三种基本语言结构.docx

利用机器人平台认识二种基本语言结构一、设计思路信息技术基础模块中的“尝试程序开发”一节涉及到了程序设计的三种结构，程序设计的三种结构是程序设计中的基本知识点程序的讲解是比较抽象的，学生听着也比较枯燥乏味本节课的设计利用智能机器人仿真软件进行讲解，利用该软件既有图形化编程界面，又有相对应的代码窗口的特性，让学生在生动形象利于接受的学习活动中了解三种程序结构，能够使用图形化编程环境实现顺序、分支、循环三种控制结构仿真软件如图：左侧为模块库；中间为流程图编辑区；右侧为代码显示区二、教材分析“尝试程序开发”一节是信息技术基础中的第四单元中的一节，这一节的内容是让学生能够认识程序设计的三中结构，了解三种程序结构执行的过程，读懂简单的程序，为后续开设算法与程序设计选修课程做知识铺垫三、学生情况分析本节课之前，学生掌握了仿真软件的使用，对程序设计有了一定的了解，学会了使用仿真软件设计机器人走直线，转弯，停止，发音的设计，并同时可视化的界面看到了自己设计的成果但是，程序设计中的抽象化和理论化会减淡学生对程序设计的热情，这就需要教师充分营造教学情境，合理安排任务，保持学生的学习热情和兴趣四、教学目标知识与技能：能够清晰的绘制出顺序结构、循环结构、分支结构的流程图，能够读懂程序执行的流程，能够比较三种基本结构的异同；过程和方法：通过演示法、讲授法、任务驱动和小组合作等方法，学生能掌握流程图的设计思路，能绘制流程图；情感态度与价值观：培养合作交流的意识，提高分析、解决问题的能力；促进学生对程序语言的学习兴趣。

五、教学重、难点教学重、难点：掌握流程图的设计思路；理解三种程序结构的执行过程六、教学资源：机器人仿真软件、视频材料、PPT相关学习材料教学用时：90分钟教学流程图I七、教学过程（一）通过程序演示引出顺序结构1程序演示演示机器人走正方形轨迹【见下图】#教师：看过程序演示，请同学们分析一下，机器人是如何完成任务的学生：前进右转，再前进再右转，再前进再右转，再前进再右转教师：好，通过演示可以清晰的分析出机器人运动的轨迹，那我们同学们能不能利用我们上节课讲过的知识，完成这样一个设计呢？给同学们3分钟的时间使用仿真软件设计一个机器人走正方形的程序2•学生操作学生依照演示完成机器人走正方型的程序TX曲进［设计意图］:给出本节课的第一个任务，使用仿真软件完IkJ成一个机器人走正方形轨迹的程序设计，在学生上节课学习基础上，通过这个任务，熟悉软件环境，回顾上节课的内容，并继续保持学习热情教师：请一位同学展示他的设计成果TX学生：演示成果，并展示程序设计流程图【见右图】教师：有没有同学用其他方法完成这个任务的？学生：表示赞同他的设计教师：请同学们观察，这个程序是顺序执行的，有第一个程序模块一直执行到最后一个程序模块，这种设计结构，我们称为循序结构。

板书：顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的［设计意图］:通过学生自己设计程序，给出顺序结构的概念，能够加深学生的记忆和理解二）通过分析机器人走正方形的轨迹特点引出循环结构1师生分析讨论教师：我们继续观察机器人行走的轨迹，有什么特点吗？学生：机器人行走的直线距离一样长，拐弯都是90度教师：那么我们在观察一下程序流程图，它使用了几种模块，使用了几次学生：使用了2种模块，使用了4次教师：好的，看出了这些特点，我们发现机器人走正方形，其实就是再重复执行直行加右转这两个步骤，重复了4次那么我们使用程序设计中的另外一种结构来完成这个轨迹的设计，就是循环结构板书：循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环［设计意图］:通过分析和观察，给出循环结构的概念jAh+教师：在控制模块库中，拖拽“条件循环”模块到编辑界面中，鼠标右键该模块，弹出“属性”界面，我们重复直行加右转这个动作需要几次？Jo3学生：4次2•学生操作教师：好的，请同学们自己试着编写一下这个程序流程图［设计意图］:给出第二个任务，在学生好奇的前提下，直接教授讲解知识，演示操作，容易接受新知，然后再实际操作，易于掌握。

异主程序?结束教师：同学们都编写出来了吗？不会的同学可以向同座位邻近或组内组长请教请完成的同学举下手，请一位同学演示一下它的程序流程图【见右图】学生：由同学演示设计的程序［设计意图］:鼓励学生互帮互助，培养不会就问的习惯通过询问展示，了解学生的占我情况，请学生演示肯定一下学生的成果3.讲授循环结构教师：我们学会了循环流程图的使用，下面来分析一下这个程序，点击菜单栏的“显示代码”按钮，可以在界面显示程序的源代码，我们一起来分析一下教师：for语句的讲解for语句是C语言所提供的功能更强，使用更广泛的一种循环语句其一般形式为：for（表达式1;表达式2;表达3）语句；表达式1通常用来给循环变量赋初值，一般是赋值表达式也允许在for语句外给循环变量赋初值，此时可以省略该表达式表达式2通常是循环条件，一般为关系表达式或逻辑表达式表达式3通常可用来修改循环变量的值，一般是赋值语句这三个表达式都可以是逗号表达式，即每个表达式都可由多个表达式组成三个表达式都是任选项，都可以省略一般形式中的“语句”即为循环体语句for语句的语义是：1. 首先计算表达式1的值2. 再计算表达式2的值，若值为真（非0）则执行循环体一次，否则跳出循环。

3. 然后再计算表达式3的值，转回第2步重复执行在整个for循环过程中，表达式1只计算一次，表达式2和表达式，3则可能计算多次循环体可能多次执行，也可能一次都不执行［设计意图］:FOR语句的执行比较复杂，必须由教师进行讲解教师：以机器人走正方形的程序为例，请同学们以小组的形式进行讨论，结合for语句的执行过程，叙述一下程序的执行过程drive〔35』)；L5TOOOO)；st^pO；drive(0f⑹；*4it(0260000);stopO;学生：小组讨论目的，通过同学间的分析讨论,加深对for语句执行过程的理解［设计意图］:组织学生讨论，达到合作交流的教师：在小组间进行观察，询问，倾听教师：找2个小组的代表，进行一下for语句执行过程的描述【见上图】学生：进行程序执行过程的描述［设计意图］:加深学生对for语句的理解，老师进行指点和语言上的规范三）通过分析机器人折返跑动作讲解分支结构1•实例分析启发思考教师：我们再来看一个程序演示【见下图】教师：在一个长方形的房间内机器人进行折返跑，当机器人运行到前方墙壁前时，停止前进，并开始调头前进，当运行到另一侧墙壁时，停止并调头前进，如此反运动。

教师：机器人是怎么实现的这个动作的？*G学生：机器人运行到墙壁前面的时候，会探测前方是否有障碍物，如果有的话，就调头前进，反复如此教师：那么如何在程序中实现呢，我们可以将整个任务分解成几个动作呢？亠Up▲I1学生：1走直线；2、调头；3、判断障碍物；4、反复运行以上动作教师：第1、2两个环节，我们在上节课已经讲过了，第3个环节我们可以利用“传感器模块库”中的“红外避障”判断模块进行障碍物的判断设计，点开“红外避障”判断模块，右键属性中，可以看出对前方是否有障碍物要进行判断，这就是我们要用到的分支语句板书：分支结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的KJ条件选择其中的一个分支执行我们通常也称作“判断语句”）［设计意图］:由分解任务引出分支结构的概念2•剖析分支语句教师：判断语句对条件进行判断，返回值为“是”或“否”，不同的返回值，执行不同的语句，通过流程图可以看出【见右图】教师：第4个环节可由“控制模块库”中的“永远循环”实现下面请同学们四个人为一小组，试着完成这个任务［设计意图］:给出第三个任务，结合顺序结构和循环结构，引入分支结构，、由教师引导将任务分解，让学生通过小组合作的形式进行学习，并完成任务。

教师：在小组间进行倾听，询问，指导学生：讨论，探究，上机编写程序教师：请1-2个小组代表展示程序流程图，并对自己的设计思路进行表述学生：展示并描述【见下图】U前进疋"停止电机駁结束［设计意图］:通过小组合作学习，完成这一环节的任务cA（X*3•代码阅读与分析教师：看过程序演示，我们来认识一下判断语句的代码是如何编写的教师：IF语句的讲解if（表达式）语句1else语句2while(1〕教师：解释ir_仁=4的含义，在仿真系统中，ir_4ir1if?-ir_d&tector():irT==4)这一变量名表示红外测障，1代表“无障碍物”；2代表“左侧有障碍物”；3代表“右侧有障碍物”；4代表“前方有notor(1,50);motor(2,口)：Q.010000);stop0;障碍物”见右图】else［设计意图］:此环节教师需要针对仿真系统中的变量含义进行讲解，加深学生对if语句执行过程的理解drive(80；waitC0500000)：stop0：(四)综合任务教师:起来使用简单小结程序设计的三种结构，指出这三种结构在程序设计中一般是要结合布置综合任务：在一个房间内，机器人在房间中任意行走，但是不可以碰到墙壁。

请同学们结合这节课的知识，完成这个任务［设计意图］:该任务涉及到了程序的嵌套，通过学生自己的尝试，该程序要求红外变量返回三个值，分别是“前”、“左”、“右”；要做三次判断检验学生对三种结构的掌握情况课堂观察：学生完成该任务的情况分为四种：一是极少数学生没有完成设计；二是部分学生设计中少做了一次判断，导致机器人碰到墙壁不再运动；三是大多数学生能够完成流程图的编写；四是有3位学生，尝试使用系统给出的碰撞检测，在程序中加入了碰撞判断，使得程序更加完善该任务的程序流程图及程序代码【见下图】［设计意图］:本节课的目的就在于让学生掌握三种程序结构的流程图和设计思路,能够运用学过的知识解决实际问题最后的任务是需要综合运用三种结构来完成的，可以加深学生对知识的理解，提高三种结构使用的熟练程度八•教学反思本节课通过仿真系统的演示，形象的反映出了程序设计的三种结构，不在是单纯的枯燥的讲解，对学生来说，通过编程来命令机器人完成不同任务，极大地激发了学生的学习兴趣考虑学生知识结构有差异，学习能力有差异，针对不同的学生设计简单题目和稍难题目，共设计了4个任务，任务难度由浅入深，由分散到综合，教师从旁辅助引导，引出学生好奇心，再此驱使下，通过自我学习、小组学习、教师讲解、学生演示的方法逐步使学生掌握知识。

通过教学实践，我认为基于“任务驱动”的小组合作学习法既活跃了课堂气氛又充分调动了学生的学习兴趣，在活动中，学生的自信心明显加强了，并且勇于表现自己，帮助他人像这样学生与学生之间合作，学生的认知水平和情感方面都会收到良好的效果同时，使教师布置的课堂任务得以顺利地完成，无形中提高了课堂效率不仅如此,小组合作学习不但培养了学生倾听别人意见及团队合作精神，而且培养了学生的组织、合作、礼让等社会交往能力；既拓宽了学生的知识面，又增强学生的社会责任感；还使学生获得各种体验如：与他人协作的体验；取得成功的体验；经历挫折的体验，这些体验和经历，是学生在课堂上学不到知识。