通过Scratch学习坐标和角度
Scratch是一款非常热门的少儿编程工具,它很容易上手,但依然可以作出非常棒的动画。
Scratch其实是在一个480x360的画板上通过编程画出各种动画,其原理和其他更复杂的动画制作其实是一样的。要掌握有规律的动画制作,坐标和角度是最基础的知识。对于刚接触编程的少儿来说,理解并能运用Scratch的坐标和角度工具非常重要。
位置=坐标
坐标就是位置。现实世界经常听说的地球的“经纬度”就是坐标。通过坐标可以定位一个物体在地球上的位置。你知道广州的坐标吗?答案是北纬:23度07分,东经:113度15分。
Scratch里一个角色的坐标就代表该角色在画板的位置。在一个平面画板里,要确定一个角色位置就需要有两个指标-它在水平(左右)方向的位置和垂直(上下)方向的位置。分别用x坐标和y坐标表示。
下面先来用一个简化版的坐标图学习坐标位置。通过练习让少儿掌握动物(小鸟和猪头)的坐标。
(答案分别是x=2,y=1;x=-4,y=2)
(答案是x=2,y=-2;x=-3,y=4)
做完练习告诉小朋友,在Scratch里,移动鼠标时画板右下角会显示鼠标的坐标。
Scratch把画板从水平(左右)方向分成了480份;从垂直(上下)方向分成了360份,所以x坐标和y坐标分别有480和360个刻度。
Scratch规定画板最中心的点的坐标是x=0,y=0。中心点向右的x坐标是正数;中心点向左的x坐标是负数;中心点向上的y坐标是正数;中心点向下的y坐标是负数。
所以画板的最右上角的坐标是x=240,y=180;最左上角的坐标是x=-240,y=180;最右下角的坐标是x=240,y=-180;最左上角的坐标是x=-240,y=-180。
接下来通过“移到x__y__”指令来移动一个动物,让孩子通过动手实验来形象地理解Scratch坐标。
一个很大的角色的坐标是怎么决定的呢,其实它的坐标就是它中心点的坐标,可以通过“造型”-“中心点”来查看或修改角色的中心点。
角度
通过自制的角度测量小程序来演示不同角度值代表的含义。孩子可按左/右键改变角度,程序会实时显示当前角度值。
解析Scratch角度的规则:向上时0度,向右是90度,向下是180度,向左是-90度。通过测量小程序让孩子形象了解。
接下来做小游戏测试,在简化版坐标图里,让孩子选择/计算猪头相对于小鸟的角度/距离。通过趣味游戏加深对于角度/距离的理解。
(答案是面向90度,移动3步)
(答案是面向141度,移动5步)
旋转
孩子理解了角度之后就可以进一步讲解旋转。旋转的角度就是两个物体的相对角度。我们还是先通过简化版坐标小游戏测试来理解。给小鸟一个初始移动角度,让孩子选择/计算小鸟要打到猪头的旋转角度和距离。
(答案是右转90度,移动3步)
(答案是左转141度,移动5步)
玩完简化版坐标小游戏后,就让孩子挑战Scratch版小游戏。这个小游戏需要测量角色在Scratch画板里的真实角度和距离。前面几关是“面向?度移动”的模式,然后是“向左/右旋转”模式。玩好这个小游戏就对Scratch的坐标、角度、距离、旋转等有了深刻的理解。
几何图形
接下来我们应用坐标和角度来画简单的几何图形:
先来画正三角(边)形 -- 就是有三条边,边长相等,角度相等。通过计算可以知道每个内角都是60度。通过移动、旋转、画笔来画出来。
再来画正四边形 -- 有四条边,每个内角都是90度。
再来画正五边形 -- 有五条边,每个内角都是108度。
让孩子动手画出来。
接着让孩子寻找规律,能不能用循环的形式画正三边形、四边形、五边形......这需要一定的引导。对于没有三角知识的低年级学生,需要直接告诉他们正多边形内角公式。
给一定时间让孩子自己作画。等到孩子都能理解了用循环实现画正多边形,那对于循环、坐标、角度、距离、旋转等重要的编程知识就都有了很深入的理解。
对于理解得很好的孩子,还可以让他们尝试画出多边形的对角线。可以给他们指示需要用到的指令,如列表等。给他们更大挑战以保持对编程的兴趣。
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