基于scratch軟件的化學(xué)貪吃蛇游戲設(shè)計與實現(xiàn)

劉增華　黃俊生　柯東賢

1引言

中國首款手機教育游戲《樂萌學(xué)堂之家有小寵》將小學(xué)課本知識搬進手機游戲，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程充滿樂趣。這是教育游戲在3G無線互聯(lián)網(wǎng)時代的積極嘗試，也是多媒體教育的一種新形式。它可以通過手機移動的便利性，教育游戲的娛樂性，充分勾起學(xué)生的好奇心與求勝心，使他們能更加積極主動地投入到學(xué)習(xí)中，從而達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

2化學(xué)貪吃蛇的作用

2.1激發(fā)學(xué)習(xí)動機、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力

學(xué)生的學(xué)習(xí)動機是學(xué)習(xí)過程的核心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機及培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教師的一項重要任務(wù)。游戲可以激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生主動地投入到學(xué)習(xí)中。游戲可以充分調(diào)動學(xué)生的好奇心，學(xué)生會從好奇心的源頭出發(fā)，為了求勝仔細(xì)的研究每一個關(guān)卡，從而認(rèn)真的記住游戲中所呈現(xiàn)的內(nèi)容。學(xué)生在游戲中要分析技巧，如何才能更容易獲勝，這都有助于學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

化學(xué)貪吃蛇游戲不僅需要運用化學(xué)知識，而且保留了原游戲的規(guī)則與技巧。因此，這個游戲不僅可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和空間想象能力。

2.2作為個性化教學(xué)檢測工具

化學(xué)貪吃蛇游戲的設(shè)計主要為考察化學(xué)基礎(chǔ)知識，它可以讓學(xué)生在娛樂中來鞏固自己所學(xué)過的知識，教師可以通過這種方法來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，并積極地投入到學(xué)習(xí)活動之中。學(xué)生還可以通過化學(xué)貪吃蛇游戲找到自己的不足之處，從而更有效地端正學(xué)習(xí)動機。

學(xué)生一般分為追求勝利者和躲避失敗者，而大基金項目：本文系廣東省化學(xué)實驗教學(xué)示范中心建設(shè)資助項目。多數(shù)學(xué)生為第一部分，因此學(xué)生會為了勝利而細(xì)心研究游戲的技巧，在研究技巧的同時就潛移默化地學(xué)習(xí)了游戲中的化學(xué)知識，從而提高了對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和主動性。

3化學(xué)貪吃蛇的設(shè)計

3.1篩選母體游戲

市面上各種游戲數(shù)不勝數(shù)，但不是所有游戲都適合化學(xué)，需要從中篩選母體游戲?！断笃濉酚螒騼?nèi)容復(fù)雜，欲設(shè)計成化學(xué)游戲，難以找到十分匹配的化學(xué)內(nèi)容?！段遄悠濉酚螒騽t過于簡單，化學(xué)知識更加難以加入其中。而筆者設(shè)計的《化學(xué)貪吃蛇》的母體游戲是《貪吃蛇》游戲，它因蛇可以到達(dá)屏幕中的任何一個地方，并且操作簡單，因而將其確定為母體游戲。

3.2融入化學(xué)知識

在確定母體游戲后，即可考慮是否有合適的化學(xué)內(nèi)容可以融入游戲中。考慮融入的化學(xué)內(nèi)容難度應(yīng)適中?；瘜W(xué)貪吃蛇的本質(zhì)是一種輔助學(xué)習(xí)的工具，對象不是學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生，反而更多的是成績不太理想，需要用不同手段調(diào)動學(xué)習(xí)興趣的后進生。所以，游戲中的化學(xué)內(nèi)容不宜過難、過偏，重在基礎(chǔ)知識。

3.3設(shè)計游戲過程

游戲規(guī)則跟原版貪吃蛇幾乎一致。當(dāng)吃到的“食物”與游戲規(guī)則一致時身長“加1節(jié)”，當(dāng)吃到的“食物”與游戲規(guī)則不對應(yīng)時身長“減1節(jié)”。

3.3.1制定游戲規(guī)則

每關(guān)游戲開始時蛇身為3節(jié)，屏幕從開始到結(jié)束都有5個“食物”，當(dāng)玩家吃掉1個“食物”時就會從另一個位置（屏幕中隨機顯示）出現(xiàn)另一個“食物”，直到蛇身加到20節(jié)時（成功吃掉17個食物，蛇身開始為3節(jié)），通到下一關(guān)。若玩家失誤5次（吃到的“食物”與游戲要求不相符）或蛇頭與蛇身碰在一起或蛇身小于3節(jié)，則游戲結(jié)束。

游戲時，“蛇”的頭部會出現(xiàn)化學(xué)名稱、化學(xué)式或一些相關(guān)化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)“蛇”頭部顯示化學(xué)“名稱”時，若找到與它（“蛇”頭部的提示）相對應(yīng)的化學(xué)式則才能身長“加1節(jié)”，若與之不匹配則身長“減1節(jié)”。當(dāng)“蛇”頭部顯示“化學(xué)式”時，若找出可以與它（“蛇”頭部的提示）反應(yīng)的則身長“加1節(jié)”，否則身長“減1節(jié)”。當(dāng)“蛇”頭部顯示“氧化性”時，玩家則可以通過吃具有氧化性的物質(zhì)，使蛇身長增加；若吃到還原性物質(zhì)，則身長“減1節(jié)”。當(dāng)“蛇”頭部顯示“還原性”時，玩家則可以通過吃具有還原性的物質(zhì)，使蛇身長增加；若吃到氧化性物質(zhì)，則身長“減1節(jié)”。

3.3.2游戲設(shè)計

Scratch是一款由麻省理工學(xué)院（MIT）設(shè)計開發(fā)的一款面向少年的簡易編程工具。構(gòu)成程序的命令和參數(shù)通過積木形狀的模塊來實現(xiàn)。

3.3.3游戲關(guān)卡的設(shè)置

3.3.3.1第一關(guān)：化學(xué)元素的認(rèn)識

“蛇”的頭部出現(xiàn)漢字（化學(xué)元素名稱），則將元素符號當(dāng)作“食物”。兩者相匹配則身長“加1節(jié)”，若兩者不匹配則身長“減1節(jié)”，直到蛇身加到20節(jié)時，通到下一關(guān)。若玩家失誤5次（吃到的“食物”與游戲要求不相符）或蛇頭與蛇身碰在一起或蛇身小于3節(jié)，則游戲結(jié)束。

3.3.3.2第二關(guān)：化學(xué)式的認(rèn)識

筆者將本關(guān)游戲分為2個部分，由游戲難易程度將游戲分為第1部分與第2部分（第2部分相對于第1部分較難）。與第一關(guān)相似，“蛇”的頭部顯示漢字（化合物名稱），則玩家應(yīng)將化學(xué)式當(dāng)作“食物”，勝利與結(jié)束的條件與第一關(guān)一致。

3.3.3.3第三關(guān)：氧化性與還原性

當(dāng)“蛇”頭部出現(xiàn)氧化性時，游戲中一次性出現(xiàn)15個“食物”（其中12個氧化性物質(zhì)，3個還原性物質(zhì)）。當(dāng)玩家吃掉1個氧化性“食物”時，身長“加1節(jié)”，當(dāng)蛇身增加到10節(jié)時，游戲通關(guān)。當(dāng)玩家吃掉1個還原性“食物”，身長“減1節(jié)”。當(dāng)玩家將3個還原性物質(zhì)全都吃掉時，游戲結(jié)束。若一開始就吃了還原性物質(zhì)時，游戲立即結(jié)束。

當(dāng)“蛇”頭部出現(xiàn)還原性時，游戲中一次性出現(xiàn)15個“食物”，游戲規(guī)則和通關(guān)要求與氧化性時一致。

3.3.3.4第四關(guān)：化學(xué)反應(yīng)方程式

（1）第一部分：分解反應(yīng)

“蛇”頭部出現(xiàn)化學(xué)式，屏幕中出現(xiàn)此化學(xué)式分解后的化學(xué)式（可能為幾個），玩家須將分解后的化學(xué)式（2個或3個）全部“吃掉”，則身長“加1節(jié)”。此后“蛇”頭部會出現(xiàn)另一個化學(xué)式，以此類推。直到“蛇”身長增加到7節(jié)時，通關(guān)成功。若玩家“吃掉”不對應(yīng)的“食物”，則身長“減1節(jié)”。一共有11個化學(xué)式，玩家最多只能錯2次。若游戲剛開始就吃錯，則游戲直接結(jié)束。例如，頭部出現(xiàn)碳酸（分解后產(chǎn)生二氧化碳和水），玩家必須將二氧化碳與水全“吃掉”身長才能“加1節(jié)”。

（2）第二部分：化合反應(yīng)

“蛇”頭部出現(xiàn)化學(xué)式，屏幕中有可以與之發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)式（2個），玩家必須將相對應(yīng)的化學(xué)式全都“吃掉”，則身長才能“加1節(jié)”。此后“蛇”頭部就會出現(xiàn)另一個化學(xué)式，以此類推。直到身長增加到9節(jié)時，則游戲通關(guān)成功。若玩家“吃掉”的化學(xué)式與之不對應(yīng)，則身長“減1節(jié)”。一共有13個化學(xué)式，玩家最多只能錯2次。玩家若在游戲開始出現(xiàn)錯誤，則游戲結(jié)束。例如，頭部出現(xiàn)水，玩家必須將屏幕中的氫氣與氧氣全部吃掉身長才能“加1節(jié)”。

（3）第三部分：置換反應(yīng)

通過“蛇”頭部的化學(xué)式找出屏幕中可以與之發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)式，若玩家成功找出可以與“蛇”頭部的化學(xué)式發(fā)生置換反應(yīng)，則身長“加1節(jié)”，否則身長“減1節(jié)”。直到蛇身長增加到14節(jié)時，通關(guān)成功，否則游戲失敗。一共有20個化學(xué)式，玩家最多錯3次，若玩家開始出現(xiàn)錯誤，則游戲失敗。

3.3.4開展游戲過程

玩家可以通過上下左右鍵控制“蛇”移動的方向，當(dāng)“蛇”移動的軌跡通過“食物”所在的位置時，“食物”即被吃掉（當(dāng)吃掉的“食物”與游戲要求相符時，則身長“加1節(jié)”，反之身長“減1節(jié)”）；當(dāng)玩家達(dá)到游戲成功的條件時，游戲跳到下一關(guān)；當(dāng)游戲失敗時，游戲仍會停留在本關(guān)，直到游戲成功。依次類推，直到游戲進行到最后一關(guān)。

4結(jié)語

化學(xué)貪吃蛇游戲是較好的化學(xué)知識游戲載體，她能夠?qū)⒊醺咧谢瘜W(xué)多數(shù)知識囊入其中，在成功燃起學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的同時，也端正了其學(xué)習(xí)動機。在游戲的過程中，學(xué)生不僅可以學(xué)到化學(xué)知識，同時也增強了頭腦的判斷力和思維的靈活性。