micro：bit与Scratch3.0结合案例

张宜婕

在炎热的夏天喝到一杯清凉而又有营养的混合果汁，确实是一件令人舒爽的事。今天，我们将以“制作夏日果汁”为主题，用micro：bit制作人机互动游戏。它以经典视频游戏“水果忍者”为原型设计，参与者挥动“水果刀”，就能切开屏幕中的水果，制作一杯清凉的果汁。

游戏介绍

这是一个结合了micro：bit与Scratch3.0技术实现的虚拟与现实交互游戏。挥动内置有micro：bit主控板的“水果刀”即可与屏幕上的画面内容实时互动。开始游戏后，画面左下方的食谱页面即是你要做的混合果汁的菜谱，画面中心的水果落到白色的瞄准区，挥动水果刀可将落入瞄准区的水果切开做成果汁。每成功切开1个水果，画面中杯子内的果汁也会同步增加，果汁装满后会根据切开的水果进行评分，若切开的水果均与食谱相同，便会回馈“好喝”;部分不同，回馈“一般般”;大多数不同，回馈“难喝”。

互动技术说明

案例通过micro：bit与Scratch3.0实现实体装置的实时互动。Scratch3.0的新功能自带micro：bit的输入扩展，可以很便捷地通过蓝牙连接Scratch3.0与micro：bit。

我们可以使用Scratch3.0中的“当被晃动”的事件模块，结合侦测物体碰撞的模块实现micro：bit与Scratch的互动。程序检测挥动水果刀时，水果是否与瞄准线接触，如果接触就切换切开水果的造型，就可以实现挥动水果刀切水果的触发事件。

编程结构说明

案例主要由3个场景组成：互动方式说明、主要互动内容和互动结果说明。3个场景彼此循环衔接，通过广播消息，触发角色在不同场景间切换功能与外观造型。

第1场景：互动方式说明

使用“说”“显示”“隐藏”模块说明互动的具体方式，并通过点击事件触发消息广播，进入“主要互动内容”。

第2场景：主要互动内容

主要互动内容的功能为：随机呈现食谱上的水果种类与数量，记录游戏的进行时间，通过随机的速度与位置让水果落下，判断当前水果是否被切开，计算切开水果的正确率。使用变量“V-题目水果数”记录随机出题的水果数量，

（1）使用变量“L-题目水果序号”、重复执行，克隆实现：在指定位置克隆水果角色。

（2）根据变量“V-题目水果数”的大小决定重复执行的次数，实现随机生成不同水果数量的劝能。

（3）使用变量“L-题目水果序号”计算出水果的坐标（x.y），（-200.-80）是左上角的水果坐标，从左上角开始，依序由左到右，从上到下生成对应数量的水果角色。35是水果x方向的间距，50是水果y方向的间距，通过图与表格可以观察到：x坐标变化酌量是35x（变量“L-题目水果的序号”/3的余数）;y坐标变化的量是50x（变量“L-题目水果的序号”/3向下取整）。食谱上的水果角色造型需随机产生但不重复，可先从列表中随机挑出1个水果造型，通过变量记录出现过的水果序号，再从列表中删除出现过的造型。

（1）使用列表“水果题目”记录当前的水果序号。

（2）使用变量“V-删除题目序号”记录出现过的题目。

（3）使用列表“水果题目”记录出现在食谱上的水果序号。

（4）记录完后将出现过的题目从列表“水果题目”中删除。

由于食谱的水果与落下齣水果使用相同的角色进行克隆，通过变量“F-水果角色的状态”判断克隆后的大小与造型。

当水果角色在食谱上显示完毕后，通过广播开始记录游戏时间。

（1）使用计时器归零模块计时。

（2）使用变量“V-时间”记录指定的游戏时长。

（3）使用变量“倒数计时”记录剩余的秒数。

当水果角色在食谱上显示完毕后，通过广播，切换水果角色的状态，并随机时间克隆落下的水果角色，使用局部变量“V-下落速度”记录每一个克隆角色的下落速度，局部变量搭配克隆使用。可以记录不同克隆体的数据信息，适合需要克隆体各自带有不同属性时使用。

（1）换成造型模块除了鼠标切换名字，也可以直接使用编号控制，因此可通过随机数切换不局造型。

（2）使用随机数设定变量“V-下落速度”。

（3）使用重复执行判断克隆体的y坐标，当克隆体下落到画面底部时，直接删除克隆体，避免生成过多不必要的新角色，增加Scrath的运行负担，

当冰果接触到瞄准区，同时挥动micro：bit时，需要通过切换造型表示水果被切开。

因为不是一个水果对应一个造型，通过变量与列表。动态对应水果跟果汁的造型，列表“造型节点”记录水果造型的颜色节点，使用如果模块判断，造型编号1-7对应红色果汁。造型编号8-14对应黄色果汁、造型编号15-16对应绿色果汁、造型编号17对应紫色果汁，列表“果汁造型”记录果汁造型的造型标号。

（1）使用碰到的侦测模块判断是否接触到瞄准区。

（2）使用变量“L-水果类型”与重复执行自动执行自制的積木内容。

执行的内容等同4个如果判断，为使程序更加弹性好修改。使用变量替代所有手动输入指定的数据，使用太小增加、虚像特效模块，实现水果被切开后的画面效果。

判断列表“可以切的水果”中是否有当前角色的造型编号，并使用变量“V-分数”记录结果，同时播放对应的音效。

第3场景：互动反馈机制

这个场景提供使用者得知最后的互动成果，在杯子角色中通过广播触发事件，当切到水果时，让杯子角色切换造型，呈现杯中果汁变多的效果。当果汁装满，即造型编号等于7的时候，广播结束游戏，根据变量“V-分数”判断最后切换的造型。

当模块多、功能复杂的时候，为了让程序更加灵活，提高管理效率，会使用大量的变数与列表对数据进行统一处理，因此变量的命名就格外重要，具有意义的命名有助于自己回忆变量的用途，我们习惯在变量前再加上1个英文字母作为功能的区分，如：

F：Flag.此变量作为记录状态使用;

L：Loop.此变量配合重复执行使用;

V：Variable.此变量作为记录各种数据使用。

总结思考

一个完整的互动案例设计需要包含互动方式指引、互动主要内容和反馈互动成果，同时可以让使用者反复循环操作。在这个案例中，我们可以看到这三者的作用。

互动方式指引的目的在于让使用者了解如何操作，好的指引可以提升使用者的互动体验，不会因过多的错误操作导致使用者产生太大的挫折感，比如各种APP更新后，都会先出现指引画面，告知功能与操作方式。在本案例中，游戏开始时我们向玩家明确角色说明互动方式，告知中间瞄准线的作用，以及食谱在互动中的意义。

互动的主要内容就是使用者体验的主体部分，切水果案例本质是游戏，需要注重游戏的可玩性，也就是如何呈现更好的游戏体验。例如，在案例中通过水果掉落的随机性、食谱的随机性增加游戏的可玩度。实现互动的方式有交互性和艺术性。交互性以清晰的设计交互方式让使用者可以充分、正确、容易理解游戏的世界与变化的原因，例如在案例中如果水果被切到，会变成果汁，同时配合对应的声音效果。艺术性则体现在游戏需要包含丰富的声光效果，使用符合游戏内容的艺术元素提升使用者的感受体验，例如案例中在不同环节播放不同的背景音乐，不同角色的互动状态也会搭配对应的音效。

体验完后给予反馈是相当重要的环节，这也是让使用者了解自己体验的具体内容是什么，好的反馈可以给予使用者更好的情感体验，例如在案例中通过喝果汁后的反应反馈切水果的正确性，这也是跳脱一般显示分数的反馈方式，结合情境所设计的反馈效果。