“翻转黑白棋”小游戏的程序技巧 黑白棋小游戏

苹果机时代,当【】你用一个小程序解决一个简单的数学问题时,学生会显得那么的兴奋,会感到计算机是如此的神奇,如此的不可思议。然而随着时代的发展,用程序来解决一个数学问题已不能引起学生的兴趣了,反而学生认为这么简单的事还要用这么复杂的程序,或者认为做这些事是计算机理所应当能做的。所以,当我们的老师还在用十多年前,甚至二十年前曾经感动过自己的解决经典数学算法,来教现在的学生时,却发现再也感动不了学生了。是的,经典永远是经典,但时代在快速发展,我们真的应该用另一种能引起学生兴趣的方法来诠释所谓的“经典”了。
游戏是正经人所不齿一提的东西,游戏一般与不认真学习、不动脑筋、破坏课堂纪律等学生不良行为联系在一起的。是的,但凡事都有两面性,玩游戏处理得不好,会将一位“好”学生给毁了,如经常可以看到报道说某某大学的一位“好”学生,因迷恋游戏后,多少门功课不通过而被退学。但玩游戏如果处理得好,则是一种很好的教学道具。在上海师大黎加厚的报告中就提到了“基于游戏的学习”(详细内容附后)。
游戏是一种很好的教学方法,那么,为什么我们的教学却看不到使用呢?这是因为我们的教学还是一种很粗浅很低层的教学,我们只注重死记硬背,我们不是开放式的教学,更不需要教学的深度,我们管不住学生,一旦开放游戏,学生只知道游戏而不知道学习,我们只能在低层教学中徘徊。
可游戏真的是个好东西,编写游戏程序可发现包括所许多经典的算法,即解决问题的过程与方法,还要对学到的知识进行综合运用。我们正试图通过编写简单游戏程序的教学,来让学生在兴趣中学习算法,并试图让学生转变对游戏的认识,不再单纯迷恋于游戏的好玩,而是在玩游戏时就自然而然会去想这个游戏是如何实现的,我也能编写出这个游戏,这个游戏不过改变了终止数值就可变得很容易玩等等。如果是这样,我想我们的教学又上一个更高的层次了...
好吧,还是从编写“翻转黑白棋”小游戏程序说起,看看里面是包含了怎样的“经典”算法呢?
下面是“翻转黑白棋”小游戏的界面。为了显示多彩些,将黑白两色棋改为了两张植物图片。


“经典”算法1:两两交换数据
这是排序中必须用到的算法,大小两个数据交换,最后形成从大到小或从小到大的排序。一般采用:x= a: a = b: b = x。
但是在“翻转黑白棋”小游戏中,只有黑白两种。当黑变白或白变黑时,就是一个数据交换的问题。但由于只有0,1两种状态,可采用a =Abs(a - 1): b = Abs(b - 1)来实现0,1数据的变换。这在数学解题中会用到的。
“经典”算法2:数论问题,或者说是求余问题
求余是解决数学问题最为常用的吧。在“翻转黑白棋”小游戏中,是一个4*4的矩阵,但数据是存储在Image3(0)~Image3(15)的一维控件数组中的。一维二维数组的对应关系就会用到求余问题。
“翻转黑白棋”小游戏的程序技巧 黑白棋小游戏
一维转二维:x = Int(k / 4) + 1: y = k - Int(k / 4) * 4 + 1(如果已掌握求余表达式,可用y= k Mod 4 + 1)
二维转一维:k = x * 4 + y - 5
“经典”算法3:图论问题
如何让点击的图片和此图片上下左右的四张图片,变成另一张图片,这是“翻转黑白棋”小游戏的关键所在。因为矩形中间和四周的图片情况各不相同,所以按常规会用到许多条件语句。但如果将4*4的二维数组,扩大成6*6的二维数组(参博文“如此有意义的交流,如此有激情的技术探讨”),则所有的图片都变成了相同的情况,竟然可以不用一个条件语句即可实现翻转相应黑白棋。
当然,针对上下左右,对二维数组来说还是很直观的。如:
针对c(x,y):其上的数组是c(x-1,y),其下的是c(x+1,y),其左和右分别为c(x,y-1)和c(x,y+1)。翻转黑白棋”小游戏的关键程序如下图:

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黎加厚教授讲座摘要:

2011年1月8日,美国的新媒体联盟(New MediaConsortium)在其官方网站上发布了一份研究报告《2011地平线报告》。
指出未来五年影响教育的新兴技术有:1.电子书;2.移动设备;3.增强现实;4.基于游戏的学习;5.基于手势的计算;6.学习分析系统。
基于游戏的学习。近年来,研究不断证明其对于所有年纪的学生的学习成效。教育游戏跨越了一直以来单一的小团体卡片式和棋盘游戏,发展到大型的多人在线游戏和实景拟真游戏。游戏对于学习最大的潜能在于它能促进合作、解决问题和程序性思维。由于各种各样的原因,这个潜能的实现仍然还有两到三年的时间。

  

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