《1.1 程序设计的语言与环境》参考课件

1.1程序设计的语言与环境八年级信息技术活动1：体验逗趣聊天的机器人如今，方便快捷的网购越来越获得人们的青睐，足不出户，海淘万家。王语菲就是一个网购达人，经常在购物网站上就商品的问题咨询商家的智能问答机器人，但机器人单调乏味的回答总是浇灭王语菲购物的热情。由此，她设计了一款简单的逗趣聊天程序，通过几句幽默的回答，拉近商家与客户的距离，诙谐之间，兴趣渐生。课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入课堂导入活动2：召唤几何专家比起水墨画卷、写意油彩，计算机在几何图形的绘制上堪称专家。圆圈回环、曲直有度、万千色彩，构成了斑斓的计算机世界。课堂导入程序设计语言/计算机语言(ComputerLanguage)：计算机语言指用于人与计算机之间通讯的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最大特征是指令通过一种语言传达给机器。为了使电子计算机进行各种工作，就需要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些字符和语法规则组成计算机各种指令(或各种语句)。这些就是计算机能接受的语言。程序设计语言据说全世界存在过的程序设计语言超过2500种，相当于人类语言种类的一半，但是多数程序设计语言使用比较少，有些甚至被彻底遗忘。程序设计语言的发展历经了从低级到高级的过程，其发展的核心思想就是“让人更容易编程”。程序设计语言低级语言高级语言计算机语言程序设计语言低级语言：泛指机器语言和汇编语言。机器语言是计算机最原始的语言，由0和1的代码构成，计算机在工作的时候只认识机器语言，即0和1的代码。汇编语言，它用人类容易记忆的语言和符号来表示一组0和1的代码，如ADD表示加法助记符。相对于高级语言，其优点是执行速度快，但代码编写难度较大，可读性较差。另外，低级语言编写的程序只能在一种计算机上运行，想要运行在不同的机器上，必须重写。低级语言是早期的一种计算机编程语言，现在只在很少的特殊场景中使用了。程序设计语言高级语言：现在大多数人使用的语言，如C、C++、Python、Java、Matlab、LabVIEW等等，都属于高级语言。其最大的特点是编写容易，代码可读性好。实现同样的功能，使用高级语言耗时更少，程序代码量更短，更容易阅读。其次，高级语言是可移植的，即仅需稍作修改甚至不用修改，就可将一段代码运行在不同类型的计算机上。其缺点是：使用高级语言编写的程序运行时，需要先将其翻译成低纸语言计算机才能运行它，在翻译过程中可能会产生一些多余的部分，运行效率低些。另外，对硬件的可控性相对于低级语言弱些，目标代码量较大。程序设计语言程序设计IPO模式认识海龟编辑器了解积木库文件的新建、保存与打开课堂活动程序是计算机可执行的一个为解决特定问题，用某种计算机语言编写的语句(指令)序列。这些指令会准确地告诉计算机做什么，怎么做。程序设计就是为解决问题并利用某种计算机语言编写程序的过程。从宏观上讲，任何计算机程序的组成结构都可以抽象为“输入、处理、输出”三段，也可以称为“三段式设计方法”，因而程序的基本编写方法可以总结为IPO模式。程序设计IPO模式I是指Input(输入)，表示程序的输入。程序的输入有多种方式，如文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等。P是指Process(处理)，表示程序的主要逻辑。处理是程序对输入数据进行计算的过程，这种处理方法统称为算法，算法是程序最重要的部分。可以说，算法是一个程序的灵魂。O是指Output(输出)，表示程序的输出。输出是程序展示运算结果的方式，输出也有多种方式，如控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量输出等。程序设计IPO模式1.菜单栏：常用的基本功能2.积木库：提供各种编程积木块3.编程区：放置、拼接积木4.代码区：自动显示积木块对应的代码5.控制台：显示程序的运行结果。程序出错时，还会帮助程序员定位错误的位置。6.模式切换认识海龟编辑器(1)事件(Events)在面向对象的编程中，事件指对象能够识别并做出反应的外部刺激。而在Python海龟编辑器中，事件表示输入输出、注释积木以及执行代码积木，它代表的是Python指令中较为特殊指令。(2)控制(Control)在程序设计中，控制语句用来对程序流程的选择、循环、转向和返回等进行控制。在海龟编辑器中，控制模块是非常重要的一类积木，它们用来控制脚本运行的逻辑流程，包括循环语句、分支语句、退出循环和跳过语句。了解积木库(3)运算(Operations)在Python中，包含三类不同的运算：算术运算(加、减、乘、除、整除、取模、幂)、关系运算(相等判断、不等判断、大于判断、小于判断、大于等于判断、小于等于判断)、逻辑运算(与、或、非运算)。(4)字符串(String)字符串是基本数据类型之一，是用单引号或者双引号包围起来的文本信息，如”你好”,”123”,”Hello”。了解积木库(5)变量(Variable)变量是程序处理的最基本事物，对变量的操作是编程语言最大的特征之一。在Python中，变量的值可以是任何数据类型，如数字、字符串、列表、元组、字典等。(6)列表(List)列表是编程语言中的一种基本数据类型，可包含很多的项(Item)。列表中的项可以是任何数据类型，包括数值、字符串等。创建新列表的方法有很多，其中最简单的方法是用中括号[]将元素包括起来，列表项之间用逗号隔开，或者使用内置函数list()创建一个空列表。了解积木库(7)字典(Dictionary)字典是Python语言中经常使用的一种数据类型，与列表类似，字典是另外一种可存储任意类型的数据类型。字典的每个基本元素都包括两个部分：键(Key)和它所对应的值(Value)。键和值之间用冒号(:)分隔，每对元素之间用(,)分隔，整个字典的数据在大括号{}中。(8)函数(Function)函数是组织好的、可重复使用的、用来实现单一或相关联功能的代码段。在常见函数中，如打印函数print()、获得输入函数input()、求算数平方根函数math.sqrt()等，它们都是内建的函数，或者是从Python其他库中导入的函数。了解积木库(9)海龟库(Turtle)海龟库是Python语言中一个很流行的绘制图像的函数库，一只小乌龟在一个横轴为x、纵轴为y的坐标系原点(0,0)位置开始，通过对一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，并在它爬行的路径上绘制出图形。在小窗口的情况下，海龟图的高和宽是固定的400像素。了解积木库①执行【文件】-【新建】（快捷键：Ctrl+N），并拖动如下积木块。文件的新建、保存与打开②点击【运行】按钮，程序的运行结果将直接显示在控制台上。文件的新建、保存与打开