30：猫抓老鼠（简易人工智能）

教案式少儿编程教程 【初级】 （第一版） 全部教程共四册：入门级、初级、中级、高级 入门级：108个案例 配套30课视频课程 配套30课教案 初 级：186个案例 配套30课视频课程 配套30课教案 中 级：60个案例 配套30课视频课程 配套30课教案 高 级：20个案例 配套10课视频课程 配套10课教案 【初级：第30课】猫抓老鼠（简易人工智能） 【本课说明】 本课设计一个自动化的猫抓老鼠的游戏，当猫咪听到老鼠的声音后，就抓住老鼠了。一方面，老鼠的声音音量在一个时间段随机产生一次，与老鼠距离猫咪的远近没有关系。另一方面，如果老鼠出现声音，声音与老鼠和猫咪的距离是有关系的，距离越远，声音越小。 【知识技能】 (1) 循环控制指令。 (2) 新建变量及其应用。 (3) 角色的移动、旋转、碰到边缘就反弹。 (4) 侦测指令。 (5) 随机数的产生及其应用。 (6) 条件判断指令。 (7) 广播与接收及其应用。 【课程引入】 猫首先是根据听觉来发现老鼠的，然后才是视觉和嗅觉。失去听觉的猫在抓老鼠时会碰到很大困难，但是它的捕猎本能是不会改变的，只要它看到老鼠，依然是会攻击的。本课我们假设猫咪是一只失明的猫，只能靠听觉来抓老鼠。 问题分析：（1）老鼠在舞台上按照一定速度连续地移动到一个随机位置。（2）老鼠随机发出声音，声音的初值设定为50。设定猫咪听到老鼠声音值大小，本课设定为20。（3）由于声音与距离成反比，所以，猫咪最终能听到老鼠的声音是：（老鼠的音量/老鼠与猫咪的距离）X100。（4）当猫咪听到老鼠声音后，去抓老鼠。如果抓到老鼠，老鼠又随机出现在舞台上。 【教学步骤】 （1） 打开Scratch离线系统，显示Scratch编程主界面。 （2） 选择主界面左下方“舞台1背景”，选择主界面中间“背景”，点击“新建背景”中空白背景“背景1”，在主界面右侧画板区域，鼠标移到画板工具栏第六个图标显示“用颜色填充”，点击该图标，在画板下方颜色区域，选择黑色，鼠标移到画板区域，左键单击，画板填充为黑色，即舞台背景是黑色的。 （3） 添加老鼠： （4） 选择主界面左下方“新建角色”，点击第三个图标“从本地文件中上传角色”，将预先准备好的“anna-1”上传。 （5） 选择主界面左下方“角色”，点击“anna-1”左上方小“i”，改名为“老鼠”，点击左侧蓝色箭头确定。 （6） 选择主界面中间“造型”，点击“新建造型”中第三个图标“从本地文件中上传造型”，将预先准备好的“anna-2”上传。 （7） 选择主界面中间“脚本”中的“事件”，将其中的“当...小绿旗..被点击”拖动到脚本空白区域。 （8） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“移到x:0 y:0”拖动到“当...小绿旗..被点击”的下面。 （9） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“移到x:0 y:0”参数x:0的里面，将其中的参数x:0修改为x:-220，将其中的参数y:0修改为x:220。 （10） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“移到x: 在-220到220间随机选一个数 y:0”参数y:0的里面，将其中的参数x:0修改为-150，将其中的参数“10”修改为150。 （11） 选择主界面中间“脚本”中的“声音”，将其中的“将音量设定为100”拖动到“移到x:在-220到220间随机选一个数 y:在-150到150间随机选一个数”的下面，将其中的参数“100”修改为50。 （12） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“将角色的大小设定为…”拖动到“将音量设定为50”的下面，将其中的参数设置为15。 （13） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“重复执行”拖动到“将角色的大小设定为15”的下面。 （14） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“将…设定为0”拖动到“重复执行”的里面，点击其中的倒三角选择“老鼠死亡”，并将其中的参数“0”修个为：否。 （15） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“显示”拖动到“将 老鼠死亡 设定为否”的下面。 （16） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“重复执行直到…”拖动到“显示”的下面。 （17） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…=…”拖动到“重复执行直到…”的后面。 （18） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“老鼠死亡”拖动到“…=…”等号的左边，在等号的右边输入参数：是。 （19） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“移动10步”拖动到“重复执行直到 老鼠死亡=是”的里面，将其中的参数“10步”修改为1步。 （20） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“等待1秒”的下面，将其中的参数“1秒”修改为0.01秒。 （21） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“下一个造型”拖动到“等待0.01秒”的下面。 （22） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“碰到边缘就反弹”拖动到“下一个造型”的下面。 （23） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“如果…那么”拖动到“碰到边缘就反弹”的下面。 （24） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…=…”拖动到“如果…那么”之间。 （25） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“…=…”等号的左边，将其中的参数“10”修改为“100”，在等号的右边输入参数：1。 （26） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“向右旋转15度”拖动到“如果 在1到100间随机选一个数=1 那么”的里面。 （27） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“向右旋转 15 度”参数15的里面，将其中的参数“10”修改为“360”。 （28） 添加老鼠说话： （29） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“如果…那么”拖动到“如果 在1到100间随机选一个数 =1 那么”的最下面。 （30） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…=…”拖动到“如果…那么”之间。 （31） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“…=…”等号的左边，将其中的参数“10”修改为“1000”，在等号的右边输入参数：1。 （32） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“等待1秒”拖动到“如果 在1到1000间随机选一个数 =1 那么”的里面。 （33） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数拖动到“等待1秒”参数“1秒”的里面，将其中的参数“10”修改为2。 （34） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“说 Hello! 2秒”拖动到“等待 在1到2间随机选一个数 秒”的下面，将其中的参数“Hello!”修改为“老鼠怕猫，这是传谣”。 （35） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“等待1秒”拖动到“说 老鼠怕猫，这是传谣 2秒”的下面。 （36） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“等待1秒”参数“1秒”的里面，将其中的参数“10”修改为2。。 （37） 添加老鼠声音： （38） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“如果…那么”拖动到“如果 在1到1000间随机选一个数 =1 那么”的最下面。 （39） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…=…”拖动到“如果…那么”之间。 （40） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“…=…”等号的左边，将其中的参数“10”修改为“100”，在等号的右边输入参数：1。 （41） 选择主界面中间“脚本”中的“声音”，将其中的“播放声音…”拖动到“如果 在1到100间随机选一个数 =1 那么”的里面。 （42） 选择主界面中间“声音”，点击“新建声音”中第一个图标显示“从声音库中选取声音”，在“分类”的“动物”栏中，找到“cricket”。 （43） 选择主界面中间“脚本”，在右侧主界面中找到“播放声音…”，点击其中的倒三角选择“cricket”。 （44） 选择主界面中间“脚本”中的“事件”，将其中的“广播…”拖动到“播放声音 cricket”的下面，点击其中的倒三角选择“新消息”，在“消息名称”中输入“老鼠吱吱声”，点击确定。 （45） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“隐藏”拖动到“重复执行直到 老鼠死亡= 是”的最下面。 （46） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“移到x:0 y:0”拖动到“隐藏”的下面。 （47） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“移到x:0 y:0”参数“x:0”的里面，将其中的参数“1”修改为“-220”，将其中的参数“10”修改为220。 （48） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10间随机选一个数”拖动到“移到x:在-220到220间随机选一个数 y：0”参数y:0的里面，将其中的参数“1”修改为-150，将其中的参数“10”修改为150。 （49） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“等待1秒”拖动到“移到x:在-220到220间随机选一个数 y:在-150到150间随机选一个数”的下面。 （50） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“在1到10随机选一个数”拖动到“等待1秒”参数1秒的里面，将其中的参数“10”修改为“4”。 （51） 下面是角色“猫”的脚本。 （52） 选择主界面左下方“角色”，点击“Sprite1”左上方小“i”，改名为“猫”，点击左侧蓝色箭头确定。 （53） 选择主界面中间“造型”，点击“造型1”，在主界面右侧画板中，给猫咪画上一副黑色眼睛。 （54） 选择主界面中间“造型”，点击“造型2”，在主界面右侧画板中，给猫咪画上一副黑色眼睛。 （55） 选择主界面中间“脚本”中的“事件”，将其中的“当...小绿旗..被点击”拖动到脚本空白区域。 （56） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“面向 90 方向”拖动到“当...小绿旗..被点击”的下面。 （57） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“将角色的大小设定为100”拖动到“面向 90 方向”的下面，将其中的参数“100”修改为50。 （58） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“说 Hello! 2秒”拖动到“将角色的大小设定为50”的下面，将其中的参数“Hello!”修改为“虽然我看不到，但我听觉很灵哦”，并将其中的参数“2秒”修改为4秒。 （59） 选择主界面中间“脚本”中的“事件”，将其中的“当接收到…”拖动到脚本空白区域，点击其中的倒三角，选择“老鼠吱吱声”。 （60） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，点击“新建变量”，在“变量名”中分别输入“听到老鼠音量”和“老鼠死亡”。 （61） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“将…设定为0”拖动到“当接收到 老鼠吱吱声”的下面，点击其中的倒三角选择“听到的老鼠音量”。 （62） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…*…”拖动到“将 听到的老鼠音量 设定为0”参数“0”的里面，将乘号的左边输入参数“100”。 （63） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…/…”拖动到“100 *…”乘号的右边。 （64） 选择主界面中间“脚本”中的“侦测”，将其中的“…of…”拖动到“…/…”除号的左边，点击其中第一个倒三角选择“音量”，点击其中第二个图标选择“老鼠”。 （65） 选择主界面中间“脚本”中的“侦测”，将其中的“到…的距离”拖动到“音量 of 老鼠 /…”除号的右边，点击其中的倒三角选择“老鼠”。 （66） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“如果…那么”拖动到“将 听到的老鼠音量 设定为 100* 音量 of 老鼠 /到 老鼠 的距离”。 （67） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…>…”拖动到“如果…那么”之间。 （68） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“听到的老鼠音量”拖动到“…>…”大于号的坐标，在大于号的右边输入参数“20”。 （69） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“面向…”拖动到“如果 听到的老鼠音量>20 那么”的里面，点击其中的倒三角选择“老鼠”。 （70） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“重复执行直到…”拖动到“面向 老鼠”的下面。 （71） 选择主界面中间“脚本”中的“数字和逻辑运算”，将其中的“…=…”拖动到“重复执行直到…”的后面。 （72） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“老鼠死亡”拖动到“…=…”等号的左边，在等号的右边输入参数：是。 （73） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“下一个造型”拖动到“重复执行直到 老鼠死亡 =是”的里面。 （74） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“移动10步”拖动到“下一个造型”的下面。 （75） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“如果…那么”拖动到“移到10步”的下面。 （76） 选择主界面中间“脚本”中的“侦测”，将其中的“碰到…？”拖动到“如果…那么”之间，点击其中的倒三角选择“老鼠”。 （77） 选择主界面中间“脚本”中的“数据”，将其中的“将…设定为0”拖动到“如果 碰到老鼠？那么”的里面，点击其中的倒三角选择“老鼠死亡”，并将参数“0”修改为：是。 （78） 选择主界面中间“脚本”中的“动作”，将其中的“碰到边缘就反弹”拖动到“如果 碰到老鼠 那么”的最下面。 （79） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“将 颜色 特效设定为0”拖动到“重复执行直到 老鼠死亡=是”的最下面，点击其中的倒三角选择“超广角镜头”，并将其中的参数“25”修改为20。 （80） 选择主界面中间“脚本”中的“声音”，将其中的“播放声音…”拖动到“将 超广角镜头 特效设定为20”的下面，点击其中的倒三角选择“Cat”。 （81） 选择主界面中间“脚本”中的“控制”，将其中的“等待1秒”拖动到“如果 听到的老鼠音量>20 那么”的最下面，将其中的参数“1秒”修改为“0.4秒”。 （82） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“将 颜色 特效设定为0”拖动到“等待0.4秒”的下面，点击其中的倒三角选择“超广角镜头”。 （83） 选择主界面中间“脚本”中的“外观”，将其中的“面向 90 方向”拖动到“将 超广角 特效设定为0”的下面。 （84） 至此，程序（脚本）编写完毕。我们点击主界面左上方的“小绿旗”，程序就开始执行了。 （85） 老鼠移到猫的范围内，老鼠就被逮住了。 【举一反三】 （1）小朋友，动动脑筋，如何让猫咪抓住老鼠的概率更大一些（即游戏中出现猫咪抓到老鼠的次数多一些）？试试吧！ （2）完善本课，让猫咪也动起来，猫咪在到处寻找老鼠，是不是更加符合实际啊！ 【本课脚本】 （1） 角色“猫” （2） 角色“老鼠” 同学们，再见 编程可以培养孩子以下重要能力： 一、逻辑推理--抽象思维能力。 二、数学计算--数据化思考能力。自己编程实现逻辑的过程非常锻炼智力。 三、问题解决--跨界思考能力。 四、创新思维--系统工程思维能力。思考与设计游戏规则。 五、联想判断--分析归纳能力。 六、耐心缜密--合作自信能力。 七、动手能力--动手实现程序逻辑以验证自己的思路。 八、美术与音乐修养--给游戏设计图片、背景音乐、各种音效。 九、在这里，孩子是导演！ 【友情提示】 尊敬的老师、亲爱的小朋友：你在使用本课程时，请打开Scratch离线系统，在主界面的左上方，找到标签“文件”，点击“文件”，在出来的下拉菜单中点击“打开”，此时让你选择要打开文件的“路径”，你可以选择本课附带的“XXX.sb”文件。 此时，本课所有的程序（脚本）和角色等都会出现在主界面上。老师可以讲课，学生可以编辑学习。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$