家长与教师指南

第 3 周：把指令说明白

课时长度：60 至 75 分钟

学习目的

学生会明白：计算机是照字面、一丝不苟地执行指令的，机器人做的是你真正说出口的那件事，而不是你心里想的那件事。他们要写出算法，也就是一份清晰的分步计划，先用日常语言写成伪代码，再把它变成一段由移动指令排成直线的程序，其中包含时间、距离和转向。运行之前先预测机器人会停在哪里，然后运行并对照结果。这一周只讲顺序：还没有循环、条件和传感器，只有精确、有序的指令，用来带着机器人穿过送货路线或迷宫抵达终点。

预期的学生成果

这一周结束时，学生将能够：

说明程序就是一串计算机按顺序、照字面、一丝不苟地执行的指令
在写代码之前，先把算法写成伪代码，也就是用日常语言表达的清晰分步计划
用距离、时间和转向指令，按正确的顺序控制机器人的路线
在运行程序之前先预测机器人会停在哪里，然后验证这个预测
只用一串指令，编程让机器人沿着送货路线或穿过迷宫抵达终点

建议的节奏

About 60 至 75 分钟. Adjust to your group - these are guides, not limits.

步骤	重点	分钟
精确的指令、顺序结构和事件	计算机照字面执行指令；程序是一串由事件触发、按次序执行的指令。	12 min
算法、伪代码与路线控制	把算法规划成伪代码；用时间、速度和转向来控制距离。	10 min
送货与迷宫编程挑战	先规划伪代码，再编写一串指令抵达终点：先走送货路线，再绕过一面墙走迷宫。	22 min
先预测，再验证结果	运行之前先预测停下的格子和朝向，然后对照。	12 min
记录预测与实际	把历次尝试的预测与实际结果填进记录表。	6 min
知识检测	关于顺序、算法、伪代码和转向的五道题。	8 min
反思	写一写照字面执行的指令、伪代码，以及怎样找出出错的那条指令。	5 min

开始之前

场地布置

为每位学生或每组打印路线与迷宫图、伪代码规划页，以及预测与验证记录表。
走套件路线的，用胶带在地板上贴一条带一两个拐弯的简单路线，并准备一件用来配送的小物件；走模拟器路线的，在每台设备上打开送货任务。
走不插电路线的，用胶带在地板上铺出网格，或者发下印好的网格以及箭头与指令卡。

提前准备

自己先跑一条路线，摸清楚一条前进指令大概能让套件机器人走多远、一次 90 度转向又会转多少。
准备一段故意写错的短指令串拿来运行，让学生亲眼看到机器人照字面执行错误指令的样子。
把第 2 周的轮式底盘充好电、准备就绪。

材料

带起点、终点和网格方格的路线图或迷宫图（可打印）(套件, 模拟器, 不插电)
伪代码规划页（可打印）(套件, 模拟器, 不插电)
预测与验证记录页（可打印）(套件, 模拟器, 不插电)
铅笔和纸(套件, 模拟器, 不插电)
你在第 2 周搭好的轮式机器人底盘，以及配套的应用或软件(套件)
美纹纸胶带，以及一件用来配送的小物件（一个瓶盖或一块积木）(套件)用胶带在地板上标出路线和终点。
装有浏览器模拟器的电脑或平板(模拟器)
箭头与指令卡（前进、后退、左转、右转、等待、停）(不插电)
用胶带在地板上贴出的网格，或者一张印好的网格，用来移动棋子(不插电)

安全

caution机器人运行程序时，让手指、头发和宽松的衣服远离轮子。(套件)
caution运行之前，把地板路线上的脚、书包和椅子腿清开，给机器人留一条安全的路。(套件, 不插电)
info扮演机器人在地板网格上走动时要放慢脚步，免得有人绊倒。(不插电)
info使用模拟器时如果眼睛累了，就短暂地离开屏幕休息一下。(模拟器)

完整安全须知

Review these once with your group. They apply across the whole course; the notes above are what matters most this week.

Batteries and circuits套件

Use only appropriate low-voltage educational equipment - no wall outlets and no household batteries wired by hand.
Never connect a battery's two terminals directly to each other.
Stop right away if a motor, wire, or battery becomes hot, and tell an adult.
Disconnect the power before changing wheels, motors, or other mechanical parts.

Motors and gears套件

Keep fingers, hair, jewelry, sleeves, and loose clothing away from moving gears and wheels.
Do not force a stalled motor that has stopped turning - switch it off and find out why.
Make sure moving parts are secured before you run a test.

Moving robots

Test on the floor, not on a table where the robot could drive off an edge.
Keep robots away from stairs, roads, water, pets, and people's feet.
Use a clear, open test area.
Always include a safe-stop behavior so the robot halts when the job is done or something is in the way.

Tools and materials套件, 不插电

Ask an adult for help with cutting or any sharp tools.
Use safe classroom materials - no sharp, toxic, or breakable items.
Never launch or swing an attachment toward a person.

怎样组织这节课

1.开场就抛出「照字面执行」这个观念：故意给一条含糊的指令，让一名学生一字不差地照做，看看会出什么岔子。
2.在动手编程之前先讲顺序、事件、算法和伪代码；坚持要求先写伪代码，再写指令。
3.先做送货挑战，再做「先预测、再验证」活动，始终坚持运行前先预测。
4.让学生记录预测与实际，最后以知识检测和反思收尾。

常见误解

「机器人做的是我想说的那件事」：它做的是你说出口的那件事，一字不差，而不是你心里想的。
以为次序无所谓：把一个转向和一个前进调换位置，机器人会跑到完全不同的地方。
以为「转」和「走」是同一类指令：转向改变的是朝向，前进改变的是位置。
跳过伪代码规划，直接靠试错去拼积木块。

可以问的问题

这一步你到底让机器人做了什么？
你预测它会停在哪里？朝着哪个方向？
机器人没到终点：单单哪一条指令能解释这件事？
如果把其中两条指令调换位置，你的程序还跑得通吗？

课堂与分组的调整

降低难度

用一条只有一个拐弯的短直路线，并给学生一份伪代码模板去填空，而不是从零开始写。

提高难度

加一个更长、拐弯更多的迷宫，让学生挑战用最少的指令抵达终点。

小组与全班

In pairs or small groups, give each student a role that rotates - driver (builds or types), navigator (reads the plan), and recorder (fills the worksheet) - so everyone participates. For a whole-class demo, run one shared robot or simulator on the board, have students predict together, then let groups repeat it on their own path. Groups can also mix paths: one builds on the kit while another checks the same idea in the simulator or unplugged, then they compare results.

有器材与无器材说明

Every activity this week runs three ways - all three teach the same core idea, so pick whichever fits your room. No specific product is required.

套件

带起点、终点和网格方格的路线图或迷宫图（可打印）
伪代码规划页（可打印）
预测与验证记录页（可打印）
铅笔和纸
你在第 2 周搭好的轮式机器人底盘，以及配套的应用或软件
美纹纸胶带，以及一件用来配送的小物件（一个瓶盖或一块积木）

模拟器

带起点、终点和网格方格的路线图或迷宫图（可打印）
伪代码规划页（可打印）
预测与验证记录页（可打印）
铅笔和纸
装有浏览器模拟器的电脑或平板

不插电

带起点、终点和网格方格的路线图或迷宫图（可打印）
伪代码规划页（可打印）
预测与验证记录页（可打印）
铅笔和纸
箭头与指令卡（前进、后退、左转、右转、等待、停）
用胶带在地板上贴出的网格，或者一张印好的网格，用来移动棋子

疑难排查

这一周活动中常见的问题，以及可以试试的办法。

机器人冲过了终点，或者没走到终点就停了套件Try: 调整那条前进指令的距离或时间；秒数上一点点变化就能让它挪出不小的一段。
机器人转过头了，或者转得不够套件Try: 检查转向的度数（四分之一圈可以试试 90 度），再确认是左转还是右转。
机器人一头撞进墙里模拟器Try: 把空着的格子重新数一遍；多半是某个前进块多走了一格。
转完弯以后机器人朝错了方向模拟器Try: 把左转换成右转，或者检查转弯之前一共走了几格。
「机器人」半路上自己把步骤纠正了，算是作弊不插电Try: 提醒他们要照字面执行卡片：这个活动就是要把指令里的错误找出来，而不是把它遮住。
机器人最后朝错了方向不插电Try: 有一张转向卡放错了边，或者漏掉了一张；检查一下左和右。
每次预测和结果都差得很远套件Try: 重新量一量一条前进指令到底让机器人走了多远；你对距离的估计有偏差。
描指令的时候跟丢了模拟器Try: 用手指一条一条地描，每走一步就把那一格标出来。
每个人预测的都不一样不插电Try: 大家一起一张一张地描卡片：一起描一遍，就能看出预测是从哪儿开始分岔的。

知识检测参考答案

这里的答案只给成人看；学生活动纸上是不显示答案的。

1. 把编程让机器人完成一项任务的这些步骤按正确顺序排好。
正确答案：把步骤规划成算法 -> 把步骤写成精确的指令 -> 在机器人上运行程序 -> 检查它有没有做到你预期的事
原因：先规划算法，再把它变成精确的指令，接着运行，然后检查结果，这正是程序员们用的那个循环。
2. 机器人一开始朝上。把这个程序走一遍。最后它朝哪个方向？
正确答案：朝右
原因：右、右、左相当于净转了一次右转。从朝上开始，右转一次就变成朝右。
3. 你的机器人把整个程序都跑完了，做出来的事却不对。最可能是怎么回事？
正确答案：它完全照你的指令做了，只是你的指令并不是你想要的
原因：计算机照字面、一丝不苟地执行指令。结果不对，几乎总是因为指令说的不是你的本意。
4. 什么是顺序结构？
正确答案：一条接一条、按次序执行的指令
原因：顺序结构就是一条接一条、按次序执行的指令：把两条指令调换位置，整个结果都可能变样。
5. 什么是伪代码？
正确答案：在动手编程之前，用日常语言写下的程序计划
原因：伪代码就是先用日常语言把算法的步骤写下来，好让你在把它变成真正的指令之前先把路线规划清楚。
6. 你的机器人停到了正确的位置，方向却不对。你该检查哪条指令？
正确答案：某条转向指令：度数或者方向
原因：转向决定机器人的朝向。结束时朝错方向，说明某条转向指令的度数或方向写错了。
7. 在按时间来控制的套件上，你怎样才能让机器人在一条前进指令里走得更远？
正确答案：让电机运转更长时间（或者用更高的速度）
原因：距离来自时间和速度：跑得久一点或者快一点，一条前进指令就能让机器人走得更远。