信息科技小学二年级下册：打砖块游戏的设计与优化

信息科技小学二年级下册：打砖块游戏的设计与优化一、教学内容分析

本节课隶属于《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》“数字素养与技能”范畴中“过程与控制”模块的实践深化阶段。在知识技能图谱上，本课作为“简单游戏设计与制作”单元的关键节点，是学生将已学的事件驱动、顺序与循环结构、条件判断等离散知识点，进行综合应用与系统化构建的枢纽。它要求学生从“理解单一脚本功能”跃升至“设计并协调多对象交互逻辑”，认知层次从“应用”迈向“综合创造”。其过程方法核心在于引导学生经历“分析现象（游戏规则）→抽象模型（交互逻辑）→设计算法（程序脚本）→测试迭代（调试优化）”的完整计算思维实践路径。在素养价值层面，本课超越了单纯的编程技能训练，旨在通过富有挑战性的游戏项目，培育学生系统化的问题解决能力、严谨的逻辑思维品质，以及在调试BUG过程中所必需的耐心与抗挫力，实现“玩中学、做中思”的育人目标。

针对二年级学生的认知特点，学情呈现出典型的分化态势。已有基础方面，学生已熟悉ScratchJr或类似图形化编程环境的基本操作，掌握了让角色移动、说话、变换造型以及简单的重复执行与条件判断指令。可能存在的障碍点在于：其一，从控制单一角色到协调多个角色（球、挡板、砖块）同步工作的思维转换；其二，对“碰撞检测”这一抽象概念及其多种结果（球碰砖块消失、球碰边界反弹、球碰挡板反弹）的逻辑区分与精确实现。教学中的动态评估将主要通过“学习任务单”上的阶梯任务完成情况、小组讨论中的观点表达以及程序试运行的即时反馈来进行。基于此，教学调适策略将采取“核心支架统一搭建，探究路径分层开放”的原则，为逻辑构建困难的学生提供半成品的脚本模块或更细致的步骤分解图；为进度领先的学生设置“加速挑战”，如增加砖块类型、设计关卡或引入计分功能，确保每位学生都能在“最近发展区”内获得成功体验。二、教学目标

知识层面，学生将系统建构起一个交互式游戏程序的基本框架，深入理解“广播”与“接收消息”机制在协调多角色行为中的作用，并能准确解释“如果…那么…”条件判断语句在实现碰撞反弹、状态切换等游戏核心逻辑时的运行原理。能力层面，学生能够综合运用序列、循环、事件与条件判断等编程结构，独立完成一个包含角色运动、碰撞检测与状态控制的“打砖块”游戏原型，并具备通过观察运行现象、逆向推导逻辑漏洞并进行针对性调试的初步能力。情感态度层面，学生将在创造性实现游戏项目的过程中，持续获得成就感与乐趣，并在调试bug、优化效果时，表现出乐于尝试、不畏挫折的探究精神，以及在分享作品时尊重他人成果、虚心听取建议的合作态度。科学思维层面，重点发展学生的“系统建模”与“算法设计”思维。通过将游戏规则分解为“小球运动”、“碰撞处理”、“游戏终止判断”等子系统，并设计相应控制流程，体验从具体现象抽象出可控模型，再将模型转化为可执行算法的完整思维过程。评价与元认知层面，引导学生使用简单的评价量规（如：功能是否完整、运行是否流畅）审视自己与同伴的作品，并能用“我是通过……步骤发现问题”、“我尝试用……方法解决了它”这样的句式，回顾和描述自己的问题解决策略。三、教学重点与难点

本课的教学重点为：游戏核心交互逻辑的构建与实现，具体指小球与砖块、挡板以及舞台边缘之间碰撞检测的精确编程与协同。其确立依据在于，这是将游戏设计构想转化为可运行程序的核心技术枢纽，是综合运用事件、控制、运算等多个知识模块的关键实践，直接决定了项目的成败与学生对“程序即逻辑”这一本质的理解深度，对后续学习复杂交互项目具有奠基性作用。

本课的教学难点在于：游戏状态的整体控制与“克隆”技术的初步应用。具体表现为，学生需同时管理“小球运动与反弹”、“砖块被击中后消失”、“游戏胜利/失败条件判断”等多个并行逻辑，思维负荷较高。而使用“克隆”技术高效生成多块砖块，并确保克隆体能独立响应碰撞事件，对二年级学生的抽象思维和空间想象能力构成挑战。预设依据源于常见错误分析：学生常混淆不同碰撞事件的条件分支，或遗忘重置游戏状态的脚本，导致程序逻辑混乱；在操作克隆体时，容易混淆本体与克隆体的属性控制。突破方向是采用“分步实现、逐层整合”的策略，并使用可视化、拟人化的语言（如“给每个克隆砖块都配上自己的‘消失指令’”）帮助学生建立认知模型。四、教学准备清单1.教师准备

1.1媒体与教具：交互式白板课件，清晰展示游戏分解步骤、关键脚本积木；可分步演示的完整“打砖块”范例程序；预设几种典型bug的调试案例。

1.2学习资料：分层学习任务单（含基础任务、挑战任务提示）；编程步骤思维可视化贴纸/卡片。2.学生准备

复习上节课关于“条件判断”和“角色碰撞”的知识；自带充满电的平板电脑并安装好图形化编程软件。3.环境布置

学生座位按“异质分组”原则排列，便于开展协作与互助；黑板预留区域用于张贴课堂生成的核心知识点与问题。五、教学过程第一、导入环节

1.情境创设与动机激发：“同学们，今天老师带来一个经典的电子游戏，想请大家先当一回‘游戏体验官’！”（教师演示一个已完成的、效果生动的打砖块游戏）。“玩过的同学都知道，用挡板接住小球，打掉所有砖块就胜利。但今天，我们要换个身份——从‘玩家’变身成为‘游戏设计师’！”

1.1问题提出与旧知联结：“要设计这个游戏，大家觉得我们需要指挥电脑做哪些事呢？我们来‘拆解’一下：小球要怎么动？碰到墙和挡板会怎样？砖块被碰到后又有什么变化？”（引导学生回顾“移动”、“碰到边缘就反弹”等旧知，并引出新问题：如何让砖块“消失”？如何判断游戏胜利？）。

1.2路径明晰与目标呈现：“看来，我们需要给小球、挡板和砖块们编一套复杂的‘行动指令手册’。这节课，我们就像搭积木一样，一步步搭建出我们自己的打砖块游戏。最终，看哪位设计师的游戏最流畅、最有创意！”第二、新授环节

任务一：创建游戏世界与角色

教师活动：首先，引导学生启动编程软件，新建项目。通过提问“我们的游戏舞台需要哪些‘演员’？”，明确三个核心角色：小球、挡板（玩家控制）、砖块。教师示范绘制或导入简单图形作为角色，并强调角色命名的规范性（如“小球”、“我的挡板”、“红砖”），为后续编程做好准备。“给角色起个好名字，就像给你的好朋友贴标签，待会儿我们‘呼叫’它们时就不会找错人啦！”随后，布置舞台背景，可建议使用深色背景以突出角色。

学生活动：根据引导，在软件中创建或选择三个角色，并进行个性化调整（如颜色、大小）。为角色赋予清晰易懂的名称。选择或绘制一个简洁的游戏背景。

即时评价标准：1.能否独立完成三个核心角色的创建与命名。2.角色大小、颜色搭配是否适宜，不影响后续的碰撞检测。3.在小组内，能否清晰地向同伴说明每个角色的设计意图。

形成知识、思维、方法清单：★角色是程序的执行主体。每个图形、图像在编程中都是一个可被独立控制的对象。★规范的命名是良好编程习惯的起点，能极大提高后续脚本编写与调试的效率。▲系统思维初步：将游戏视为由多个相互作用对象（角色）构成的系统。

任务二：赋予挡板生命——跟随鼠标移动

教师活动：聚焦挡板控制。“作为玩家，我们如何控制挡板接球呢？最直观的方式就是——让它跟着我们的手指（鼠标）走。”引导学生从“事件”积木区找到“当绿旗被点击”，从“运动”积木区找到“移动到X:Y:”和“鼠标的X坐标”。通过提问“如何让挡板持续不断地跟随鼠标？”，启发学生联想到“重复执行”结构。教师演示拼接脚本：当绿旗被点击→重复执行→移动到X:(鼠标的X坐标)Y:(150)（Y坐标可固定在下部）。“试试看，你的挡板‘活’了吗？它是不是像吸铁石一样吸住了你的手指？”

学生活动：模仿并理解教师的脚本搭建，为自己创建的挡板角色编写跟随鼠标（或触屏）水平移动的脚本。通过反复拖动鼠标测试脚本效果，确保挡板移动平滑、跟随及时。

即时评价标准：1.脚本结构是否正确（事件触发+持续循环+坐标更新）。2.能否理解“鼠标的X坐标”这一实时值的作用。3.测试时是否表现出观察与调整的意识（如调整Y坐标固定值以适应自己的舞台布局）。

形成知识、思维、方法清单：★事件驱动是交互程序的核心。“当绿旗被点击”是程序启动的钥匙。★“重复执行”实现持续监控与更新，这是实现动画和实时交互的基础结构。★“移动到”与“鼠标坐标”的结合，是将用户输入（鼠标位置）转化为程序输出（角色位置）的经典模式。▲坐标概念的应用：在实践中巩固舞台横纵坐标的概念，理解固定Y值以限定挡板移动范围。

任务三：让小球动起来——运动与边界反弹

教师活动：转向小球。“小球应该是自己‘跑’起来的。怎么让它动呢？”回顾“移动10步”积木。提出问题：“如果只是移动，小球会飞走不见。如何让它像在盒子里一样，碰到边缘就弹回来？”引导学生找到“运动”中的“碰到边缘就反弹”。教师搭建基础运动脚本：当绿旗被点击→面向（45）方向→重复执行→移动（10）步→碰到边缘就反弹。让学生运行观察，并提问：“反弹的角度自然吗？速度合适吗？”介绍“在…秒内平滑移动到随机位置”积木或“将旋转方式设为左右翻转”以优化反弹效果。“大家试试调整移动的步数和初始方向，让你的小球跑出不同的轨迹！”

学生活动：为小球角色编写自动运动与边界反弹的脚本。通过修改参数（移动步数、初始方向）并观察运行效果，直观感受参数对运动状态的影响。尝试使用教师提供的优化积木，使反弹更符合物理直觉。

即时评价标准：1.能否独立组合出使小球持续运动并碰壁反弹的核心脚本。2.能否通过调整参数主动探索不同的运动效果。3.是否关注到反弹可能出现的非预期旋转并尝试解决。

形成知识、思维、方法清单：★“移动”与“反弹”的组合实现自主运动。★参数化控制：移动的“步数”（速度）、初始“方向”是可调节的参数，直接影响程序表现。▲模拟物理现象：编程可以实现对现实世界物理规律（如弹性碰撞）的简单模拟。▲调试意识萌芽：观察运行效果与预期不符时，开始思考是逻辑问题还是参数问题。

任务四：核心交互——碰撞检测与处理（小球vs挡板/砖块）

教师活动：揭示游戏最关键的一步。“现在小球和挡板各动各的，怎么让它们‘发生关系’——也就是碰撞呢？”引出“控制”类中的“如果…那么…”条件判断积木，和“侦测”类中的“碰到…？”积木。首先处理小球与挡板的碰撞：“如果小球碰到挡板，那么它应该怎么做？”引导学生说出“反弹”。教师示范脚本块：在小球重复运动的循环内加入如果<碰到[我的挡板]？>那么[面向（（180）（方向））方向]（此为一种反弹实现方式，或使用“反弹”相关积木）。“这是第一个‘如果…那么…’，就像是给小球立了一条规矩：一碰到挡板，立刻回头！”接着，处理小球与砖块的碰撞：“如果小球碰到砖块，砖块应该怎样？——消失。同时，小球呢？——也应该反弹，这样游戏才合理。”强调这里需要两个并行的“如果…那么…”判断。

学生活动：在小球的运动循环中，添加两个条件判断分支。一个用于检测碰到挡板后的反弹，一个用于检测碰到砖块（角色）后，同时指挥小球反弹并发送一个“让砖块消失”的信号（如使用“广播消息”或直接使用“隐藏”指令，取决于砖块实现方式）。此步骤需要仔细的逻辑梳理与脚本拼接。

即时评价标准：1.能否正确使用“如果…那么…”结构嵌套在“重复执行”内。2.能否为小球与挡板、小球与砖块设计不同的碰撞结果。3.脚本结构是否清晰，避免积木块的无序堆叠。

形成知识、思维、方法清单：★条件判断是实现智能交互的灵魂。“如果…那么…”结构让程序能根据不同情况做出决策。★“碰到？”侦测器是获取角色间交互状态的关键传感器。▲多条件并行处理：一个角色可能需要同时判断多种不同的碰撞情况，这是复杂逻辑的体现。★广播消息的初步引入（若采用）：作为一种角色间通信机制，实现“小球碰到砖块”事件到“砖块隐藏自己”动作的触发。

任务五：砖块军的生成与消灭——克隆技术的初探...

教师活动：提出效率问题：“我们需要很多砖块，难道要一个一个画，然后给每一个编同样的‘隐藏’脚本吗？太麻烦了！编程世界有个‘分身术’，叫‘克隆’。”教师选择砖块角色，示范脚本：当绿旗被点击→隐藏（本体隐藏）→在（X:180Y:100）位置创建一个克隆体→重复执行（次数）...，通过循环和改变X/Y坐标，克隆出一排或多排砖块。“看，一个‘母体’砖块，可以变出千军万马！”接着，关键一步：为克隆体编程。“每个克隆体‘出生’后，都要有自己的‘大脑’：显示自己，并且随时待命，一旦接到‘小球碰到你’的信号（或直接判断被碰到），就执行‘隐藏’（删除此克隆体）。”教师编写：当作为克隆体启动时→显示→重复执行→如果<碰到[小球]？>那么[隐藏]（或“删除此克隆体”）。

学生活动：在砖块角色的脚本区编写两段独立的脚本：一段是本体用于批量生成克隆体（通常由绿旗触发）；另一段是定义所有克隆体的“行为准则”（当作为克隆体启动时…）。观察克隆体是否能被正确生成，以及在被小球击中时能否正确消失。

即时评价标准：1.能否理解“本体”与“克隆体”脚本的分离与协作关系。2.克隆体生成脚本是否能利用循环结构高效地生成阵列。3.克隆体行为脚本是否能独立响应碰撞事件并正确“死亡”。

形成知识、思维、方法清单：★克隆技术：高效生成大量相似对象。理解“本体”是模板，“克隆体”是独立实例。★“当作为克隆体启动时”是克隆体生命周期的开始事件，用于初始化克隆体。▲克隆体的独立性：每个克隆体拥有本体的造型、脚本，但状态（如位置、是否显示）独立。★效率思维：使用循环和克隆避免重复劳动，是编程自动化思想的体现。第三、当堂巩固训练

本环节设计为三级挑战任务，学生根据自身完成新授任务的速度与信心，选择至少一项进行拓展。

1.基础巩固层（必做）：优化你的游戏。检查并完善自己的基础游戏：确保小球运动自然、挡板控制流畅、所有砖块能被击打消失。尝试调整小球速度、挡板大小或砖块布局，让游戏手感更舒适。“不妨和同桌交换玩一下，互相提提改进建议。”

2.综合应用层（鼓励尝试）：为游戏添加胜利条件。思考：如何判断所有砖块都被打完了？提示：可以使用“变量”来计数，击碎一块砖块就增加1，或者使用“侦测”积木中的“（砖块角色）的克隆体数量？”结合条件判断。成功实现后，在游戏胜利时让所有角色停止，并广播一个“胜利”消息，让背景或其他角色显示庆祝效果。

3.开放挑战层（自主选择）：创意改编设计师。鼓励学生发挥想象力，对游戏进行个性化改编。例如：①设计两种以上不同颜色或分数的砖块。②让小球在击中特定砖块后加速或分裂。③为游戏增加背景音乐和音效。④设计一个简单的开始界面或结束画面。“看看谁能让自己的游戏独一无二，最具创意！”

反馈机制：教师巡视，针对不同层次的任务提供个别化指导。预留5分钟进行“作品快闪”，邀请完成不同挑战任务的学生分享他们的屏幕，简要介绍实现思路。教师进行聚焦式点评，着重表扬程序逻辑的巧妙之处和创意亮点，将典型问题（如变量未初始化、克隆体逻辑错误）作为全体学习的资源进行解析。第四、课堂小结

1.知识结构化梳理：引导学生共同回顾，完成一幅思维导图（教师板书画骨架，学生口述填充）。中心词为“打砖块游戏设计”，主分支包括：角色创建、运动控制（挡板跟随、小球自主运动）、交互逻辑（碰撞检测与处理：反弹、消失）、批量生成（克隆技术）、游戏状态（胜利判断）。“我们一起来回忆一下，今天我们一起为这个游戏世界制定了哪些‘法则’？”

2.思维与方法提炼：总结本节课贯穿始终的计算思维流程：先将一个复杂的游戏“分解”成几个角色和任务；为每个任务“抽象”出核心规则（如“碰到就反弹”）；再将规则“算法”化为具体的脚本积木组合；最后通过“调试”让游戏完美运行。

3.作业布置与延伸：公布分层作业：基础作业：完善课堂上的游戏程序，确保所有基础功能运行无误，并向家人演示介绍你的设计思路。拓展作业（二选一）：①为你游戏添加失败条件（小球掉出底部）和重新开始功能。②研究如何让你的挡板发射小球（按空格键或点击后小球才开始运动）。“带着今天的‘设计师’经验，期待下节课更精彩的作品诞生！”六、作业设计

1.基础性作业（全体必做）：完成并优化课堂上的“打砖块”游戏基础版本。要求游戏能够正常运行：挡板可控、小球自动运动并反弹、能击碎所有砖块。录制一段不超过1分钟的讲解视频，用你自己的话向父母或朋友介绍游戏中“小球碰到砖块后会发生什么”这一核心逻辑是如何通过编程实现的。

2.拓展性作业（建议大多数学生尝试）：请从以下两个任务中选择一个完成：（1）功能升级：为你的游戏增加简单的“生命值”系统。比如，小球掉落底部3次后，游戏结束并显示“GameOver”。（2）界面美化：为你游戏的三个核心角色（小球、挡板、砖块）设计或寻找更精美的造型，并为游戏添加合适的背景音乐和击碎砖块的音效，提升游戏的视听体验。

3.探究性/创造性作业（学有余力学生选做）：尝试设计你的“打砖块2.0”版本。可以融入更多创意，例如：设计两种以上的特殊砖块（如：打不碎的金属砖、击中后会掉落道具的砖）；实现“连击”加分效果；或者，将游戏背景和角色更换为主题（如“太空打陨石”、“海洋清垃圾”），让你的游戏不仅好玩，还有一定的意义。将你的创意作品保存好，准备下节课的“创意工坊”分享。七、本节知识清单及拓展

★1.角色与对象：在图形化编程中，每一个可以独立移动、执行脚本的图形元素都称为“角色”（Sprite）。角色是程序交互的基本对象，拥有造型、位置、大小、显示状态等多种属性。理解角色是理解所有交互程序的基础。

★2.事件驱动模型：程序并非从头到尾顺序执行，而是由各种“事件”（如绿旗被点击、按下键盘、角色被点击）来触发的。当绿旗被点击是最常用的事件触发器，标志着程序主逻辑的开始。

★3.重复执行结构：重复执行积木将其内部的脚本块循环不断地运行。这是实现动画效果（如小球持续移动）、实时监控（如挡板跟随鼠标）和持续状态判断（如检测碰撞）的核心控制结构。没有它，角色动作只会执行一次。

★4.条件判断（如果…那么…）：这是编程实现“智能”和“交互”的关键。它让程序能够根据特定条件（如“是否碰到某角色？”）来决定是否执行某段脚本。本节课中，它被用于处理所有碰撞后的不同反应（反弹、消失）。

★5.碰撞检测：使用碰到[角色或边缘]？侦测积木可以判断两个角色是否发生了图形上的重叠。它是游戏、互动故事中实现交互逻辑最常用的传感器。教学提示：要确保角色造型的“碰撞区”合理，有时需要调整造型中心点或使用简单的几何图形。

★6.坐标控制移动：移动到X:()Y:()可以精准地将角色放置于舞台的特定位置。结合鼠标的X坐标等实时值，可以实现角色跟随鼠标的效果。这是将用户输入转化为程序输出的直接方式。

▲7.克隆技术：克隆是创建某个角色“副本”的操作。当作为克隆体启动时是克隆体开始存在的标志事件。核心认知：克隆体复制了本体的造型和全部脚本，但它们是独立的个体，可以有自己的状态（位置、是否显示等）。教学提示：务必区分给“本体”写的脚本（通常用于生成克隆体）和给“克隆体”写的脚本（定义克隆体的行为）。

▲8.广播与接收消息：这是一种角色间间接通信的机制。一个角色广播[消息1]，所有角色（包括自己）中如果有当收到[消息1]的脚本，就会被触发执行。在本课中，它可以用来协调小球击中砖块与砖块消失的动作，使逻辑解耦更清晰。

▲9.模拟物理反弹：实现自然反弹有多种方法，如使用碰到边缘就反弹积木（需配合设置旋转方式），或使用面向((180)(方向))方向等数学计算。教学提示：让学生通过试验观察不同方法的效果，理解编程实现物理现象的多样性。

▲10.程序调试意识：程序很少能一次写对。调试（Debug）是编程的核心环节。鼓励学生：1.分段测试（先让挡板动，再让球动）。2.观察现象，推测可能出错的积木块。3.使用“说”积木或慢速执行功能来查看程序运行时的状态（如变量的值）。八、教学反思

（一）目标达成度评估：从课堂观察和最终作品提交情况看，约85%的学生成功完成了包含“移动、碰撞、克隆”基础功能的游戏原型，达成了知识与能力维度的核心目标。学生在“任务四”中表现出较高的专注度与探究热情，表明碰撞检测这一核心交互点的设计是成功的驱动性问题。情感目标方面，学生在克服克隆体逻辑调试困难后表现出的兴奋感，是抗挫力培养的生动体现。然而，“胜利条件”这一综合应用目标的达成率约60%，说明从功能实现到系统状态管理的思维跨度对部分学生仍具挑战。

（二）环节有效性剖析：导入环节的游戏演示迅速聚焦了注意力，但下次可尝试先让学生试玩一个“有bug”的版本（如球穿墙而过），引发更强烈的认知冲突和修改欲望。新授环节的五个任务阶梯基本合理，但“任务五（克隆）”是明显的难点