MakeCode 平台简介

Microsoft MakeCode 是一个免费开源的在线编程学习平台，旨在为初学者提供引人入胜的计算机科学学习体验，并为实际编程打下基础。通过 MakeCode，任何人都可以构建游戏、为电子设备编程，甚至编写《我的世界》的游戏脚本。MakeCode 基于微软开源的 编程体验工具包（PXT），采用 TypeScript 的子集作为底层语言，同时提供了图形化的积木编程界面和文本编程界面两种模式。这种架构降低了编程入门门槛，使编码学习变得生动有趣。

MakeCode 支持多种硬件和软件平台，涵盖从物联网微控制器到游戏开发的广泛领域。例如，它支持 micro:bit 微型电脑板、Adafruit Circuit Playground Express 开发板、MakeCode Arcade 街机游戏平台、Minecraft: Education Edition 教育版等。不同产品共享同一套MakeCode框架，但针对各自场景定制了功能库和界面，让用户可以在各领域体验编程的乐趣。对于教育者而言，MakeCode 提供了丰富的教程、示例项目和社区支持资源，使其不仅是一个代码编辑器，更是一个充满活力的学习社区。无论是在课堂上引入编程教学，还是学生课后自主探索，MakeCode 都提供了所需的一切支持。

在教育意义上，微软强调 MakeCode 的使命是“赋能下一代科技创造者”。它通过有趣的项目、即时的结果反馈，结合积木和文本两种编辑器，满足不同。简而言之，MakeCode 平台以直观易用的界面和丰富的功能特点，为初学者架起了一座进入编程世界的桥梁，让编程像搭积木一样简单有趣。

Minecraft: Education与 MakeCode 的整合方式

《我的世界：教育版》（Minecraft: Education Edition，下文简称 M:EE）将 MakeCode 编程功能无缝集成到了游戏当中。玩家只需在游戏中按下 “C”键（平板触屏设备则点击顶部中间的 Agent 图标），即可调出 Code Builder 编码工具。Code Builder 是游戏内置的编程界面，它提供了 Microsoft MakeCode 等编程平台选项供用户选择。在选择 MakeCode 后，屏幕将分出一块区域显示 MakeCode 编辑器（默认情况下为积木式界面），玩家可以在其中编写代码并与游戏进行交互。

最初的 M:EE 需要借助独立的 “Code Connection” 应用将游戏与编程编辑器连接，但在最新版本中 Code Builder 功能已直接内置于游戏，无需额外安装或连接。当 Code Builder 打开后，游戏会暂停在后台运行，等待代码指令。用户可以创建新的 MakeCode 项目，编写脚本，然后点击运行。运行方式通常有两种：其一，使用 事件触发（如聊天命令）来执行代码；其二，使用 MakeCode 编辑器中的“播放”按钮直接启动包含 “on start” 等事件的代码逻辑。

在 M:EE 中，聊天命令是触发代码的主要方式。MakeCode 提供了一个事件块 ||player:on chat command||（或“当玩家在聊天中输入指令…”事件），玩家在游戏聊天框中输入匹配的命令文字时，对应的代码就会执行。例如，如果编写了“当聊天中输入build时执行建造代码”，学生即可在游戏中输入 /chat build（或按 T 键打开聊天输入build），立刻看到代码在游戏内生成建筑物。

除了聊天命令，Code Builder 还能访问游戏的其他接口。例如，M:EE 特有的 Agent 机器人就是通过 Code Builder 召唤和控制的：玩家可通过输入指令 /summon agent 在身边生成一个可编程的 Agent。随后，MakeCode 中的 Agent 类积木即可用于移动该机器人、放置方块、采集资源等。玩家也可以通过游戏内提供的 Agent 生蛋 (Spawn Egg) 来快速生成或传送 Agent。总之，Minecraft 教育版与 MakeCode 的结合实现了游戏与编程的双向互动：一方面，代码可以创造和改变游戏世界；另一方面，游戏世界的行为（如聊天输入等）可以触发代码执行。这种整合让学生能够一边玩游戏，一边学习编程，将抽象的编程概念与熟悉的游戏环境相关联，极大提升了学习兴趣和沉浸感。

MakeCode for Minecraft 的编程逻辑和语法体系

在 MakeCode for Minecraft 中，编程可采用多种语言方式：包括直观的积木式拖拽编程，以及文本形式的 JavaScript/TypeScript 和 Python 脚本。初学者通常从彩色积木块开始，通过拖放积木搭建程序逻辑；当具备一定基础后，可以随时切换到功能完整的文本编辑器编写 JavaScript 或 Python 代码。MakeCode 编辑器支持积木与代码的双向转换——积木代码实时生成对应的文本代码，反之亦然。这种设计允许学生在熟悉的图形化界面和专业的文本代码之间自由切换，有助于逐步过渡到纯代码编程makecode.com。

事件驱动模型是 Minecraft 编程逻辑的核心。MakeCode 程序由一个个事件处理器组成：积木分类中，带有“on …”前缀的块（例如“当聊天命令...”、“当玩家死亡”、“当方块被破坏”等）都是事件触发器，只有当相应事件发生时，其内部包含的代码才会执行。例如，上述聊天命令事件会在玩家输入特定文字时触发；又如“||player:on item used|| 当玩家使用特定物品”事件可用于响应玩家手持物品的交互动作。每个事件块内部可以容纳任意序列的指令积木，实现对该事件的响应逻辑。此外，还有一个特殊的 ||loops:on start||（当启动时）事件块，它会在程序开始运行时自动执行一次，用于放置需要初始化的代码。通过这种事件机制，学生可以编写出基于事件驱动的互动程序，让代码对游戏中的动作做出反应。

在具体语法和指令方面，MakeCode for Minecraft 提供了丰富的积木命令库，可分为几大类别：

  • 玩家与世界控制：提供对玩家和游戏环境的控制命令。例如，有控制玩家行为的积木（如玩家移动、玩家聊天player.say()等），也有控制世界天气时间的命令（如设置天气gameplay.setWeather(...)、切换白天黑夜gameplay.setTime(...)等），甚至改变游戏规则和模式的命令。这些接口允许学生通过代码改变游戏环境，例如一键放晴或下雨、切换生存/创造模式等。

  • Agent 机器人：Agent 积木让学生可以命令虚拟机器人执行任务。Agent 相当于玩家的助手，可以被编程来代替玩家完成许多工作。MakeCode 提供了丰富的 Agent 类指令，例如移动方向（前进/后退/转向）、放置和破坏方块agent.place()、检测前方是否有方块agent.detect()、拾取和放下物品agent.drop()等。使用 Agent，学生能练习过程式编程：先编写一系列指令让机器人按步骤执行，再通过聊天命令或其他事件触发这些指令。Agent 的存在使很多任务（如自动建筑、自动挖矿）变得简单，并培养了学生的分解思维（将复杂任务拆解给机器人逐步完成）。

  • Builder 建造工具：除了 Agent，MakeCode 还提供了一个“无形的建造者 (Builder)”概念，用于更高效地构建复杂结构。Builder 可以看作一个隐形的施工游标，能根据设定路径批量放置方块。通过 Builder 移动builder.move()、转向builder.turn()、放置方块builder.place()等指令，可以绘制出直线、墙壁甚至填充区域形成立体结构一次性铺设大量方块的场景，如建造一堵长墙或填充一个立方体空间。在教学中，使用 Builder 有助于学生理解循环和坐标**的概念：他们需要计算位置偏移并利用循环重复放置，从而搭建出大型结构。

  • 方块与环境：这类积木用于操作游戏中的方块、物品和生物。如检测或更改某个坐标处的方块类型blocks.place()，生成（召唤）特定类型的生物mobs.spawn()，或获得玩家当前位置positions等。通过这些命令，学生可以用代码“操纵”世界，例如在指定地点放置钻石块，批量种植树苗，或生成动物群。很多趣味案例（如“下雨生成鸡”或者“踩地生成鲜花”）都属于这一范畴的应用。

  • 程序控制：这些是基础的编程结构积木，包括变量、数学运算、逻辑判断、循环、函数等。MakeCode 提供了完整的编程构造：学生可以创建变量来存储数据（数值、字符串、布尔值、位置等），使用赋值积木设定或改变变量值；利用算术和随机数积木进行计算；使用 if/else 积木实现条件分支执行逻辑；使用 for 或 while 循环积木实现重复执行；还可以定义自定义函数来封装一段功能逻辑，便于重复调用和模块化程序结构。值得一提的是，这些积木背后就是真实编程语言的结构，例如 if/else 对应 JavaScript/Python 中的条件语句，循环积木对应 for/while 语句等。学生通过积木直观地搭建这些结构的过程，其实也就是在学习标准的程序控制流程。

  • 扩展和高级功能：MakeCode 平台允许引入扩展（Extensions）来增加额外的功能积木库。一些由社区或微软提供的扩展可以用于 Minecraft 教育版，例如强化版的建造工具、像素画生成器等。不过在课堂入门阶段通常无需涉及扩展，教师可以根据教学需要酌情引入，以拓展学生的创造空间。

总体而言，MakeCode for Minecraft 拥有完整的编程语法体系，既涵盖了从变量、数组到函数的经典编程概念，也针对 Minecraft 环境提供了特定的 API 接口。学生一方面学习语言本身的逻辑和结构，另一方面通过控制游戏世界获得了直观的反馈和成就感。这种将计算思维与游戏场景相结合的方式，使编程不再抽象枯燥，而是变成可以“所见即所得”的创造过程。很多学生在编写几行代码后看到游戏里发生了相应变化时，会体验到强烈的掌控感和乐趣，从而更积极地投入编程学习。

系统特点与优势

1. 可视化编程，低门槛高上限： MakeCode 最大的特点是采用 可视化积木编程 界面。这种界面对初学者极其友好：不需要记忆繁杂的语法，拖拽积木块即可搭建程序逻辑。彩色积木清晰地展示了程序的结构和流程，降低了理解难度。同时，MakeCode 又提供了向 JavaScript/Python 文本模式升级的途径，并内置代码片段提示、实时错误检查等辅助工具。这意味着平台对不同水平的学习者都很适用：初学者可以从零起步，循序渐进；有经验的学生则能直接编写代码或在遇到瓶颈时切换到代码模式进行更复杂的操作。积木与文本的无缝切换确保了学习曲线平滑上升，使 MakeCode 成为一个“低门槛，高上限”的编程教学平台。

2. 即时反馈与交互式体验： 无论是在模拟器环境还是 Minecraft 游戏中，MakeCode 的代码执行都能即时看到效果。对于硬件目标（如 micro:bit），编辑器提供了交互式模拟器，学生不用真实设备也能运行程序并立即获得反馈；而在 Minecraft 教育版中，游戏本身就是最好的“模拟环境”，代码的运行结果会实时反映在游戏世界中。比如学生让 Agent 机器人建一座桥，点击运行后几秒内就能在游戏里看到桥梁出现。这种即时的正向反馈使得调试和改错变得容易：学生可以马上观察程序行为是否符合预期，若不对劲立即停下来调整代码再试。MakeCode 还提供了诸如“慢速模式 (Slo-Mo)”等调试功能，允许减慢代码执行速度并高亮当前运行的积木。这些工具帮助学生一步步跟踪程序流程，找出逻辑错误所在。即时反馈和交互体验不仅提高了学习效率，更强化了学习者的信心——他们可以不断尝试、不断看到成果，从而愿意投入更多精力来挑战更复杂的编程任务。

3. 跨平台、免安装的便利性： MakeCode 完全基于浏览器运行，无需安装任何软件插件，在联网状态下打开网页即可开始编程。它兼容 Windows、Mac、Chromebook、平板等多种终端设备，并支持脱机保存和加载项目。对于 Minecraft 教育版用户，即使是在 iPad 等移动设备上也能通过触屏界面使用 Code Builder 编码。这种跨平台的特性极大地方便了课堂部署和推广：老师不必为每台电脑逐一安装开发环境，只要有浏览器就能教学；学生在家里也可以方便地继续练习。此外，MakeCode 平台本身是免费的，对于预算有限的学校和学生来说没有经济障碍。零成本、零门槛、跨平台的优势使 MakeCode 成为各类教育机构实施编程教育的理想选择。

4. 支持教师教学与评价： MakeCode 平台不仅对学生友好，对教师也提供了多方面支持。首先，微软和 Minecraft 官方提供了大量 课程指南、教学模板和示例代码，教师即使没有深厚的编程背景也能按照指引开展教学。例如，Minecraft 教育版官网上线了完整的计算机科学课程进阶（涵盖数十小时内容）供老师参考使用。其次，MakeCode 的分享功能方便师生交流和评价。学生可以将自己编写的项目生成一个分享链接，发送给老师或同学打开即能运行或查看源码。对于教师来说，这提供了一种简便的作业批改和成果展示方式：只需点击学生的分享链接，就能直观查看积木程序结构或运行效果，而不必安装额外软件。再次，积木代码易读性强，便于教师快速理解学生的编程思路，及时给予反馈。相比纯文本代码，积木程序更不易出现语法错误，教师可以将精力放在逻辑指导上。最后，MakeCode 平台融入了课程标准和数据跟踪机制，比如针对美国 CSTA 标准设计的课程内容，以及与 Microsoft Teams 等教学平台的集成（通过插件可将编程任务纳入课堂管理）。这些特性帮助教师进行过程性评价和终结性评价——既可以观察学生在平台上的学习进度和模块解锁情况，也可以通过项目成果来评估学生对编程概念的掌握程度。

5. 丰富的创作和拓展空间： 借助 MakeCode，学生不仅能完成预设的练习，还可以发挥想象力进行开放式创作。以 Minecraft 为例，除了常规任务，学生可以尝试自己设想并实现各种小游戏、像素画、红石机器等创意项目。MakeCode 提供的扩展机制和强大社区也确保了平台的生命力：开发者和爱好者可以编写自定义扩展添加新积木，让平台支持更多元的功能。例如，社区中就有开发者为 Minecraft MakeCode 制作了类似“小城堡生成器”这样的扩展，一键搭建复杂结构。这种开放性意味着教学不局限于官方提供的资源，教师和学生可以一起探索更广阔的编程天地。对有兴趣的学生来说，MakeCode 甚至本身就是一个开源项目（PXT），高年级学生可以研究其原理或者尝试为社区做贡献，进一步激发了学习热情和成就感。

综上，Microsoft MakeCode 平台在 Minecraft 教育版中的应用，兼具了易用性与专业性。它让编程初学者以可视化的形式轻松上手，并通过即时交互增强学习效果；同时又为深入学习和教学管理提供了完善支持。这些特点和优势使其成为推动中小学编程教育、培养学生 STEM 素养的有力工具。

教学应用：将 MakeCode 融入课堂

将 MakeCode 与 Minecraft 相结合的编程工具用于教学，拥有广泛的应用场景和显著的教学价值：

1. 培养计算思维与问题解决能力： 在游戏中编程要求学生像解决谜题一样思考：如何用有限的指令让机器人建好一栋房子？如何用循环和判断实现一个自动化农场？这样的练习过程正是计算思维的训练。学生需要将大任务分解成小步骤（如先搭墙再盖屋顶）、寻找模式并利用循环避免重复劳动、通过抽象使用函数来重用代码，并进行算法思考规划执行顺序。在实践中调试代码的过程教会学生如何分析问题、定位错误并改进方案。Minecraft 提供了真实情境（如建造、种植、采矿）供学生应用编程去解决虚拟世界的问题，从而把抽象的算法转化为具体的成果。这种跨学科的问题解决实践不仅提高了编程技能，更培养了学生面向真实世界挑战的思维方式。

2. 激发 STEM 学习兴趣，实现跨学科融合： Minecraft 本身是一个开放的创意平台，结合 MakeCode 编程后，教师可以设计许多跨学科的项目。例如，在科学课程中，让学生编写代码模拟生态系统：定时生成动物、控制天气变化，从而观察不同条件下生态的演变；在数学课上，学生可以用代码绘制几何图形、计算面积体积（如让 Agent 按公式建造一个圆球或金字塔），将抽象的数学概念形象化；在工程与技术方面，学生可以编程制作红石电路、自动化机器，实现工程设计的思想。通过这些项目，学生在实践 STEM 知识的同时学习编程，将编程作为工具服务于学科探究。例如，有教学案例让学生用积木代码营救一只被困的北极熊，学生需要综合运用地理和生物知识设计方案；另一个案例中学生编写 Python 脚本在农场自动播种胡萝卜，从中理解农业科学和自动化原理。这些跨学科应用让编码不再孤立，而是与真实世界的问题情境相关联，激发了学生更高的学习兴趣和投入度。

3. 提升创造力和合作交流能力： 编程不仅是技术训练，更是创造性表达的手段。在 Minecraft 中编程，学生可以创造出超出手工建造极限的复杂作品，如巨型像素画、随机迷宫、自动化游乐设施等。通过代码来“造物”，鼓励了学生大胆想象和尝试，实现想法的过程中培养了创新思维。此外，Minecraft 教育版支持多人联机，这为合作学习创造了条件。学生可以两人一组或团队协作：例如，一个学生负责编写生成地形的代码，另一个学生编写生成建筑的代码，然后将两部分结合形成一个完整的“智能城市”项目。合作过程中，他们需要沟通想法、划分任务、调试接口，这锻炼了团队协作和沟通能力。教师也可以组织编程竞赛或成果展示，让各组学生展示用代码制作的作品，互相观摩学习。这种良性竞争和分享进一步激发了学生的动力，也培养了他们的表达和审美能力——他们不仅要编程，还要思考如何让作品更有趣、更美观。

4. 服务差异化教学与个性发展： Minecraft 本身高度开放，结合 MakeCode 后可以适应不同层次学生的需求。在同一个课堂中，基础薄弱的学生可以完成指定的入门练习，如修改示例代码实现简单变化；而学有余力的学生则可以被鼓励拓展项目的功能或提出自己的创作想法。由于 MakeCode 既支持积木也支持高级代码，进度较快的学生可以尝试编写 JavaScript/Python 来挑战自己，甚至探索更多游戏接口。而且，Minecraft 世界的丰富性意味着学生可以根据自己兴趣选择项目：喜欢建筑的可以编程造房子，喜欢生物的可以模拟生态，喜欢冒险的可以制作小游戏。教师可以给予一定的自主项目时间，让学生发挥特长各展所长。这种个性化学习的空间提高了每个学生的参与度和成就感，也体现了因材施教的理念。

5. 强化数字公民意识与人工智能启蒙： Minecraft 教育版还有一些主题课程（如网络安全、人工智能等）可以与编码相结合。例如，在网络安全教学中，老师可以用 Minecraft 场景模拟计算机网络或数据加密任务，学生编写代码完成信息传递，从中理解网络安全的基本概念。在人工智能启蒙方面，有课程利用 MakeCode 让学生训练简单的决策算法或路径查找算法，应用于 Minecraft 的 Agent，让其表现出类似人工智能的行为。这些教学应用拓宽了编程教学的社会性意义，使学生在学习编码的同时接触到数字时代的重要议题，从小培养负责任的数字公民意识和对前沿科技的兴趣。

总之，MakeCode 在 Minecraft 教育版课堂中的应用，不仅教授了编程技能，更是一个融合多学科知识、培养21世纪技能的平台。它将游戏的趣味与学习的目标有机结合，使学生在“玩中学、学中创”，真正体现了游戏化学习和项目式学习的教育理念。

编程案例分析

下面通过几个典型的教学示例，来分析 MakeCode 在 Minecraft 教育版中的具体应用。这些案例涵盖自动建造、环境控制和互动式编程等方面，每个案例都体现了一定的教学意义，并给出其基本实现方式。

案例1：自动建造结构

示例场景： 利用代码自动建造一座房屋或其他结构。想象学生通过手工在 Minecraft 里盖房子可能要耗费大量时间，而使用 MakeCode，他们可以编写一个程序，让 Agent 机器人瞬间替他们完成建造任务。

教学意义： 这个案例直观展示了编程的威力——自动化地完成繁琐重复的任务。学生将在实践中体会循环和坐标的重要作用：为了让机器人砌出四面墙，他们需要重复执行放置方块和移动的指令，这正是循环的用武之地；而为了让机器人在正确的位置建造，他们必须使用相对坐标定位每一堵墙的起点和方向。同时，自动造房子任务有明确的目标产出（房屋建成与否），便于激发学生的成就感和竞争意识（看谁的房子建造更完整、更快）。在教学过程中，教师可以引导学生将建房问题拆解——如先搭一面墙，再复制逻辑构建四面，再盖屋顶——这培养了分解问题和模块化思考的能力。进阶的学生还能优化代码结构，例如编写一个函数来建一面墙，然后调用四次而不是写冗余的代码，从而学习函数抽象的价值。

实现方式： 自动建造可以通过 Agent 或 Builder 两种途径实现。如果使用 Agent，思路是：先用 /summon agent 召唤机器人到玩家身边，然后用积木代码控制 Agent 沿房屋边界移动并放置方块。具体来说，学生可以利用 agent.move(方向, 步数) 和 agent.place(方块) 的组合，在前进一定步数的同时持续在脚下放置方块，这样 Agent 走过的路径就形成了一堵墙。为构建矩形的四面墙，可以在放完一面后让 Agent 转90度方向，继续上述动作，多次循环即可关闭围合。而屋顶的搭建则可以通过嵌套循环完成：例如先让 Agent 上升一层高度，再往返移动铺设屋顶的一行，重复此过程逐行铺设（或采用更简单的“斜坡”法形成三角屋顶）。整个建房过程都可以绑定在一个聊天命令事件下，比如“当聊天输入house时…”，这样学生一输入指令，Agent 就会在身旁自动建房。

如果使用 Builder 工具，学生无需召唤机器人，直接使用 builder 对象的方法。在 MakeCode 中调用 builder.mark() 确定起点，然后可以使用 builder.forward()移动光标、builder.turn()转向和builder.place()放置方块等指令。Builder 还提供了高级方法如 builder.fill(方块) 可以自动填充一个指定范围的长方体区域，非常适合铺地板或平面屋顶。例如，可以标记房屋对角两个顶点的位置，一句 builder.fill(PLANKS) 就能快速生成平坦的木板屋顶而不必逐行铺设。相比 Agent，Builder 更像“上帝视角”的建造，不受实体行走限制，但缺点是缺少Agent那种携带库存和复杂交互的能力。两种方法各有千秋，教学时可根据学生水平和任务难度选择。

参考代码片段（积木逻辑）：

玩家.onChat("house", 函数 () {
// 建造四面墙，每面墙10格长、5格高
for (let i = 0; i < 4; i++) {
// 每面墙5层高
for (let h = 0; h < 5; h++) {
agent.move(FORWARD, 10)
agent.turn(LEFT)
// 提升到下一层高度再折返铺砖
agent.move(UP, 1)
agent.turn(LEFT)
agent.turn(LEFT)
agent.move(FORWARD, 10)
agent.turn(RIGHT)
}
// 墙完成后，Agent 回到地面转向下一面
agent.move(DOWN, 5)
agent.turn(RIGHT)
}
})
(注：上面伪代码仅用于说明逻辑。实际 MakeCode 积木可实现类似功能，但具体语法有所不同，例如需要调用 agent.place 等方法)

通过这个案例，学生能够深刻认识到：几行代码胜过千百次点击。当他们亲眼看着Agent在短短几十秒内盖出一栋房子，而这平时手工可能需要几分钟甚至十几分钟时，编程的价值不言而喻。

【教学小拓展】教师可以鼓励完成基本任务的学生进一步改进他们的“造房机器人”。例如，给房子加一个门或窗户（提示：让 Agent 在适当位置留空不放方块），或者让 Agent 自动在房子里放置火把照明。这些变化需要学生对代码做定向修改，体现对程序流程更细粒度的控制，也是很好的巩固练习。

案例2：天气和时间控制

示例场景： 编写代码控制 Minecraft 世界的天气变化和时间流逝。例如制作几个聊天命令：输入“晴天”切换为晴朗白天，输入“黑夜”切换为夜晚，输入“下雨”则开始下雨并伴随雷暴等。

教学意义： 这个案例让学生扮演了“上帝”的角色去掌控游戏环境，能够引发极大的兴奋感，同时教学价值也很突出。一方面，它展示了代码对环境参数的控制，使学生明白编程可以改变模拟世界的规则（对应现实中很多自动控制系统，如天气模拟、日程调度等都有类似思想）。另一方面，通过实现不同天气的切换，学生学习了条件判断和参数传递的使用。如果采用一个命令实现多种天气，就需要用到判断结构（例如输入特定字符串对应不同天气选项），以及将输入作为参数来调用天气函数minecraft.makecode.com。此外，这个案例还可以与科学课程结合，讨论天气现象，或者与游戏设计结合，探讨如何通过营造不同天气氛围来改变游戏难度或美术效果。对于初学者来说，天气控制命令十分简单直观（相当于调用现有API），实现难度低，但效果明显，适合作为快速上手的练习来建立信心。

实现方式： Minecraft 教育版提供了 gameplay 类的接口用于控制环境。其中 gameplay.setWeather(Weather.*) 可设置天气状态，例如 Weather.Clear（晴天）、Weather.Rain（下雨）、Weather.ThunderStorm（雷暴）等；gameplay.setTime(Time.*) 可设置时间为白天、中午、夜晚等预设值。学生可以根据教学需要选择简单实现或扩展实现：

  • 简单实现：为每种天气各写一个聊天命令。比如“当聊天输入sunny时，执行 gameplay.setWeather(Weather.Clear) 并 gameplay.setTime(1000) 将时间调到白天；“当聊天输入night时，执行 gameplay.setTime(18000) 切换到夜晚；“rain”命令则触发 gameplay.setWeather(Weather.Rain) 等等。这样分别对应三个独立的事件处理器。学生只需调用一条API就能看到明显效果，容易理解且不易出错。

  • 扩展实现：使用一个聊天命令加参数实现多功能控制。例如，只定义一个聊天事件，如 player.onChat("weather", function(weatherType) { ... })，利用 MakeCode 提供的参数输入功能。当玩家在聊天中输入 weather sun 或 weather rain 等，代码获取参数 weatherType，通过 if 判断来决定调用哪个天气设置API（如 if weatherType == "sun" 则 setWeather Clear；== "rain" 则 setWeather Rain 等）。这种实现需要学生能处理字符串变量和条件结构，是对基础编程的一个提升练习。

实现过程中，教师可以引导学生观察不同天气和时间在游戏中的效果。例如，Rain 模式在寒冷生物群系会生成雪；ThunderStorm 模式可能引发闪电击中地面等。这些都是很好的话题点，可以让学生分享他们发现的趣味现象。同时也可以说明程序调用游戏API背后的机制，例如天气和时间实际上影响了游戏引擎的一些全局状态等，让好奇的学生了解编程如何与游戏引擎交互。

参考代码片段（伪代码）：

玩家.onChat("weather", (type) => {
if (type == "sun") {
gameplay.setWeather(Weather.Clear)
gameplay.setTime(1000) // 清晨
} else if (type == "rain") {
gameplay.setWeather(Weather.Rain)
} else if (type == "storm") {
gameplay.setWeather(Weather.ThunderStorm)
gameplay.setTime(13000) // 傍晚
} else if (type == "night") {
gameplay.setTime(18000) // 深夜
} else {
player.say("Usage: weather [sun|rain|storm|night]")
}
})
(上述逻辑在 MakeCode 中可以用积木的 if/else 实现，每个判断分支调用不同功能块。)

通过这个小程序，学生可以即时看到天气变换，满足了好奇心，也验证了自己代码的正确性。许多学生在亲自改变天气后会非常有成就感，这为进一步学习提供了动力。

教学延伸： 教师可以进一步引申讨论“模拟”和“随机”概念。例如，能否编写一个程序，每隔一段时间自动随机变换天气，模拟现实中的天气多变？这需要用到循环和延时以及随机数，属于更高阶的内容。又比如，将天气控制与前述建房案例结合：房子在雷雨天容易着火，那么能否让代码智能判断当前是否雷暴，如果是，则自动给房顶加一层防雷的石头？这会让两个不同项目产生联系，提高学生综合运用能力和代码复用意识。

案例3：NPC 对话与交互

示例场景： 利用代码模拟 Minecraft 中的 NPC（非玩家角色）与玩家交互的情节。例如，让 Agent 机器人扮演一个“向导”NPC，当玩家对其发送特定聊天消息时，它会回应一段对话或给予玩家某件物品；或者当玩家靠近某个坐标时，自动生成一个村民 NPC 与玩家对话。

教学意义： 这个案例侧重于事件响应和状态管理，通过设计人机交互来提高代码的复杂性和趣味性。在实现 NPC 互动过程中，学生需要综合运用所学的多种编程概念：聊天输入事件用于识别玩家的询问，条件判断用于决定 NPC 的回应内容，甚至可以维护变量作为“状态”来记录对话进程（例如第一次交谈NPC说欢迎，第二次交谈NPC可能给出提示）。这种情景有助于培养学生的逻辑思维和创意编故事能力——他们得考虑对话的合理性和流程。教育上，这样的互动式任务也可以联系语言艺术（编写对白）、剧情设计（设计多轮对话的分支）等。在技术应用上，NPC 互动可以让学生了解事件驱动编程更广泛的应用，因为NPC行为本质上也是一系列对游戏事件的响应，这与许多现实系统（如用户界面交互、游戏AI逻辑）类似。

实现方式： Minecraft 教育版中真正的 NPC（由教师在世界中放置的知识牌NPC）无法通过 MakeCode 动态控制复杂行为，但我们可以通过 Agent 或生成普通生物来模拟NPC效果。

  • 使用 Agent 模拟对话NPC： 由于 Agent 本身具备一定交互能力（可以检测周围、携带物品），我们可以赋予它“对话”功能。实现思路是利用聊天命令作为玩家和NPC通信的渠道。例如，规定当玩家在聊天中输入hello时，触发代码让 Agent 输出一段欢迎词；输入hint时，Agent 再输出一段提示信息。具体可通过 agent.teleportToPlayer() 确保 Agent 在玩家身边，然后使用 player.say() 或 agent.tell()（虚构，用于表达Agent讲话，其实可以直接用 player.say 让玩家角色说话替代）输出对话文字。为了更真实，教师可以将 Agent 的外观自定义为某种象征角色的样子（在教育版中Agent默认是一个小机器人形象，可假想它是助手）。通过设计一问一答的流程，营造NPC对话的感觉。这个实现里，玩家的问题是通过聊天命令输入的，Agent 的回答是通过代码输出到聊天窗口的。虽然不如真正NPC点击对话自然，但对于教学来说已经足够。此外，Agent 拥有物品栏，可以事先让它持有一些物品。借助 agent.drop() 或 agent.give() 方法，当玩家提出要求时，让 Agent 将对应物品丢在地上或直接给予玩家。例如玩家输入gift，Agent 就在玩家位置掉落一块钻石。这相当于NPC送给玩家礼物的效果，极大增加了趣味。

  • 使用生成的生物模拟NPC： 另一种方式是利用普通生物（如村民）来假扮NPC。MakeCode 可以通过 mobs.spawn(VILLAGER, pos) 在特定位置生成一个村民。如果希望当玩家靠近它时发生对话，则可以反过来利用玩家坐标触发事件。例如定期检测玩家的位置，当其进入某范围（假定NPC站在某地），就通过 player.say() 让玩家角色自己说出NPC的对白——这有点折中，相当于用系统字幕的形式显示NPC讲话内容。虽然这种方式不如Agent灵活（无法真正AI地移动或检测玩家动作），但可以实现基础的情节触发。一般而言，初中阶段教学更常用Agent方法，因为Agent的行为完全由学生代码控制，更能锻炼编程思维。

参考实现（Agent 对话示例）：

假设我们希望Agent充当一个谜语NPC，当玩家说“hello”时Agent问一个谜语，玩家回答后Agent判断正误并给出反馈：

玩家.onChat("hello", () => {
agent.teleportToPlayer()
player.say("Agent: 嗨，旅行者！我有一个谜语要考考你。")
player.say("Agent: 什么东西早上四条腿，中午两条腿，晚上三条腿？")
// 将谜语问题保存到一个状态变量
game.setVariable("riddleAsked", true)
})玩家.onChat("answer", (ans) => {
if (game.getVariable("riddleAsked")) {
if (ans == "人" || ans.toLowerCase() == "human") {
player.say("Agent: 回答正确！这是给你的奖励。")
agent.drop(DIAMOND, 1)
} else {
player.say("Agent: 很遗憾，答案不对。再想想吧！")
}
game.setVariable("riddleAsked", false)
}
})

(上述伪代码利用了一个全局变量 riddleAsked 标记谜语提问状态，确保 NPC 只有在问过问题后才评判答案。MakeCode 可通过类似功能实现状态跟踪。)

通过这个示例，学生可以编写出一个简单的QA交互系统。当他们在游戏中尝试时，就像和一个智能NPC对话：先输入hello，看到Agent问了著名的斯芬克斯之谜，再输入answer human，Agent 判断正确并奖励钻石。如果回答错误，也会有相应反馈。这种即时互动体验会让学生对编程充满惊喜，因为他们创造了一个“有点智能”的角色。这实际上就是有限状态机的雏形运用：NPC 有不同状态（问问题前、等待答案中），根据玩家输入和当前状态做出不同响应。

教学提示： 在实现NPC互动案例时，教师可以引导学生发挥创造性。例如，让每位学生设计一个独特的NPC角色，可以是谜语人、商人、向导甚至是捣乱的幽灵等。角色不同，其对话内容和行为逻辑也不同，这给了学生广阔的创作空间。同时，教师可以借机渗透软件开发中的人机交互概念，如引导学生思考：“如果玩家不按套路出牌会怎样？（比如不先说hello直接回答）”，从而让他们考虑程序的鲁棒性和异常处理（如上面代码里的 else 情况）。这些思考对于编程习惯的养成很有益处。

通过上述三个案例，学生可以较全面地体验使用 MakeCode 在 Minecraft 中编程的乐趣和威力。从建造建筑、控制天气到与虚拟角色互动，每个案例都对应着不同的编程主题和技巧。这些实践不仅巩固了课堂上学到的概念，也为学生进一步探索更大型的项目打下了基础。

与 MakeCode 其他产品的对比

Microsoft MakeCode 平台的魅力在于“一套平台，多种体验”——同样的积木编程思想可以应用在截然不同的领域。将 MakeCode for Minecraft 与其支持的其他产品（如 micro:bit、MakeCode Arcade 等）进行比较，有助于学生和教师理解不同编程环境的异同，并拓展教学思路。

1. 硬件交互 vs 虚拟世界： micro:bit 是 MakeCode 最经典的硬件平台之一，它是一块带有LED点阵、按键、传感器的微型电脑板。用 MakeCode 编程 micro:bit 时，学生关注的是物理世界的输入输出：例如读取温度传感器数值、按下按钮时在LED屏上显示图案、利用无线通信两块板子互动等。这培养的是物理计算和电子电路方面的技能，强调动手实践和与现实环境的连接。而 Minecraft MakeCode 完全发生在虚拟的游戏世界中，没有真实传感器，但有丰富的游戏环境参数和3D空间可供控制。学生可以改变天气、生成生物，这些都是虚拟模拟。两者相比，micro:bit 编程能立即在硬件上看到物理现象（比如LED亮起、蜂鸣器响起），而Minecraft编程则让学生在熟悉的游戏里看到场景变化。教育者可以利用这一差异，将 micro:bit 项目和 Minecraft 项目结合起来做跨平台活动，例如用 micro:bit 当作游戏控制器来控制 Minecraft 中角色行动，或者通过Minecraft代码来触发micro:bit板上的输出（需要借助网络通信，中学高阶内容）。这能让学生体会到硬件和软件的交融，以及不同 MakeCode 平台之间的一致性和互补性。

2. 游戏开发 vs 游戏修改： MakeCode Arcade 是一个用于制作2D像素风格小游戏的平台。学生使用 Arcade 时，相当于扮演游戏开发者的角色：他们要编写游戏主循环、设计角色的移动和碰撞逻辑、生成敌人和积分规则等。这锻炼的是系统设计和算法思维，以及一定的美工和创意。Arcade 编程的结果是生成一个全新的游戏，可以在网页或手持的 Arcade 设备上玩。而在 Minecraft 中，学生更像一个游戏修改者（Modder）：Minecraft 游戏的大框架已在，他们通过代码改造或扩展游戏玩法。例如可以制作“在 Minecraft 里下雨掉鱼”的搞怪效果，或编写一个自动造建筑的功能，这些都是对已有游戏环境的增强。因此Minecraft编程更强调脚本触发和事件响应，以及如何与游戏现有机制互动，而Arcade则涉及更多游戏引擎概念（帧率、碰撞检测、关卡管理）。从教学角度看，Arcade 更适合用来讲授一般编程和计算机科学原理（它甚至有配套的 APCSP 课程），而 Minecraft 则非常适合用在跨学科和创客教育中，让学生在已有丰富场景里应用编程。值得一提的是，Arcade 和 Minecraft 均采用 MakeCode 的积木/JavaScript双模式，学生在一个平台上学到的编程知识可以无缝迁移到另一个。例如，在 Arcade 中掌握的循环、条件、函数概念，可直接用于 Minecraft 编程，只是API不同而已。这种一致性大大降低了学习新平台的成本。

3. 教学场景与适用对象： 不同 MakeCode 产品各有侧重点，因此在教学中的适用情境也不同。micro:bit MakeCode 常用于物联网、创客和电子工程相关的课程或工作坊，比如制作智能小车、环境监测站、穿戴设备等。它能够很好地结合物理、工程课程，让学生学到传感器、通信等知识，适合高年级小学到高中阶段，尤其是创客教育场景。MakeCode Arcade 多用于编程入门和计算机科学普及课程，通过做游戏来学编码，趣味性强，学生收获的是编程思维和计算机逻辑，通常在信息技术课或编程社团中实施，适合初中生，也可以作为小学高年级的延伸。Minecraft MakeCode 则在基础教育中更为广泛，它可以融入数学、科学、地理、历史等各种课堂，作为辅助手段活跃课堂气氛、深化理解。例如在历史课上用 Minecraft 还原一座古城，然后用代码生成 NPC 讲解历史事件；在地理课上用代码模拟火山喷发、地形演化。由于 Minecraft 对孩子有天然吸引力，小学高年级到初中是Minecraft编程教学的黄金段，但实际上高中生也可以通过更复杂的 Minecraft 编程项目（比如结合数据库或网络，实现Minecraft中的多人交互任务）来学习更高级的概念。因此，Minecraft MakeCode 的教学应用范围可能是最广泛的，从低龄到高年级都能找到合适的切入点和挑战难度。

4. 编程方法和思维差异： 尽管底层原理一致，不同平台的 MakeCode 还是培养了学生不同方面的编程思维。例如，micro:bit 编程经常需要学生考虑事件驱动（按键按下等硬件中断）和并行处理（同时监测多种传感器），这与真实嵌入式系统类似；Arcade 编程强调游戏循环和面向对象的概念（角色属性、方法），学生会潜移默化理解状态机的思想；Minecraft 编程则突出三维空间逻辑和指令式AI（通过代码让Agent执行智能行为，可以算是简化的人工智能编程），并且因为Minecraft世界规则复杂，学生还会学到如何在复杂系统下调试和利用平台API。这些都是各平台独特的收获。教师在教学中可以有意识地交叉让学生体验不同 MakeCode 项目，培养他们迁移类比的能力——知道不同问题应该用不同思路解决，但万变不离其宗的是编程的基本原理。

综上，Microsoft MakeCode 的各产品（Minecraft、micro:bit、Arcade 等）既有共同的编程基础，又各具特色服务于不同的教学目标。对于学校来说，它提供了一个一体化的编码教育解决方案：低年级可以从 Minecraft 入门激发兴趣，中高年级通过 micro:bit 动手实践强化工程技能，并辅以 Arcade 理解计算机科学概念。学生在不同平台上的学习体验相互补充，形成对编程更加立体和深刻的理解。同时，这些平台间的一致性也让教学实施更为高效——老师不必反复更换教学工具，掌握 MakeCode 就能贯穿多个课程模块。因此，灵活组合使用 MakeCode 的各个平台，可以最大化发挥其教育价值。

教学资源推荐

为了帮助教师更好地开展 Minecraft MakeCode 编程教学，下面推荐一些优质的教学资源。这些资源包括官方提供的课程和教程、社区贡献的项目和插件，以及适合学生自学或拓展的素材来源。

  • Minecraft Education 官方课程与资料： Minecraft 教育版官网提供了丰富的计算机科学教学资源。首先推荐查看 “Coding with Minecraft” 官方主页（又称Minecraft计算机科学进阶路径），其中汇总了不同年级段的课程内容、挑战活动和教师培训信息。微软在2022年推出的 Minecraft CS 进阶课程 包含从积木编程到Python的大约200课时的内容，符合CSTA等国际标准，非常系统。教师可以免费下载其课程指南，了解各单元知识点和项目实例。此外，官方的 课程库 (Lesson Library) 中有众多经审核的课程计划和世界范例，可按学科或技能筛选。其中与编程直接相关的如“计算机科学入门”系列课程、Code Builder 教程世界等，都非常适合作为教材使用。大部分官方课程资料都提供了详细的教学步骤和示例代码，对新手教师尤为友好。

  • MakeCode for Minecraft 在线教程与示例: MakeCode 官方网站为Minecraft部分专门准备了交互式教程和示例项目**。访问 https://minecraft.makecode.com 即可看到 “Tutorials” 和 “Projects (Examples)” 栏目。教程通常是循序渐进的闯关式教学，例如“鸡雨 (Chicken Rain)”、“代理移动 (Agent Moves)”、“建造房屋 (Build a House)”等。学生可以跟随教程一步步拖动积木完成任务，同时学到相应概念。这些教程非常适合课堂上让学生自主练习或课后巩固。示例项目库中则有许多创意十足的代码范例，如“在天空写字”、“彩虹灯塔”、“自动挖矿机”等。教师可将其中精彩的示例展示给学生，以激发灵感，让他们在此基础上进行修改扩展。值得一提的是，MakeCode 网站上的所有示例都可以直接导入到编辑器中运行，学生能够立即体验效果，之后还可以查看源代码并进行编辑，这对于自主探究学习非常有帮助。

  • 社区资源与拓展素材： 广大的教育者社区和爱好者也贡献了许多有用的资源。在 我的世界教育版中文论坛社区 教师可以提问交流，获取他人的课程经验和学生项目展示。此外，一些资深专家也分享了高质量的教程和范例，例如微软教育顾问 Sarah Guthals 在其网站提供了系列 Minecraft 编程教学资】。这些社区驱动的内容往往贴近实际课堂需求，包含创意项目点子和解决常见问题的技巧。

Minecraft MakeCode 的教学资源十分丰富，官方渠道和社区创作相辅相成。教师应充分利用这些资源来设计有趣有效的课程：起步时以官方教程为依据，中段结合社区创意拓展项目，深入时参考专业课程框架和培训建议。通过持续地学习和借鉴，他山之石可以攻玉——教师的专业素养和学生的学习体验都将因此受益，使Microsoft MakeCode在《我的世界：教育版》中的编程教学取得更理想的成效。