项目3 动 物 赛 跑 小狗和兔子准备赛跑，它们同时从起跑线出发，谁会跑得 更快？ 本项目学习控制添加不同角色以及控制其移动的方法，体 会移动步数参数和等待时间参数，以及它们数值的改变对移动 速度的影响。学习图形化编程中坐标和方向的概念和用法。任 务涉及“角色被单击”积木、“移到xy”积木、“重复执行*次” 积木，继续巩固“移动”积木、“下一个造型”积木和“等待时间” 积木。 任务3.1 设计与制作 运动场上，小狗和兔子处于同一起跑线，单击“运行”按钮，它们按各 自的速度从舞台左侧向右赛跑，直到终点。 1 . 选择背景和角色 打开编程软件，单击右下角“背景库”图标，选择运动主题中的 Playing Field图片作为舞台背景。 单击“角色库”图标，选择动物主题中的“小狗2”角色，再次进入角 色库，选择Hare角色。角色默认大小都是100，为了让角色与舞台更匹配， 分别将两个角色大小改为60，完成后的舞台如图3-1所示。 图3-1 动物赛跑的舞台 2 . 起点和终点 开始赛跑之前首先要确定起点和终点位置，在图形化编程中，使用坐标 值来确定角色的具体位置。 （1）xy坐标。 使用坐标标记位置，科学研究中有各种坐标测量仪，生活中也经常使用 坐标来表示地理位置，一个xy坐标图如图3-2所示。 图3-2 xy坐标图 坐标图中有两条线，一条表示水平方向，标记为x，另一条表示垂直方向， 标记为y。两线交点为原点O（0，0）。从原点开始沿着水平方向向右的点 用正数表示，向左的点用负数表示。从原点开始沿着垂直方向向上的点用正 数表示，向下的点用负数表示。 角色参数区有一组参数，分别标记为x、y，其后面的数字就是坐标值。 使用鼠标拖曳角色到另一位置，会发现这一组数值也变化了，从而可以发现 角色位置和坐标值的关联。 舞台中心位置是坐标原点（0，0），起点在舞台左侧，当角色在起点时， 它们x方向的坐标值是一样的，而且是负数，y方向的坐标值不同，且有一 定间隔，以免两个角色重叠。 综上所述，可以设计小狗角色的起点位置坐标是（–200，–50），兔子角 色的起点坐标是（–200，50）。 （2）“移到xy”积木。 使用这个积木块可以把角色准确地移动到某个位置，如舞台最左侧的起 跑位置。这是一块蓝色积木，属于运动类模块，如图3-3所示。积木中有两 个白色椭圆形框，分别是x坐标值和y坐标值，根据实际需要修改。 （3）起点设置。 单击小狗角色图标，拖曳“当 被点击”积木到该角色编程区，再拖曳“移 到xy”积木。按之前的设计，将积木中的参数修改为小狗角色的起点坐标值， 如图3-4所示。 按照同样的步骤，单击兔子角色图标，完成起点设置，兔子角色的起点 坐标是（–200，50），如图3-5所示。 图3-4 小狗角色的起点坐标 图3-5 兔子角色的起点坐标 起点设置完成，单击“运行”按钮，可以看到“小狗”和“兔子”几乎 同时来到起点位置，如图3-6所示。此时，它们的x坐标是相同的，y坐标 分别表示两条跑道的位置。 （4）终点设置。 一次赛跑，不仅有起点，还要设置终点。角色从左向右跑，可以设定角 色从x坐标的–200跑到坐标200，一共要跑400。 图3-3 “移到xy”积木 3 . 开始赛跑 与企鹅走路控制相似，使用“移动”积木、“下一个造型”积木和“等待” 积木来完成，因为到达终点后角色将停止移动，所以不再是无限次的循环执 行，需要使用有限的重复次数。 要跑400，假设一次移动1步，就要重复400次；每次移动10步，要重 复40次；每次移动20步，要重复20次。 （1）“重复执行*次”积木。 使用这块积木，可以重复执行其内部的程序，执行次数可设定，如图3-7 所示。积木内部的程序为单步执行的程序，如将次数设定为10，将执行10 次内部程序后，继续执行后续程序。 图3-6 角色在起点 图3-7 重复执行积木 选中小狗角色，完成程序编写。使用重复执行积木，单次动作的程序参 照之前的方法，依次搭建“移动”积木、“下一个造型”积木和“等待”积木。 让小狗角色每次走20步，重复执行20次，完成后如图3-8所示。 单击“运行”按钮，观察程序执行结果。可以看到小狗角色向前奔跑， 到达终点后停止。按照同样的方法编写兔子角色的程序，让兔子角色每次跑 10步，执行40次。程序如图3-9所示。 图3-8 “小狗”奔跑的程序 图3-9 “兔子”奔跑的程序 单击舞台左上方的“运行”按钮，观察运行结果。可以看到“小狗”和 “兔子”同时来到起跑位置，赛跑时，“小狗”一路遥遥领先，率先到达终点 停止奔跑。等到“兔子”也到达终点后，程序结束，自动停止运行。 反复多次运行程序，观察运行结果，体会为什么“小狗”跑得比“兔 子”快？ （2）修改参数。 程序中可以修改的参数有重复执行次数、移动步数和等待时间。通过参 数修改，可以改变程序运行结果！分别修改代码中的参数，观察运行结果， 体会参数对程序的影响。 参数和赛跑结果的统计如表3-1所示。注意：重复执行次数的数值和移 动步数的数值相乘后结果必须是400，才能保证赛跑路程一样。 修改参数之后，先猜一猜，谁能够获胜，再运行代码，观察运行结果是 否和猜测的一致。尽可能多地进行结果统计，发现参数变化和运行结果之间 的联系。 表3-1 赛跑结果统计 赛跑 次数 小 狗 兔 子 运行 结果 重复执行 次数 步数 下一个造型 等待时间 重复执行 次数 步数 下一个造型 等待时间 第一次 第二次 第三次 任务3.2 扩展阅读：赛跑 赛跑是古老的运动项目，起源于远古时代人类的狩猎行为。奥运会田径 类运动也有多种赛跑形式，诞生过许多赛跑健将，一次次地刷新了奥运纪录。 可以说，跑得更快、更远，是人类永远的追求！ 1 . 速度 速度（velocity）用来表示物体运动的快慢，在数值上等于物体运动的 路程（s）跟发生这段距离所用的时间（t）的比值，用公式表示为v=s/t，即 速度等于距离与时间的比值。在国际单位制中，速度的单位是米每秒。 在本章的角色移动指令中，小狗的移动步数设置为20，兔子的移动步 数设置为10，前者是后者的2倍。相同的路程，前者的奔跑速度也是后者 的2倍。 2 . 动物里面的“速度之最” （1）爬行类动物的速度冠军是美国的一种蜥蜴，它逃跑时的最大速度达 24千米/小时。 （2）飞得最快的昆虫是澳大利亚蜻蜓，它短距离的冲刺速度可达58千 米/小时。 （3）鸵鸟是世界上跑得最快的鸟之一，速度可达75千米/小时。 （4）长跑最快的动物是藏羚羊，它特别擅长奔跑，奔跑速度可达 70~110千米/小时，即使是临产的雌性藏羚羊，也会以很快的速度疾奔。它 还是高原严酷环境下奔跑最快的动物。 （5）陆地上短跑最快的动物是非洲的猎豹，它奔跑速度可达110千米/ 小时。 但长距离奔跑速度仅为60千米/小时左右。它们最快的速度只能维 持一分钟，接着便得花20分钟来喘息、恢复。 （6）长距离游速最快的鱼类是金枪鱼，游速达230千米/小时。 （7）游得最快的鱼类是旗鱼，游速达120千米/小时，比轮船正常航行 的速度要快三四倍。 3 . 高速有效跑步的技巧 （1）在有限的步频间隔，即在两步之间，减少触地，增加腾空的时间。 （2）前方抬腿送髋动作比较明显，后方腿离地时的角度也比较大，腾空 时就像优美的弓箭步，这些都需要柔韧性的支持。原地弓箭步，能有效锻炼 腿部、髋关节的灵活柔韧性，也能同时训练到大腿的力量。 （3）提高心肺能力。速度训练能够提高最大摄氧量，每次气喘吁吁地跑 完，身体都在逐步强化——呼吸会更深，频率更高，心跳脉搏输出血量增加， 也可以在极限条件下跑得更快。肌肉利用氧气的效率提高，如果氧气暂时不 够了，产生乳酸，那么身体排除乳酸的能力也会增加。速度训练还有助于提 高耐力。典型的速度训练有间歇跑、变速跑、冲坡等。 任务3.3 总结与评价 先分组进行总结，分别说出制作过程及体会，并写出书面总结。再互相 检查制作结果，集体给每一位同学打分。 1 . 任务完成大调查 完成项目后在表1-1所示的打分表中打√。 2 . 行为考核指标 行为考核指标，主要采用批评与自我批评、自育与互育相结合的方法。 采用自我考核和小组考核后班级评定的方法。班级每周进行一次民主生活会， 就行为指标进行评议，可在表1-2所示的评分表中进行自我评价。 3 . 集体讨论 怎样设置参数，才能让“兔子”跑得比“小狗”快？ 4 . 思考与练习 单击“运行”按钮，角色到达起点，随即开始赛跑，实际上的赛跑是在 起点等待，一声令下（单击“运行”按钮）开始赛跑。修改任务3.1中的程序， 实现角色先在起点等待，单击“运行”按钮时开始赛跑。 提示：将移到起点坐标的积木单独控制，使用“当角色被点击”积木， 让角色回到起点。