旋转旋涡-第16届蓝桥第3次STEMA测评Scratch真题第5题

[导读]：超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成，后续会不定期解读蓝桥真题，这是Scratch蓝桥真题解析第216讲。

第16届蓝桥第3次STEMA测评已于2024年12月22日落下帷幕，编程题一共有5题（初级组只有前4道编程题），分别如下：

• 变小的热气球

• 旅游

• 逃出城堡

• 小星星

• 旋转旋涡

旋转旋涡，本题是2024年12月22日举行的蓝桥STEMA测评Scratch编程中级组编程第5题。题目要求编程创作旋转旋涡作品，旋涡持续逆时针旋转，然后使用画笔绘制两个空心圆和9个实心圆，按下左键，实心圆逆时针持续转动，按下右键，实心圆顺时针持续转动。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现：

旋转旋涡。

具体要求：

1). 点击绿旗，角色、背景如图所示；

2). 1 秒后，漩涡角色开始逆时针持续旋转；

3). 以漩涡角色的中心为圆心，绘制一个半径为 60 的蓝色圆（能看到绘制的过程），

如图所示；

4). 1 秒后，以漩涡角色的中心为圆心，瞬间绘制一个半径为 110 的红色圆，如图所

示；

5). 1 秒后，瞬间绘制 9 个颜色各不相同的实心圆，它们均匀分布在蓝色圆与红色圆

之间，如图所示；

注意：9 个实心圆不能触碰到蓝色圆与红色圆。

6). 如果按下键盘←按键，9 个实心圆开始逆时针持续转动；

7). 如果按下键盘→按键，9 个实心圆开始顺时针持续转动；

8). 重复执行“具体要求”6）、7）。

二.思路分析

本题只有1个旋涡角色，如图所示：

本题考查的知识点包括画笔、运动编程、按键处理、事件广播机制、变量和自制积木等。

本题和第1次STEMA测评的第5题《旋转的图形-第16届蓝桥第1次STEMA测评Scratch真题第5题》非常类似，重点都是画笔编程。

旋涡角色的功能比较简单，这里就不再讨论了，我们重点来分析圆形绘制及旋转的相关功能和效果。

1. 绘制空心圆

在Scratch编程中，空心圆的绘制一般有如下两种方式：

• 边线法；

• 中心法；

通常来说，我们可以将圆形看成是正360边形，边线法的核心思想是选定一个起点，移动一定的距离，然后旋转1度，重复360次，代码如下：

中心法的核心思想是确定一个圆心，离开圆心一定的距离（半径），绘制一个点，然后回到圆心，旋转1度，再移动半径的距离，绘制下一个点，重复执行360次，代码如下：

两种方法本身没有优劣之分，选择哪种方案要看具体的场景和需求，通常来说，对于有确定中心的图形来说，选择后者更为简单。

本作品要绘制两个不同颜色和大小的空心圆，为了重复利用代码，可以定义一个自制积木，用于绘制指定半径的空心圆。

2.绘制实心圆

实心圆则比较简单，在Scratch编程中，实心圆本质上就是一个点，只需要根据要求设置好画笔的大小即可。

3.旋转图形

关于图形的旋转，在之前的教程中已经介绍过很多次了，其本质就是先擦除再重新绘制，然后重复这个过程，只是每一次绘制的方向发生了变化。

这里的实心圆有左转也有右转，按下←键，实心圆逆时针旋转（左转），按下→键，实心圆顺时针旋转（右转），怎么控制呢？

其实很简单，运用变量思维，定义一个速度变量，默认值为0，按下←键时，将其设置为负数（比如-2），按下→键时，设置为正数（比如2），在主代码中，只需要旋转速度变量即可。

由于绘制图形的代码不能直接在旋涡角色中进行，因此我们需要添加一个画笔角色，一般建议选择画笔，如下：

思路有了，接下来，我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分4步编写程序：

• 旋涡角色的旋转

• 绘制空心圆

• 绘制实心圆

• 圆形的旋转

1. 漩涡角色的旋转

在旋涡角色中编写代码如下：

代码非常简单，说明2点：

1). 一定要养成初始化的好习惯，设置角色的位置；

2). 左转的度数可以自行设定，题目没有具体的要求，不要太快，也不要太慢；

2. 绘制空心圆

根据前面的思路分析，我们采取中心法，切换到画笔角色，定义自制积木如下：

代码不多，说明3点：

1). 这里的画笔粗细设置为2，是根据题目的效果图进行调整得到的，之所以放到自制积木中，是因为后续绘制实心圆还需要改变画笔的粗细；

2). 打点包括落笔和抬笔两个动作，落笔之后立刻抬笔，不要漏了抬笔；

3). 题目要求看到绘制的过程，因此自制积木不能勾选“运行时不刷新屏幕”选项，一定要细心了；

3. 绘制实心圆

接下来，定义绘制9个实心圆的自制积木，代码如下：

代码相对要多一些，强调5点：

1). 要确保每一次绘制的都一样，因此在绘制之前先设置好颜色；

2). 画笔的粗细，也就是实心圆的大小，是根据题目给出的效果进行调整得到的，题目并没有具体的大小，通常需要多尝试几次；

3). 这里要绘制9个实心圆，因此要重复9次，旋转40度，9 * 40 = 360，这就是经典的“360万能公式”模型的应用；

4). 在绘制9个实心圆的时候，采取的也是中心法，从中心点出发，移动到85步的位置，绘制一个实心圆后回到中心，右转40度后，再重复这个过程；

5). 题目要求瞬间绘制，因此在定义自制积木时要勾选“运行时不刷新屏幕”选项；

在画笔角色中，编写代码如下：

点击绿旗，执行代码，效果如下：

4. 圆形的旋转

根据前面的思路分析，旋转的核心是先擦除再重新绘制，这里需要注意一个细节，即所有图形的绘制要在瞬间完成。

前面我们在绘制空心圆时，是慢慢绘制的，可以看到绘制过程的，因此需要重新定义一个自制积木，用于瞬间绘制两个空心圆，代码如下：

代码非常简单，定义“快速绘制空心圆”自制积木的时候，一定要勾选“运行时不刷新屏幕”选项。

接下来，在绿旗代码的末尾继续编写如下代码：

这就是图形旋转的核心代码，每次先擦除所有图形，再快速绘制两个空心圆和9个实心圆，默认情况下，速度为0，因此图形是静止的。

在循环之前，发送了一个“按键”广播，用于处理按键的，在画笔角色中，继续编写代码如下：

代码不难，强调两个细节：

1). 之所以使用广播而不是直接使用“当按下xx键”指令，是确保在图形绘制好之后按键才有效，而不是任何时候按键都能改变速度的值；

2). 每次按键时增加了一个“按键不成立”组合指令，是通常的做法，当然在这个作品中不加也是可以的，不影响效果；

至此，整个作品就创作好了。

四.总结与思考

本题是中级组编程部分第5题，分数为80分，积木块数量66个左右，涉及到的知识点主要包括：

• 运动编程；

• 画笔编程；

• 按键处理；

• 事件广播机制；

• 自制积木；

这是本次stema测评的第5题，也是中级组最后一题，初级组没有此题，难度不小，创作时间约30分钟左右。

本题的重点有两个，一是使用中心法绘制空心圆和实心圆，二是让图形旋转起来，请熟练掌握如下几个模型：

• 中心法绘制；

• 360万能公式；

• 先擦除再绘制；

• 自制积木不刷新；

• 变量思维；

实际上，最近3次的STEMA测评最后一题都是画笔题目，都是基于这几个模型的，你可以将这几道题目放在一起来学习：

• 《旋转的图形-第16届蓝桥第1次STEMA测评Scratch真题第5题》

• 《行走的图形-第16届蓝桥第2次STEMA测评Scratch真题第5题》

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