资源简介

数字华容道项目第一讲： 开始游戏
一、 课程目标
1、掌握列表相关命令：添加项目、删除项目、获取项目等命令的使用；
2、学习 “适用于所有角色”和“仅适用于当前角色”的变量的区别和概念；
3、了解数字华容道游戏的实现思路。
二、 课堂组织形式
1、开放式问题讨论
2、引导式思维发散
3、问答式课堂互动
4、针对问题探究实践
5、学生动手制作项目
6、课堂内容梳理巩固
三、课堂准备
编号 名称 内容 来源 备注
【 1】 PPT 课件 课堂全流程演示文稿 火星科学盒官网
【2】 课程资料 PPT 课件、讲义、视频 火星科学盒官网
【 3】 教师参考程序 项目完整程序 网盘链接下载
【4】 学生上课使用资料 笔记本电脑或者台式电脑 老师自备 电脑系统需求： win 10+，或 macOS 10.13+
编程所需素材 网盘链接下载
课堂报告 网盘链接下载
【 5】 编程软件下载 scratch3.0 scratch 官网 课前下载安装
四、主要脚本程序
编号 详细内容 功能描述
【 1】 “将（）加入（列表）” 将指定数据加入到列表的最后一项
【2】 “删除（列表）的全部项目” 清空列表，删除列表的所有项目
【 3】 “（列表）包含（）” 查找列表中是否包含指定数据，包含时返回值 为“Ture”否则返回“False”
【4】 “（列表）的第（） 项” 根据列表的项目编号获取项目内容
五、上课流程
本节课包括 5 步具体流程：
（1）第 1 步为课堂引入。老师带领学生认识什么是数字华容道，了解数字华容道的游戏规则，并使用扑克牌道具体验数字华容道 游戏。时长控制在 15 分钟内。
（2）第 2 步为作品设计分析。分析实现数字华容道游戏时需要用到的角色，以及要实现的基本功能。之后分析如何在游戏开始时 让数字块随机排列。时长控制在 5 分钟内
（3）第 3 步为作品编程。 首先带领学生分析如何获取角色的位置坐标以及如何使用列表存储。之后分析角色的位置号和位置坐标
之间的关系，使用位置号获取位置坐标。最后实现角色的位置移动，使角色出现在指定位置。 时长控制在 50 分钟内
（3）第 4 步为拓展思考。 根据本节课完成的 3x3 阶的数字华容道棋牌， 尝试分析如何实现 4x4 的数字华容道。时长控制在 10 分钟 内。
（4）第 5 步为课堂总结， 知识图谱的形式总结课程内容，巩固重点知识点。时长控制在 5 分钟内。
上课步骤 主要内容 备注
【第 1 步】 课堂引入 【对应 PPT】“数字华容 道” 【时长】 15min 【引入】 从计数到运算到解决数学难题， 以及各种各样的生活中的应用。数字在我们的身边无处 不在， 发挥着各式各样的作用。当然， 和数字相关的游戏也有不少， 比如数独、幻方还 有我们今天所讲的数字华容道。 【讲解】 1. 讲解数字华容道的游戏规则 2. 讲解数字华容道的常见类型 【互动】 学生使用扑克牌道具体验数字华容道游戏，比一比谁复原数字华容道所用的时间最短 【衔接】 播放项目的成果视频，说明本节课需要完成的任务 老师课前需要提 前准备好一副扑 克牌
【第 2 步】 作品设计分 析 【对应 PPT】“作品设计 分析” 【时长】 5min 【讲解】 1. 带领学生分析实现数字华容道游戏时需要用到的角色，以及需要完成的基本功能 2. 分析如何实现游戏开始时，方块角色乱序在随机位置出现
【第 3 步】 方块随机出 现 【对应 PPT】“方块随机 出现” 【时长】 55min 【衔接】 简单分析了实现游戏开始时数字块随机分布的思路， 接下来就完成第一个任务， 实现游 戏开始时，方块随机出现吧。 【制作】 新建作品，保留原始的角色 1，上传 8 个数字块角色和 1 个空白块角色 【讲解】 通过分析得出， 防止方块的 9 个位置的坐标是不变的， 所以应该建立两个列表分别存储 9 个位置的 x 坐标和 y 坐标； 【制作】 隐藏角色 1，新建两个列表分别命名为“x 坐标“和“y 坐标”，将两个列表隐藏。 【讲解】 1. 讲解 9 个位置之间的坐标关系
2. 演示并讲解如何得到其中两个角色的坐标 3. 讲解如何通过计算得到所有位置的坐标 4. 分析将坐标值添加到列表中的过程 【提问】 把数据添加到列表中的命令是什么？ 【制作】 编写程序，将 9 个位置的 x 坐标和 y 坐标分别添加到“x 坐标”和“y 坐标”这两个列 表中。（程序样例见“第六部分 - 程序 1-1”） 【讲解】 1. 讲解如何确定方块角色应该移到的位置， 分析得出需要添加列表存储为 9 个角色随 机产生的位置号； 2. 分析如何生成随机数字并添加到“位置号”列表中 3. 需要新建一个“仅适用于当前角色”的变量存储产生的随机数 4. 讲解“适用于所有角色”和“仅适用于当前角色”的区别 5. 带领学生分析应该使用哪种重复执行的方式 【制作】 学生编写程序，生成 9 个各不相同的随机数，并依次存储到列表中。（程序样例见“第
六部分 - 程序 1-2”） 【讲解】 讲解如何获取角色的位置号，以及如何使用位置号获取角色应该移到的位置的坐标 【制作】 学生编写程序，实现角色移到指定位置（程序样例见“第六部分 - 程序 1-3”） 【总结】 总结任务二中实现的角色功能及使用的主要脚本。
【第 4 步】 拓展思考 【对应 PPT】“思考与拓 展” 【时长】 10min 【互动】 学生思考分析如何修改积木脚本能够生成一个 4x4 阶的数字华容道棋盘。 【讲解】 讲解生成 4x4 阶的数字华容道时， 程序脚本中发生的变化。首先是位置坐标及添加坐标 到列表的程序。之后是存储角色位置号的列表。 此部分为课堂挑 战，根据课堂实 际情况完成
【第 5 步】知识巩固 【对应 PPT】“总结与巩 固” 【时长】 5min 老师根据ppt 中的知识图谱回顾本节课的主要内容，带领学生完成知识总结
六、主要程序说明
任务一： 游戏开始后，数字块和空白块乱序分布
程序样例编号 程序样例与说明 对应的角色
1-1 【程序 1-1 描述】运行作品后，清空“x 坐标”列表，之后添加 9 个位置的x 坐标到列表中。 【角色 1】
【程序 1-1 描述】 运行作品后，清空“y 坐标”列表，之后添加 9 个位置的 y 坐标到列表中。
1-2 【程序 1-2 描述】 运行作品后， 清空列表“位置号”，之后添加 9 个从 1 到 9 中随机抽取的数字到列表中。为了避免数字重复，需 要判断列表中是否存在抽取到的数字，如果不存在，再将抽到的 数字添加到列表中 【角色 1】
1-3 【程序 1-3 描述】 点击绿旗 0.5 秒后，角色移动到从“x 坐标”和 “y 坐标”列表中获取的指定坐标位置。 数字块及空白 块(共45张PPT)
数字华容道开始游戏
数字华容道
思考与拓展
作品设计分析
方块随机出现
总结与巩固
数字华容道
1
数字的应用
数学运算
生活应用
数字游戏
数字华容道
游戏规则是什么？
数字华容道
5 X 5
3 X 3
游戏体验
每个同学负责复原一组扑克牌数字，在老师的口令下统一开始，比一比谁复原的最快吧！
注意：扑克牌只能向空位上滑动不能与其他扑克牌交换
编程任务
编程任务
使用scratch编程制作一个3X3的数字华容道游戏。游戏自动生成一个乱序的棋盘，玩家需推动排列数字获取游戏胜利
作品设计分析
2
数字华容道
初始状态
位置1
位置2
位置3
位置6
位置5
位置4
位置7
位置9
位置8
数字块和空白块在9个位置上随机排列
① 9个位置对应的坐标不变
例：位置5--（0，0）
② 数字块（空白块）对应随机的位置序号
例：数字块2的位置序号—9
↓↓
数字块2出现在右下角
方块随机出现
3
任务一
任务一：方块随机出现
作品准备
1 保留原始角色
2 上传数字块和空白块
角色的位置
储存多个数据应该使用的是？
A 变量 B 列表
位置1~位置9对应的坐标不变
数字块根据坐标移动位置
将9个位置的坐标存放起来
新建列表
1 将“角色1” 隐藏
2 新建两个坐标列表
3 隐藏列表
确定坐标数字
●位置分为三行三列：
同一列的x坐标相同，同一行的y坐标相同
●方块是正方形：
相邻两行之间y坐标的差
等于相邻两列之间x坐标的差
第1行
第2列
第3列
第2行
第3行
第1列
确定坐标数字
X坐标差值：103
Y坐标差值：103
固定中心的位置为（0,0）
确定右侧位置的坐标
确定坐标数字
X坐标差值：103
Y坐标差值：103
x：0
y：0
①
②
③
⑥
⑤
④
⑦
⑧
⑨
（0,0）
（103,0）
x：103
x：-103
y：103
y：-103
（103,103）
（0,103）
（-103,103）
（-103,0）
（-103,-103）
（0,-103）
（103,-103）
添加到列表
位置①: （-103, 103）
位置②: （ 0, 103）
位置③: （ 103, 103）
位置④: （-103, 0）
位置⑤: （ 0, 0）
位置⑥: （ 103, 0）
位置⑦: （-103，-103）
位置⑧: （ 0，-103）
位置⑨; （ 103，-103）
添加到 y坐标 列表
添加到 x坐标 列表
添加到“x坐标” 列表：
添加 -103 到列表
添加 0 到列表 重复3次
添加 103 到列表
添加到“y坐标” 列表：
添加 -103 到列表 重复3次
添加 0 到列表 重复3次
添加 103 到列表 重复3次
列表数据添加
把数据添加到列表中的命令是（ ）
A
C
B
B
添加到“x坐标”
添加到“x坐标” 列表：
添加 -103 到列表
添加 0 到列表 重复3次
添加 103 到列表
开始游戏
空列表
添加内容
完成
添加到“x坐标”
Step1：添加9个位置的x坐标到“x坐标”列表
添加到“y坐标”
添加到“y坐标” 列表：
添加 103 到列表 重复3次
添加 0 到列表 重复3次
添加 -103 到列表 重复3次
开始游戏
空列表
添加内容
完成
①: 103
②: 103
③: 103
④: 0
⑤: 0
⑥: 0
⑦: -103
⑧: -103
⑨: -103
添加到“y坐标”
Step1：添加9个位置的y坐标到“y坐标”列表
位置序号
位置序号和坐标----对应
①
②
③
⑥
⑤
④
⑦
⑧
⑨
（0,0）
（103,0）
（103,103）
（0,103）
（-103,103）
（-103,0）
（-103,-103）
（0,-103）
（103,-103）
位置序号
位置序号
通过位置序号获取坐标
位置序号
数字1
数字6
数字2
数字3
数字4
数字5
数字7
数字8
空白块
4
7
1
3
8
9
2
6
5
角 色
位 置 号
坐 标
存储位置号
建立列表存储位置号
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
添加1～9间的随机数字
数字1
数字2
…
数字8
空白块
存储位置号
这样拼接脚本是正确的么？
角色的位置号不能相同
会添加重复的数字到列表中
存储位置号
2. 判断列表中是否存在这个数字
条件：列表中不存在
1. 从1-9中随机取数字
结果：添加到列表
从1-9中随机取一个数
列表中有这个数？
添加到列表
是
否
变量的范围
新建“仅适用于当前角色”的变量N
仅适用于所有角色
公共物品
所有角色都可以使用
仅适用于当前角色
私人物品
只能在这一个角色中使用
重复执行
多次执行，添加9个数字到列表中
应该使用哪种重复执行脚本？
不能一直添加
添加的次数是不正确的
存储位置号
Step3:使用“位置号”列表存储随机生成的位置号
2、获取坐标
1、获取位置号
移动位置
7
5
8
6
4
1
2
3
9
位置移动
Step4：移动角色的位置
等列表全部生成后再获取其中的内容
1
1
填入的数字和角色对应
位置移动
试一试：为所有的数字块角色和空白块角色拼接脚本，实现角色乱序排放
1. 可以复制脚本
2. 角色对应的位置号列表项不同
任务一总结
实现功能：游戏开始后，数字块和空白块乱序出现
主要脚本：
思考与拓展
4
程序进阶
如何生成一个4X4的数字华容道呢？
位置坐标
各个位置的坐标发生改变
有四个不同的x坐标和四个不同的y坐标
“x坐标”列表和“y坐标”中需要添加16个数字
位置序号
“位置号”列表中有16个数字
从1~16中取随机数加入列表
位置序号
需要16组该脚本
总结与巩固
5

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