9.1了解程序设计和软件（教案）-《计算机基础知识与应用案例教程》同步教学(上海交通大学出版社）

课题 了解程序设计和软件 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识目标： （1）理解程序设计与算法的基本概念 （2）了解程序设计语言的相关知识 （3）了解软件和软件工程的基本概念 能力目标： 能分析实际问题并为其设计算法 素质目标： 树立远大理想、锤炼强国本领，不对提升实际操作能力、解决问题能力和创新能力 教学重难点 教学重点：程序设计与算法的基本概念 教学难点：程序设计语言的相关知识 教学方法 讲授法、问答法、讨论法、练习法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学过程 主要教学内容及步骤 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学查找资料，了解程序设计和软件的相关知识 【学生】完成课前任务 考勤 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】按照老师要求签到 案例导入 【教师】讲述“任务准备”中的案例（详见教材），请学生回答以下问题： （1）什么是程序设计？设计一个程序需要完成哪些步骤？ （2）什么是程序设计语言？它有哪些基本元素？ （3）什么是高级语言？你知道哪些高级语言？ 【学生】思考、回答问题 传授新知 【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解程序设计和软件的相关知识 1、 程序设计入门 1. 程序设计概述 【教师】请学生扫描二维码观看视频“程序设计入门”（详见教材），多媒体展示用手机购买产品时的操作（详见教材），讲解新知 在日常生活中，人们解决问题或完成任务时往往需要执行一系列操作。 计算机解决问题的过程与之类似。对于计算机而言，解决问题要执行的单个步骤称作指令，所有步骤的集合称作程序（program），而将解决问题要执行的步骤梳理出来，并最终展现为计算机程序的过程就是程序设计。 具体而言，程序设计的步骤可归纳为分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序。 【高手点拨】 【教师】组织学生阅读相关材料，了解程序设计思路的相关知识 在程序设计的步骤中，后两步即人们熟知的“编程”，它们与程序的实现直接相关，因此很多初学者在学习程序设计时往往十分重视后两步，却容易忽略前两步。事实上，分析问题和设计算法对程序设计思维的培养和形成具有非常重要的作用，一个人只有具备了良好的程序设计思维，才能拥有出色的编程能力。 【学生】阅读、思考、理解 2．算法 【课堂提问】 【教师】随机邀请学生回答以下问题： 什么是算法？算法有哪些特点？ 【学生】思考、回答 【教师】总结学生的回答 算法（algorithm）即“计算方法”，它是解决一种或一类问题的通用方法和步骤。算法是程序的指导思想，算法设计是程序设计的核心环节。 算法一般具备以下5个特点。 （1）输入。一个算法应当有零个或多个输入。 （2）输出。一个算法应当有一个或多个输出。 （3）有穷性。一个算法必须在有限的时间内执行有限个步骤后结束。 （4）可行性。一个算法中的每一步都应当可以有效执行并得到确切结果。 （5）确定性。一个算法中的每一步都必须具有确定含义且对相同的输入只能得到相同的输出。 常用的算法描述方式主要包括自然语言和流程图两种，下面以描述“求x和y两数中的较大值”这一问题的算法为例进行介绍。 【课堂提问】 【教师】随机邀请学生回答以下问题： 用自己的语言说一说利用程序如何求x和y两数中的较大值。 【学生】思考、回答 【教师】总结学生的回答 （1）自然语言描述的算法通俗易懂，条理清晰，具体如下。 ① 输入x和y的值。 ② 判断x是否大于y。 ③ 如果x大于y，将x赋值给max。 ④ 如果x小于等于y，将y赋值给max。 ⑤ 输出max的值。 （2）流程图描述的算法直观形象，便于理解。 【教师】多媒体展示“求x和y两数中的较大值”算法的流程图描述图，讲解新知 流程图是描述算法的图形工具。 【教师】多媒体展示流程图中常用的图形表格，讲解新知 图 形 名 称 用 途 起止框 表示算法的开始和结束 输入与输出框 表示数据的输入和输出 判断框 对一个给定的条件进行判断，根据条件是否成立来决定如何执行后续操作 处理框 表示算法中的具体处理步骤 或 流程线 控制流程方向 连接点 连接因换页而断开的流程线 算法有3种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构。这3种基本结构可以是并列或相互包含的关系，但不允许交叉。下面使用流程图分别描述这3种结构。 （1）顺序结构中的各操作按照先后顺序依次执行。 （2）选择结构又称“分支结构”，该结构中包含一个判断条件，根据判断条件成立与否执行对应的操作。值得一提的是，判断条件下的操作可以只存在一个。 （3）循环结构又称“重复结构”，该结构同样包含一个判断条件，根据判断条件成立与否决定是否跳出循环操作。常见的循环结构分为当型循