基于scratch软件的化学贪吃蛇游戏设计与实现

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。