《1.1 程序設計的語言與環(huán)境》參考課件

1.1程序設計的語言與環(huán)境八年級信息技術活動1：體驗逗趣聊天的機器人如今，方便快捷的網(wǎng)購越來越獲得人們的青睞，足不出戶，海淘萬家。王語菲就是一個網(wǎng)購達人，經(jīng)常在購物網(wǎng)站上就商品的問題咨詢商家的智能問答機器人，但機器人單調乏味的回答總是澆滅王語菲購物的熱情。由此，她設計了一款簡單的逗趣聊天程序，通過幾句幽默的回答，拉近商家與客戶的距離，詼諧之間，興趣漸生。課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入課堂導入活動2：召喚幾何專家比起水墨畫卷、寫意油彩，計算機在幾何圖形的繪制上堪稱專家。圓圈回環(huán)、曲直有度、萬千色彩，構成了斑斕的計算機世界。課堂導入程序設計語言/計算機語言(ComputerLanguage)：計算機語言指用于人與計算機之間通訊的語言。計算機語言是人與計算機之間傳遞信息的媒介。計算機系統(tǒng)最大特征是指令通過一種語言傳達給機器。為了使電子計算機進行各種工作，就需要有一套用以編寫計算機程序的數(shù)字、字符和語法規(guī)劃，由這些字符和語法規(guī)則組成計算機各種指令(或各種語句)。這些就是計算機能接受的語言。程序設計語言據(jù)說全世界存在過的程序設計語言超過2500種，相當于人類語言種類的一半，但是多數(shù)程序設計語言使用比較少，有些甚至被徹底遺忘。程序設計語言的發(fā)展歷經(jīng)了從低級到高級的過程，其發(fā)展的核心思想就是“讓人更容易編程”。程序設計語言低級語言高級語言計算機語言程序設計語言低級語言：泛指機器語言和匯編語言。機器語言是計算機最原始的語言，由0和1的代碼構成，計算機在工作的時候只認識機器語言，即0和1的代碼。匯編語言，它用人類容易記憶的語言和符號來表示一組0和1的代碼，如ADD表示加法助記符。相對于高級語言，其優(yōu)點是執(zhí)行速度快，但代碼編寫難度較大，可讀性較差。另外，低級語言編寫的程序只能在一種計算機上運行，想要運行在不同的機器上，必須重寫。低級語言是早期的一種計算機編程語言，現(xiàn)在只在很少的特殊場景中使用了。程序設計語言高級語言：現(xiàn)在大多數(shù)人使用的語言，如C、C++、Python、Java、Matlab、LabVIEW等等，都屬于高級語言。其最大的特點是編寫容易，代碼可讀性好。實現(xiàn)同樣的功能，使用高級語言耗時更少，程序代碼量更短，更容易閱讀。其次，高級語言是可移植的，即僅需稍作修改甚至不用修改，就可將一段代碼運行在不同類型的計算機上。其缺點是：使用高級語言編寫的程序運行時，需要先將其翻譯成低紙語言計算機才能運行它，在翻譯過程中可能會產生一些多余的部分，運行效率低些。另外，對硬件的可控性相對于低級語言弱些，目標代碼量較大。程序設計語言程序設計IPO模式認識海龜編輯器了解積木庫文件的新建、保存與打開課堂活動程序是計算機可執(zhí)行的一個為解決特定問題，用某種計算機語言編寫的語句(指令)序列。這些指令會準確地告訴計算機做什么，怎么做。程序設計就是為解決問題并利用某種計算機語言編寫程序的過程。從宏觀上講，任何計算機程序的組成結構都可以抽象為“輸入、處理、輸出”三段，也可以稱為“三段式設計方法”，因而程序的基本編寫方法可以總結為IPO模式。程序設計IPO模式I是指Input(輸入)，表示程序的輸入。程序的輸入有多種方式，如文件輸入、網(wǎng)絡輸入、控制臺輸入、交互界面輸入、內部參數(shù)輸入等。P是指Process(處理)，表示程序的主要邏輯。處理是程序對輸入數(shù)據(jù)進行計算的過程，這種處理方法統(tǒng)稱為算法，算法是程序最重要的部分?？梢哉f，算法是一個程序的靈魂。O是指Output(輸出)，表示程序的輸出。輸出是程序展示運算結果的方式，輸出也有多種方式，如控制臺輸出、圖形輸出、文件輸出、網(wǎng)絡輸出、操作系統(tǒng)內部變量輸出等。程序設計IPO模式1.菜單欄：常用的基本功能2.積木庫：提供各種編程積木塊3.編程區(qū)：放置、拼接積木4.代碼區(qū)：自動顯示積木塊對應的代碼5.控制臺：顯示程序的運行結果。程序出錯時，還會幫助程序員定位錯誤的位置。6.模式切換認識海龜編輯器(1)事件(Events)在面向對象的編程中，事件指對象能夠識別并做出反應的外部刺激。而在Python海龜編輯器中，事件表示輸入輸出、注釋積木以及執(zhí)行代碼積木，它代表的是Python指令中較為特殊指令。(2)控制(Control)在程序設計中，控制語句用來對程序流程的選擇、循環(huán)、轉向和返回等進行控制。在海龜編輯器中，控制模塊是非常重要的一類積木，它們用來控制腳本運行的邏輯流程，包括循環(huán)語句、分支語句、退出循環(huán)和跳過語句。了解積木庫(3)運算(Operations)在Python中，包含三類不同的運算：算術運算(加、減、乘、除、整除、取模、冪)、關系運算(相等判斷、不等判斷、大于判斷、小于判斷、大于等于判斷、小于等于判斷)、邏輯運算(與、或、非運算)。(4)字符串(String)字符串是基本數(shù)據(jù)類型之一，是用單引號或者雙引號包圍起來的文本信息，如”你好”,”123”,”Hello”。了解積木庫(5)變量(Variable)變量是程序處理的最基本事物，對變量的操作是編程語言最大的特征之一。在Python中，變量的值可以是任何數(shù)據(jù)類型，如數(shù)字、字符串、列表、元組、字典等。(6)列表(List)列表是編程語言中的一種基本數(shù)據(jù)類型，可包含很多的項(Item)。列表中的項可以是任何數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)值、字符串等。創(chuàng)建新列表的方法有很多，其中最簡單的方法是用中括號[]將元素包括起來，列表項之間用逗號隔開，或者使用內置函數(shù)list()創(chuàng)建一個空列表。了解積木庫(7)字典(Dictionary)字典是Python語言中經(jīng)常使用的一種數(shù)據(jù)類型，與列表類似，字典是另外一種可存儲任意類型的數(shù)據(jù)類型。字典的每個基本元素都包括兩個部分：鍵(Key)和它所對應的值(Value)。鍵和值之間用冒號(:)分隔，每對元素之間用(,)分隔，整個字典的數(shù)據(jù)在大括號{}中。(8)函數(shù)(Function)函數(shù)是組織好的、可重復使用的、用來實現(xiàn)單一或相關聯(lián)功能的代碼段。在常見函數(shù)中，如打印函數(shù)print()、獲得輸入函數(shù)input()、求算數(shù)平方根函數(shù)math.sqrt()等，它們都是內建的函數(shù)，或者是從Python其他庫中導入的函數(shù)。了解積木庫(9)海龜庫(Turtle)海龜庫是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數(shù)庫，一只小烏龜在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標系原點(0,0)位置開始，通過對一組函數(shù)指令的控制，在這個平面坐標系中移動，并在它爬行的路徑上繪制出圖形。在小窗口的情況下，海龜圖的高和寬是固定的400像素。了解積木庫①執(zhí)行【文件】-【新建】（快捷鍵：Ctrl+N），并拖動如下積木塊。文件的新建、保存與打開②點擊【運行】按鈕，程序的運行結果將直接顯示在控制臺上。文件的新建、保存與打開