課題：計(jì)算機(jī)程序并不神秘

課題：計(jì)算機(jī)程序并不神秘

蘇州高新區(qū)第一初級(jí)中學(xué)校姚宏

一、教材分析：

本節(jié)是蘇教版信息技術(shù)八年級(jí)第4章第1節(jié)第一部分的內(nèi)容，是程序設(shè)計(jì)的

起始課。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，是讓學(xué)生了解程序設(shè)計(jì)的基本概念，打破學(xué)生對(duì)程序

設(shè)計(jì)的神秘感，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的信心與興趣。讓學(xué)生體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的過(guò)程,

設(shè)計(jì)算法并選用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編寫，為后面進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

二、學(xué)情分析：

本節(jié)課上課的對(duì)象是初二的學(xué)生。學(xué)生已經(jīng)具備一定的邏輯思維能力，并且

在小學(xué)階段己經(jīng)接觸過(guò)scratch語(yǔ)言，但是還沒(méi)有深入體會(huì)用程序設(shè)計(jì)來(lái)解決問(wèn)

題。本節(jié)課主要讓學(xué)生通過(guò)使用micro:bit這個(gè)微型電腦芯片，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的

樂(lè)趣。

三、教學(xué)目標(biāo)：

1、了解程序及計(jì)算機(jī)程序的基本概念

2、了解程序設(shè)計(jì)的過(guò)程

3、體驗(yàn)用塊語(yǔ)言編寫程序

4、結(jié)合具體實(shí)例體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的過(guò)程

5、提高運(yùn)用計(jì)算雙解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)程序設(shè)計(jì)的興趣，增強(qiáng)信息

素養(yǎng)。

四、教學(xué)重點(diǎn)：

1、體驗(yàn)用塊語(yǔ)言編寫程序

2、體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的一般過(guò)程

五、教學(xué)難點(diǎn)：

結(jié)合程序設(shè)計(jì)的過(guò)程，利用計(jì)算機(jī)程序解決實(shí)際問(wèn)題。

六、教學(xué)方法：

教師引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的學(xué)生自主、探究、交流學(xué)習(xí)

七、教學(xué)過(guò)程：

【導(dǎo)入新課】

很高興和同學(xué)們見(jiàn)面，今天我還帶了我的新設(shè)備來(lái)和大家打招呼。（控制學(xué)

生屏幕，顯示micro:bit芯片錄制的“Hello”視頻。）接下來(lái)請(qǐng)我的小寵物天

貓精靈來(lái)介紹一下我吧。

——天貓精靈，我在哪里？一一蘇州高新區(qū)第一初級(jí)中學(xué)校

——天貓精靈，我是誰(shuí)？一一我的小主人，你是蘇州高新區(qū)第一初級(jí)

中學(xué)校的姚老師。

這下大家都認(rèn)識(shí)我了吧？我的這個(gè)小寵物除了能和我進(jìn)行智能化的聊天，我

還經(jīng)常讓它幫我做很多事情。比如語(yǔ)音控制空調(diào)開(kāi)關(guān)、語(yǔ)音控制窗簾閉合或者還

可以這樣.....

——天貓精靈，幫我開(kāi)燈。把燈調(diào)成暖光。把燈的亮度調(diào)到最大。

【程序與計(jì)算機(jī)程序】

高科技的發(fā)展讓我們的生活越來(lái)越便利。比如我們讓掃地機(jī)器人幫我們打

掃衛(wèi)生、使用人臉識(shí)別或指紋解鎖......大家可能會(huì)有這樣的思考，它們?cè)趺磿?huì)如

此智能？其實(shí)它們內(nèi)部有一塊或多塊類似剛剛和你們打招呼的芯片。大家學(xué)完這

個(gè)章節(jié)后，就會(huì)對(duì)它有所了解。

請(qǐng)大家思考一下，天貓精靈控制臺(tái)燈打開(kāi)經(jīng)歷了哪些步驟？

學(xué)生答：（1）發(fā)送“開(kāi)燈”的語(yǔ)音信號(hào)輸入信息

（2）犬貓精靈識(shí)別信號(hào)并執(zhí)行處埋信息

⑶燈亮輸出信息

1.識(shí)別“開(kāi)燈”信號(hào)；2.IF開(kāi)關(guān)為“關(guān)”，3EN開(kāi)關(guān)設(shè)置為“開(kāi)”ELSE開(kāi)關(guān)設(shè)置

保持為“開(kāi)”；3.燈亮

還比如說(shuō)我們做的腦筋急轉(zhuǎn)彎，把大象放進(jìn)冰箱需要兒個(gè)步驟？

學(xué)生答：1、打開(kāi)冰箱門2、把大象放進(jìn)去3、關(guān)上冰箱門

通過(guò)執(zhí)行這樣有序的指令組完成一項(xiàng)具體工作，這些指令就是程序。前面提

到的程序是用人類的語(yǔ)言描述的，而計(jì)算機(jī)無(wú)法直接識(shí)別。如果用計(jì)算機(jī)能識(shí)別

的語(yǔ)言來(lái)描述這些有序指令的集合，那就是計(jì)算機(jī)程序。

那計(jì)算機(jī)能識(shí)別的語(yǔ)言有很多，比如同學(xué)們小學(xué)里學(xué)的scratch語(yǔ)言。我們

為了解決一些實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)思考解決問(wèn)題的方法和步驟，并用計(jì)算機(jī)能識(shí)別的

語(yǔ)言來(lái)編寫程序，這個(gè)過(guò)程稱之為程序設(shè)計(jì)。其中解決問(wèn)題的方法和步驟就是算

法，算法是程序設(shè)計(jì)的“靈魂”。

那用老師最初和大家打招呼的智能伙伴怎樣來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)呢？

我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下這塊芯片。

【認(rèn)識(shí)micro:bit]

別看它長(zhǎng)得小巧，其實(shí)它是一款可編程的微型口袋計(jì)算機(jī)，名叫

“micro:bit"o它是由英國(guó)廣播公司（BBC）聯(lián)合三星、微軟等公司研發(fā)，幫助

大家學(xué)習(xí)編寫“算機(jī)程序。它擁有一些列新穎的功能，比如25個(gè)可顯示消息的

紅色LED燈；有兩個(gè)可編程按鈕，可以用于控制游戲操作或者暫停播放音樂(lè)，它

內(nèi)置多種傳感器，同時(shí)也可以通過(guò)藍(lán)牙模塊與其他設(shè)備或因特網(wǎng)互聯(lián)。實(shí)現(xiàn)很多

酷炫的功能，比如躲避障礙物游戲、投擲打靶游戲、溫度計(jì)、俄羅斯方塊、光敏

感應(yīng)燈等。

剛才展示的光敏感應(yīng)燈效果是如何實(shí)現(xiàn)的呢？接卜.來(lái)老師揭開(kāi)其背后的奧

秘。（展示代碼）其實(shí)它主要就是由Micro:bit能識(shí)別的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫而成的。

basic.showIcon(IconNames.Hcart)

input.onButtonPressed(Buttoii.A,

function0{

basic.showIcon(IconNames.Happ)r)

})

input.onButtonPre$sed(ButtoD.B.

function0{

basic.showIcon(IconNames.Sad)

})

JavaScript語(yǔ)言塊語(yǔ)言

輸入、運(yùn)行與調(diào)試程序

小結(jié)：在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，通常要先對(duì)解決的問(wèn)題進(jìn)行分析，并擬定解決的

方法與步驟（算法）再用計(jì)算機(jī)能識(shí)別的語(yǔ)言編寫程序，最后輸入、測(cè)試和調(diào)試

程序。這就是程序設(shè)計(jì)的過(guò)程。（預(yù)設(shè)時(shí)間才）

T分析問(wèn)題（設(shè)計(jì)算法t選擇語(yǔ)言才調(diào)成

2、認(rèn)識(shí)Micro:bit工作界面

能夠支持micro：bit編程的開(kāi)發(fā)工具很多，有在線和離線兩種編程環(huán)境。

在火狐瀏覽器中打開(kāi)micro:bit在線編譯器網(wǎng)站：

https://makccodc.microbit.org/(新建與導(dǎo)入兩種方式)

進(jìn)入界面后，先來(lái)了解一下它的界面布局，它是由模擬區(qū)、指令區(qū)和代碼區(qū)

三大部分構(gòu)成。在線編輯器支持兩種語(yǔ)言：一種是老師之前展示的JavaScript

語(yǔ)言（展示代碼并運(yùn)行）。

basic.showicon（IconNames.Heart）

input.onButtonPressed（Button.A,function（）{

basic.showicon（IconNames.Happy）

}）

,?i?-1，（（一^L■?/Uf

為了易于初學(xué)者上手，Micro:bit還提供了另外一種塊語(yǔ)言，我們只需要將

指令區(qū)中的模塊拖動(dòng)到編輯區(qū)中，就可以搭建出所需要的程序。當(dāng)程序完成后，

在左側(cè)的模擬區(qū)里就能實(shí)時(shí)地顯示運(yùn)行后的效果。調(diào)試完畢后，可以燒錄到

micro:bit芯片中，只需要更改好名稱并保存，然后把.hex程序文件復(fù)制到

micro:bit芯片中。

3、學(xué)生實(shí)踐

（1）基礎(chǔ)任務(wù)：

選用塊語(yǔ)言：

（1）首先在基本模塊下選擇

“當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)”選項(xiàng)，然后嵌入疊加顯

示“愛(ài)心圖案”。

（2）在輸入模塊下選擇“當(dāng)按

鈕A被按下時(shí)”嵌入疊加基本模塊中

的“顯示圖標(biāo)”并選擇笑臉圖案。

（3）在輸入模塊下選擇“當(dāng)按

鈕B被按下時(shí)”嵌入疊加基本模塊中

的“顯示圖標(biāo)”并選擇哭臉圖案U

輸入、運(yùn)行、調(diào)試、保存、燒錄（USB連接）程序。

（2）進(jìn)階任務(wù)：同時(shí)按下AB按鈕顯示跳動(dòng)的愛(ài)心

我們經(jīng)?？吹降谋砬榘蠖嗍莿?dòng)圖，那我們?nèi)绾卧谠写a基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，進(jìn)

而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的效果呢？

展示學(xué)生作品，并評(píng)價(jià)。

【拓展訓(xùn)練】

設(shè)計(jì)“光敏感應(yīng)燈”：使用micro:bit屏幕自帶的光敏獲取當(dāng)前光照強(qiáng)度，

在灰暗環(huán)境下自動(dòng)開(kāi)燈，光亮環(huán)境下關(guān)燈節(jié)能。

分析問(wèn)題：Micro:bit芯片內(nèi)置光敏傳感器，并用亮度級(jí)別表示當(dāng)前光感強(qiáng)

度（0~255）并將數(shù)值顯示在點(diǎn)陣上，分別記錄灰暗和明亮的環(huán)境亮度值，并計(jì)

算中間值二（灰暗環(huán)境亮度值+明亮環(huán)境亮度值）/2,如果亮度級(jí)別低于中間值，

表示周圍環(huán)境灰暗，小燈自動(dòng)“點(diǎn)亮”；反之，表示周圍環(huán)境明亮，小燈自動(dòng)“熄

滅”。

設(shè)計(jì)算法：（1）獲取光感強(qiáng)度并顯示和計(jì)算中間值。

（2）設(shè)置brightness為當(dāng)前感應(yīng)到的亮度級(jí)別。

（3）將brightness值與中間值比較,如果brightness”中間值,向引腳

P0數(shù)字寫入值0；否則，向引腳P0數(shù)字寫入值1。

選用語(yǔ)言編寫程序：（展示代碼）

提示：

當(dāng)引腳P0數(shù)字寫入值為0時(shí)，表示

小燈不通電；

（教師用）（學(xué)生用-半成品）

輸入、