本书主要介绍Python与microbit的结合，学生如何使用Python编程语言实现microbit上传感器、led点阵的控制。本书力图拓展学生的视野，知识的广度和深度，从而成为中学生STEM教育课程的一个尝试与探索。本书适合于对单片机、编程及开源软硬件知识零基础的中小学生创客课程、机器人课程教材使用，也可以作为各种培训机构教学参考用书。

2001 年，“信息技术”课程成为小学四至六年级的必修课程之一，课程

的主要目标是培养学生的信息素养，提升学生运用信息技术的能力。2017 年

9 月，高考综合改革落实新的课程方案、新的课程标准和新的高考方案。由此

可见，信息技术课程正在随着时代的进步发生着巨大变革，在新的教育发展

背景下，学校信息技术教育被赋予了全新的意蕴与内涵。信息技术的学习内

容不再局限于教材，而是要融合多学科知识，设计项目化的学习主题，引导

学生通过小组合作学习的方式全面提升学生信息素养与综合素质。

基于Python 语言的机器人程序设计课程是在新时期中小学信息技术课程

改革背景下备受学校支持、学生喜爱和家长认可的课程之一。一方面，在中

小学中开设Python 语言编程课程，不仅能教会学生基础的Python 语法知识，

如数据类型、类与对象的概念、程序结构、各类库与函数的使用方法等，更

加重要的是Python 语言的缩进规则能够帮助学生在编写第一条程序时就开始

养成良好的编程习惯，这使得学生能够更好地理解程序的算法逻辑并为他们

日后继续更加深入地学习编程知识甚至成为专业的编程人员打下坚实的基础。

另一方面，将Python 语言编程与开源硬件结合起来进行学习是明智之举，单

纯的语法学习枯燥并且抽象，但是如果选择一款具有娱乐性、创造性的开源

硬件辅助开展编程教学实验，肯定能够帮助更多的学生在学习编程这条路上

走得更远。本书中使用的micro:bit 控制板与麦昆机器人小车可以与学生编写

的Python 程序即时互动，毫不费力地将虚拟的程序代码表现为现实的物理现

IV

中学生Python与micro:bit机器人程序设计

象，在短短的几分钟内，学生可以亲眼看到自己通过计算机编程改变了自己

身边的环境，大大激发了他们的学习兴趣。兴趣才是孩子最好的老师，这就

是本书中使用Python 语言+micro:bit 控制板+ 麦昆机器人小车最大的魅力所

在，也是本书的价值所在。

编者高旸和尚凯都是工作在中小学信息技术教学一线的年轻教师，他们

将多年的教学心得倾注于本书。同时，还要感谢北京市朝阳区青少年活动中

心的韩继彤、韩静，北京市朝阳区教育研究中心的王戈，北京教育学院朝阳

分院的胡秋萍，北京工业大学附属中学的王德庆在本书编写过程中给予的指

导与帮助。由于编者的专业水平有限，书中难免出现疏漏与不足之处，恳请

广大读者批评与指正！

编 者

2019 年11 月

项目一　点亮micro:bit控制板 1

项目二　跳动的心 8

项目三　简易数字时钟 14

项目四　情绪显示器 22

项目五　重力小球 28

项目六　翻转亮屏 36

项目七　指南针 43

项目八　无线通信 50

项目九　简易电报机 57

项目十　赛车游戏 68

项目十一　闪烁的麦昆机器人

　　　　　小车转向灯 80

项目十二　点亮全彩氛围灯 89

项目十三　行进奏鸣曲 98

项目十四　麦昆动起来 107

项目十五　寻踪觅迹 114

本书使用Python编程语言实现microbit控制机器人。同时讲解Python语言的基础使用方法。是一本面向中学生学习Python入门的普及读物。

高旸，北京信息科技大学通信工程专业毕业，现为北京市朝阳区青少年活动中心教师。从事机器人、单片机、信息学奥赛等学科教育教学工作，并辅导学生参加各级各类机器人、创客竞赛，获得市级以上的奖项百余项。长期坚持一线教学和竞赛辅导，中小学科技教育经验丰富。2013年开始进行创客教育在中小学课堂中的应用实践，参与中国教学学会十三五重点课题《中小学Arduino课程建设的实践研究》、朝阳区十三五科研规划课题《中小学3D打印技术课程建设实践研究》。擅长乐高机器人、VEX机器人、FTC机器人、Arduino单片机、SolidWorks三维设计等STEM课程教学。获得北京市十佳科技辅导员荣誉称号，参与出版《机器人创新与实践》（上下册）、《一起造物吧》、《砥砺前行》等著作。