3.3 计算机程序与程序设计语言教学设计2026-2027学年高一上学期心理健康粤教版

该高中信息技术教学设计聚焦计算机程序概念、五大组成部件及机器语言、汇编语言、高级语言三类程序设计语言，通过回顾算法描述方法制造认知冲突，以“翻译官”比喻搭建算法到程序的学习支架，衔接前后知识脉络。 特色在于融合信息意识、计算思维与数字化学习，用“设计方案vs施工图纸”“摩斯密码→英文缩写→日常语言”等类比具象化抽象概念，结合代码示例与Python程序现场演示激发兴趣，小组讨论与学案巩固知识，助力学生构建知识框架，提升教师教学效率。

《3.3 计算机程序与程序设计语言》教学设计 课题 3.3 计算机程序与程序设计语言 课时 1课时（45分钟） 学科 信息技术 年级 高一 授课学校 眉山市彭山区第一中学 年级组 高中技术组 一、教材与学情分析 教材分析：本节是粤教版必修一第三章“算法基础”的最后一节，是承上启下的关键节点[reference:27]。教材核心内容包括：①计算机程序的概念——计算机程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合[reference:28]；②计算机的五大基本组成——运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备[reference:29]；③程序设计语言的三类——机器语言、汇编语言、高级语言及其特点[reference:30]。本节帮助学生理解“算法如何被计算机执行”，为第四章“程序设计基础”的学习做好铺垫[reference:31]。 学情分析：学生通过3.1和3.2节的学习，已了解计算机解决问题的四个步骤和算法的概念与描述方法。但对“程序到底是什么”“计算机如何执行程序”“程序设计语言有哪些”缺乏系统认知。高一学生对“编程语言”充满好奇，需要通过清晰的历史脉络和对比分析来建立整体认识。 二、学科核心素养与教学目标 信息意识 理解计算机程序在解决问题中的核心作用，认识到程序是算法的具体实现，是人与计算机沟通的桥梁。 计算思维 理解计算机的基本组成和工作原理（输入→存储→运算→控制→输出），掌握三种程序设计语言的特点与区别。 数字化学习与创新 能够区分机器语言、汇编语言和高级语言，理解高级语言需要通过编译或解释才能被计算机执行[reference:32]。 信息社会责任 理解程序设计语言的发展历程是人类不断追求“让计算机更易用”的过程，认识到技术发展对社会进步的推动作用。 三、教学重难点 教学重点 ①计算机程序的概念与计算机的基本组成（五大部件）；②三种程序设计语言（机器语言、汇编语言、高级语言）的特点与区别[reference:33]。 教学难点 ①理解计算机的工作过程——采用二进制形式表达和存储指令或数据，周而复始地获取指令、执行指令[reference:34]；②区分编译与解释两种翻译方式[reference:35]。 四、教学方法与资源 教法 讲授法、类比法、对比分析法、演示法。 学法 对比归纳、历史追踪、小组讨论、自主阅读。 教学准备 多媒体课件（含计算机五大部件示意图、三种语言对比表、编译与解释动画演示）、Python运行环境（用于演示高级语言程序）、学案（含三种语言对比表填空）。 五、教学过程（45分钟） 环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 1. 回顾旧知：“上节课我们学习了算法的三种描述方法——自然语言、流程图、伪代码。那么问题来了——计算机能直接看懂流程图吗？能直接理解自然语言吗？” 2. 制造认知冲突：“计算机只认识0和1（第一章学过的二进制）。那么，我们写的算法（用自然语言或流程图）——怎么变成计算机能执行的0和1呢？” 3. 引出课题：“这中间需要一个‘翻译官’——把人类能理解的算法步骤，翻译成计算机能执行的指令。这个‘翻译官’就是计算机程序。今天我们就来学习《3.3 计算机程序与程序设计语言》。” 1. 回顾旧知：回答“计算机不能直接看懂流程图”。 2. 思考问题：带着“算法如何变成0和1”的疑问进入新课。 3. 明确目标：理解计算机程序的作用和程序设计语言的种类。 通过“算法如何变成0和1”的认知冲突，激发学生对“程序”和“程序设计语言”的好奇心。用“翻译官”的比喻建立程序的基本概念，降低理解难度。 新课讲授 （一）计算机程序 8分钟 1. 给出程序的定义：板书——“计算机程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。”[reference:36] 2. 关键词解析： ①“计算机语言”——人和计算机沟通的语言； ②“命令序列”——不是一条命令，是一系列有序的命令； ③“集合”——完整的整体。 3. 类比理解：“程序就像一份‘施工图纸’——算法是‘设计方案’（要盖什么样的房子），程序是‘施工图纸’（具体到每一块砖怎么砌）。有了图纸，工人（计算机）才能按图施工。” 4. 讲解计算机五大部件[reference:37]： 展示计算机组成示意图—— ①输入设备（键盘、鼠标）→ ②存储器（内存）→ ③运算器（CPU中负责计算）←→ ④控制器（CPU中负责指挥）→ ⑤输出设备（显示器、打印机） 强调：“计算机只能识别由‘0’和‘1’组成的二进制数——这就是为什么第一章要学习数据编码。”[reference:38] 1. 记录定义：在笔记本上抄写程序的定义，圈画三个关键词。 2. 理解类比：跟随教师的“设计方案vs施工图纸”类比，理解算法与程序的关系。 3. 画出五大部件：在笔记本上画出计算机五大部件的示意图（输入→存储→运算←→控制→输出），标注每个部件的名称和功能。 4. 联系旧知：回忆第一章学习的“二进制”知识，理解“计算机只识别0和1”的含义。 用“设计方案vs施工图纸”的类比区分算法与程序的关系——算法是“做什么”，程序是“具体怎么做”。五大部件的讲解帮助学生建立计算机硬件系统的基本认知，为后续学习打下基础。 新课讲授 （二）程序设计语言的三类 14分钟 1. 引入：“既然计算机只认识0和1，那我们要和计算机沟通，就需要用计算机能理解的语言——这就是程序设计语言。程序设计语言经历了从低到高的发展历程。”[reference:39] 2. 第一类：机器语言（4分钟）[reference:40] ①定义：由“0”和“1”组成的二进制代码指令组，是第一代计算机语言。 ②举例：展示一段机器语言代码——“10110000 01100001”（看起来像乱码）。 ③特点：计算机直接执行，效率最高；但难以理解和记忆，修改困难。 ④类比：“就像用摩斯密码交流——能交流，但太费劲。” 3. 第二类：汇编语言（4分钟）[reference:41] ①定义：用类似英文缩略词且带有助记性符号的语言来替代二进制串，也叫符号语言。 ②举例：展示汇编语言代码——“MOV AL, 61H”（比机器语言容易读懂一些）。 ③特点：比机器语言容易理解，纠错和维护更方便；但仍然与特定硬件相关，移植性不好。 ④类比：“就像用英文缩写写笔记——比二进制容易，但还是要懂专业术语。” 4. 第三类：高级语言（4分钟）[reference:42] ①定义：接近于数学语言和人的自然语言，简单又容易理解。 ②举例：展示Python代码——“print("Hello World")”——学生一看就大概能猜出意思。 ③特点：不依赖特定机器，移植性好；需要通过编译程序或解释程序翻译成机器语言。 ④类比：“就像用日常语言写文章——谁都能看懂。” 5. 对比总结（2分钟）：用表格对比三类语言—— | 语言类型 | 可读性 | 执行效率 | 移植性 | 代表 | | 机器语言 | 极低 | 最高 | 最差 | 二进制代码 | | 汇编语言 | 较低 | 较高 | 较差 | MOV指令 | | 高级语言 | 最高 | 较低 | 最好 | Python/C | 1. 记录三类语言：在笔记本上画出三栏表格——机器语言、汇编语言、高级语言，分别记录定义、特点、举例。 2. 观察代码：观看三类语言的代码示例，感受从“完全看不懂”到“大概能看懂”的变化。 3. 理解类比：跟随教师的三个类比（摩斯密码→英文缩写→日常语言），理解三类语言的可读性差异。 4. 完成对比表：在学案上填写三类语言的对比表格（可读性、执行效率、移植性）。 用“机器语言→汇编语言→高级语言”的历史发展脉络讲解，帮助学生理解程序设计语言不断“人性化”的演进过程。三类语言的代码示例直观展示了可读性的巨大差异。用三个层层递进的类比（摩斯密码→英文缩写→日常语言）帮助学生理解三类语言的特点，形象生动。 深化理解 （编译与解释） 8分钟 1. 提出问题：“高级语言写出来的程序，计算机能直接执行吗？”（不能——计算机只认识0和1） 2. 讲解翻译方式：“高级语言程序需要通过翻译程序翻译成机器语言才能执行。翻译方式有两种——编译和解释。”[reference:43] 3. 编译方式（3分钟）： ①用类比讲解：“编译就像‘一次性翻译一本书’——把整本英文书翻译成中文，然后你直接读中文版。” ②特点：翻译一次，多次执行；执行速度快。 ③代表语言：C、C++。 4. 解释方式（3分钟）： ①用类比讲解：“解释就像‘同声传译’——说一句翻译一句，边翻译边执行。” ②特点：逐句翻译执行；便于调试，但执行速度较慢。 ③代表语言：Python、JavaScript。 5. 对比总结（2分钟）： “编译——一次翻译，多次运行（像出书）； 　解释——边翻译边运行（像同声传译）。” 1. 思考回答：回答“高级语言不能直接执行”。 2. 记录翻译方式：在笔记本上记录编译和解释两种方式的定义和特点。 3. 理解类比：跟随教师的两个类比（翻译书vs同声传译），理解编译与解释的区别。 4. 完成对比：在笔记本上画出编译与解释的对比简图——编译（整本翻译→执行）、解释（逐句翻译→执行）。 “编译”与“解释”是学生容易混淆的概念。用“翻译书”和“同声传译”两个生活化的类比，帮助学生清晰区分两种翻译方式的特点和适用场景。类比法使抽象的技术概念变得具体可感。 实践体验 7分钟 1. 发布任务：“请同学们打开教材，阅读表3-6‘认识计算机程序的问题列表及分工表’[reference:44]。小组讨论并完成以下问题—— ①什么是计算机程序？ ②程序设计语言有哪些？各有什么特点？ ③编译和解释有什么区别？” 2. 巡视指导：走到各小组中间，引导学生从本节课所学内容中提取答案。 3. 成果展示：随机抽取2个小组分享讨论结果，教师点评并补充。 4. 演示高级语言程序：现场在Python环境中输入并运行一个简单程序（如“打印1到10的数字”），让学生直观感受“编写程序→运行程序→得到结果”的完整过程。 1. 小组讨论（4分钟）： 围绕三个问题展开讨论，每位组员至少发言一次，记录员整理答案。 2. 代表分享（2分钟）： 被抽到的小组代表分享讨论结果，其他组倾听并补充。 3. 观察演示（1分钟）： 观看教师运行Python程序，感受“写程序→运行→出结果”的完整过程。 通过小组讨论巩固本节课的三个核心知识点。现场演示Python程序的编写和运行，让学生直观感受“程序让计算机工作”的过程，激发学习编程的兴趣，为第四章“程序设计基础”的学习做好心理准备。 总结与拓展 3分钟 1. 知识梳理：“今天我们学习了三个内容——①计算机程序的概念和计算机的五大部件；②三种程序设计语言（机器语言、汇编语言、高级语言）及其特点；③编译与解释两种翻译方式。” 2. 承上启下：“至此，我们完成了第三章‘算法基础’的全部学习——从计算机解决问题的过程，到算法及其描述，到计算机程序与程序设计语言。下一章，我们将正式进入程序设计基础的学习，动手编写真正的程序。”[reference:45] 3. 布置作业（详见作业布置栏）。 1. 回顾总结：跟随教师回顾三个核心内容，完善笔记。 2. 期待下章：明确下一章的学习内容——动手编程。 3. 记录作业：抄写作业要求。 通过简洁的三点总结帮助学生构建“计算机程序与程序设计语言”知识的完整框架。强调下一章将“动手编程”，激发学生的学习期待，实现从“理论学习”到“实践操作”的自然过渡。 六、板书设计 3.3 计算机程序与程序设计语言 一、计算机程序  定义：为实现特定目标而用计算机语言编写的命令序列的集合  算法（设计方案）→ 程序（施工图纸）→ 计算机执行 二、计算机的五大部件  输入设备 → 存储器 → 运算器 ←→ 控制器 → 输出设备 三、三种程序设计语言  ① 机器语言：0和1（第一代，效率最高，最难懂）  ② 汇编语言：助记符号（第二代，较易理解，移植性差）  ③ 高级语言：接近自然语言（第三代，最易懂，移植性好）  例：Python、C、Java 四、编译与解释  编译：一次性翻译（如C语言）——像“翻译书”  解释：逐句翻译执行（如Python）——像“同声传译” 七、作业布置 必做 完成学案中的“三种程序设计语言对比表”（可读性、执行效率、移植性、代表语言四个维度），并写出编译与解释两种翻译方式的主要区别（至少2点）。 选做 查阅资料，了解Python语言的发展历史，用200字简要说明Python为什么成为当前最流行的程序设计语言之一。 八、教学反思 成功经验 ①用“设计方案vs施工图纸”的类比区分算法与程序的关系，学生理解到位；②三种程序设计语言的讲解配合三类代码示例（机器语言、汇编语言、Python）和三个类比（摩斯密码→英文缩写→日常语言），学生对三类语言的特点区分清晰；③“编译vs解释”用“翻译书vs同声传译”类比，学生当堂检测正确率达85%；④现场演示Python程序运行，学生首次看到自己也能写出可运行的程序，学习兴趣高涨。 改进方向 ①计算机五大部件的讲解偏理论化，下次可配合计算机内部结构的实物图片或拆解视频，增强直观性；②“编译”与“解释”的区别对部分学生仍较抽象，可增加一个简单的类比动画（如“整本书翻译”vs“逐句翻译”的对比演示）；③本节内容概念较多，可考虑将“编译与解释”作为独立微专题，安排5分钟的专项练习加以巩固。 学科网（北京）股份有限公司 $