草船借箭游戲設計

教學背景

為進一步落實“雙減”工作，探索課后服務新思路，我校結合實際積極開展了豐富多彩的社團和活動課程，編程社團就是其中之一。本社團以培養學生計算思維，提高學生學習電腦編程興趣為主要目的。學校從二至六年級選拔有編程基礎或對編程感興趣的學生，并根據年級分成低階編程和高階編程兩個社團。

本案例屬于低階編程的教學內容，運用圖形化編程軟件Scracth設計制作草船借箭游戲。該課時是在前面學習的基礎上，新增加了“克隆”指令，從而實現舞臺上出現成千上萬支箭的效果。

學情分析

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

之前的社團課學習，學生學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行編寫，控制角色做一些簡單的動作。這節課將在前面學習的基礎上，讓學生認識舞臺“坐標系”，學習“克隆”這個新的指令。對他們來說，本節課可能理解起來有一定的難度，尤其是需要達到隱藏“本體”，顯示“克隆體”的效果。

教學目標

1.知道Scratch舞臺橫坐標與縱坐標的范圍。

2.理解Scratch軟件中“克隆”的含義。

3.通過創設草船借箭的情景，掌握“克隆”這個指令的使用方法。

教學重點與難點

教學重點：理解Scracth軟件中“克隆”的含義。

教學難點：掌握“克隆”這個指令的使用方法，以及動畫互動的方式。

教學過程

環節一：故事導入

師：上節課我們講到劉備等人三顧茅廬，終于請到了諸葛亮的故事，后續諸葛亮帶他們取得了多次勝利，那同學們知道哪些關于諸葛亮的事跡呢？（學生自由討論回答）

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

師：周瑜故意刁難諸葛亮，讓他在10天之內造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受騙，奉送上10萬支箭。那下面我們利用之前學習過的程序來協助諸葛亮借到箭。（引出課題）

環節二：編寫程序，實現萬箭齊發

1.認識坐標軸范圍

學生打開Scratch軟件，上傳本節課的初始程序。

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

2.重復執行，控制箭的運動

師：箭從舞臺頂部移動到舞臺底部時，坐標發生了什么變化？

學生思考并舉手作答，教師對學生的回答做出指導和評價后，總結出“y坐標不斷減少”的規律，然后讓學生編寫實現箭從頂部不斷移動到底部的程序。學生完成任務，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？（學生思考并作答）

師：判斷箭是否到達舞臺底部，需要將箭的y坐標值和-180進行比較，如果小于-180，則表示達到了舞臺底部。

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

教師講解“重復執行直到（ ）”命令，如圖2所示。當滿足條件時，執行循環外面的程序;不滿足條件時，執行循環里面的程序。接著，教師將重復執行和重復執行直到（ ）兩個命令進行對比講解。

3.克隆箭，實現萬箭齊發

師：現在可以成功地發射一支箭了，但是箭的位置卻是固定的，那我們如何讓箭從頂端的任意位置發射呢？這時需要使用運算模塊中的“在（ ）和（ ）之間取隨機數”腳本，還記得舞臺x坐標的取值范圍嗎？（學生動手操作）

要想實現“萬箭齊發”，我們需要不斷地復制箭，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制功能的語句稱為“克隆”，如圖3所示，同時要想讓克隆體發生變化，還需要用到“當作為克隆體啟動時”腳本，如圖4所示。學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：運行程序后，我們發現一段時間后就不再發射箭了，這是為什么呢？（學生思考并回答）

當我們將克隆體都隱藏在舞臺邊緣，達到最大的克隆體數量時將不再克隆，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，學生們修改程序并運行程序觀察效果，如圖5所示。

學生以小組為單位，討論如何處理箭發射速度過快的問題？小組代表給出解決方案。

教師總結：添加一個等待時間，讓克隆速度變慢。

環節三：利用方向鍵控制船只，收集發出的箭

實現萬箭齊發的效果后，教師繼續布置任務，讓學生利用方向鍵來控制船只的左右移動，達到控制船只收集箭的效果。學生根據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：如何統計不斷變化的箭的數量？如何表示收集到了箭？

變化的數據需要借助變量存儲，可以新建一個變量，用來統計收集到的箭的數量。當箭碰到草船時，將箭的數量增加1，同時記得刪除克隆箭，如圖7所示。

學生會觀察到箭的數量確實發生了變化，但是教師要提醒他們注意如果每次不是從0開始計數的，那就需要設置一下變量的初始值。

環節四：教學總結

本節課通過對克隆案例的學習，學生們掌握了“克隆”指令的使用方法。教學過程中，教師對學生已經掌握的內容，采用讓他們自主學習的方式;對新的知識點教學，讓學生們討論、探究并嘗試解決問題，在解決問題的過程中學習新的知識，提高解決問題的能力。

教學反思

在本節課的教學過程中，教師介紹“克隆”指令之后，引導學生思考如何使用這個指令達到萬箭齊發的效果，其中會遇到什么特殊情況，如何處理這些問題。學生在這些問題和任務的指導下，一步步由淺入深地思考如何在Scracth環境中使用指令解決這些問題。

學生練習中出現的學習能力分層是教師本節課要面臨的問題，由于前面分析時間比較長，加上調試環節，可能部分學生來不及實現想要的效果，而基礎較好的學生可能早早就完成了任務，這時候教師應該再布置一些拓展提升的任務，例如游戲成功與失敗的反饋，讓快速完成任務的學生能夠進一步探究。教師還可以安排一些時間給學生分享勞動成果，分享時也要分層次進行，給基礎薄弱的學生更多的機會，讓他們體驗Scracth軟件的樂趣。

章麗

安徽省蕪湖市弋江區信息科技教師，多次指導社團人員參加全國中小學信息技術創新與實踐大賽，成績斐然，積極帶領學生參加蕪湖市信息化素養展示活動，屢次獲得優異成績。2022年被評為弋江區“教壇行星”，弋江區中小學智慧教育“種子教師”。