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阶段 5 / UNIT 25 / 1 OF 6

小动物在想什么:有限状态机

小动物在等你还是跟着你,规则可以说清楚吗?

用有限状态机表达等待与跟随,区分规则程序和生成式AI。

建议180分钟 · 可拆3次60分钟

今天要做成什么

三种距离下等待/跟随可预测,能解释规则式角色行为。

先完成上一阶段作品。准备电脑、鼠标、Godot 4.6.1标准版与纸笔。没带电脑的伙伴可以先做预测和纸面设计,再轮换亲手操作。

下载起步工程下载参考完成工程

两个包保留同一套可读的学习脚手架,lesson.gd中的LEVEL控制已启用的能力。打开对应脚本、解释并修改本课函数,再启用新进度;只改等级数字不算完成。没有新功能的设计、试玩与导出课,用作品修改和记录体现进展。

解压到不同文件夹,导入project.godot,打开main.tscn运行。手机用于阅读课程,Godot工程需在电脑打开。每包README包含本课任务;优先继续自己的工程,起步包用于补课与恢复。

把想法变成可以验证的作品

1. 用角色扮演找条件

一位伙伴当小鹰,一位当动物。距离太远就等,进入可感知范围再跟,靠近后停。用地面标记代替猜测“差不多”。

2. 从明确状态开始

第五阶段使用新系统工程,保留第四阶段的移动、跳跃。systems.gd中PetState只有IDLE/FOLLOW;把lesson.gd的LEVEL从0改为1。

3. 读条件与动作

distance在1.4到8之间时跟随;move_toward按2.4*delta前进。先测近、中、远三种距离,解释状态条件与动作速度不是同一件事。

4. 观察当前限制

本课动物沿直线走,没有物理碰撞避障,可能穿过菜地。保留这个现象作为下一课问题;不能把直线追随称作已经会寻路。

5. 比较AI这个词

这里是人写的规则式行为,不调用大模型,也不联网。可以请AI解释条件,但游戏角色不因此拥有理解或情感。让孩子设计另一组距离条件并测试。

这一课读懂这一部分

位置:systems.gd:_physics_process。下面来自参考工程,依赖工程内已有节点与变量;不要把同名函数重复粘贴。先指出输入、条件与变化,再比较自己的版本。

func _physics_process(delta: float) -> void:
	var distance: float = $Pet.position.distance_to($Player.position)
	pet_state = PetState.FOLLOW if distance > 1.4 and distance < 8.0 else PetState.IDLE
	if LEVEL >= 1 and pet_state == PetState.FOLLOW:
		var destination: Vector3 = $Player.position
		destination.y = 0.5
		if LEVEL >= 2:
			repath -= delta
			if repath <= 0:
				route = find_route($Pet.position,$Player.position)
				repath = 0.4
				if route.size()>1:
					route.pop_front()
			if route.is_empty():
				return
			destination = world(route[0])
			if $Pet.position.distance_to(destination)<0.15:
				route.pop_front()
		$Pet.position = $Pet.position.move_toward(destination,2.4*delta)
	update_hud()

完成证据与可选挑战

基础:三种距离下等待/跟随可预测,能解释规则式角色行为。

挑战:加入短暂停留状态,先画箭头图再改程序。

留下:三行距离测试与状态图。

我原先预测____;我实际观察____;我只改变了____;再次验证的结果是____。

卡住时,从这里检查

动物永远不动

看是否在8单位外,先走近,再检查LEVEL。

动物贴身抖动

增大停止距离,避免每帧追到同一点。

让AI帮助理解,让英语来自经历

可以把本课问题“小动物在等你还是跟着你,规则可以说清楚吗?”交给AI,请它用例子解释或提出测试情况。给出实际节点名和错误原文,每次只采纳一项修改并运行验证。不要把整份工程、家庭信息或账号口令交给AI。

每个孩子贡献当天真正用过的三个英文词,例如 idle · follow · distance。先共同回忆一段真实经历,再借助AI写成短故事,大家核对、听读、表演或配图。另留15—20分钟,允许先用中文表达。

土星老师的备课提示

本课重点:用有限状态机表达等待与跟随,区分规则程序和生成式AI。以“三种距离下等待/跟随可预测,能解释规则式角色行为。”判断是否可以继续。7—15岁混龄约15人时,可结成2—3人伙伴组,大小伙伴轮换操作者与观察者,大孩子通过解释帮助伙伴成长;每个人都要留下自己的操作或判断证据。

先确认基础,再进入挑战。首次接触的孩子可以口述、画图和修改一个参数;熟练者解释规则、设计反例并协助调试。不以输入英文的速度分高低。若基础未完成,下次继续,不压缩休息赶进度。

分钟学习节奏
0—10观察作品、说预测
10—25土星老师拆解一个关键概念
25—50第一次动手与验证
50—60离屏休息,可在此结束第一次学习
60—80完成基础任务,轮换操作
80—90离屏休息
90—110边界测试与伙伴反馈
110—120保存进度与离屏休息
120—145第二次实验或整合
145—155离屏休息
155—175独立试玩与复测
175—180整理记录与下一步

课间走出创生空间即可进入凡朴农场。在约定的活动范围内,可以休息、自由探索草坪菜地,或由土星老师即兴组织观察与小游戏。英语回顾和农场活动另行安排,不挤占必要的动手时间。