用Wolfram语言提高孩子们的英语词汇量

引言

2018年5月至6月，我曾到印度新德里参加一个非政府组织的社区志愿者服务, 负责向12个贫困儿童教授基本英语词汇。

第一个星期我们遵循的是标准的白板教学方式，我发现孩子们不到一个小时就厌倦了, 而我们两个小时的课程主要涉及讨论对话中常用单词的含义和用法。这种教学方法未能激发孩子们的兴趣，从进展状况也反映了出来。

寓教于乐，在游戏中学习是一种更令人激动的学习方式—在游戏中获胜的渴望能激励玩家的求知欲；例如, 我喜欢玩Scrabble（拼字游戏），这个游戏可以提高我的词汇量。因此, 我也想用类似的游戏来教孩子们。然而, 由于这里的大多数孩子都是 13岁,词汇量差，Scrabble这样的游戏不太适合他们。

这些贫困儿童平时生活中没有机会使用任何种类的电脑。如果用我的笔记本电脑为这些孩子设计一款电脑游戏, 他们不仅会被游戏迷住, 而且还会亲自感受从未体验过的科技的魅力!

Mathematica 为实现我的想法提供了理想的平台：无论是界面的构建还是游戏结果的宣布都可以通过强大的函数功能轻松实现。我甚至可以对每一轮游戏施加时间限制；设计一个 "时钟"来动态显示剩余的时间, 甚至通过发出越来越强的声音，以表明时间即将结束。

游戏设计

我用Mathematica设计了两款游戏--一个是非常流行的猜单词游戏 HANGMAN的变种，另一个游戏我称之为“三字惊悚片”。

猜单词游戏（Hangman）

在我设计的这款猜单词游戏中，学生们分为两组，根据单词的含义和长度进行猜词。和传统的Hangman游戏相同，这个单词必须在7次（单词Hangman的长度）内被猜中。不同的是，我给游戏施加了90秒的时间限制 (时长可以在程序中进行调整)；如果猜错了，与传统的一笔笔画吊颈公仔不同, ‘H-A-N-G-M-A-N’的各个字母连续出现。两队交替比赛。该界面主要基于按钮和 "选项卡视图", 所有图形和表格都显示在特定选项卡中。

游戏的运行过程如下：

游戏的控制方必须按下“Generate”按钮，该按钮将在标题为“GameTab”的选项卡中生成之前未猜到的单词的含义和所需字母数的空白。游戏有警告功能，例如从绿色到红色动态地改变颜色、并且随着时间即将结束而音量逐渐增大的时钟，也显示在相同的标签中，并且必须通过按下其上方的播放按钮来手动启动。如果一方猜对，或者在90秒内尝试7次后没有猜对，则该轮游戏结束。然后，控制方通过“UpdatePoints”为团队中参与猜词的每个玩家输入适当数量的标记：滑块用于定义给与的标记数，下拉（弹出）菜单用于定义玩家名字。每个玩家的标记在“统计”选项卡中动态更新，可以在任何阶段查看。每一轮都继续这个过程，并且当所有单词都被使用过后打印一条消息。然后控制器可以通过按下“完成游戏”按钮来完成游戏，这将自动生成结果，现在可以在“结果”选项卡中查看获胜团队的名称。在完成游戏时，也可以在“最佳玩家”选项卡中查看最佳玩家的名字。

必须给出下列输入：

• 两队中每个游戏者的名字（在名单'playerInA'和'playersInB'中）。
• 两队的名称（在代码中注释，特别是'teamNames'列表的第一个和第三个索引中样式函数的第一个参数）。
• 在“单词”列表中待猜测的单词。单词数量应大于或等于学生总数。
• “含义”列表中相应单词的含义
• 通过更改“timeLimit”变量改变时间限制（以秒为单位）。

三字惊悚片

这个游戏要求一个随机玩家（名字在输入中定义）用以特定字母开头的任意三个单词造三个不同的句子。该程序仅随机生成玩家名称和字母; 玩家必须想出单词，用它们造句并大声说出来。特定玩家的名字和字母不能在同一轮游戏中生成两次（也就是说让所有玩家都有机会参与游戏，从而确保每个孩子的参与）。也可以施加时间限制/尝试次数限制，但我觉得这种限制会影响孩子们造句的质量，因为他们会更专注于速度。

该游戏过程与猜单词游戏大致相同；区别是没有时钟，生成玩家名字和字母，而不是一个单词的含义和空白。此外，没有包含用于更新积分的弹出菜单，因为一次只能有一个玩家。按钮是相同的，除了“游戏选项卡”（在这个游戏里是“Play”选项卡）之外的所有选项卡都是相同的。

所需的唯一输入是团队名称和队员名称，并且以与猜单词游戏相同的方式进行定义。

请点击“阅读原文”上Wolfram社区下载该Mathematica 笔记本。

下面是游戏的一些截屏：

游戏改进

就游戏而言，我觉得还可以做出以下改进：

• 作为游戏的控制方，我认为在选项卡之间不断切换有点不方便。像EventHandler这样的函数可以用来结合键盘快捷键，或者可以采用Mathematica的许多替代视图之一。
• 可以优化程序以包含适用于更多成员的功能。
• Column函数的使用使我不得不使用'Spacer'的许多实例。应该设计一种更好的方法。
• 最后，我觉得还可以通过在许多部分中使用其他函数（例如纯函数）来缩短代码。

结束语

这些游戏在孩子们中大受欢迎！从第二周开始启用这种教学方式开始，孩子们盼着上课，最初看起来冗长的两个小时现在让他们意犹未尽！

孩子们的学习热情被激发了，他们渴望以这种前所未有的方式提高自己的词汇量！

我必须承认这样的反响让我始料未及，它对孩子们的巨大帮助是我从未梦想过的！

这里是孩子们玩游戏的一些照片：

Wolfram Mathematica在其中发挥了重要作用。 动态图形，对正确或错误答案的实时反馈，语音功能，视觉上吸引人的标签视图……等等功能特色使得该软件在设计此类游戏时脱颖而出。

教育类游戏可以在学习过程中发挥巨大作用，即使对于社会贫困阶层，Wolfram Mathematica也可以为此做出巨大贡献！