資源簡介

數字華容道項目第一講： 開始游戲
一、 課程目標
1、掌握列表相關命令：添加項目、刪除項目、獲取項目等命令的使用；
2、學習 “適用于所有角色”和“僅適用于當前角色”的變量的區別和概念；
3、了解數字華容道游戲的實現思路。
二、 課堂組織形式
1、開放式問題討論
2、引導式思維發散
3、問答式課堂互動
4、針對問題探究實踐
5、學生動手制作項目
6、課堂內容梳理鞏固
三、課堂準備
編號 名稱 內容 來源 備注
【 1】 PPT 課件 課堂全流程演示文稿 火星科學盒官網
【2】 課程資料 PPT 課件、講義、視頻 火星科學盒官網
【 3】 教師參考程序 項目完整程序 網盤鏈接下載
【4】 學生上課使用資料 筆記本電腦或者臺式電腦 老師自備 電腦系統需求： win 10+，或 macOS 10.13+
編程所需素材 網盤鏈接下載
課堂報告 網盤鏈接下載
【 5】 編程軟件下載 scratch3.0 scratch 官網 課前下載安裝
四、主要腳本程序
編號 詳細內容 功能描述
【 1】 “將（）加入（列表）” 將指定數據加入到列表的最后一項
【2】 “刪除（列表）的全部項目” 清空列表，刪除列表的所有項目
【 3】 “（列表）包含（）” 查找列表中是否包含指定數據，包含時返回值 為“Ture”否則返回“False”
【4】 “（列表）的第（） 項” 根據列表的項目編號獲取項目內容
五、上課流程
本節課包括 5 步具體流程：
（1）第 1 步為課堂引入。老師帶領學生認識什么是數字華容道，了解數字華容道的游戲規則，并使用撲克牌道具體驗數字華容道 游戲。時長控制在 15 分鐘內。
（2）第 2 步為作品設計分析。分析實現數字華容道游戲時需要用到的角色，以及要實現的基本功能。之后分析如何在游戲開始時 讓數字塊隨機排列。時長控制在 5 分鐘內
（3）第 3 步為作品編程。 首先帶領學生分析如何獲取角色的位置坐標以及如何使用列表存儲。之后分析角色的位置號和位置坐標
之間的關系，使用位置號獲取位置坐標。最后實現角色的位置移動，使角色出現在指定位置。 時長控制在 50 分鐘內
（3）第 4 步為拓展思考。 根據本節課完成的 3x3 階的數字華容道棋牌， 嘗試分析如何實現 4x4 的數字華容道。時長控制在 10 分鐘 內。
（4）第 5 步為課堂總結， 知識圖譜的形式總結課程內容，鞏固重點知識點。時長控制在 5 分鐘內。
上課步驟 主要內容 備注
【第 1 步】 課堂引入 【對應 PPT】“數字華容 道” 【時長】 15min 【引入】 從計數到運算到解決數學難題， 以及各種各樣的生活中的應用。數字在我們的身邊無處 不在， 發揮著各式各樣的作用。當然， 和數字相關的游戲也有不少， 比如數獨、幻方還 有我們今天所講的數字華容道。 【講解】 1. 講解數字華容道的游戲規則 2. 講解數字華容道的常見類型 【互動】 學生使用撲克牌道具體驗數字華容道游戲，比一比誰復原數字華容道所用的時間最短 【銜接】 播放項目的成果視頻，說明本節課需要完成的任務 老師課前需要提 前準備好一副撲 克牌
【第 2 步】 作品設計分 析 【對應 PPT】“作品設計 分析” 【時長】 5min 【講解】 1. 帶領學生分析實現數字華容道游戲時需要用到的角色，以及需要完成的基本功能 2. 分析如何實現游戲開始時，方塊角色亂序在隨機位置出現
【第 3 步】 方塊隨機出 現 【對應 PPT】“方塊隨機 出現” 【時長】 55min 【銜接】 簡單分析了實現游戲開始時數字塊隨機分布的思路， 接下來就完成第一個任務， 實現游 戲開始時，方塊隨機出現吧。 【制作】 新建作品，保留原始的角色 1，上傳 8 個數字塊角色和 1 個空白塊角色 【講解】 通過分析得出， 防止方塊的 9 個位置的坐標是不變的， 所以應該建立兩個列表分別存儲 9 個位置的 x 坐標和 y 坐標； 【制作】 隱藏角色 1，新建兩個列表分別命名為“x 坐標“和“y 坐標”，將兩個列表隱藏。 【講解】 1. 講解 9 個位置之間的坐標關系
2. 演示并講解如何得到其中兩個角色的坐標 3. 講解如何通過計算得到所有位置的坐標 4. 分析將坐標值添加到列表中的過程 【提問】 把數據添加到列表中的命令是什么？ 【制作】 編寫程序，將 9 個位置的 x 坐標和 y 坐標分別添加到“x 坐標”和“y 坐標”這兩個列 表中。（程序樣例見“第六部分 - 程序 1-1”） 【講解】 1. 講解如何確定方塊角色應該移到的位置， 分析得出需要添加列表存儲為 9 個角色隨 機產生的位置號； 2. 分析如何生成隨機數字并添加到“位置號”列表中 3. 需要新建一個“僅適用于當前角色”的變量存儲產生的隨機數 4. 講解“適用于所有角色”和“僅適用于當前角色”的區別 5. 帶領學生分析應該使用哪種重復執行的方式 【制作】 學生編寫程序，生成 9 個各不相同的隨機數，并依次存儲到列表中。（程序樣例見“第
六部分 - 程序 1-2”） 【講解】 講解如何獲取角色的位置號，以及如何使用位置號獲取角色應該移到的位置的坐標 【制作】 學生編寫程序，實現角色移到指定位置（程序樣例見“第六部分 - 程序 1-3”） 【總結】 總結任務二中實現的角色功能及使用的主要腳本。
【第 4 步】 拓展思考 【對應 PPT】“思考與拓 展” 【時長】 10min 【互動】 學生思考分析如何修改積木腳本能夠生成一個 4x4 階的數字華容道棋盤。 【講解】 講解生成 4x4 階的數字華容道時， 程序腳本中發生的變化。首先是位置坐標及添加坐標 到列表的程序。之后是存儲角色位置號的列表。 此部分為課堂挑 戰，根據課堂實 際情況完成
【第 5 步】知識鞏固 【對應 PPT】“總結與鞏 固” 【時長】 5min 老師根據ppt 中的知識圖譜回顧本節課的主要內容，帶領學生完成知識總結
六、主要程序說明
任務一： 游戲開始后，數字塊和空白塊亂序分布
程序樣例編號 程序樣例與說明 對應的角色
1-1 【程序 1-1 描述】運行作品后，清空“x 坐標”列表，之后添加 9 個位置的x 坐標到列表中。 【角色 1】
【程序 1-1 描述】 運行作品后，清空“y 坐標”列表，之后添加 9 個位置的 y 坐標到列表中。
1-2 【程序 1-2 描述】 運行作品后， 清空列表“位置號”，之后添加 9 個從 1 到 9 中隨機抽取的數字到列表中。為了避免數字重復，需 要判斷列表中是否存在抽取到的數字，如果不存在，再將抽到的 數字添加到列表中 【角色 1】
1-3 【程序 1-3 描述】 點擊綠旗 0.5 秒后，角色移動到從“x 坐標”和 “y 坐標”列表中獲取的指定坐標位置。 數字塊及空白 塊(共45張PPT)
數字華容道開始游戲
數字華容道
思考與拓展
作品設計分析
方塊隨機出現
總結與鞏固
數字華容道
1
數字的應用
數學運算
生活應用
數字游戲
數字華容道
游戲規則是什么？
數字華容道
5 X 5
3 X 3
游戲體驗
每個同學負責復原一組撲克牌數字，在老師的口令下統一開始，比一比誰復原的最快吧！
注意：撲克牌只能向空位上滑動不能與其他撲克牌交換
編程任務
編程任務
使用scratch編程制作一個3X3的數字華容道游戲。游戲自動生成一個亂序的棋盤，玩家需推動排列數字獲取游戲勝利
作品設計分析
2
數字華容道
初始狀態
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
數字塊和空白塊在9個位置上隨機排列
① 9個位置對應的坐標不變
例：位置5--（0，0）
② 數字塊（空白塊）對應隨機的位置序號
例：數字塊2的位置序號—9
↓↓
數字塊2出現在右下角
方塊隨機出現
3
任務一
任務一：方塊隨機出現
作品準備
1 保留原始角色
2 上傳數字塊和空白塊
角色的位置
儲存多個數據應該使用的是？
A 變量 B 列表
位置1~位置9對應的坐標不變
數字塊根據坐標移動位置
將9個位置的坐標存放起來
新建列表
1 將“角色1” 隱藏
2 新建兩個坐標列表
3 隱藏列表
確定坐標數字
●位置分為三行三列：
同一列的x坐標相同，同一行的y坐標相同
●方塊是正方形：
相鄰兩行之間y坐標的差
等于相鄰兩列之間x坐標的差
第1行
第2列
第3列
第2行
第3行
第1列
確定坐標數字
X坐標差值：103
Y坐標差值：103
固定中心的位置為（0,0）
確定右側位置的坐標
確定坐標數字
X坐標差值：103
Y坐標差值：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坐標 列表
添加到 x坐標 列表
添加到“x坐標” 列表：
添加 -103 到列表
添加 0 到列表 重復3次
添加 103 到列表
添加到“y坐標” 列表：
添加 -103 到列表 重復3次
添加 0 到列表 重復3次
添加 103 到列表 重復3次
列表數據添加
把數據添加到列表中的命令是（ ）
A
C
B
B
添加到“x坐標”
添加到“x坐標” 列表：
添加 -103 到列表
添加 0 到列表 重復3次
添加 103 到列表
開始游戲
空列表
添加內容
完成
添加到“x坐標”
Step1：添加9個位置的x坐標到“x坐標”列表
添加到“y坐標”
添加到“y坐標” 列表：
添加 103 到列表 重復3次
添加 0 到列表 重復3次
添加 -103 到列表 重復3次
開始游戲
空列表
添加內容
完成
①: 103
②: 103
③: 103
④: 0
⑤: 0
⑥: 0
⑦: -103
⑧: -103
⑨: -103
添加到“y坐標”
Step1：添加9個位置的y坐標到“y坐標”列表
位置序號
位置序號和坐標----對應
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）
位置序號
位置序號
通過位置序號獲取坐標
位置序號
數字1
數字6
數字2
數字3
數字4
數字5
數字7
數字8
空白塊
4
7
1
3
8
9
2
6
5
角 色
位 置 號
坐 標
存儲位置號
建立列表存儲位置號
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
添加1～9間的隨機數字
數字1
數字2
…
數字8
空白塊
存儲位置號
這樣拼接腳本是正確的么？
角色的位置號不能相同
會添加重復的數字到列表中
存儲位置號
2. 判斷列表中是否存在這個數字
條件：列表中不存在
1. 從1-9中隨機取數字
結果：添加到列表
從1-9中隨機取一個數
列表中有這個數？
添加到列表
是
否
變量的范圍
新建“僅適用于當前角色”的變量N
僅適用于所有角色
公共物品
所有角色都可以使用
僅適用于當前角色
私人物品
只能在這一個角色中使用
重復執行
多次執行，添加9個數字到列表中
應該使用哪種重復執行腳本？
不能一直添加
添加的次數是不正確的
存儲位置號
Step3:使用“位置號”列表存儲隨機生成的位置號
2、獲取坐標
1、獲取位置號
移動位置
7
5
8
6
4
1
2
3
9
位置移動
Step4：移動角色的位置
等列表全部生成后再獲取其中的內容
1
1
填入的數字和角色對應
位置移動
試一試：為所有的數字塊角色和空白塊角色拼接腳本，實現角色亂序排放
1. 可以復制腳本
2. 角色對應的位置號列表項不同
任務一總結
實現功能：游戲開始后，數字塊和空白塊亂序出現
主要腳本：
思考與拓展
4
程序進階
如何生成一個4X4的數字華容道呢？
位置坐標
各個位置的坐標發生改變
有四個不同的x坐標和四個不同的y坐標
“x坐標”列表和“y坐標”中需要添加16個數字
位置序號
“位置號”列表中有16個數字
從1~16中取隨機數加入列表
位置序號
需要16組該腳本
總結與鞏固
5

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