基于Scratch的初中信息技術(shù)教育游戲開(kāi)發(fā)研究

湯德智 張可欣 容博雅

摘? 要 以七年級(jí)初中信息技術(shù)課程“企鵝跳一跳”為例，運(yùn)用Scratch軟件從企鵝運(yùn)動(dòng)、角色位置、判斷結(jié)果、角色大小、精化細(xì)節(jié)、計(jì)算得分等六個(gè)方面著手開(kāi)發(fā)相應(yīng)的教育游戲。教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用效果表明：該游戲能夠切實(shí)調(diào)動(dòng)和有效發(fā)揮學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的積極性與主動(dòng)性，讓中學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)展現(xiàn)嶄新形式和煥發(fā)獨(dú)特魅力。

關(guān)鍵詞 初中信息技術(shù);Scratch;教育游戲;信息素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.67? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）09-0082-03

0? 引言

人類社會(huì)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)不斷突破和迅猛發(fā)展，對(duì)世界政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事、教育發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，深刻改變了人們的學(xué)習(xí)和生活方式[1]。為了培養(yǎng)面向世界、面向未來(lái)、面向現(xiàn)代化的時(shí)代新人，更好地適應(yīng)信息化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)和必然要求，教育部決定從2001年開(kāi)始面向全國(guó)中小學(xué)開(kāi)設(shè)信息技術(shù)課程，以此來(lái)全面培養(yǎng)和不斷提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)與技能，增強(qiáng)信息意識(shí)，發(fā)展計(jì)算思維，提高數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，樹(shù)立正確的信息社會(huì)價(jià)值觀和責(zé)任感[2-3]。我國(guó)的中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)歷經(jīng)20余年的發(fā)展，中小學(xué)教師已經(jīng)積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和掌握了靈活的教學(xué)方法，其中教育游戲受到學(xué)生的高度認(rèn)可和一致歡迎[4]。

基于Scratch開(kāi)發(fā)初中信息技術(shù)教育游戲，既能夠充分發(fā)揮Scratch軟件的開(kāi)放、共享優(yōu)勢(shì)，也能夠通過(guò)游戲化編程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)新能力[5]。教師以創(chuàng)意思想、創(chuàng)意編程和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行初中信息技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐，可以增強(qiáng)成就感，有助于給學(xué)生帶來(lái)各種有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)引領(lǐng)學(xué)生輕松步入編程世界，進(jìn)一步感受信息技術(shù)課程的強(qiáng)大魅力。本文以七年級(jí)信息技術(shù)課程“企鵝跳一跳”為例，基于Scratch開(kāi)發(fā)相對(duì)應(yīng)的教育游戲并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，改變傳統(tǒng)的中學(xué)信息技術(shù)課程單一化教學(xué)模式，在講授知識(shí)內(nèi)容的同時(shí)有效培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和編程能力，進(jìn)而切實(shí)提高初中信息技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量。

1? 基于Scratch的“企鵝跳一跳”教育游戲開(kāi)發(fā)

“企鵝跳一跳”內(nèi)容采取分組方式進(jìn)行課堂教學(xué)，以便學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠更好地進(jìn)行小組合作和作品交流分享。在展示要實(shí)現(xiàn)的教育游戲效果之后，首先讓學(xué)生分析“企鵝跳一跳”教育游戲的設(shè)計(jì)思路和過(guò)程，但不能將問(wèn)題一股腦地拋出。比如：如何設(shè)置巖石坐標(biāo)？如何將準(zhǔn)備起跳的企鵝縮小？如何判斷企鵝準(zhǔn)確落在巖石上？等等。其次，讓學(xué)生在開(kāi)發(fā)“企鵝跳一跳”教育游戲過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)相關(guān)概念的學(xué)習(xí)，準(zhǔn)確理解概念的內(nèi)涵界定和本質(zhì)特征，以便加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和基本能力的掌握。再次，教師給學(xué)生留夠足夠的時(shí)間，讓學(xué)生能夠獨(dú)立自主思考和開(kāi)展團(tuán)隊(duì)合作，用自然語(yǔ)言厘清教育游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程的整體思路與基本理念，為自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為Scratch腳本模塊打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。最后，在學(xué)生完成小組合作與探討活動(dòng)后，教師需要對(duì)“企鵝跳一跳”的動(dòng)作要領(lǐng)和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行詳細(xì)分析，以便學(xué)生能夠順利地完成教育游戲的開(kāi)發(fā)。

教育游戲“企鵝跳一跳”的具體開(kāi)發(fā)主要以Scratch 2.0軟件為編程載體，基于“教育游戲開(kāi)發(fā)+信息技術(shù)”的整合學(xué)習(xí)方式，通過(guò)利用軟件固有的企鵝和巖石角色進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。當(dāng)按住空格鍵時(shí)，企鵝便會(huì)收到指令;松開(kāi)空格鍵時(shí)，企鵝向前跳躍。而當(dāng)企鵝跳躍成功時(shí)，程序會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，失敗時(shí)則將重新啟動(dòng)并且顯示目前得分。

1.1? 企鵝運(yùn)動(dòng)

開(kāi)發(fā)教育游戲“企鵝跳一跳”時(shí)，并不需要加入過(guò)多的角色，旨在利用Scratch 2.0軟件自帶的簡(jiǎn)單游戲元素，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)教育游戲教育性和娛樂(lè)性的平衡。需要通過(guò)恰到好處的難度設(shè)計(jì)和節(jié)奏控制來(lái)切實(shí)提高游戲的游戲性、科學(xué)性和教育性。對(duì)于巖石的腳本設(shè)置，需要綜合考慮幾個(gè)方面的因素：首先導(dǎo)入巖石角色，需要合理調(diào)整大小，設(shè)置“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”時(shí)的巖石狀態(tài)，再給巖石1角色一個(gè)固定的起點(diǎn)坐標(biāo);接著給巖石2角色設(shè)置坐標(biāo)范圍，并在此范圍內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn);然后分別設(shè)置“當(dāng)接收到”跳躍成功或失敗指令后，兩個(gè)巖石的位置狀態(tài)。基于此，企鵝角色的腳本設(shè)置需要注意三個(gè)具體問(wèn)題：一是“當(dāng)綠旗被點(diǎn)擊”時(shí)，企鵝每一次都出現(xiàn)在固定的起點(diǎn)坐標(biāo);二是當(dāng)持續(xù)按下空格鍵不松時(shí)，企鵝外觀能夠逐漸縮小，抬起空格鍵則恢復(fù)原狀，同時(shí)可以根據(jù)按住空格鍵時(shí)長(zhǎng)向前跳躍一定距離且不出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)錯(cuò)誤;三是將企鵝所在圖層始終設(shè)置為處在最上層，跳躍成功或失敗時(shí)改變其坐標(biāo)位置、顏色并添加角色情境語(yǔ)言，同時(shí)讓企鵝能夠根據(jù)人為操作重復(fù)執(zhí)行腳本語(yǔ)言，直到游戲失敗返回初始狀態(tài)，清除圖形特效。

在選好舞臺(tái)背景“slopes”和角色“巖石1”和復(fù)制“巖石2”一系列操作后，需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)和拓展模塊：游戲中企鵝有一個(gè)向上跳躍再落地的過(guò)程，不僅需要移動(dòng)步數(shù)指令的積木塊，還要用到坐標(biāo)系概念，進(jìn)一步引出本節(jié)課第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“坐標(biāo)系的含義以及如何利用鼠標(biāo)控制坐標(biāo)”。為了使學(xué)生更好、更容易理解舞臺(tái)中角色的具體位置，一開(kāi)始就講授橫、縱坐標(biāo)軸的取值范圍。讓學(xué)生思考怎樣實(shí)現(xiàn)企鵝的跳躍效果，使用簡(jiǎn)潔的角色和淺顯的動(dòng)作指令，有效激發(fā)學(xué)生的探索欲望。

具體的制作要點(diǎn)：企鵝的起跳效果可以簡(jiǎn)化為兩步，一步是先讓企鵝向斜上方運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，另一步是讓企鵝向斜下方運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)鼠標(biāo)輸入企鵝移動(dòng)的坐標(biāo)值和在空中旋轉(zhuǎn)的角度，在此步驟中理解執(zhí)行程序的順序、循環(huán)和判斷三種方式，以及它們?cè)诔绦蛑邪l(fā)揮的獨(dú)特作用。這樣就初步實(shí)現(xiàn)企鵝跳躍并且在空中翻轉(zhuǎn)的過(guò)程，但此時(shí)的企鵝跳躍距離是固定的。進(jìn)行上述操作，實(shí)際用到兩種：順序和循環(huán)。在此基礎(chǔ)上，教師還需要講解第三種方式“判斷”的概念，為學(xué)生后續(xù)的程序編程學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

1.2? 角色位置

在學(xué)生進(jìn)行初步嘗試并獲得學(xué)習(xí)愉悅感后，教師應(yīng)該趁熱打鐵，緊接著提出問(wèn)題：“每一次程序運(yùn)行完后，都需要手動(dòng)把企鵝拖回到初始位置，這樣不僅比較麻煩，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)坐標(biāo)不準(zhǔn)的問(wèn)題，那么同學(xué)們接下來(lái)應(yīng)該怎么做？”以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)來(lái)引發(fā)學(xué)生的思考，同時(shí)為引出下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“圖層”奠定基礎(chǔ)，有效遵循游戲教學(xué)過(guò)程的循序漸進(jìn)原則。學(xué)生在經(jīng)過(guò)自動(dòng)執(zhí)行初始化程序操作，設(shè)置角色坐標(biāo)后，又會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，如巖石把企鵝擋在后面，教師由此展開(kāi)“圖層”概念的教學(xué)及應(yīng)用，通過(guò)一步一步地進(jìn)行單句測(cè)試，讓學(xué)生仔細(xì)觀察并將知識(shí)點(diǎn)滲透到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中。

具體的制作要點(diǎn)：運(yùn)用“移到”積木塊進(jìn)行坐標(biāo)值的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位三個(gè)角色位置的效果;運(yùn)用“移至最上層”積木塊，實(shí)現(xiàn)企鵝始終在“圖層”最上方的效果。

1.3? 判斷結(jié)果

教師在教學(xué)過(guò)程中提問(wèn)：“如何判斷企鵝是否準(zhǔn)確跳到巖石上？”“若是企鵝成功跳躍在巖石上，你會(huì)給它增添什么效果呢？”“要是它跳躍失敗呢？請(qǐng)同學(xué)們思考如何添加效果？”……通過(guò)這些問(wèn)題，就可以自然地引出執(zhí)行程序的第三種方式——判斷。在組織學(xué)生進(jìn)行分組討論的同時(shí)，讓學(xué)生嘗試添加各種不同效果，這樣有利于將問(wèn)題趣味化，使技術(shù)具有生命力，同時(shí)可以活躍課堂氛圍。

具體的制作要點(diǎn)：利用“當(dāng)按下”控件控制事件的觸發(fā)，讓學(xué)生根據(jù)自己的需要來(lái)確定點(diǎn)擊某個(gè)鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)跳躍的效果，設(shè)置好后點(diǎn)擊自己所選取的按鍵，此時(shí)事件被激活，企鵝就可以起跳了;再利用“如果……，那么……，否則……”嵌套“碰到？”偵測(cè)控件，判斷企鵝是否跳在了“巖石2”上，這樣學(xué)生可以依據(jù)自己的喜好輸入企鵝跳躍成功與否的語(yǔ)言。本文基于Scratch開(kāi)發(fā)的“企鵝跳一跳”游戲，確定企鵝起跳的按鍵是“空格”鍵，如果企鵝成功，顯示“Yeah?。?！”;反之，起跳失敗則顯示“Ooooops?。?！”，顯示字體時(shí)長(zhǎng)均為兩秒。

1.4? 角色大小

經(jīng)過(guò)前面的企鵝運(yùn)動(dòng)、角色位置、判斷結(jié)果三個(gè)環(huán)節(jié)，此時(shí)的教育游戲設(shè)計(jì)過(guò)程已經(jīng)進(jìn)行多半，學(xué)生情緒高漲，注意力最為集中。教師提問(wèn)：“如果想讓企鵝按照我們按住空格的時(shí)間的長(zhǎng)度來(lái)決定它的大小和跳躍距離，我們接下來(lái)該怎么辦呢？”引出本節(jié)課學(xué)生需要學(xué)習(xí)的新概念“變量”。另外，還有一個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)“條件判斷”，判斷學(xué)生剛剛寫(xiě)的程序成立或不成立。邏輯判斷嵌入控制控件的操作，不僅考查了學(xué)生對(duì)先前知識(shí)的理解程度，還鍛煉了邏輯思維能力。學(xué)生盡情發(fā)散思維，學(xué)習(xí)氛圍更佳，教學(xué)效果更加顯著。

具體的制作要點(diǎn)：利用“將角色的大小增加”和“將角色大小設(shè)定為”兩個(gè)控件來(lái)改變企鵝的大小?！皩⒔巧拇笮≡黾?1”，根據(jù)按住空格鍵的時(shí)長(zhǎng)，企鵝逐漸縮小;

“將角色大小設(shè)定為60”，規(guī)定企鵝初始狀態(tài)大小值是固定的;要想動(dòng)態(tài)決定企鵝的跳躍距離，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)—建立一個(gè)變量—輸入空格時(shí)長(zhǎng)”，將“空格時(shí)長(zhǎng)增加1”，再調(diào)整空格時(shí)長(zhǎng)的初始設(shè)定值為0，相當(dāng)于企鵝每次起跳的時(shí)長(zhǎng)都重新開(kāi)始計(jì)算。通過(guò)語(yǔ)句命令，就可以輕松實(shí)現(xiàn)按住空格的時(shí)間越長(zhǎng)，企鵝跳得越遠(yuǎn)的效果。當(dāng)空格被抬起時(shí)，循環(huán)的程序就結(jié)束了。

1.5? 精化細(xì)節(jié)

教師為學(xué)生展示積木塊所處的位置不同，呈現(xiàn)出的效果也不同，這樣可以讓學(xué)生明白效果的呈現(xiàn)取決于控件的位置擺放。這種逐步測(cè)試程序命令的方式，有助于更好地調(diào)動(dòng)全體學(xué)生學(xué)習(xí)編程的積極性。改變企鵝跳躍失敗時(shí)的外觀回到初始位置，并且要想讓企鵝失敗時(shí)巖石隨機(jī)變換位置，企鵝成功時(shí)同樣回歸原位，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論：為什么企鵝跳躍成功時(shí)，巖石滑行回來(lái)并沒(méi)有與第一塊巖石重合？如何隱藏第一塊巖石？設(shè)置問(wèn)題情境，為游戲增添創(chuàng)新性和有趣性。

具體的制作要點(diǎn)：巖石1在接收到企鵝跳躍成功發(fā)出的“Yeah?。?！”消息時(shí)，迅速隱藏起來(lái)，再待一秒之后顯示出來(lái);利用“通知”和“隨機(jī)數(shù)”的概念，使巖石2的位置在企鵝跳躍失敗時(shí)改變，取值范圍設(shè)置為“-100～200”

之間，使刷新后的巖石2的位置在“-100～200”之間隨機(jī)出現(xiàn)，無(wú)論企鵝跳躍成功還是失敗，巖石2都會(huì)在一秒內(nèi)滑行到與巖石1重合的位置;利用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“造型”選項(xiàng)，設(shè)置巖石2的造型中心，并定位在巖石2的正上方;為了區(qū)分企鵝在跳躍成功與失敗時(shí)的外觀，為角色設(shè)置改變角色顏色特效，但即便是使用同樣的積木塊，代碼所處位置不同也會(huì)影響最終效果呈現(xiàn)，這樣可以進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)“順序”結(jié)構(gòu)的理解。

1.6? 計(jì)算得分

企鵝成功跳躍在第二朵云上計(jì)1分，跳躍失敗則分?jǐn)?shù)清零。此時(shí)，教育游戲的主體部分和主要工作已經(jīng)基本開(kāi)發(fā)完成，學(xué)生在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步自由發(fā)揮創(chuàng)意，比如給企鵝添加音效或改變它的動(dòng)作，并與同伴分享自己的成果。教師還可以組織學(xué)生開(kāi)展“跳一跳”小游戲比賽，看看哪位學(xué)生分?jǐn)?shù)最高。這樣既可以進(jìn)一步活躍課堂氣氛，讓學(xué)生表現(xiàn)更加熱情，也可以檢測(cè)學(xué)生設(shè)計(jì)的游戲有無(wú)出錯(cuò)的語(yǔ)句而導(dǎo)致游戲無(wú)法運(yùn)行。教師在這個(gè)過(guò)程中可以為學(xué)生解答疑惑，進(jìn)行一對(duì)一指導(dǎo)。

具體的制作要點(diǎn)：為企鵝跳躍成功與失敗設(shè)置相應(yīng)分?jǐn)?shù)，新建變量為“分?jǐn)?shù)”并顯示在屏幕左上角，若企鵝跳躍成功得一分，失敗則游戲結(jié)束，分?jǐn)?shù)歸零。

2? 結(jié)語(yǔ)

本文主要基于Scratch進(jìn)行初中信息技術(shù)教育游戲的開(kāi)發(fā)，不僅實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的趣味化，也增強(qiáng)了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，有效改變了傳統(tǒng)的信息技術(shù)課堂教學(xué)模式。整堂課教學(xué)目標(biāo)明確，內(nèi)容相對(duì)豐富完整，教育游戲能夠完整運(yùn)行和操作，在充分保障教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化效果?；赟cratch的初中信息技術(shù)教育游戲激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況因勢(shì)利導(dǎo)，在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生有條理地思考問(wèn)題，嘗試使用不同方法解決問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生形成自己的想法，表達(dá)自己的思維過(guò)程，提高編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)的遷移能力，從而解決新的學(xué)習(xí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)他們都應(yīng)該擁有的良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)。■

參考文獻(xiàn)

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