草船借箭游戲設(shè)計

教學(xué)背景

為進(jìn)一步落實“雙減”工作，探索課后服務(wù)新思路，我校結(jié)合實際積極開展了豐富多彩的社團(tuán)和活動課程，編程社團(tuán)就是其中之一。本社團(tuán)以培養(yǎng)學(xué)生計算思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)電腦編程興趣為主要目的。學(xué)校從二至六年級選拔有編程基礎(chǔ)或?qū)幊谈信d趣的學(xué)生，并根據(jù)年級分成低階編程和高階編程兩個社團(tuán)。

本案例屬于低階編程的教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用圖形化編程軟件Scracth設(shè)計制作草船借箭游戲。該課時是在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，新增加了“克隆”指令，從而實現(xiàn)舞臺上出現(xiàn)成千上萬支箭的效果。

學(xué)情分析

本節(jié)課是Scracth初級課程，教學(xué)對象是本校36名來自二、三年級的學(xué)生，經(jīng)過第一節(jié)課的初步調(diào)查，教師了解到36名學(xué)生中有11名是有編程基礎(chǔ)的，這11名學(xué)生在外或報過編程班或在一些網(wǎng)站上自學(xué)過類似的圖形化編程。其他學(xué)生中有幾名二年級的學(xué)生在此之前未使用過電腦。

之前的社團(tuán)課學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會了制作幾個簡單的小游戲，會在Scratch中對角色的基本屬性進(jìn)行編寫，控制角色做一些簡單的動作。這節(jié)課將在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生認(rèn)識舞臺“坐標(biāo)系”，學(xué)習(xí)“克隆”這個新的指令。對他們來說，本節(jié)課可能理解起來有一定的難度，尤其是需要達(dá)到隱藏“本體”，顯示“克隆體”的效果。

教學(xué)目標(biāo)

1.知道Scratch舞臺橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的范圍。

2.理解Scratch軟件中“克隆”的含義。

3.通過創(chuàng)設(shè)草船借箭的情景，掌握“克隆”這個指令的使用方法。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：理解Scracth軟件中“克隆”的含義。

教學(xué)難點(diǎn)：掌握“克隆”這個指令的使用方法，以及動畫互動的方式。

教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：故事導(dǎo)入

師：上節(jié)課我們講到劉備等人三顧茅廬，終于請到了諸葛亮的故事，后續(xù)諸葛亮帶他們?nèi)〉昧硕啻蝿倮峭瑢W(xué)們知道哪些關(guān)于諸葛亮的事跡呢？（學(xué)生自由討論回答）

師：空城計、七擒孟獲、草船借箭等故事都充分體現(xiàn)了諸葛亮的足智多謀，這節(jié)課我們就來了解一下草船借箭的故事。（教師播放有關(guān)草船借箭的視頻，請學(xué)生敘述故事發(fā)生的過程）

師：周瑜故意刁難諸葛亮，讓他在10天之內(nèi)造10萬支箭。諸葛亮借了魯肅20條小船，船上裝滿稻草人，利用大霧讓曹操上當(dāng)受騙，奉送上10萬支箭。那下面我們利用之前學(xué)習(xí)過的程序來協(xié)助諸葛亮借到箭。（引出課題）

環(huán)節(jié)二：編寫程序，實現(xiàn)萬箭齊發(fā)

1.認(rèn)識坐標(biāo)軸范圍

學(xué)生打開Scratch軟件，上傳本節(jié)課的初始程序。

師：箭是從對面“曹操軍隊”發(fā)射過來的，我們需要為箭設(shè)置初始位置，這時候需要先來了解一下舞臺的坐標(biāo)范圍。我們將x坐標(biāo)取值范圍設(shè)定為-240到240;y坐標(biāo)取值范圍設(shè)定為-180到180，最大值180表示舞臺最頂端。

2.重復(fù)執(zhí)行，控制箭的運(yùn)動

師：箭從舞臺頂部移動到舞臺底部時，坐標(biāo)發(fā)生了什么變化？

學(xué)生思考并舉手作答，教師對學(xué)生的回答做出指導(dǎo)和評價后，總結(jié)出“y坐標(biāo)不斷減少”的規(guī)律，然后讓學(xué)生編寫實現(xiàn)箭從頂部不斷移動到底部的程序。學(xué)生完成任務(wù)，教師展示正確的程序樣例，如圖1所示。

教師提問：箭移動到舞臺底部時，會卡住不動，那如何處理卡在底部的箭呢？（學(xué)生思考并作答）

師：判斷箭是否到達(dá)舞臺底部，需要將箭的y坐標(biāo)值和-180進(jìn)行比較，如果小于-180，則表示達(dá)到了舞臺底部。

學(xué)生根據(jù)要求編寫程序，運(yùn)行程序觀察最終的效果。但是學(xué)生會發(fā)現(xiàn)再次運(yùn)行程序時，箭消失了，那如何再將箭顯示出來呢？（學(xué)生自由回答，并動手操作實踐添加“顯示”腳本）

教師講解“重復(fù)執(zhí)行直到（ ）”命令，如圖2所示。當(dāng)滿足條件時，執(zhí)行循環(huán)外面的程序;不滿足條件時，執(zhí)行循環(huán)里面的程序。接著，教師將重復(fù)執(zhí)行和重復(fù)執(zhí)行直到（ ）兩個命令進(jìn)行對比講解。

3.克隆箭，實現(xiàn)萬箭齊發(fā)

師：現(xiàn)在可以成功地發(fā)射一支箭了，但是箭的位置卻是固定的，那我們?nèi)绾巫尲龔捻敹说娜我馕恢冒l(fā)射呢？這時需要使用運(yùn)算模塊中的“在（ ）和（ ）之間取隨機(jī)數(shù)”腳本，還記得舞臺x坐標(biāo)的取值范圍嗎？（學(xué)生動手操作）

要想實現(xiàn)“萬箭齊發(fā)”，我們需要不斷地復(fù)制箭，就像孫悟空拔一根毛可以變成若干個孫悟空一樣，在程序中我們將具有復(fù)制功能的語句稱為“克隆”，如圖3所示，同時要想讓克隆體發(fā)生變化，還需要用到“當(dāng)作為克隆體啟動時”腳本，如圖4所示。學(xué)生嘗試使用克隆的指令，讓箭從舞臺上方紛紛落下。教師展示程序范例。

師：運(yùn)行程序后，我們發(fā)現(xiàn)一段時間后就不再發(fā)射箭了，這是為什么呢？（學(xué)生思考并回答）

當(dāng)我們將克隆體都隱藏在舞臺邊緣，達(dá)到最大的克隆體數(shù)量時將不再克隆，此時需要將底部的克隆體刪除，使用控制模塊中“刪除此克隆體”腳本，學(xué)生們修改程序并運(yùn)行程序觀察效果，如圖5所示。

學(xué)生以小組為單位，討論如何處理箭發(fā)射速度過快的問題？小組代表給出解決方案。

教師總結(jié)：添加一個等待時間，讓克隆速度變慢。

環(huán)節(jié)三：利用方向鍵控制船只，收集發(fā)出的箭

實現(xiàn)萬箭齊發(fā)的效果后，教師繼續(xù)布置任務(wù)，讓學(xué)生利用方向鍵來控制船只的左右移動，達(dá)到控制船只收集箭的效果。學(xué)生根據(jù)教師給出的提示腳本，嘗試編寫程序。教師展示正確的程序示例，如圖6所示。

師：如何統(tǒng)計不斷變化的箭的數(shù)量？如何表示收集到了箭？

變化的數(shù)據(jù)需要借助變量存儲，可以新建一個變量，用來統(tǒng)計收集到的箭的數(shù)量。當(dāng)箭碰到草船時，將箭的數(shù)量增加1，同時記得刪除克隆箭，如圖7所示。

學(xué)生會觀察到箭的數(shù)量確實發(fā)生了變化，但是教師要提醒他們注意如果每次不是從0開始計數(shù)的，那就需要設(shè)置一下變量的初始值。

環(huán)節(jié)四：教學(xué)總結(jié)

本節(jié)課通過對克隆案例的學(xué)習(xí)，學(xué)生們掌握了“克隆”指令的使用方法。教學(xué)過程中，教師對學(xué)生已經(jīng)掌握的內(nèi)容，采用讓他們自主學(xué)習(xí)的方式;對新的知識點(diǎn)教學(xué)，讓學(xué)生們討論、探究并嘗試解決問題，在解決問題的過程中學(xué)習(xí)新的知識，提高解決問題的能力。

教學(xué)反思

在本節(jié)課的教學(xué)過程中，教師介紹“克隆”指令之后，引導(dǎo)學(xué)生思考如何使用這個指令達(dá)到萬箭齊發(fā)的效果，其中會遇到什么特殊情況，如何處理這些問題。學(xué)生在這些問題和任務(wù)的指導(dǎo)下，一步步由淺入深地思考如何在Scracth環(huán)境中使用指令解決這些問題。

學(xué)生練習(xí)中出現(xiàn)的學(xué)習(xí)能力分層是教師本節(jié)課要面臨的問題，由于前面分析時間比較長，加上調(diào)試環(huán)節(jié)，可能部分學(xué)生來不及實現(xiàn)想要的效果，而基礎(chǔ)較好的學(xué)生可能早早就完成了任務(wù)，這時候教師應(yīng)該再布置一些拓展提升的任務(wù)，例如游戲成功與失敗的反饋，讓快速完成任務(wù)的學(xué)生能夠進(jìn)一步探究。教師還可以安排一些時間給學(xué)生分享勞動成果，分享時也要分層次進(jìn)行，給基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生更多的機(jī)會，讓他們體驗Scracth軟件的樂趣。

章麗

安徽省蕪湖市弋江區(qū)信息科技教師，多次指導(dǎo)社團(tuán)人員參加全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐大賽，成績斐然，積極帶領(lǐng)學(xué)生參加蕪湖市信息化素養(yǎng)展示活動，屢次獲得優(yōu)異成績。2022年被評為弋江區(qū)“教壇行星”，弋江區(qū)中小學(xué)智慧教育“種子教師”。