三种基本语言结构

利用机器人平台认识三种基本语言结构

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

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。

[设计意图]：给出本节课的第一个任务，使用仿真软件完

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

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

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？

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。

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。

学生：小组讨论

[设计意图]：组织学生讨论，达到合作交流的

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。

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