在现实生活中,有许多有规律可循的事物,它们会重复执行一些操作,例如:钟摆、不倒翁等,在程序设计中,有时也需要重复执行某些指令。我们把重复执行的操作称为循环。例如:将一根细绳的一端固定,另一端栓一个小球,使其自然下垂.然后推动小球,它就会不停地来回摆动。这种小球来回摆动的现象就是一种循环操作。
小伙伴们,接下来就一起使用图形化编程软件(以Scratch为例)来模拟实现这个效果。
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思路分析
画流程图是学习编程的过程中需要掌握的一个很重要的基本功。
流程图是程序开发人员之间进行交流的重要工具,所以要按照一定的规则来画流程图。流程图中常用的符号。(如图所示)
流程图是人们对解决问题的方法、思路或算法的一种描述。它利用图形化的符号框来代表各种不同性质的操作,并用流程线来连接这些操作。在程序编写之前,画流程图可以帮助我们理清思路
大家想象一下,小球摆动的过程是怎样的呢?小球会从左侧摆动到右侧,再从右侧摆动到左侧,这样不停地重复进行(以绳子被固定的一端为圆心,不断改变旋转角度)。
用流程图表示出角色左右摆动的实现过程。这样运动过程的每一步都非常清晰,当开始编写程序时,我们以这个流程图为参照添加指令即可。
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动手制作
1、添加素材
打开软件新建项目,用鼠标删除默认的角色小猫,并从舞台背景库中选择背景“light”,再上传角色“素材:单摆”,并将角色造型的中心点设置在细绳顶端。
素材下载.rar (内含单摆球.svg;单摆球.png)
2、对角色进行初始化设置
选择“运动”模块中的积木块,完成移动“单摆”到x坐标0、y坐标135,并使“单摆”悬挂于舞台中央;面向90°方向,使小球垂直向下;左转15°,使小球形成角度。选择“事件”模块中“当绿旗被点击”积木块,完成脚本后点击绿旗按钮执行脚本。
3、搭建小球摆动脚本
以小球自然垂下时为参照,在角色初始化时设置小球向左旋转(逆时针旋转)15°。之后,小球向右侧摆动,如果要摆到与左侧同等的高度,那么就需要向右旋转(顺时针旋转)30°。如果每次向右旋转1度的话,那么旋转指令就要执行30次。
在明确重复次数后,我们可以用30个相同的向右旋转1度的指令实现效果,也可以使用“控制”模块里带有次数控制的“重复执行_次”指令(使用这个指令时,只要修改重复的次数,在“重复执行”指令内部的指令会被执行30次,等同于30个相同的指令依次执行),这大大简化了程序。再选择“控制”模块里带有时间控制的“等待_秒”调整好时间参数,让小球从左侧摆动到右侧后稍作等待。
单击绿旗图标运行程序,小球已经摆动到了右侧。再使用同样的方法,让小球每次向左旋转1度,重复执行30次,这样小球就又回到了左侧同等高度的位置。可以把需要的脚本整段进行复制,并把不需要的"右转_度"积木块推回到模块区,重新选择需要的"左转_度"积木块,调整好参数即可。
4、实现小球连续摆动效果
在上一步中,小球已经可以完成一次往复摆动,如何让小球不停地摆动呢?根据流程图,只需不断重复执行上一步中的往复摆动,选择“控制”模块中的“重复执行”积木块就能完成连续摆动,这样小球连续摆动的效果实现了。
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拓展思考
我们使用Scratch模拟了单摆装置,而现实中由于受到空气阻力与地球引力的作用,小球摆动的幅度(往复摆动时旋转的角度)会慢慢变小,最后小球会停下来。想一想,那该如何来实现呢?
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关于流程图
动动脑,想一想
END
今天的创智之旅就结束啦
下期的空中大课堂 敬请期待
课程设计/视频制作:孙懿
推送制作:顾嘉源
审核:陈弘
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