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基于scratch软件的化学贪吃蛇游戏设计与实现

2018-03-19刘增华黄俊生柯东贤

中小学实验与装备 2017年6期
关键词:化学式还原性身长

刘增华 黄俊生 柯东贤

1引言

中国首款手机教育游戏《乐萌学堂之家有小宠》将小学课本知识搬进手机游戏,使学生的学习过程充满乐趣。这是教育游戏在3G无线互联网时代的积极尝试,也是多媒体教育的一种新形式。它可以通过手机移动的便利性,教育游戏的娱乐性,充分勾起学生的好奇心与求胜心,使他们能更加积极主动地投入到学习中,从而达到事半功倍的学习效果。

2化学贪吃蛇的作用

2.1激发学习动机、培养学习能力

学生的学习动机是学习过程的核心,激发学生的学习动机及培养学生的学习兴趣是教师的一项重要任务。游戏可以激发学生的兴趣,使学生主动地投入到学习中。游戏可以充分调动学生的好奇心,学生会从好奇心的源头出发,为了求胜仔细的研究每一个关卡,从而认真的记住游戏中所呈现的内容。学生在游戏中要分析技巧,如何才能更容易获胜,这都有助于学生发散性思维和创造性思维的培养。

化学贪吃蛇游戏不仅需要运用化学知识,而且保留了原游戏的规则与技巧。因此,这个游戏不仅可以使学生学习到知识,还可以培养学生的逻辑推理能力和空间想象能力。

2.2作为个性化教学检测工具

化学贪吃蛇游戏的设计主要为考察化学基础知识,它可以让学生在娱乐中来巩固自己所学过的知识,教师可以通过这种方法来培养学生的学习兴趣,让学生主动学习,并积极地投入到学习活动之中。学生还可以通过化学贪吃蛇游戏找到自己的不足之处,从而更有效地端正学习动机。

学生一般分为追求胜利者和躲避失败者,而大基金项目:本文系广东省化学实验教学示范中心建设资助项目。多数学生为第一部分,因此学生会为了胜利而细心研究游戏的技巧,在研究技巧的同时就潜移默化地学习了游戏中的化学知识,从而提高了对学习化学的兴趣和主动性。

3化学贪吃蛇的设计

3.1筛选母体游戏

市面上各种游戏数不胜数,但不是所有游戏都适合化学,需要从中筛选母体游戏。《象棋》游戏内容复杂,欲设计成化学游戏,难以找到十分匹配的化学内容。《五子棋》游戏则过于简单,化学知识更加难以加入其中。而笔者设计的《化学贪吃蛇》的母体游戏是《贪吃蛇》游戏,它因蛇可以到达屏幕中的任何一个地方,并且操作简单,因而将其确定为母体游戏。

3.2融入化学知识

在确定母体游戏后,即可考虑是否有合适的化学内容可以融入游戏中。考虑融入的化学内容难度应适中。化学贪吃蛇的本质是一种辅助学习的工具,对象不是学习优秀的学生,反而更多的是成绩不太理想,需要用不同手段调动学习兴趣的后进生。所以,游戏中的化学内容不宜过难、过偏,重在基础知识。

3.3设计游戏过程

游戏规则跟原版贪吃蛇几乎一致。当吃到的“食物”与游戏规则一致时身长“加1节”,当吃到的“食物”与游戏规则不对应时身长“减1节”。

3.3.1制定游戏规则

每关游戏开始时蛇身为3节,屏幕从开始到结束都有5个“食物”,当玩家吃掉1个“食物”时就会从另一个位置(屏幕中随机显示)出现另一个“食物”,直到蛇身加到20节时(成功吃掉17个食物,蛇身开始为3节),通到下一关。若玩家失误5次(吃到的“食物”与游戏要求不相符)或蛇头与蛇身碰在一起或蛇身小于3节,则游戏结束。

游戏时,“蛇”的头部会出现化学名称、化学式或一些相关化学性质。当“蛇”头部显示化学“名称”时,若找到与它(“蛇”头部的提示)相对应的化学式则才能身长“加1节”,若与之不匹配则身长“减1节”。当“蛇”头部显示“化学式”时,若找出可以与它(“蛇”头部的提示)反应的则身长“加1节”,否则身长“减1节”。当“蛇”头部显示“氧化性”时,玩家则可以通过吃具有氧化性的物质,使蛇身长增加;若吃到还原性物质,则身长“减1节”。当“蛇”头部显示“还原性”时,玩家则可以通过吃具有还原性的物质,使蛇身长增加;若吃到氧化性物质,则身长“减1节”。

3.3.2游戏设计

Scratch是一款由麻省理工学院(MIT)设计开发的一款面向少年的简易编程工具。构成程序的命令和参数通过积木形状的模块来实现。

3.3.3游戏关卡的设置

3.3.3.1第一关:化学元素的认识

“蛇”的头部出现汉字(化学元素名称),则将元素符号当作“食物”。两者相匹配则身长“加1节”,若两者不匹配则身长“减1节”,直到蛇身加到20节时,通到下一关。若玩家失误5次(吃到的“食物”与游戏要求不相符)或蛇头与蛇身碰在一起或蛇身小于3节,则游戏结束。

3.3.3.2第二关:化学式的认识

笔者将本关游戏分为2个部分,由游戏难易程度将游戏分为第1部分与第2部分(第2部分相对于第1部分较难)。与第一关相似,“蛇”的头部显示汉字(化合物名称),则玩家应将化学式当作“食物”,胜利与结束的条件与第一关一致。

3.3.3.3第三关:氧化性与还原性

当“蛇”头部出现氧化性时,游戏中一次性出现15个“食物”(其中12个氧化性物质,3个还原性物质)。当玩家吃掉1个氧化性“食物”时,身长“加1节”,当蛇身增加到10节时,游戏通关。当玩家吃掉1个还原性“食物”,身长“减1节”。当玩家将3个还原性物质全都吃掉时,游戏结束。若一开始就吃了还原性物质时,游戏立即结束。

当“蛇”头部出现还原性时,游戏中一次性出现15个“食物”,游戏规则和通关要求与氧化性时一致。

3.3.3.4第四关:化学反应方程式

(1)第一部分:分解反应

“蛇”头部出现化学式,屏幕中出现此化学式分解后的化学式(可能为几个),玩家须将分解后的化学式(2个或3个)全部“吃掉”,则身长“加1节”。此后“蛇”头部会出现另一个化学式,以此类推。直到“蛇”身长增加到7节时,通关成功。若玩家“吃掉”不对应的“食物”,则身长“减1节”。一共有11个化学式,玩家最多只能错2次。若游戏刚开始就吃错,则游戏直接结束。例如,头部出现碳酸(分解后产生二氧化碳和水),玩家必须将二氧化碳与水全“吃掉”身长才能“加1节”。

(2)第二部分:化合反应

“蛇”头部出现化学式,屏幕中有可以与之发生化合反应的化学式(2个),玩家必须将相对应的化学式全都“吃掉”,则身长才能“加1节”。此后“蛇”头部就会出现另一个化学式,以此类推。直到身长增加到9节时,则游戏通关成功。若玩家“吃掉”的化学式与之不对应,则身长“减1节”。一共有13个化学式,玩家最多只能错2次。玩家若在游戏开始出现错误,则游戏结束。例如,头部出现水,玩家必须将屏幕中的氢气与氧气全部吃掉身长才能“加1节”。

(3)第三部分:置换反应

通过“蛇”頭部的化学式找出屏幕中可以与之发生置换反应的化学式,若玩家成功找出可以与“蛇”头部的化学式发生置换反应,则身长“加1节”,否则身长“减1节”。直到蛇身长增加到14节时,通关成功,否则游戏失败。一共有20个化学式,玩家最多错3次,若玩家开始出现错误,则游戏失败。

3.3.4开展游戏过程

玩家可以通过上下左右键控制“蛇”移动的方向,当“蛇”移动的轨迹通过“食物”所在的位置时,“食物”即被吃掉(当吃掉的“食物”与游戏要求相符时,则身长“加1节”,反之身长“减1节”);当玩家达到游戏成功的条件时,游戏跳到下一关;当游戏失败时,游戏仍会停留在本关,直到游戏成功。依次类推,直到游戏进行到最后一关。

4结语

化学贪吃蛇游戏是较好的化学知识游戏载体,她能够将初高中化学多数知识囊入其中,在成功燃起学生对化学学习兴趣的同时,也端正了其学习动机。在游戏的过程中,学生不仅可以学到化学知识,同时也增强了头脑的判断力和思维的灵活性。

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