【Hello AI 科技致善】用 TRAE SOLO 打造乡村教师的化学元素启蒙神器-科幻游戏《重建世界》

① 摘要

面向乡村初中师生,提供科幻沉浸式游戏化学习,让学生在游戏中完成元素基础知识的启蒙。


② 真实场景与需求

目标人群

乡村中学的初中生和化学教师。这些学生大多第一次接触化学元素,而教师资源有限、精力有限,急需能让学生「主动学、愿意练」的数字化工具。

痛点描述

初中化学仅有一年的学习时间,实际教学还不到一年,很多学生迟迟无法掌握基本的元素知识(元素符号、名称等)影响后续学习,学生普遍对这类死记硬背的知识是不愿记、记不住,但是玩游戏却厉害的很。所以,我尝试做一款科幻游戏,让初中生、小学高年级能在游戏中学会基础元素知识,让学生在玩中学,在学习化学之前就可以完成元素启蒙教育,减轻后续学习压力。

现有做法及不足

  • 背诵口诀:「氢氦锂铍硼…」口诀虽经典,但老师没有时间督促,学生往往不会自觉记忆,被迫记忆也对化学无法产生兴趣。

  • 核心不足:缺乏情境化记忆锚点即时正反馈自适应错题巩固——这三者恰好是游戏化设计最擅长的


③ 作品介绍

作品形式

网页游戏(Web App),无需安装,手机/平板/电脑浏览器直接访问。

核心功能

游戏背景:公元 2084 年,人类与失控 AI 爆发了最终战争。在核火的洗礼中,旧地球化为焦土…

毁灭前夕,最后一艘搭载文明火种的诺亚方舟飞船——『星尘号』,惊险逃离了崩塌的太阳系。你的父母,正是船上的先行者之一。

若干年后,星历 102 纪。作为在深空航行中出生的第一代新人类,你从冷冻舱中苏醒。你的父母留下了这台斑驳的终端机,以及一项伟大的使命。

你将通过脑机接口连接元宇宙,掌握元素的奥秘,获取粒子。然后在分子实验室中,重新合成修复地球所需物质。

现在,重建世界的责任,交给你了。

游戏机制:任务驱动,修复核战后的地球—-合成物质—-获取粒子—–掌握元素奥秘

游戏模块:

:milky_way: 宇宙——掌握元素奥秘 + 获取粒子
将23种化学元素嵌入「大爆炸→恒星熔炉→生命之源→超新星风暴→星尘凝聚→地球之心→文明黎明」的宇宙叙事。每个元素都有专属宇宙起源故事(如"铁是恒星核聚变的终点——铁核形成的那一刻,恒星的能量引擎熄灭"),用科幻叙事替代死记硬背。

  • :joker: 闪卡学习室——三重编码 + 主动回忆
  1. 闪卡模式:卡片正面只显示元素符号,学生必须先在脑海中回忆答案再翻面

  2. 三重编码记忆法:翻面后同时呈现视觉编码(emoji图标)、文本编码(符号+名称+拼音+原子序数)、情境编码(真实世界用途标签)

  3. 语音朗读:一键播放"8号元素,氧,符号O"

  4. 自我评估:记住了/模糊/没记住,未掌握的元素自动进入错题库

  • :crossed_swords: 连连看试炼——3波次递进 + 错题修复
  1. 第1波:本纪元新元素 → 第2波:混合前一纪元 → 第3波:全量随机

  2. 连击暴击系统:连续正确匹配概率触发暴击,额外产出高能粒子(3x~10x)

  3. 错题修复模式:3波完成后若仍有错题,自动进入加时赛专练薄弱项

  4. 星级评价:零错误二星、零错+快速三星

:microscope: 微观合成实验室——原子锻造 + 分子合成

  • 星际熔炉:将质子、中子、电子注入锻造原子,视觉从"红矮星→太阳→蓝巨星"色彩演化

  • 15种化学配方:从H₂O到KH2PO4,每个配方都有蓝图提示和用途说明

:globe_showing_europe_africa: 地球恢复工程——长线任务驱动

  • 11个工程项目,4大阶段:净化天空 → 破冰时代 → 生态重建 → 文明新芽

  • 项目完成时触发独特CSS动画特效(降雨/护盾/雷达/热浪/气球/发芽等)


④ 用 SOLO 实现的过程

任务拆解方式

整个项目按「数据层→核心机制→视觉表现→系统集成」四阶段推进:

  1. 数据层:先用SOLO生成23种元素的完整数据结构

  2. 核心机制:分别实现闪卡翻转逻辑、连连看匹配算法、分子合成检测

  3. 视觉表现:Tailwind CSS + Canvas星空 + Web Audio音效

  4. 系统集成:GameContext全局状态、localStorage持久化、BGM调度

用了 SOLO 哪些能力

  • 零基础前端开发:我是一名化学教师,不是专业程序员。SOLO帮我从零搭建React+Vite+Tailwind项目,完成全部16个组件

  • 游戏机制设计:用Prompt描述「3波次递进连连看+连击暴击+错题修复」,SOLO输出了完整的MatchGame组件

  • 音效系统:告诉SOLO「零音频文件依赖的合成音效」,它用Web Audio API生成了10种音效

  • Canvas动画:描述「星座连线+脉冲波纹+流星星空背景」,SOLO输出了StarFieldCanvas组件

关键 Prompt 示例

请创建连连看匹配游戏组件MatchGame:

  1. 3波次递进:第1波本纪元新元素,第2波混合前一纪元,第3波全量随机

  2. 连击暴击:2连击以上概率触发,额外产出高能粒子

  3. 星级评价:一星保底,零错误二星,零错+快速三星

  4. 错题修复模式:3波完成后仍有错题自动加时赛

  5. 粒子奖励:根据正确率和速度产出质子、中子、电子

请用Web Audio API创建合成音效系统:

  1. 零音频文件依赖

  2. 10种音效:flip/easy/hard/forgot/nav/inject/synth/molecule/explode/click

  3. 每种用不同波形和频率曲线

中间踩过的坑

  • 音效与BGM冲突:Web Audio API音效和Howler.js BGM互相打断→改用独立AudioContext+Howler双通道

  • 移动端卡牌溢出:8对16张卡牌溢出屏幕→用aspect-[3/4] w-[22%]响应式方案

  • 状态闭包问题:粒子库存更新竞态→用useRef追踪最新值


⑤ 成果展示

在线体验

:link: 已部署至 CloudBase 静态托管,手机浏览器直接可玩
点击此处开始游戏

核心截图说明


场景
说明
:milky_way: 宇宙地图 7个纪元时间线

:joker: 闪卡学习 正面主动回忆,翻面三重编码+语音朗读

:crossed_swords: 连连看试炼
undefined

:microscope: 原子锻造
undefined

:globe_showing_europe_africa: 地球恢复
undefined

代码仓库

16个React组件+4个数据模块+4个Hook,总计约5000+行代码

技术亮点

  • 零外部UI库:全部Tailwind CSS手写全息科幻风格

  • 零音频文件音效:Web Audio API合成

  • 零服务端依赖:纯前端+localStorage离线可用

  • 移动端优先:所有界面适配手机竖屏


⑥ 验证方式与下一步

模拟测试

  • 23个元素完整学习路径测试用例,验证「闪卡→试炼→合成」闭环

  • 连连看错题修复:模拟全错场景,验证加时赛聚焦薄弱元素

  • 分子合成:验证15种配方检测逻辑

场景验证

暂无大范围学生测试,欢迎各位老师、家长带孩子测试,感谢先!!!
测试问题反馈,可关注我的公众号:碳话硅。**

下一步计划

  1. 更多基础内容:增加化合价、相对原子量等必要知识

  2. 打造账号系统:建立班级,PK机制、排行榜

  3. 接入AI智能导师:已预留AI_Mentor_API接口,计划接入大模型实现对话式引导

  4. 微信小程序版:利用CloudBase移植,进一步降低乡村学生使用门槛


:glowing_star: 一句话总结:把初中化学元素记忆从「痛苦的死记硬背」变成「停不下来的宇宙冒险」,让每一位乡村教师都拥有一位不知疲倦的化学教学助手。

2 个赞

作为初中生,玩完觉得很有用,受益匪浅。

3 个赞

厉害了 :100: :100:

1 个赞

idea和实现真不错

1 个赞

哦,真玩家的反馈,太宝贵啦~欢迎你多多反馈交流,也邀请你的同学们试试吧

谢谢鼓励!我自己教化学20年了,一直想搞点游戏化学习,以前是不可能,现在有了TRAE,真的可以想到做到了!

谢谢支持~~

有点意思,初中生可以试一试

1 个赞

对,这是面向小学生和初中生的化学启蒙

看到很多人都开始游戏引导学习了

1 个赞

这才是符合认知规律的学习方式啊!我希望以这次为机会,逐步把中学化学学习做成游戏,让孩子们在玩中学,找到学习的快乐!