Язык программирования MSWLogo

Соломатова Е.И., учитель информатики

МБОУ «Федоровская СОШ№2 с углублённым изучением отдельных предметов»

Сургутский район, пгт.Федоровский

ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ MSWLOGO

«Лого» — это диалект языка Лисп, языка, используемого для решения задач в области искусственного интеллекта, происходит от греческого «логос», означающего «слово», «мысль». С момента своего возникновения Лого определялся не только как язык программирования, но и как философия образования. По мнению создателей Лого, компьютер может изменить сам характер учения, сделать его более интересным и продуктивным, компьютер и Лого-среда — это в первую очередь средство, способное придать процессу обучения естественный, неформализованный характер.

В Лого сразу была заложена концепция простоты и ясности языка, а также бескомпромиссная ориентация на структурное программирование. За рубежом Лого признан одним из лучших языков программирования и машинной графики.

Лого – язык универсальный. Это означает, что на нем можно решать

самые разнообразные задачи как вычислительного, так и не вычислительного характера. Применение Лого способствует привитию пользователям подлинной культуры программирования, базирующегося не только на четких правилах структурного программирования, но и на высокой степени обобщения различных понятий, таких как объекты, типы данных, процедуры и т.д.

Проводилось очень большое количество исследований относительно того, на основе какого языка лучше всего начинать изучение программирования, и чаще всего приходили к выводу, что ученики должны учить язык Лого. Так как он соответствует следующим основным критериям:

Язык должен быть прост на начальной стадии изучения, чтобы дети могли сразу начать писать, проверять и отлаживать простые программы.

Язык должен быть близок к образу мышления детей, должен содержать команды для работы с изображениями и словами, которые достаточно просты для детей.

Работа с языком должна способствовать развитию у детей грамотных методов программирования и решения задач. Она должна обеспечивать основу для изучения других языков программирования.

Знание этого языка облегчает изучение других полезных языков: Бейсик, Паскаль, Си и т.д. Наличие в языке уникального средства ввода/вывода «Черепашки», наряду с особенностями самого Лого, собственно и создает эту среду, в условиях которой ребенок осваивает математические и физические идеи.

Программы в Лого состоят из команд записанных в строчку через пробел друг от друга. Язык Лого имеете большие графические возможности, чему способствует черепашка - почти настоящий робот (исполнитель, т.к. выполняет команды). При своем движении черепаха может оставлять след, подобно живой черепахи, которая волочит свой хвост по песку. Эту ее способность используют, чтобы чертить фигуры на экране. Исполнителем называется человек, коллектив, животное или техническое устройство (робот), которые понимают и умеют точно исполнять задаваемые им команды.

С помощью Лого можно рисовать и чертить очень сложные фигуры, сыграть мелодию, производить различные вычисления и т.д.

Следует выделить некоторые возможности языка Лого:

работа с различной графикой;

работа с музыкой;

работа с анимацией;

выполнение различных вычислений;

создание графиков на координатной плоскости;

создание диалога с компьютером;

создание трехмерных изображений.

Среда программирования MSWLogo, свободно распространяемый программный продукт и круг его почитателей в разных странах мира достаточно широк и включает в себя школьников и студентов, преподавателей и родителей, использующих эту среду в домашнем обучении. В Лого могут работать школьники, и в то же время курс MSWLogo читается студентам колледжей и институтов. Но это не главная особенность данной версии Лого.

К особенностям версии MSWLogo можно отнести:

Программа MSWLogo относится к свободно распространяемому программному обеспечению, её можно скачать с сайта производителя http://www.softronix.com/. Программа работает под всеми существующими ОС Windows, от Windows 95 до Vista, также среду MSWLogo можно запустить и в ОС Linux в эмуляторе Wine.

Значительно, по сравнению с LogoWriter и Лого Мирами расширен набор команд и датчиков. Например, наряду с циклом с конечным числом повторений — repeat — введены циклы с условием do.while и do.until, а также цикл for.

Обширная встроенная библиотека значительно облегчает и ускоряет работу. Библиотека может пополняться пользователем.

Включены команды для создания и визуализации 3-мерных изображений. Они просты и понятны, шестикласснику оказывается под силу построить самому несложные трехмерные объекты и рассмотреть их с разных сторон.

MSWLogo использует RGB-палитру, то есть каждый цвет рассматривается как комбинация в разных пропорциях красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) цветов. Таким образом, можно получить около 16.7 миллионов оттенков.

Программы создаются и редактируются в специальном окне редактора как текстовые файлы. Специальное меню окна позволяет легко производить поиск/замену, копирование и перемещение фрагментов.

Полученное с помощью той или иной Лого-программы графическое изображение может быть запомнено в GIF-формате, что позволяет затем без дополнительной обработки использовать его на web-странице или переслать по электронной почте. Специальные команды позволяют также создать анимационный GIF.

Рассмотрим более подробно среду программирования MSWLogo.

1. Рабочий лист MSWLogo.

Рабочий лист MSWLogo состоит из двух основных частей:

- Графического поля

- Командного поля

В свою очередь Графическое поле делится на Рабочее поле и Строку меню. Рабочее поле предназначено для вывода графики. В центре графического поля находится черепашка, представляющая собой равнобедренный треугольник, позиция черепашки определяется серединой основания черепашки, вершина треугольника противоположная основанию называется головой черепашки и она определяет направление движения черепашки. Черепаха стоит в центре поля в точке с координатами (0;0). Вправо и влево, вверх и вниз она может сделать по 500 шагов.

Строка меню обеспечивает доступ к командам управления среды MSWLogo, содержит следующие меню: File, Bitmap, Set, Zoom, Help.

Командное поле делится наИнформационное поле (реакции на выполненные команды), Панель управляющих кнопок и командную строку. Оно объединяет средства, с помощью которых реализуется управление в среде Лого.

В Информационном поле отображаются все записи командной строки и результаты выполнения команд. В текстовом поле можно выбрать команд для повторного исполнения. Для этого достаточно щелкнуть левой кнопкой мыши на соответствующей строке текстового поля или перейти на нее с помощью стрелок вверх/вниз, эта строка автоматически отобразится в командной строке. Двойной щелчок мыши приведет к запуску команд выделенной строки.

В Командной строке вводится некоторый набор команд, которые исполняются при нажатии клавиши ENTER или при нажатии кнопки «Execute». Командная строка связана с информационным полем и переход между ними можно осуществлять с помощью стрелки вверх/вниз.

Панель управляющих кнопок содержит следующие кнопки: Status,Trace, Halt,Reset, Step, Pause, Execute, Edall.

Кнопка «Trace»

Кнопка «Трассировка» включает отслеживание исполнения программ для их отладки. Повторным щелчком по кнопке можно отключить трассировку. Трассировку можно включить и во время исполнения Лого-программы.

Кнопка «Step»

Кнопка «Пошагового исполнения» включает исполнение программы по отдельным шагам для отладки программ. Повторный щелчок по этой кнопке отключает пошаговое исполнение программ. Можно включить пошаговое исполнение и во время выполнения Лого-программы.

Кнопка «Status»

Кнопка «Состояние» выводит окно, содержащее информацию об основных характеристиках графического окна. Повторным щелчком на этой кнопке можно скрыть окно «Состояния».

Кнопка «Reset»

Кнопка «Сброс» очищает графическое окно и помещает черепашку в центр экрана и устанавливает ее первоначальное направление.

Кнопка «Pause»

Кнопка « Паузы» приостанавливает выполнение программы, во время паузы можно исследовать значения переменных, внести изменения в программу. При нажатии кнопки « Пауза» в текстовом поле будет показано, в каком месте программы произошла пауза.

Кнопка «Halt»

Кнопка «Стоп» немедленно останавливает исполнение Лого- программы до ввода новой команды.

Кнопка «Execute»

Кнопка «Исполнить» запускает на выполнение команды, записанные в командной строке. Их можно также запустить с помощью клавиши ENTER.

Кнопка «Edall»

Кнопка, открывающая текстовый режим «Editor». В данном режиме записываются процедуры.

2) Запуск, сохранение и открытие файлов.

Запуск среды программирования MSWLogo

Для того чтобы запустить среду программирования MSWLogo, нужно выполнить команды Пуск  Программы  Microsoft Windows Logo  MSWLogo.

Сохранение файлов

Для того чтобы сохранить файл под именем «Myfile» в папке «Лого», в меню «File», щелкните по команде «Save as».

В диалоговом окне «Сохранить как» укажите место для сохранения и в поле «Имя файла» введите имя файла «Myfile» и выбирите тип файла с расширением «.lgo». Щёлкните по команде сохранить, чтобы завершить операцию сохранения.

Открытие файлов

Для того чтобы открыть сохранённую программу, в меню «File» щёлкните по команде «Load».

В появившемся диалоговом окне «Открыть» выбираем нужный файл, нажимаем на кнопку «Открыть».

Замечание:

MSWLogo сохраняет файлы в простом текстовом формате. Можно использовать любой текстовый процессор для открытия файла MSWLogo.

3. Основные команды и их особенности

Управлять движением черепашки можно с помощью специальных команд, которые вводятся из командной строки или с помощью процедур. Единицей перемещения черепашки служит пиксель, представляющий точку экрана. 

Команды движения черепашки:

Forward n (FD n) - перемещает черепашку на n единиц вперед в направлении головы черепашки (n-натуральное число).

Back n (BK n) - перемещает черепашку на n единиц назад (n-натуральное число).

Команды изменения направления черепашки:

Right m (RT m) -поворачивает черепашку направо на m градусов по часовой стрелке (m-натуральное число).

Left m (LT m) - поворачивает черепашку налево на m градусов против часовой стрелки (m-натуральное число).

Команда отправляет черепашку в исходное положение:

Home – установка черепашки в исходное положение.

Команда очищает рабочее поле:

ClearScreen – очищает графическое поле и помещает черепашку в исходное положение.

Включение и выключение изображения черепашки:

Hideturtle (HT) – делает черепашку не видимой.

Showturtle (ST) - делает черепашку видимой.

Команды для создания расстояний между фигурами:

Penup (PU) - подними перо (хвост), с поднятым хвостом фигура рисоваться не будет.

Pendown (PD) – опусти перо (хвост), после это команды линия будет рисоваться.

После использования этих команд на экране получается несколько отдельных изображений.

Замечания:

Шаг на графическом поле в Лого - это пиксель на экране монитора.

В скобках после команд представлено сокращение, которое использовать для соответствующей данному сокращению команд.

При вводе команд регистр букв не учитывается, т.е. их можно писать как заглавными, так и прописными буквами, а пробел между именем команды и параметрами команды необходим. Если задать команду «FD100», то MSWLogo выдаст сообщение: «I don’t know how to FD100» (не знаю, как выполнить FD100)

Знаки препинания при написании программ не используются;

Enter-используется для выполнения команд написанных в командной строке, а также для перехода на следующую строку в текстовом режиме.

Пример 1: Нарисовать прямоугольник со сторонами 70 и 40 единиц.

Текст программы:

fd 40 (вперед на 40 шагов)

lt 90 (повернись налево на 90 градусов)

fd 70 (вперед на 70 шагов)

lt 90 (повернись налево на 90 градусов)

fd 40 (вперед на 40 шагов)

lt 90 (повернись налево на 90 градусов)

fd 70 (вперед на 70 шагов)

Выполнение в MSWLogo:

Для того чтобы определить внешний угол – угол поворота черепашки, нужно использовать формулу: 180-Внешний угол = Внутренний угол.

На рисунке показано, как найден угол для прямоугольника.

Пример 2: Нарисовать пунктир под углом 60 градусов (5 отрезков через расстояние).

Решение:

1) Сначала создается отрезок:

rt 60 (повернись направо на 60 градусов)

fd 30 (вперед на 30 шагов)

pu (подними перо)

fd 20 (вперед на 20 шагов)

pd (опусти перо).

2) Затем другой отрезок, нарисованный через расстояние:

fd 30 (вперед на 30 шагов)

pu (опусти перо)

fd 20 (вперед на 20 шагов)

pd (опусти перо).

3) и т. д.

Текст программы:

rt 60 fd 30 pu fd 20 pd

fd 30 pu fd 20 pd

fd 30 pu fd 20 pd

fd 30 pu fd 20 pd

fd 30 pu fd 20 pd

4. Процедура и ее особенности.

«Процедура» - это небольшая часть кода, которая выполняет некоторую задачу. Очень важно во время написания программы разбивать большие задачи на серии процедур, меньших по объему.

Создание процедуры:

1 Способ: Для записи процедур используется текстовый режим «Editor», который открывается с помощью кнопки «Edall». В открывшемся окне между строками to имя_процедуры и end вставляйте пустые строки и пишите необходимые команды для Черепашки.

2 Способ: В верхнем меню выберите File, затем Edit.

Введите имя процедуры и нажмите Ок.

В открывшемся окне между строками to имя_процедуры и end вставляйте пустые строки и пишите необходимые команды для Черепашки.

В данном текстовом режиме можно написать несколько процедур друг за другом.

Сохранение процедуры:

Перед тем как запустить процедуру, нужно сохранить ее, закрывая окно текстового режима.

1 Способ: Нужно ответить YES на вопрос: Contents have changed. Save to workspace?

2 Способ: Находясь в окне редактирования процедур, выберите в верхнем меню File, затем Save and Exit.

Вызов процедуры:

Для того чтобы запустить процедуру в командную строку вводим имя процедуры и нажимаем ENTER.

Оформление процедуры.

Схема процедуры:

Пример 1: Нарисовать прямоугольник со сторонами 70 и 40 единиц.

Процедура:

Пример 2: Нарисовать равнобедренный треугольник и поставить черепаху в направлении рисования этого треугольника.

Сумма углов треугольника = 180°

Текст программы:

rt 50 (повернись направо на 50 градусов)

fd 85 (вперед на 85 шагов)-нарисована сторона AB

rt 80 (повернись направо на 80 градусов)

fd 85 (вперед на 85)-нарисована сторона BC

rt 140 (повернись направо на 140 градусов)

fd 130 (вперед на 130 шагов)-нарисована сторона CD

rt 140 (повернись направо на 140 градусов)-поставили черепашку в направлении движения рисования треугольника.

Процедура:

to tr

rt 50 fd 85

rt 80 fd 85 rt 140

fd 130 rt 140

end

Запишем процедуру в текстовом режиме «Editor»:

Результат выполнения программы, после вызова процедуры «tr» в командной строке:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Теория и методика обучения информатике [Текст]: учебник /

М. П. Лапчик, И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер и др.; под ред. М. П. Лапчика.­­— М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 592 с.

Информатика. Методическое пособие для учителей. 7 класс [Текст]: /

Н. В. Макарова, И. Н. Кузнецова, Г.С. Николайчук и др. ; под ред. Н. В. Макаровой.—СПб. : Питер, 2004.— 384 с.

Баглаев, И. И. Основы Лого-программирования в среде программирования FMSLogo [Текст]: учебно-методическое пособие / И. И. Баглаев и др: Издательство Бурятского госуниверситета, 2011.— 162с.

Юдина А. Г. Практикум по информатике в среде LogoWriter [Текст]: учебник / Москва: Мнемозина, 2003. — 173с.

Лого-продукты [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.int-edu.ru/logo/products.html

Карзакова, О. В. Организация урочной и внеурочной деятельности школьников в пропедевтическом курсе информатики [Электронный

ресурс] — Режим доступа:http://www.uni-altai.ru/engine/download.php?id=750

Карзакова, О. В. Язык программирования Лого (MSWLogo) [Текст]: пособие для ученика / О. В Карзакова — Барнаул: Гимназия № 42, 2008.— 80с.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/223612-jazyk-programmirovanija-mswlogo