给出了进制转换的原理,并给出了一个案例。这就要求考生要读懂这个案例,并迅速找到实现思路。

转换的原理就8个字,“除2取余,逆序排列”,这就意味着需要使用余数指令,如图:

图片

同时,每次除以2之后,我们都需要把商保存起来,这里的商必须是整数部分,所以需要结合除法指令和向下取整指令,如图:

图片

在这个过程中,我们面临如下两个小问题:

1). 除2取余运算要执行多少次?

2). 怎么保存每次运算的商和余数?

很显然,不同的数字,计算的次数是不一样的,但是它们都有一个共同的特点,就是当商等于0时,就不需要再进行计算了,这就是循环结束的条件。

每进行一次除2取余运算,下一次就需要对新的商进行运算,是不是要把每一次的商都用一个变量保存起来呢?确实需要保存,但是我们不需要新的变量,直接使用一个变量,每次更新一下即可,这其实就是编程中经典的迭代思想。

对于每次的余数,则可以使用两种方式来处理,一是使用列表,将每次计算的余数保存到列表,计算完成,依次将列表中的数字取出拼接成一个数字串即可;二是直接使用字符串连接操作,将每次得到的余数进行拼接。在本作品中,超平老师将使用方式1来保存余数。

思路有了,接下来,我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析,我们分3步来编写程序:

  • 准备工作

  • 获取数据输入并求和

  • 将十进制转成二进制

1. 准备工作

这里的准备工作比较简单,主要是创建好需要用到的变量和列表,如图:

图片

其中,变量“i”是计数器,在循环遍历列表时需要用到。

2. 获取数据并求和

这一步比较简单,其代码如下:

图片

为方便理解,这里使用了两个变量“数字1”和“数字2”,实际上,还可以省去这两个变量,每次将回答进行累加即可,如图:

图片

不过,需要注意,使用方式1时,变量“”可以不用初始化,而使用方式2时,必须要将变量“”初始化为0。

方式2是一个非常好用的编程技巧,如果要输入多个数据的时候,它的优势就体现出来了,你说是吧。

3. 将十进制转成二进制

为了简化代码,我们将转换的过程定义成一个自制积木,自制积木的代码如下:

图片

简单说明3点:

1). 列表一定要清空,确保没有垃圾数据;

2). 变量“二进制”的初始值一定要设置为空;

3). 在向列表中添加余数的时候,每次将余数插入到列表的最前面,这就相当于逆序保存了余数,在接下来循环遍历列表的时候,只需要按照顺序拼接列表项即可。

有了自制积木,在绿旗代码块的最下面,添加如下3行代码即可:

图片

至此,整个作品就创作好了,一个简易的进制转换计算器就搞定了。

四.总结与思考

本题是中级组编程部分第6题,分数为100分,积木块数量40个左右,涉及到的知识点主要包括:

  • Scratch问答指令;

  • 变量的使用;

  • 列表的基本操作;

  • 运算符,包括取余、除法、向下取整等;

  • 字符串连接运算;

这是中级组的第6题,也是最后一题,难度较大,完成时间20分钟左右,难点是如何实现进制的转换。

二进制,是计算机技术中广泛采用的一种数制,由德国哲学家莱布尼茨发明,相传是受到了中国易经的启发。

图片

二进制数据是用0和1两个数码来表示的数,它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,数字计算机只能识别和处理由0和1符号串组成的代码。

计算机中一切都可以用二进制来表示,不管是图片、指令、文件还是视频在计算机内部都是使用二进制来存储的。

对于进制之间的互相转换,是每一个学习编程的孩子都必须熟练掌握的,相信通过本作品的学习,你已经掌握了十进制转换二级制的原理和技巧了。

超平老师给你留一个思考题,如果要将十进制转换成八进制、十六进制,该如何实现呢,能否在本作品的基础上,增加这两个小功能,创作一个进制转换计算器呢。

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需要素材和源码的,可以移步至“超平的编程课”gzh。

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