三種基本語言結(jié)構(gòu)

.z.利用機(jī)器人平臺認(rèn)識三種根本語言構(gòu)造一、設(shè)計(jì)思路信息技術(shù)根底模塊中的"嘗試程序開發(fā)〞一節(jié)涉及到了程序設(shè)計(jì)的三種構(gòu)造，程序設(shè)計(jì)的三種構(gòu)造是程序設(shè)計(jì)中的根本知識點(diǎn)。程序的講解是比擬抽象的，學(xué)生聽著也比擬枯燥乏味。本節(jié)課的設(shè)計(jì)利用智能機(jī)器人仿真軟件進(jìn)展講解，利用該軟件既有圖形化編程界面,又有相對應(yīng)的代碼窗口的特性,讓學(xué)生在生動(dòng)形象利于承受的學(xué)習(xí)活動(dòng)中了解三種程序構(gòu)造，能夠使用圖形化編程環(huán)境實(shí)現(xiàn)順序、分支、循環(huán)三種控制構(gòu)造。仿真軟件如圖：左側(cè)為模塊庫；中間為流程圖編輯區(qū)；右側(cè)為代碼顯示區(qū)。二、教材分析"嘗試程序開發(fā)〞一節(jié)是信息技術(shù)根底中的第四單元中的一節(jié)，這一節(jié)的內(nèi)容是讓學(xué)生能夠認(rèn)識程序設(shè)計(jì)的三中構(gòu)造，了解三種程序構(gòu)造執(zhí)行的過程，讀懂簡單的程序，為后續(xù)開設(shè)算法與程序設(shè)計(jì)選修課程做知識鋪墊。三、學(xué)生情況分析本節(jié)課之前，學(xué)生掌握了仿真軟件的使用，對程序設(shè)計(jì)有了一定的了解，學(xué)會了使用仿真軟件設(shè)計(jì)機(jī)器人走直線，轉(zhuǎn)彎，停頓，發(fā)音的設(shè)計(jì)，并同時(shí)可視化的界面看到了自己設(shè)計(jì)的成果。但是，程序設(shè)計(jì)中的抽象化和理論化會減淡學(xué)生對程序設(shè)計(jì)的熱情，這就需要教師充分營造教學(xué)情境，合理安排任務(wù)，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。四、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：能夠清晰的繪制出順序構(gòu)造、循環(huán)構(gòu)造、分支構(gòu)造的流程圖，能夠讀懂程序執(zhí)行的流程,能夠比擬三種根本構(gòu)造的異同；過程和方法：通過演示法、講授法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和小組合作等方法，學(xué)生能掌握流程圖的設(shè)計(jì)思路，能繪制流程圖；情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)合作交流的意識，提高分析、解決問題的能力；促進(jìn)學(xué)生對程序語言的學(xué)習(xí)興趣。五、教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重、難點(diǎn)：掌握流程圖的設(shè)計(jì)思路；理解三種程序構(gòu)造的執(zhí)行過程。六、教學(xué)資源：機(jī)器人仿真軟件、視頻材料、PPT、相關(guān)學(xué)習(xí)材料。教學(xué)用時(shí)：90分鐘教學(xué)流程圖〔一〕順序構(gòu)造〔四〕綜合任務(wù)設(shè)計(jì)機(jī)器人自由行走程序開場〔二〕循環(huán)構(gòu)造〔三〕分支構(gòu)造1.程序演示分析，任務(wù)一2.學(xué)生動(dòng)手操作，成果交流3.教師總結(jié)，講解順序構(gòu)造1.討論引出循環(huán)構(gòu)造，任務(wù)二2.學(xué)生動(dòng)手操作，成果交流3.教師講解for語句的執(zhí)行流程1.實(shí)例分析，任務(wù)三2.教師分解任務(wù)引出分支構(gòu)造3.學(xué)生動(dòng)手操作，成果交流1.教師安排綜合任務(wù)2.學(xué)生動(dòng)手操作，成果交流七、教學(xué)過程〔一〕通過程序演示引出順序構(gòu)造1．程序演示演示機(jī)器人走正方形軌跡【見下列圖】教師：看過程序演示，請同學(xué)們分析一下，機(jī)器人是如何完成任務(wù)的學(xué)生：前進(jìn)右轉(zhuǎn)，再前進(jìn)再右轉(zhuǎn)，再前進(jìn)再右轉(zhuǎn)，再前進(jìn)再右轉(zhuǎn)教師：好，通過演示可以清晰的分析出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軌跡，那我們同學(xué)們能不能利用我們上節(jié)課講過的知識，完成這樣一個(gè)設(shè)計(jì)呢？給同學(xué)們3分鐘的時(shí)間使用仿真軟件設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人走正方形的程序。2．學(xué)生操作學(xué)生依照演示完成機(jī)器人走正方型的程序。[設(shè)計(jì)意圖]：給出本節(jié)課的第一個(gè)任務(wù)，使用仿真軟件完成一個(gè)機(jī)器人走正方形軌跡的程序設(shè)計(jì)，在學(xué)生上節(jié)課學(xué)習(xí)根底上，通過這個(gè)任務(wù)，熟悉軟件環(huán)境，回憶上節(jié)課的內(nèi)容，并繼續(xù)保持學(xué)習(xí)熱情。教師：請一位同學(xué)展示他的設(shè)計(jì)成果學(xué)生：演示成果，并展示程序設(shè)計(jì)流程圖【見右圖】教師：有沒有同學(xué)用其他方法完成這個(gè)任務(wù)的？學(xué)生：表示贊同他的設(shè)計(jì)教師：請同學(xué)們觀察，這個(gè)程序是順序執(zhí)行的，有第一個(gè)程序模塊一直執(zhí)行到最后一個(gè)程序模塊，這種設(shè)計(jì)構(gòu)造，我們稱為循序構(gòu)造?！舶鍟喉樞驑?gòu)造表示程序中的各操作是按照它們出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行的?！砙設(shè)計(jì)意圖]：通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)程序，給出順序構(gòu)造的概念，能夠加深學(xué)生的記憶和理解?！捕惩ㄟ^分析機(jī)器人走正方形的軌跡特點(diǎn)引出循環(huán)構(gòu)造1．師生分析討論教師：我們繼續(xù)觀察機(jī)器人行走的軌跡，有什么特點(diǎn)嗎？學(xué)生：機(jī)器人行走的直線距離一樣長，拐彎都是90度教師：則我們在觀察一下程序流程圖，它使用了幾種模塊，使用了幾次學(xué)生：使用了2種模塊，使用了4次教師：好的，看出了這些特點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人走正方形，其實(shí)就是再重復(fù)執(zhí)行直行加右轉(zhuǎn)這兩個(gè)步驟，重復(fù)了4次。則我們使用程序設(shè)計(jì)中的另外一種構(gòu)造來完成這個(gè)軌跡的設(shè)計(jì)，就是循環(huán)構(gòu)造?！舶鍟貉h(huán)構(gòu)造表示程序反復(fù)執(zhí)行*個(gè)或*些操作，直到*條件為假〔或?yàn)檎妗硶r(shí)才可終止循環(huán)。〕[設(shè)計(jì)意圖]：通過分析和觀察，給出循環(huán)構(gòu)造的概念教師：在控制模塊庫中，拖拽"條件循環(huán)〞模塊到編輯界面中，鼠標(biāo)右鍵該模塊，彈出"屬性〞界面，我們重復(fù)直行加右轉(zhuǎn)這個(gè)動(dòng)作需要幾次？學(xué)生：4次2．學(xué)生操作教師：好的，請同學(xué)們自己試著編寫一下這個(gè)程序流程圖。[設(shè)計(jì)意圖]：給出第二個(gè)任務(wù)，在學(xué)生好奇的前提下，直接教授講解知識，演示操作，容易承受新知，然后再實(shí)際操作，易于掌握。教師：同學(xué)們都編寫出來了嗎？不會的同學(xué)可以向同座位鄰近或組內(nèi)組長請教。請完成的同學(xué)舉下手，請一位同學(xué)演示一下它的程序流程圖【見右圖】。學(xué)生：由同學(xué)演示設(shè)計(jì)的程序[設(shè)計(jì)意圖]：鼓勵(lì)學(xué)生互幫互助，培養(yǎng)不會就問的習(xí)慣。通過詢問展示，了解學(xué)生的占我情況，請學(xué)生演示肯定一下學(xué)生的成果。3．講授循環(huán)構(gòu)造教師：我們學(xué)會了循環(huán)流程圖的使用，下面來分析一下這個(gè)程序，點(diǎn)擊菜單欄的"顯示代碼〞按鈕，可以在界面顯示程序的源代碼，我們一起來分析一下。教師：for語句的講解for語句是C語言所提供的功能更強(qiáng)，使用更廣泛的一種循環(huán)語句。其一般形式為：for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)3)語句；表達(dá)式1通常用來給循環(huán)變量賦初值，一般是賦值表達(dá)式。也允許在for語句外給循環(huán)變量賦初值，此時(shí)可以省略該表達(dá)式。表達(dá)式2通常是循環(huán)條件，一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。表達(dá)式3通?？捎脕硇薷难h(huán)變量的值，一般是賦值語句。這三個(gè)表達(dá)式都可以是逗號表達(dá)式，即每個(gè)表達(dá)式都可由多個(gè)表達(dá)式組成。三個(gè)表達(dá)式都是任選項(xiàng)，都可以省略。一般形式中的"語句〞即為循環(huán)體語句。for語句的語義是：1.首先計(jì)算表達(dá)式1的值。2.再計(jì)算表達(dá)式2的值，假設(shè)值為真(非0)則執(zhí)行循環(huán)體一次，否則跳出循環(huán)。3.然后再計(jì)算表達(dá)式3的值，轉(zhuǎn)回第2步重復(fù)執(zhí)行。在整個(gè)for循環(huán)過程中，表達(dá)式1只計(jì)算一次，表達(dá)式2和表達(dá)式，3則可能計(jì)算屢次。循環(huán)體可能屢次執(zhí)行，也可能一次都不執(zhí)行。[設(shè)計(jì)意圖]：FOR語句的執(zhí)行比擬復(fù)雜，必須由教師進(jìn)展講解。教師：以機(jī)器人走正方形的程序?yàn)槔?，請同學(xué)們以小組的形式進(jìn)展討論，結(jié)合for語句的執(zhí)行過程，表達(dá)一下程序的執(zhí)行過程。學(xué)生：小組討論[設(shè)計(jì)意圖]：組織學(xué)生討論，到達(dá)合作交流的目的，通過同學(xué)間的分析討論，加深對for語句執(zhí)行過程的理解。教師：在小組間進(jìn)展觀察，詢問，傾聽教師：找2個(gè)小組的代表，進(jìn)展一下for語句執(zhí)行過程的描述【見上圖】學(xué)生：進(jìn)展程序執(zhí)行過程的描述[設(shè)計(jì)意圖]：加深學(xué)生對for語句的理解，教師進(jìn)展指點(diǎn)和語言上的標(biāo)準(zhǔn)?！踩惩ㄟ^分析機(jī)器人折返跑動(dòng)作講解分支構(gòu)造1．實(shí)例分析啟發(fā)思考教師：我們再來看一個(gè)程序演示【見下列圖】教師：在一個(gè)長方形的房間內(nèi)機(jī)器人進(jìn)展折返跑，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)行到前方墻壁前時(shí)，停頓前進(jìn)，并開場調(diào)頭前進(jìn)，當(dāng)運(yùn)行到另一側(cè)墻壁時(shí)，停頓并調(diào)頭前進(jìn)，如此反運(yùn)動(dòng)。教師：機(jī)器人是怎么實(shí)現(xiàn)的這個(gè)動(dòng)作的？學(xué)生：機(jī)器人運(yùn)行到墻壁前面的時(shí)候，會探測前方是否有障礙物，如果有的話，就調(diào)頭前進(jìn)，反復(fù)如此教師：則如何在程序中實(shí)現(xiàn)呢，我們可以將整個(gè)任務(wù)分解成幾個(gè)動(dòng)作呢？學(xué)生：1、走直線；2、調(diào)頭；3、判斷障礙物；4、反復(fù)運(yùn)行以上動(dòng)作教師：第1、2兩個(gè)環(huán)節(jié)，我們在上節(jié)課已經(jīng)講過了，第3個(gè)環(huán)節(jié)我們可以利用"傳感器模塊庫〞中的"紅外避障〞判斷模塊進(jìn)展障礙物的判斷設(shè)計(jì)，點(diǎn)開"紅外避障〞判斷模塊，右鍵屬性中，可以看出對前方是否有障礙物要進(jìn)展判斷，這就是我們要用到的分支語句。〔板書：分支構(gòu)造表示程序的處理步驟出現(xiàn)了分支，它需要根據(jù)*一特定的條件選擇其中的一個(gè)分支執(zhí)行。我們通常也稱作"判斷語句〞〕[設(shè)計(jì)意圖]：由分解任務(wù)引出分支構(gòu)造的概念2．剖析分支語句教師：判斷語句對條件進(jìn)展判斷，返回值為"是〞或"否〞，不同的返回值，執(zhí)行不同的語句，通過流程圖可以看出【見右圖】教師：第4個(gè)環(huán)節(jié)可由"控制模塊庫〞中的"永遠(yuǎn)循環(huán)〞實(shí)現(xiàn)下面請同學(xué)們四個(gè)人為一小組，試著完成這個(gè)任務(wù)。[設(shè)計(jì)意圖]：給出第三個(gè)任務(wù)，結(jié)合順序構(gòu)造和循環(huán)構(gòu)造，引入分支構(gòu)造，、由教師引導(dǎo)將任務(wù)分解，讓學(xué)生通過小組合作的形式進(jìn)展學(xué)習(xí)，并完成任務(wù)。教師：在小組間進(jìn)展傾聽，詢問，指導(dǎo)學(xué)生：討論，探究，上機(jī)編寫程序教師：請1-2個(gè)小組代表展示程序流程圖，并對自己的設(shè)計(jì)思路進(jìn)展表述學(xué)生：展示并描述【見下列圖】[設(shè)計(jì)意圖]：通過小組合作學(xué)習(xí)，完成這一環(huán)節(jié)的任務(wù)3．代碼閱讀與分析教師：看過程序演示，我們來認(rèn)識一下判斷語句的代碼是如何編寫的教師：IF語句的講解if〔表達(dá)式〕語句1else語句2教師：解釋ir_1==4的含義，在仿真系統(tǒng)中，ir_4這一變量名表示紅外測障，1代表"無障礙物〞；2代表"左側(cè)有障礙物〞；3代表"右側(cè)有障礙物〞；4代表"前方有障礙物〞?！疽娪覉D】[設(shè)計(jì)意圖]：此環(huán)節(jié)教師需要針對仿真系統(tǒng)中的變量含義進(jìn)展講解，加深學(xué)生對if語句執(zhí)行過程的理解。〔四〕綜合任務(wù)教師：簡單小結(jié)程序設(shè)計(jì)的三種構(gòu)造，指出這三種構(gòu)造在程序設(shè)計(jì)中一般是要結(jié)合起來使用。布置綜合任務(wù):在一個(gè)房間內(nèi)，機(jī)器人在房間中任意行走，但是不可以碰到墻壁。請同學(xué)們結(jié)合這節(jié)課的知識，完成這個(gè)任務(wù)。[設(shè)計(jì)意圖]：該任務(wù)涉及到了程序的嵌套，通過學(xué)生自己的嘗試，該程序要求紅外變量返回三個(gè)值，分別是"前〞、"左〞、"右〞；要做三次判斷。檢驗(yàn)學(xué)生對三種構(gòu)造的掌握情況。課堂觀察：學(xué)生完成該任務(wù)的情況分為四種：一是極少數(shù)學(xué)生沒有完成設(shè)計(jì)；二是局部學(xué)生設(shè)計(jì)中少做了一次判斷，導(dǎo)致機(jī)器人碰到墻壁不再運(yùn)動(dòng)；三是大多數(shù)學(xué)生能夠完成流程圖的編寫；四是有3位學(xué)生，嘗試使用系統(tǒng)給出的碰撞檢測，在程序中參加了碰撞判斷，使得程序更加完善。該任務(wù)的程序流程圖及程序代碼【見下列圖】[設(shè)計(jì)意圖]：本節(jié)課的目的就在于讓學(xué)生掌握三種程序構(gòu)造的流程圖和設(shè)計(jì)思路，能夠運(yùn)用學(xué)過的知識解決實(shí)際問題。最后的任務(wù)是需要綜合運(yùn)用三種構(gòu)造來完成的，可以加深學(xué)生對知識的理解，提高三種構(gòu)造使用的熟練程度。八．教學(xué)反思本節(jié)課通過仿真系統(tǒng)的演示，形象的反映出了程序設(shè)計(jì)的三種構(gòu)造，不在是單純的枯燥的講解，對學(xué)生來說，通過編程來命令機(jī)器人完成不同任務(wù)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。考慮學(xué)生知識構(gòu)造有差異，學(xué)習(xí)能力有差異，針對不同的學(xué)生設(shè)計(jì)簡單題目和稍難題目，共設(shè)計(jì)了4個(gè)任務(wù)，任務(wù)難度由淺入深，由分散到綜合，教師從旁輔助引導(dǎo)，引出學(xué)生好奇心，再此驅(qū)使下，通過自我學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、教師講解、學(xué)生演示的方法逐步使學(xué)生掌握知識。通過教學(xué)實(shí)踐，我認(rèn)為基于"任務(wù)驅(qū)動(dòng)〞的小組合作學(xué)習(xí)法既活潑了課堂氣氛又充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在活動(dòng)