案例七：简单变量应用——灵活控制动作次数与节奏

案例简介

在掌握顺序执行结构、循环模块与多种动作积木块的基础上，引导学生学习 MakeCode 中"变量"模块的基础使用，理解变量可作为程序参数的"可替换数值"，通过修改变量值灵活控制机器人的动作次数与动作节奏（延时时长）。结合数学中的数量关系，感受"改一处、动全局"的变量优势，培养进阶编程思维与数学应用能力，为后续条件判断编程奠定基础。

教学准备

名称	图示
PU 机器人套装
编程设备（电脑）
平整地面

课程目标

1. 理解"变量"的概念，掌握 MakeCode 中变量的创建、赋值与修改方法；

2. 能将变量与循环模块的"重复次数"参数关联，通过修改变量值灵活控制机器人的动作重复次数；

3. 能将变量与延时积木块关联，通过修改变量值控制动作节奏的快慢，感受不同节奏下机器人的动作效果差异；

4. 理解变量相较于固定参数的核心优势——"改一处，动全局"，提升程序的灵活性，深化进阶编程思维。

课程引入

前面几节课，我们程序里的数字都是直接写死的，比如"踢腿重复 3 次""延时 2 秒"。如果想改成踢腿 5 次，就要一个个去找积木块修改。今天我们来学习编程中的"超级工具"——变量！变量就像一个贴了标签的"数字盒子"，我们把数字放进盒子，程序里所有需要这个数字的地方都从盒子里取——只要换一次盒子里的数字，整个程序就跟着变了！学会变量，控制机器人会变得更灵活、更高效！

学习探究

1. 旧知巩固：回顾案例六中用固定数字控制循环次数和延时的做法，提问："如果我们想把小表演里所有的踢腿次数从 2 次改成 4 次，需要修改几个地方？如果同样的次数在程序里出现了 6 次呢？" 引导学生感受固定参数的局限性，从需求出发引出变量的学习动机。

2. 新概念学习——什么是变量：用生活类比讲解变量概念：

   • 变量就像一个贴了标签的盒子，标签是变量名（如动作次数），盒子里放的是变量值（如3）；
   • 程序运行时，每次遇到变量名，就自动取出盒子里的值来使用；
   • 只需修改变量值，程序中所有使用该变量的地方都同步生效——这就是"改一处，动全局"；
   • 与固定数字相比，变量让程序更灵活，修改更方便。

3. MakeCode 变量操作演示：演示在 MakeCode 中使用变量的完整步骤：

   • 创建变量：点击"变量"类别 → 点击"新建变量" → 命名为动作次数；
   • 赋初始值：在"当开机时"模块中，添加"将动作次数设为3"积木块；
   • 替换固定参数：将循环模块"重复执行 n 次"中的固定数字3，替换为变量动作次数；
   • 验证效果：下载程序，观察机器人踢腿 3 次的效果；
   • 修改变量值：将动作次数从3改为5，重新下载，观察机器人踢腿 5 次的效果；
   • 对比两次程序结构，强调："循环模块没有动，延时没有动，只改了变量值，效果就变了"。

4. 数学融合探究——数量关系：引导学生结合数学知识，思考变量值与动作结果的数量关系：

   • 提问："变量动作次数设为 4，机器人踢腿几次？设为 6 呢？"——建立"变量值 = 动作次数"的直接数量对应；
   • 进阶提问："如果程序里有两段循环都用了动作次数这个变量，变量设为 3，机器人一共做几个动作？"——引导学生计算3×2=6，感受变量在多处复用时的乘法数量关系；
   • 引导学生填写记录表，将不同变量值与对应的实际动作次数一一对应，用数学视角理解变量的作用。

MakeCode 编程

程序一：使用单变量控制动作重复次数（基础任务）

程序链接：https://makecode.microbit.org/_0EH95u4T6iX9

程序二：使用双变量同时控制动作次数与节奏时长（进阶任务）

程序链接：https://makecode.microbit.org/_W5mARy8gcY5J

总结分享

邀请各组分享探究结果：修改变量值后，机器人的动作次数和节奏有什么变化？使用变量与直接写固定数字相比，有哪些优势？教师结合学生分享，强调变量的核心价值——"用一个名字代替一个数字，改一处动全局"，让程序更灵活、更易维护。预告下节课将学习"条件判断"模块，让机器人能根据传感器的检测结果"自己做决定"，向真正的智能机器人迈进一步。