第4课　程序设计基础　教学设计（表格式） 闽教版（2020）初中信息技术七年级下册

1 程序设计基础
学科 信息技术 课时 2课时 授课对象 初一年级
授课类型 新授课 教学方法 讲授、讨论法 教学环境 机房
教学目标 1.了解程序和常见的程序设计语言，以及程序的执行过程。 2.掌握流程图的基本符号及其含义。 3.能够利用流程图描述简单的算法。 4.掌握Dev-C++的启动和基本环境设置。 5.能够识别C语言的基本语法元素。 6.掌握编译运行C语言的方法。
教学重难点 教学重点 1．程序及程序的执行过程。 2．C语言的基本语法结构 3．Dev-C++编译运行C语言源代码的方法。
教学难点 使用流程图描述较为具体的算法。 在Dev-C++中输入合乎缩进格式要求的正确代码。 编译和调试程序。
教材分析 本课是走进程序世界的第1课，是程序设计知识的基础。 主题1主要介绍了程序设计语言与算法的基本概念。教材在讲述基本概念的同时，还介绍了描述算法的具体方法。体现了教材内容由理论到实践，由抽象概念到具体应用的递进关系。本课所涉及的知识，为后续课程进行C语言程序设计的学习奠定了理论基础，构建了全局的概念性的知识框架结构。 主题2以Dev-C++为例，介绍了C语言的集成编译环境，描述了C语言的基本逻辑结构和基础语法，并展示了一个完整的输入、编辑、保存、编译、运行的程序设计过程。对于开展C语言程序设计来说，了解一个基本的集成编译环境，不但有用，而且必要。教材完整地展现了C语言从输入源代码到编译到产生运行结果的全过程，这一操作技能是学习后续程序设计课程所必备的。 通过本课的学习，学生不但认识到程序和算法是推动计算机自动化工作的基石，同时还会了解到多种不同的程序设计语言，这使得学生在学习具体的C语言程序设计之前，能够对整个计算机软件工作的原理有一个全局性的认识，不仅见树，而且见林。教材所介绍的流程图技术通俗易懂，能够让零基础的学生很快地掌握这种描述算法的方法，这对于接下去深入学习了解编程语言的工作流程有大帮助，同时还有利于帮助学生建立起计算思维。
学情分析 在七年级的数学学习中就有涉及流程图的概念，这对于学生学习本课内容是一个助力。除了本课流程图的专项教学以外，学生在生活中会看到流程图的身影，比如图书馆图书借阅归还的流程图，医院体检的流程图等等。尽管了这些源自实际生活的体验，但是学生在根据具体问题绘制流程图描述解决方案时候，可能还是会出现词不达意的情况，特别是针对复杂问题，如何利用流程图表达包含选择和循环逻辑的问题解决策略，将会是学生容易犯错的难点。 在小学阶段，有些学生曾经学习过 Scratch编程，所以对于集成编译环境的概念应该不会特别陌生，但是C语言的交互方式与之前的 Scratch有本质的差别，教师在教学中要注意这点。 由于是第一次接触需要大量使用英文字符的编程，所以学生在输入C语言代码的时，可能会遇到一些困难，比如。没有正确区分字母的大小写，或者用中文标点代替英文标点，这些都是教师要注意进行辅导和提醒的。 在第一次运行源代码的时候，学生可能会遇到一些困难，比如出现各种类型的编译错误，由于提示信息是英文的，部分学生阅读会比较吃力。教师要有耐心引导学生注意仔细观察辨识提示信息，找到错误的根源。这一过程虽然困难，但也是引导学生不畏困难，培养科学探究精神的时机。机房已经开通了网络，学生可以自己上网搜索编译错误的意思。
教学过程 教师活动学生活动主题1：程序设计语言和算法（1）C语言 思考：计算机/手机能够完成各种任务，是因为它安装了各种不同的软件，但是这些软件是如何生产出来的？ 通过程序设计语言，人们将自己的意图设计成软件，通过软件的运行指挥计算机完成特定的任务。程序设计语言多种多样，常见有C、C++、Java、Python等，各有特点，基本功能大同小异。 程序设计语言可以分为机器语言、汇编语言和高级语言。所有的高级语言程序通过编译或解释，最终将转化为机器语言的形式在计算机上运行，并得到相应的结果。C语言就是一种高级语言。 观看：C语言简史 5分钟时间仔细阅读书本P49-54经典的C语言 C语言简洁优雅 C语言是一门中级语言 C语言语法简单功能强大 C语言是嵌入式系统的首选 C语言适合对效率要求高的场合 最主要的几大语言都是基于C语言 新设备的驱动程序总是用C语言编写的 炫酷的3D游戏的代码编写仍然以C语言为核心 Windows、Unix 和Linux 等操作系统核心是C写的。 掌握了C语言，学习其他编程语言将所向无敌 当掌握了C语言后，再去学习其他面向过程的语言，最多一个星期就能学会。因为万变不离其宗，只是语法上有些许更改，而思想却没有更改。有些语言，甚至1个小时就明白如何使用。 学习C语言后，学习C++，Java ,Objective C ,PHP将事半功倍。微软不招学.NET的，是因为.NET是C/C++做的，Oracle，Google不招学JAVA，Android，JAVA的底层都是C/C++实现的。 因为C语言已经存在很多年了，它有广泛的使用团体并且有大量的现成代码可以利用。这就使大家能在过去程序的基础上，快速和高效的实现自己的程序。C语言优点简洁、紧凑，使用方便、灵活，功能强大，执行效率高。C语言仅有32个关键字，9种控制语句，却能完成无数的功能。 （2）算法算法（P52-53）：有限步骤内求解某类问题所使用的一组定义明确的规则。 描述算法的形式：自然语言、流程图等。 算法特性：有穷性、确定性、有效性、可能会有输入数据、肯定会有输出结果。 解释描述算法的两个案例P52-54： 3分钟时间仔细阅读书本P52-53（3）设计流程图问题： 某大型停车场对于进入该场地的车辆有如下的规定： （1）进入该停车场的车辆必须为客运车辆，货运车辆谢绝入内。 （2）如果该车的乘员数量小于等于4人，收费四元。 （3）如果该车的乘员数量大于4人，收费八元。 请根据该停车场的规定，给出解决上述问题的算法并绘制流程图。 问题分析： （1） 检查车辆，获取车辆的特征； （2） 根据车辆特征，判断车辆的类别。如果是货运车辆则禁止进入，算法结束；如果车辆不是货运车辆，则进入第三个步骤； （3） 获取车辆乘载人数； （4） 如果车辆乘载人数大于等于4人，按8元计费，否则按5元计费。 10分钟时间做出解决停车场问题的流程图主题2：编写一个简单的C语言程序（1）理解C语言结构 阅读书本P55-56，完成表格 代码功能// stdio.h { } ; printf(…) int main() {……}
阅读书本P55-56，完成表格 （2）Dev-C++的使用 播放Dev-C++的操作使用视频，5min 教师演示：打开Dev C++，教师演示编写自己的第一个程序 #include int main( ) { printf("我的第一个程序"); return 0; } 思考： （1）如何在键盘上输入这些符号： “ { } / * < > ； ” ？ （2）为了编写C语言程序应当采用什么输入法？ （3）灰色显示的部分是注释，可以不用在意 （4）TAB键有什么作用？它在键盘上的哪个位置 （5）C语言的源程序保存之后以什么为扩展名？ （6）如何编译？如何运行？ （7）如何debug Bug的英文意思是臭虫，被引入到计算机领域，需要追溯到第一代计算机时代。当时的计算机是由许多真空管构成，需要利用大量的电力使真空管发光。某天，一只虫子爬进了其中的某只真空管中，计算机于是停止工作了。研究人员耗费很长时间，找来找去，一处地方一处地方排查，最后终于发现了这个虫子，取出虫子后，计算机就恢复了正常。于是bug这个词语就在计算机领域中代表了隐藏的错误、缺陷、漏洞或者问题。把排除错误的过程称为debug。 看课本P57-59,了解 Dev-C++的使用过程（3）学生操作 任务：打开Dev C++，编写自己的第一个程序 提示： 打开Dev-C++软件。 新建源代码。 输入代码 保存代码。 编译 调试 运行 注意： 大小写不要输错 养成缩进的好习惯 必须用英文的标点 输入代码，并且重新审视自己刚才输入的源代码，检查可能存在的输入错误，并且进行修正调整。 编译运行 1、如果运行失败，请注意看Dev-C++下方给出的提示信息，并认真比对课本图4-7的范例，推测并查找错误的原因。 2、如果运行成功，请仔细检查自己的源文件目录下是否有多出新的文件，它是做什么用的？ 点评学生典型的错误代码，引导学生观察Dev-C++所给出的错误提示信息小结1.讲评实践创新部分的代码。 2.总结：在本节课中，我们完整地体验了简单C语言程序的编辑和运行过程，对于编程中遇到的一些错误，我们也了解了该如何避免和纠正。这些实践经验都是我们将来深入学习程序设计的宝贵财富。 有学生提问可以拓展代码虽小，但五脏俱全，综观整个代码，可以总结如下特点： （1）代码由单词，符号，空白组成。单词以英语单词为主，单词一般都小写；代码中的标点符号并不是随意输入的，每个符号在C中都有自己的含义。如“#”、“<>”、“（）”、“\”、“”、“{}”、“;”、“””；各单词之间用空白分隔，空白可以是空格和Tab制表符，空白的个数没有限制。 （2）代码从上往下阅读，从第一个字符开始，文件就开始了，到最后一个字符结束，文件就结束了。 （3）行与行之间也可以有空白行，空白行数也是没有限制的。有的行顶格书写，有的行却又后退了几个空格，这种后退，称为“缩进”，缩进，是为了代码的可读性更强。 C语言中的头文件是什么意思呢 头文件的后缀是.h，头文件中一般存放一些定义，很少作实际的运算。头文件的好处是，可以通用。如一些都用得上的定义，可以让其他文件来调用它，这样就节省了代码量，并且带来了方便，h就是head(头)的简称 “”包裹起来的、“//”后的中文语句是注释。注释是帮助程序员阅读源代码和理解源代码的。编译器在编译源代码的时候，在目标代码生成以前，会把注释剔除掉然后再进行编译，当然编译器是不会修改源文件的，这一切是在内存中完成。由于对于注释部分忽略不处理，所以注释不会增加编译后的程序的可执行代码长度，对程序运行不起任何作用。 #include的作用 #include是C语言预处理器指示符。#和include之间可以有多个空格。#也不一定要顶格，但是一定是第一个非空白字符。#include的作用，是告诉编译器在编译前，要做些预先处理：将后面<>中的文件内容包含到当前文件内。所谓包含，是指将<>中列出的文件的内容复制到当前文件里。 注意：#一定要是第一个非空白字符。否则编译器会提示错误，并且错误信息和出错原因完全不匹配。 因为printf声明位于stdio.h文件中，所以简单的用#include把stdio.h文件包含进来，就把getchar和printf两个函数的声明包含进来了。 说明：函数声明只是向编译器登记有这么一个函数，声明了函数不调用这个函数，是被容许的。这就是为什么包含了整个stdio.h文件，里面声明了很多其他函数，但实际没有使用这些函数而编译器又不提示的原因。 int main() { … }这一段是在定义C程序的主函数。函数是可以完成一定功能的子程序。 main函数是C语言程序的起始执行点。 每一个C程序必须有且仅有一个main函数，它是由程序员提供的。 printf("Hello World!"); 这行是调用了C语言提供的打印数输出函数，该函数的名字是“printf”,小括号内双引号括起来的文字是printf函数的参数。该函数的功能是把小括号里的文字原样打印在屏幕上。也就是说双引号里的内容变化，则打印在屏幕上的文字也会变化。
板书设计 无
作业布置 无
教学反思 1.素材辅助：在有限的课堂时间内，利用微视频等教学素材，帮助学生了解程序设计语言与计算机程序之间的关系。 2.任务驱动：引导学生通过动手实践体会Dev-C++集成编译环境的工作界面，体验从新建源代码到成功运行C语言源代码的整个过程。 3.试错法：放手让学生尝试，通过不断地调试，逐步掌握C语言的各种语法特性。 4.点评示范：及时点评学生的典型错误，可以让班上同学共同找出他的错误，全班一起排错。通过给出范例让学生实践，帮助学生提高观察能力。