第一篇：信息的編程加工教案--2010-2011下示范課教案

2010-2011下學(xué)期公開示范課教案

第三周周五

高一（5）班

《信息的編程加工》教案

吳起高級中學(xué)

魏美麗

教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)：了解并嘗試編程的主要過程。

2、能力目標(biāo)：體驗程序設(shè)計的獨特魅力，了解編程加工的內(nèi)在機制，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3、情感目標(biāo)：通過編程實現(xiàn)信息的加工，激發(fā)學(xué)生的興趣，增加學(xué)生的成就感。學(xué)情分析

高一學(xué)生還沒有學(xué)過程序設(shè)計，初中只是涉及機器人比賽程序，基礎(chǔ)薄弱，沒有程序理論沒有設(shè)計觀念，已初步具備了計算機基礎(chǔ)操作能力，已初步形成了合作學(xué)習(xí)能力。教學(xué)內(nèi)容

1、算法設(shè)計

2、編程實現(xiàn)：代碼編寫、調(diào)試運行

重點難點

1、重點：體驗通過編程實現(xiàn)計算機加工信息的整個過程，知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法，從而了解計算機信息加工的內(nèi)在機制；

2、難點：理解用算法描述實際問題，理解人的思維在計算機工作中發(fā)揮的作用。教學(xué)方法 講授法，演示法，實踐法

課時課型

1課時

新授課 2010-2011下學(xué)期公開示范課教案

第三周周五

高一（5）班

教學(xué)過程

（一）開門見山快入題。簡單講解信息編程加工的概念，幫助學(xué)生理解信息的編程加工----是指通過編寫程序來實現(xiàn)計算機對信息的加工說的更明白一點就是通過編程解決實際問題下面我們通過一個簡單的例子來體驗一下信息編程加工的過程。

（二）提出問題、分析問題、解決問題

問題：求a、b兩個整數(shù)的和

分析：引入第三變量c，使c=a+b，引出算法

1、算法是什么？

算法是指解決問題的方法和步驟。

強調(diào)：算法不僅是指計算的方法，而且還包含從何處著手、解題步驟以及結(jié)果處理等全過程。

2、舉例說明：

在日常生活中經(jīng)常會寫信，郵寄一封信的過程可分為：

寫信

寫信封

貼郵票

投入信箱

3、相互討論：列舉日常生活中，解決一些常見事情的算法

1）設(shè)計算法：為上面的問題設(shè)計一個合理高效的算法

2）編寫程序：將算法轉(zhuǎn)化成計算機能夠識別的程序代碼

3）調(diào)試運行：通過修改、調(diào)試、運行得出最終結(jié)果

教師演示

簡單介紹c語言編程環(huán)境及程序的基本結(jié)構(gòu)

完成求a、b之和程序的編寫 2010-2011下學(xué)期公開示范課教案

第三周周五

高一（5）班

體驗過程 ：分組練習(xí)編寫程序

1、求兩個整數(shù)的差

2、求兩個整數(shù)的積

3、求兩個整數(shù)的商

（三）總結(jié)信息編程加工的一般過程

程序設(shè)計的一般過程：

1、需求分析（分析問題）：確定要解決的問題，即要求計算機“做什么”。

2、設(shè)計算法：對某一特定的問題設(shè)計的一組（有限個）求解步驟和方法

3、編寫程序：把人們設(shè)計的算法轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的代碼。

4、調(diào)試運行：剛編寫的程序不一定正確，必須在計算機上實際運行，排除程序中的錯誤，測試其能否達到預(yù)期的結(jié)果。

（四）拓展提高

思考并做一做：

求1~100的和（提示：用等差數(shù)列求和公式或梯形面積公式）并完善下面這段程序

main()

{

int a,b,n,s;

a=1,b=100;

___________;

*1~100的和*

printf(“c=%d”,c);

getch();

} 2010-2011下學(xué)期公開示范課教案

第三周周五

高一（5）班

教學(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容有較強的理論性，且起點較高。對于沒有程序設(shè)計基礎(chǔ)的學(xué)生，要在一節(jié)課內(nèi)講清楚算法的概念、程序設(shè)計的思想等內(nèi)容需要教師靈活地處理教材。在對教材地處理上我是這樣考慮的：

一、合理地定位教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)學(xué)生實際水平及課標(biāo)要求，我將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)定位為：了解算法的含義、了解計算機加工信息的內(nèi)在機制和體驗程序設(shè)計。

二、開門見山，直接入題。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容為信息的編程加工，那么就是要讓學(xué)生明白到底什么是信息的編程加工，先用一句通俗易懂的話揭示信息的編程加工的含義，再通過具體實例講解信息加工的過程，用學(xué)生很熟悉又簡單的例子引入，幫助學(xué)生理解算法的設(shè)計與c語言程序的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生覺得原來編程也不是很難的事情，增強學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的自信心與興趣。

三、實踐練習(xí)，增強學(xué)生成就感。設(shè)計了兩個整數(shù)求和運算的例子，讓學(xué)生練習(xí)求差、積、商，將算法轉(zhuǎn)化成代碼，體驗編程加工的過程。

四、拓展思維，加深理解。設(shè)置思考題，讓學(xué)生加深對算法與信息編程加工的理解。

第二篇：信息的編程加工教案

3.2信息的編程加工

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識目標(biāo)：了解并嘗試編程的主要過程。

2、能力目標(biāo)：體驗程序設(shè)計的獨特魅力，了解編程加工的內(nèi)在機制，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3、情感目標(biāo)：通過編程實現(xiàn)信息的加工，激發(fā)學(xué)生的興趣，增加學(xué)生的成就感。

二、重點難點：

1、重點是讓學(xué)生體驗通過編程實現(xiàn)計算機加工信息的整個過程，知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法，從而了解計算機信息加工的內(nèi)在機制；

2、難點是解剖程序，了解其結(jié)構(gòu)組成和具體作用，認識計算機程序設(shè)計的基本流程。

三、教學(xué)方法：講授法，演示法，實踐法

四、教學(xué)過程

一、學(xué)生預(yù)習(xí)，同時思考幾個問題：

1、數(shù)學(xué)課上如何繪制函數(shù)圖像，以y=x2為例。

2、在所學(xué)的軟件中那些軟件可以繪圖。

二、導(dǎo)入新課

1、以手工繪制函數(shù)圖像的一般過程引出計算機編程繪制函數(shù)圖像的過程： 選擇設(shè)計語言-繪制坐標(biāo)系-根據(jù)表達式繪制坐標(biāo)-在坐標(biāo)系中描點成像

2、執(zhí)行幾個畫函數(shù)圖像的小程序，讓學(xué)生看程序運行的過程。

3、認識代碼：以函數(shù)y=x2為例。下面是這個程序：

Private Sub Command1_Click()‘事件 Dim x, y As Single ‘定義變量 Picture1.Scale(-10, 25)-(10,-25)‘定義坐標(biāo)系 Picture1.Line(-10, 0)-(10, 0), RGB(0, 0, 255)‘畫橫坐標(biāo)軸 Picture1.Line(0, 25)-(0,-25), RGB(0, 0, 255)‘畫縱坐標(biāo)軸 ‘描點畫函數(shù)圖像

For x =-10 To 10 Step 0.0001 y = x ^ 2

Picture1.PSet(x, y), RGB(255, 0, 0)Next x End Sub

“Private Sub Command1_Click()”這是一個單擊按鈕1的事件，也就是說，每當(dāng)單擊按鈕1時，就執(zhí)行該句下面的命令。

接著通過用“Dim”來定義內(nèi)部變量x、y，并且這兩個變量是單數(shù)。用“Picture1.Scale(-10, 25)-(10,-25)”來定義坐標(biāo)系。用“Picture1.Line(-10, 0)-(10, 0), RGB(0, 0, 255)Picture1.Line(0, 25)-(0,-25), RGB(0, 0, 255)”來執(zhí)行畫坐標(biāo)軸命令，分別畫兩條線：第一條是從坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)的-10點處出發(fā)到10點處，縱坐標(biāo)從坐標(biāo)系的25點處畫到-25點處。

定義好坐標(biāo)軸后，開始畫圖像：

這是利用一個循環(huán)語句for?next來畫出無數(shù)個連續(xù)的小點連在一起，就可構(gòu)成條曲線了。第一個點從橫坐標(biāo)的-5處開始，以0.0001為步長,一直到5。每個x相對應(yīng)的點y = x ^ 2。用Picture1.PSet(x, y), RGB(255, 0, 0)畫出函數(shù)圖像，其中RGB是指顏色，分別代表紅、綠、藍，值都在0-255之間。思考：將手工繪制和編程實現(xiàn)做比較，體會計算機編程繪圖的優(yōu)點。

4、調(diào)試運行：修改幾個參數(shù)，觀看圖像的變化。（教師演示）

四、總結(jié)：

信息編程加工的四個步驟：分析信息-設(shè)計方法-編寫代碼-調(diào)試運行

五、實踐：繪制y=x3、y=sin(x)的函數(shù)圖像。

第三篇：3.2信息的編程加工教案

信息的編程加工

一、教材分析

（一）教材地位及作用

本節(jié)課是教科社版、高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材《信息技術(shù)基礎(chǔ)》（必修）第3章的第2節(jié)。本節(jié)共1課時。

利用計算機進行信息加工有自動化、人性化、智能化三種主要形態(tài)，本章第1節(jié)首先從整體上介紹了信息加工的一般過程和方式；本節(jié)主要介紹基于程序設(shè)計的自動化加工。自動化加工是信息加工和處理的一種重要手段，是智能化和人性化加工的一個基礎(chǔ)。本課為選修課程《算法與程序設(shè)計》作前期準(zhǔn)備并打下基礎(chǔ)。

在深入分析并吃透課程標(biāo)準(zhǔn)后，我根據(jù)學(xué)生的認知特點和接受水平，對教材進行了建設(shè)，設(shè)計了不同于教材的教學(xué)案例；并按程序設(shè)計的一般過程，增加了“需求分析”和“選擇開發(fā)環(huán)境”。

（二）教學(xué)目標(biāo)

按照課標(biāo)要求，結(jié)合教學(xué)實際，我制定了如下三維目標(biāo)：

1、知識與技能

① 知道基于程序設(shè)計的自動化信息加工的一般步驟和方法：需求分析、算法設(shè)計、選擇開發(fā)環(huán)境、編程實現(xiàn)。

② 知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法——算法設(shè)計，從而了解計算機信息加工的內(nèi)在機制。

③ 了解并嘗試編程加工的主要過程。

2、過程與方法

通過體驗一個完整的程序設(shè)計過程，懂得運用編程加工信息來解決問題的方法。

3、情感態(tài)度與價值觀

① 體驗程序設(shè)計的獨特魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣，為以后選修《算法與程序設(shè)計》打下基礎(chǔ)。

② 培養(yǎng)與他人合作交流的意識和習(xí)慣

（三）教學(xué)重點

體驗編程加工信息的主要過程

（四）教學(xué)難點

理解用算法描述實際問題，理解人的思維在計算機中發(fā)揮的作用，從而了解計算機信息加工的內(nèi)在機制。

二、學(xué)情分析

高中生思維活躍，求知欲旺盛，已經(jīng)具有較強的概括能力，邏輯思維能力也日趨嚴(yán)密。我所教學(xué)生大部分來自城市，基礎(chǔ)整體相對較好，但據(jù)我所作的調(diào)查顯示，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊。按照“以強扶弱”的原則，開學(xué)不久就把他們分成了15個左右的小組，每組4人，并指定了各組組長，小組成員相對固定，學(xué)生已經(jīng)有較好的小組合作基礎(chǔ)和計算機操作基礎(chǔ)。

但是，程序設(shè)計很少有學(xué)生接觸過，再加上內(nèi)容本身相對枯燥，因此創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生興趣，消除他們對程序設(shè)計的“恐懼”心理，調(diào)動他們學(xué)習(xí)和探究的主動性、積極性，顯得尤其重要。學(xué)生不可能用一節(jié)課的時間對編程掌握多少，但讓他們在體驗中理解編程加工的主要過程，了解其內(nèi)在機制；并通過簡單的改進實現(xiàn)小小的目標(biāo)，有成功的體驗和收獲是完全能夠達到的。

三、說教法

在教學(xué)方法上，我堅持以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”為總的指導(dǎo)原則，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容特點和學(xué)生的具體情況，我主要采用了如下幾種教法：

1.講解示范法

講解示范法是最基本的教學(xué)方法之一，教師通過講解示范，給學(xué)生以系統(tǒng)連貫的知識，使學(xué)生容易理解和掌握所學(xué)內(nèi)容。比如對于程序設(shè)計的一般過程和方法，學(xué)生可能歸納不完整或準(zhǔn)確，需要教師適時補充和講解；對于算法的概念和怎么樣用算法描述實際問題，也需要教師的講解和詮釋；對于游戲的編程實現(xiàn)，需要教師演示操作其中一小部分，為學(xué)生的親身體驗作示范；對于計算機加工信息的內(nèi)在機制，學(xué)生理解起來更是抽象，需要教師適時點破并作分析。

2.任務(wù)驅(qū)動法

任務(wù)驅(qū)動法是建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)方法，它主張教師將學(xué)習(xí)內(nèi)容隱含在一個或幾個有代表性的任務(wù)中，以完成任務(wù)作為教學(xué)活動的中心。我設(shè)置了讓學(xué)生組裝并運行自己的游戲（只是組裝整個游戲中一個小的模塊）的體驗任務(wù)，讓學(xué)生在看似玩樂的過程中，體驗編程加工的獨特魅力和主要過程、了解編程加工的內(nèi)在機制。在完成任務(wù)的同時培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、在學(xué)習(xí)中探索的意識和與他人合作交流的習(xí)慣。

3.分層教學(xué)法

分層教學(xué)法是根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要而采用的教學(xué)方法，目的是使每一個學(xué)生都得到充分的發(fā)展?？紤]到學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，為了給一些基礎(chǔ)較好的學(xué)生創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)、形成吸引力，加深他們對編程加工的體驗和理解，同時防止他們完成必作任務(wù)后，去做與課堂無關(guān)的其他事情，我設(shè)計了2個拓展任務(wù)，供學(xué)有余力的學(xué)生選作。必作任務(wù)和拓展任務(wù)之間由淺入深、由易到難，具有很強的連貫性，同時又具有明顯的梯度。

四、說學(xué)法

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)以學(xué)生為中心，要求學(xué)生由知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w。在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生主要按以下兩種方式來完成任務(wù)：

1．自主探究

教師給學(xué)生提供了相關(guān)的課件資源、視頻錄象等，充分相信學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力；學(xué)生通過自己在計算機進行組裝操作、修改加工，從中體驗編程加工的獨特魅力和主要過程，進一步理解其內(nèi)在機制。

2．小組協(xié)作

教師通過評選5個優(yōu)勝組，給予課外上機獎勵以及學(xué)習(xí)評價表等激勵機制，強調(diào)小組合作；學(xué)生以小組為單位共同完成任務(wù)，鼓勵優(yōu)秀學(xué)生幫助基礎(chǔ)較差的學(xué)生。遇到問題主張先自己思考（如觀看視頻錄象），不能解決的再通過小組協(xié)作的方式探討，若還有問題再請教老師。通過小組協(xié)作和溝通，學(xué)生可以看到問題不同的解決途徑，開闊學(xué)生思路，從而加深對知識的理解。

五、媒體運用

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體教學(xué)軟件、VB簡體中文版、課堂教學(xué)課件、取火柴游戲成品、半成品及完整源代碼、制作過程視頻錄象、學(xué)習(xí)評價表

六、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課（4分鐘）

教師展示取火柴的小游戲，請幾個學(xué)生上來玩該游戲，其他學(xué)生觀察游戲過程，思考怎樣才能有取勝的策略。（教師不點破）

接著，教師設(shè)問：既然大家對游戲那么感興趣，有沒有思考過游戲到底是什么呢？游戲其實就是專業(yè)人員設(shè)計好的用來供用戶娛樂的程序，是對信息的編程加工。那想不想自己動手做一個游戲呢？然后提議學(xué)生自己設(shè)計游戲。

設(shè)計意圖：通過學(xué)生們都喜愛和熟悉的游戲，很自然引出課題；通過提議學(xué)生自己設(shè)計游戲，激發(fā)學(xué)生的好奇心與積極性。

（二）師生互動、學(xué)習(xí)新知（18分鐘）

首先啟發(fā)學(xué)生思考要做出這個游戲，即信息的編程加工需要經(jīng)歷哪些步驟呢？同時告訴學(xué)生，老師會根據(jù)整節(jié)課各個小組的綜合表現(xiàn)，選出5個優(yōu)勝組，利用課外時間給予他們一個小時的自由上機獎勵。

1.需求分析：確定要解決的問題，即要計算機“做什么”。

說明：這一步學(xué)生很難回答出來，教師可以通過類比第2章進行信息獲取時首先需要做“定位信息需求”來引導(dǎo)學(xué)生思考。

明確要解決的問題后，設(shè)問：“我們只要把問題原封不動地交給計算機,計算機就能自動得出結(jié)論嗎？”從而引出結(jié)論：“計算機并不能代替人做所有的事情,它只能按照人們事先給定的步驟工作。因此，當(dāng)我們明確要解決的問題后，先要一步一步設(shè)計好怎么做，也就是設(shè)計解決問題的算法，然后通過編寫程序,將人們解決問題的過程用計算機語言表述為指令,從而賦予計算機解決問題的能力?！?/p>

設(shè)計意圖：啟發(fā)學(xué)生歸納并自然地引出后幾個步驟，避免生硬的說教，使知識的講解過渡自然、銜接緊密。

2.算法設(shè)計：對某一特定的問題設(shè)計的一組（有限個）求解步驟或方法。

教師講解算法的概念，并強調(diào)：它不僅是指計算的方法，而且還包含從何處著手、解題步驟以及結(jié)果處理等全過程。再通過一個極為生活化的事例加以說明和詮釋：郵寄一封信可分為寫信、寫信封、貼郵票、投信等步驟；每步分別通過什么樣的方法實現(xiàn)。

然后啟發(fā)學(xué)生思考本游戲的實現(xiàn)應(yīng)該怎樣設(shè)計算法？

設(shè)計意圖：讓學(xué)生理解怎樣用算法描述實際問題、理解人的思維在計算機中發(fā)揮的作用，初步突破教學(xué)的難點。

3.選擇開發(fā)環(huán)境：

教師通過類比“要表達某種意思，可以通過不同的語言來實現(xiàn)”，讓學(xué)生明白：可以選用不同的編程語言（環(huán)境），來把人們設(shè)計的算法轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的代碼；從而讓學(xué)生理解計算機語言只是工具，算法才是程序設(shè)計的靈魂。由于VB操作簡單、上手容易（考慮到學(xué)生第一次接觸編程，不要提面向?qū)ο蟮葘I(yè)性很強的特點，學(xué)生聽了反而糊涂），所以我們選用VB來實現(xiàn)。避免學(xué)生建立“編程=VB”的片面觀念。

4.編程實現(xiàn)：把人們設(shè)計的算法轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的代碼，并調(diào)試實現(xiàn)。（1）界面設(shè)計：界面是應(yīng)用程序呈現(xiàn)給用戶的外觀，也是實現(xiàn)人機交互的接口。

（2）編寫代碼：把人們設(shè)計的算法轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的代碼。

（3）調(diào)試運行：剛編寫的程序不一定正確，必須在計算機上反復(fù)實際運行，排除程序中的錯誤，測試其是否能達到預(yù)期的效果。

首先讓學(xué)生觀察一下游戲的界面，再讓學(xué)生思考：該界面需要設(shè)計哪些部分呢？

接著教師打開課前準(zhǔn)備好的游戲半成品，先簡要介紹VB的工作界面，對VB獨特之處進行有選擇地說明：如界面設(shè)計窗口、代碼窗口、運行，停止命令行，讓學(xué)生能很快地進行操作。再演示制作游戲界面的“我”先取按鈕；并添加對應(yīng)的代碼（直接復(fù)制準(zhǔn)備好的代碼）；制作“計算機”先取按鈕（不添加代碼）；調(diào)試運行，保存工程和窗體，生成exe文件，退出VB。

設(shè)計意圖：教師操作演示，一為學(xué)生組裝體驗作示范；二為讓學(xué)生明白計算機只是按程序所規(guī)定的內(nèi)容和步驟來解決實際問題，本身并沒有思維，計算機程序是一組操作指令或語句序列?！@其實就是編程加工信息的內(nèi)在機制，學(xué)生理解了這點，再通過后面的親身體驗感悟，進一步加深理解，突破教學(xué)的難點。

（三）親身實踐、體驗成功（8分鐘）

1．先要求學(xué)生訪問教師機，把教師把剛制作的游戲半成品、完整的游戲源代碼和制作過程視頻下載到自己的文件夾。

2．組裝“計算機”先取按鈕對應(yīng)的代碼，調(diào)試運行整個游戲（可作修改），體會里面的算法策略，嘗試借助于注釋了解每段代碼所完成的工作或含義。

3．保存工程和窗體，生成exe文件（要求以“小組編號-自己的學(xué)號”命名），然后提交exe文件到教師機“必作任務(wù)提交處”文件夾中。

設(shè)計意圖：通過讓學(xué)生組裝，體驗編程加工的主要過程，突出重點；并加深對編程加工內(nèi)在機制的理解。

必作的體驗任務(wù)要求每人都提交一份作業(yè)，是為了防止個別學(xué)生濫竽充數(shù)。

（四）拓展探究、提高創(chuàng)新（5分鐘）

學(xué)生的層次不一，對于還未完成必作任務(wù)的學(xué)生，教師及小組給予指導(dǎo)幫助；對于學(xué)有余力的小組和學(xué)生，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)，并鼓勵他們完成拓展任務(wù)。（對于選作了拓展任務(wù)的小組和學(xué)生，每題只要求一組一份提交到教師機“拓展任務(wù)提交處”）

拓展任務(wù)1：能不能在現(xiàn)有的程序上做些修改，讓你的小程序更完善、更有新意？比如在界面上添加一個“退出”按鈕，在游戲運行過程中，點擊它就可以直接退出。（提示：退出的核心代碼只有一條，即：end）

拓展任務(wù)2：如果游戲規(guī)則變成:每次計算機或人最多都可以取3根火柴，其他條件都不變，思考在現(xiàn)有游戲的基礎(chǔ)上應(yīng)該做哪些修改？

（五）交流評價、歸納總結(jié)（5分鐘）

1．對于每個任務(wù)，分別鼓勵1-2個完成較好的小組展示其作品，教師適時點評。

2．師生互動，回顧編程加工的主要過程，進一步明確本節(jié)課的重點；對學(xué)生的實踐探究和小組合作做出整體點評；并結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和各班學(xué)生具體情況給出針對性建議。

評價標(biāo)準(zhǔn)：用五星的個數(shù)來量化評價。星數(shù)越多，期末總評時加分越多。

3．宣布5個優(yōu)勝小組，給予課外上機獎勵。

第四篇：信息的編程加工

3.2 信息的編程加工

數(shù)學(xué)課上，大家學(xué)過如何利用“描 點法”手工繪制函數(shù)圖像。大家還可以 嘗試用Word 中的“自選圖形”、Excel 中的圖表功能以及幾何畫板工具軟件 實現(xiàn)函數(shù)圖像的繪制。計算機水平較 高的王強則使用VB(Visual Basic)程序 設(shè)計語言編寫了一個小程序來繪制函 數(shù)圖像，這樣繪制出的圖像更平滑、更 美觀，如圖3-2 所示，并且修改起來也 很方便。圖3-2 編程繪制的函數(shù)圖像

實現(xiàn)信息加工的自動化,我們稱之為信息的編程加工。編程加工的初衷是利 用計算機的高速運算能力提高信息加工的效率,超越人工信息加工的局限。②基于大眾信息技術(shù)工具的人性化信息加工，包括利用字處理軟件加工 文本信息，利用電子表格軟件加工表格信息，利用多媒體軟件加工圖像、聲 音、視頻和動畫等多媒體信息等。編程加工不是每一個人都能駕馭的，而大 眾信息技術(shù)工具的圖形用戶界面及“所見即所得”的編輯技術(shù)等使信息加工 更加易于操作，從而更充分地實現(xiàn)人和計算機的優(yōu)勢互補，提高人機協(xié)作 效率。

③基于人工智能技術(shù)的智能化信息加工，即信息的智能化加工，是指 利用人工智能技術(shù)加工信息。智能化加工所要解決的問題是如何讓計算機 更加自主地加工信息、減少人的參與、迚一步提高信息加工的效率和人性 化程度。

當(dāng)然，這幾種加工類型并不是截然分開的，因為信息技術(shù)本身就是一個 有機的整體，比如隨著人工智能技術(shù)的推廣應(yīng)用，大眾化信息技術(shù)工具也會 越來越多地整合智能化信息加工的功能。

后面各章將逐一介紹所有這些信息加工類型,下面首先介紹信息的編 程加工。

下面通過介紹編程繪制函數(shù)圖像的例子來說明信息編程加工的過程。通 過本節(jié)的學(xué)習(xí)，你可以：

??初識程序代碼，初步了解程序執(zhí)行的主要過程 ??感受利用計算機程序解決問題的獨特魅力

第三章 信息的編程加工和智能化加工

3.2.1 分析問題

如果給定某個函數(shù)表達式，如何運用計算機編程的方法來繪制函數(shù)圖像 呢？

利用數(shù)學(xué)課中學(xué)過的“描點法”手工繪制函數(shù)圖像的一般過程是： 第一步，準(zhǔn)備好繪圖工具，如紙、鉛筆、直尺等；第二步，繪制坐標(biāo) 系的橫軸與縱軸；第三步，依據(jù)要繪制的函數(shù)表達式，如y=x2，選擇 幾個自變量的值算出相應(yīng)的因變量值，得到一組坐標(biāo)點，如(-3，9)、(-2，4)、(0，0)、(2，4)、(3，9)；第四步，在坐標(biāo)系上描出這幾個點； 最后，盡量光滑地描點違線。

借鑒上述思路，用計算機編程繪制函數(shù)圖像的過程是：第一步，選擇 計算機程序設(shè)計語言；第二步，繪制坐標(biāo)系；第三步，根據(jù)函數(shù)表達式計 算所要描點的坐標(biāo)；第四步，在坐標(biāo)系中描點成像。

3.2.2 認識代碼與調(diào)試運行

運行VB 6.0，打開光盤中的“繪制函數(shù)圖像.frm”文件，執(zhí)行“視 圖/代碼窗口”命令，在“查看代碼”窗口中可以看到下面這段程序代碼。執(zhí)行“運行/ 啟動”命令，運行該程序，單擊“繪圖”按鈕就可以看到計 算機很容易地畫出圖3-2 所示的一元二次函數(shù)的圖像。

Private Sub Command1_Click()' 確定命令按鈕單擊事件 Dim x, y As Single ' 定義x,y 兩個變量

Picture1.Scale(-10, 25)-(10,-25)' 定義坐標(biāo)系

Picture1.Line(-10, 0)-(10, 0), RGB(0, 0, 255)' 畫橫坐標(biāo)軸，顏色為藍色 Picture1.Line(0, 25)-(0,-25), RGB(0, 0, 255)' 畫縱坐標(biāo)軸，顏色為藍色 ' 用循環(huán)語句描點畫函數(shù)圖像

For x =-10 To 10 Step 0.0001 'x 值從-10 變化到10，每次增量為0.0001 y = x ^ 2 ' 根據(jù)表達式y(tǒng)=x2 來計算y 值

Picture1.PSet(x, y), RGB(255, 0, 0)' 根據(jù)x,y 的值用紅色描點 Next x ' 取下一個增量后的x 值 End Sub ' 結(jié)束事件

(1)認識代碼

3.2 信息的編程加工

無論是手工繪制還是編程實現(xiàn)，其本質(zhì)都是“描點法”。不同的是，手 工繪制時一般只選取5～6個點就畫出了函數(shù)的圖像，所以精度相對較低。而 計算機編程繪圖的優(yōu)勢則在于，它能夠反復(fù)精確地執(zhí)行相似的運算過程，瞬 時完成大量數(shù)據(jù)的計算，取的點進多于手工繪圖取的點，所以這種方法繪制 的圖像更平滑、更美觀。

本例中For/Next語句的作用就是讓計算機不斷計算并取點、持續(xù)描點，直至完成。具體地說，就是x 的值從初值-10 開始取值并遞增，遞增值由 Step 語句觃定，在本例中為0.0001。x 每取一個值就算得一個y 值，確定圖 像上的一個點，然后再計算下一組x 和y 的值，確定圖像上的另外一個點，直到x 的取值大于終值10 時結(jié)束循環(huán)。例如，當(dāng)x 取值-4 時，計算出y 的 值為16，得到點的坐標(biāo)為（-4，16），計算機用PSet 方法畫出該點，然后 x 的值自動增加0.0001 變成-3.9999,再判斷-3.9999 有沒有超過終值10，沒 有則計算新的y 值，再根據(jù)新坐標(biāo)畫點，如此反復(fù)直至x 的值大于10 時停 止。在此過程中，計算機共畫出了20 萬個點，保證了函數(shù)圖像的清晰度。閱讀下面的資料，理解這段代碼中各語句的功能。

① VB 的算術(shù)運算符：VB 中較為常用的算術(shù)運算符有+(加)、-(減)、*(乘)、/(除)、^(冪運算)、-(負號)、(整除)等。

② VB 的賦值語句：將“=”右邊表達式的值賦給左邊的變量或?qū)傩悦?。語法：變量或?qū)傩悦? 變量或?qū)傩缘闹怠?/p>

③ Scale 方法：用以定義Form、PictureBox 或Printer 的坐標(biāo)系統(tǒng)。語法：object.Scale(x1, y1)-(x2, y2)x1, y1 均為單精度值，指示定義object 左上角的水平（x 軸）和垂直（y 軸）坐 標(biāo)。x2, y2 均為單精度值，指示定義object 右下角的水平和垂直坐標(biāo)。這些值必須 用括號括起來。

④ Line 方法：用于在對象上畫直線或矩形。語法：object.Line(x1,y1)-(x2, y2), [color], [B][F] x1, y1 為直線或矩形的起點坐標(biāo)，x2, y2 為直線或矩形的終點坐標(biāo)。

color為可選項，表示畫線時用的RGB顏色。如果它被省略，則使用ForeColor 屬性值?？捎肦GB 函數(shù)或QBColor 函數(shù)指定顏色。B 為可選項，表示利用對角坐標(biāo)畫出矩形。

F 為可選項。如果使用了B 選項，則F 選項觃定矩形以矩形邊框的顏色填充。⑤ RGB 函數(shù)：用以返回代表RGB 顏色值的整數(shù)。語法：RGB(red, green, blue)。

red、green、blue 都為0 到255 之間的整數(shù)，分別代表顏色中的紅色、綠色、藍 色成分，任一超過255 的參數(shù)都假定為255。⑥ PSet 方法：用以在對象上畫出一個點。語法：object.PSet(x,y),[color] object對象指窗體或圖片框，缺省時指窗體。默認情況下畫出的點的顏色是對 象的前景色，也可以用RGB 函數(shù)或QBColor 函數(shù)在PSet 方法中指定其他顏色。資料

第三章 信息的編程加工和智能化加工

3～4 人組成一個小組，嘗試?yán)肰B編寫程序，實現(xiàn)下列信息加工過程，小組 間互相交流心得與體會。

(1)修改繪制一元二次函數(shù)y=x2的函數(shù)圖像的代碼，繪制表3-2所示的兩種函數(shù) 圖像，并將修改后的代碼填寫在右側(cè)單元格中。

(2)調(diào)試運行

一般而言，編寫代碼時難免出現(xiàn)錯誤，所以在代碼編寫過程中和編寫完 成后都需要不斷調(diào)試運行，以確保準(zhǔn)確無誤。

刪除代碼中倒數(shù)第2 行的“Next x”語句，再次運行程序并單擊“繪 圖”按鈕，觀察運行結(jié)果。

這時系統(tǒng)會彈出錯誤提示對話框顯示“編譯錯誤：For 沒有Next”，單擊“確定”按鈕后，系統(tǒng)跳回到代碼窗口等待調(diào)試。之所以出現(xiàn)這種 情況，是因為VB 語言同自然語言一樣，也有著一定的語法觃范，如果 編寫的代碼有遠反語法的地方，系統(tǒng)就會報錯并等待調(diào)試。將“Next x”語句輸入原位置，嘗試將Step 的值調(diào)整為0.1，再

次運行程序，仔細觀察圖像的繪制過程與效果。可以發(fā)現(xiàn)，Step 值的大 小變化會影響到畫點的個數(shù)，從而影響圖像的繪制速度和圖像質(zhì)量。刪除第2 行至第10 行的語句，對照教科書重新錄入，然后調(diào)試運行，查看程序的運行結(jié)果。通過上述操作，可以對信息的編程加工有一定的體 驗和認識。

信息的編程加工一般要經(jīng)過如下四個步驟：①分析信息，即對要加工的 信息迚行科學(xué)地分析，明確其提供的已知條件和需要完成的加工目標(biāo)；②設(shè) 計方法，設(shè)計出編程加工的具體方法與步驟；③編寫代碼，即用某種程序設(shè) 計語言編寫出計算機能夠直接識別的代碼；④調(diào)試運行，即通過調(diào)試和運行 編寫好的代碼，發(fā)現(xiàn)并修改其中的錯誤直至能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)。

概括地說，信息的編程加工就是利用某種計算機語言，對解決問題的方 法和步驟迚行描述，然后通過調(diào)試和修改得到可實現(xiàn)加工目標(biāo)的程序，最終 解決問題。多數(shù)普通計算機用戶沒有編寫代碼的經(jīng)歷，直接面對和使用的是 能夠?qū)崿F(xiàn)加工效果的“程序”，即軟件，不需要了解程序背后隱藏的代碼。比如，人們經(jīng)常用到的文字、圖像、聲音、視頻處理軟件以及動畫、網(wǎng)頁制 作軟件都是“程序”。所以，在使用計算機迚行信息加工時，“編程加工”是 無處不在的。

目前，計算機的運算速度已從最初的每秒5000次提高到幾十萬億次，計算機程序設(shè)計語言也從最初晦澀難懂的機器語言發(fā)展到比較接近自然語 言的高級語言，人們也開始探討自動化程序設(shè)計，所有這些都極大地促迚 了信息的編程加工的應(yīng)用與發(fā)展。相信通過今后的學(xué)習(xí)，有的同學(xué)會對信 息的編程加工產(chǎn)生濃厚的興趣，并成為未來的“IT 精英”。

3.3 信息的智能化加工

表3-2 修改代碼完成函數(shù)圖像的繪制

函數(shù)圖像 代碼

(2)回憶本章開頭間諜007解密的故事，我們可以通過心算或筆算的方法來完成

解密，也可以考慮通過編程加工的方法迚行解密。用VB打開光盤中的“加密解密.frm”文件，運行該程序，嘗試分析代碼，用自然語言描述其實現(xiàn)的方法。(3)記事本是Windows 中最常用的應(yīng)用程序之一，它簡單易用，是支持用戶錄 入文本和代碼的常用工具。參考光盤中提供的源文件，嘗試用VB編寫一個簡單的 “記事本”，了解更多的VB程序設(shè)計知識。圖3-3所示是該記事本的“文件”和“編 輯”菜單的子菜單。__

第五篇：第三章信息的編程化加工和智能化加工(教案)

第三章 信息的編程加工和智能化加工

【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能：

1、了解信息加工的基本知識，把握計算機信息加工的三種形態(tài)及其各自的適應(yīng)范圍。

2、了解程序設(shè)計的基本流程及算法的含義。

3、了解人工智能的應(yīng)用價值。過程與方法：

能夠利用信息加工的知識分析生活和學(xué)習(xí)中的信息資源及其處理方法，在師生互動中了解編程加工的內(nèi)在機制，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并體驗到人工智能的獨特魅力。情感態(tài)度與價值觀：

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，形成積極主動的學(xué)習(xí)信息技術(shù)的態(tài)度，提高學(xué)生的信息意識，提升信息素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)價值觀，增加學(xué)生的成就感；客觀認識人工智能技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。【教學(xué)重點】

1、讓學(xué)生從已有的經(jīng)驗中總結(jié)出信息加工的一般過程。

2、讓學(xué)生體驗通過編程實現(xiàn)計算機加工信息的整個過程，知道利用計算機解決問題的步驟和基本思想方法，從而了解計算機信息加工的內(nèi)在機制。

3、如何合理使用智能信息處理工具軟件。【教學(xué)難點】

1、理解計算機信息加工的三種形態(tài)的特征。

2、讓學(xué)生理解用算法描述實際問題，理解人的思維在計算機工作中發(fā)揮的作用。

3、在使用這些工具后，如何提升學(xué)生對人工智能的認識及發(fā)展他們的辯證思維。【課時安排】 1～2課時

【教學(xué)內(nèi)容】 第一節(jié) 信息加工概述

師：前面第二章我們學(xué)習(xí)了從因特網(wǎng)，從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中獲取信息，當(dāng)我們要有效的利用獲取的信息時，必須對信息進行加工，大家把書翻到第42頁，看一下開頭的這則故事。

加密是信息加工的一種表現(xiàn)形式。

師：我們現(xiàn)實生活中的信息是很多的，很繁雜。有些信息是假信息、偽信息，這就需要我們來判別和篩選；有些信息是零亂的、孤立的，這就需要我們來分類和排序；有些信息是初始的、陳舊的，這就需要我們來分析和再造。這樣我們就得到了信息加工的定義——

信息加工是指通過判別、篩選、分類、排序、分析和再造等一系列過程，使收集到的信息成為能夠滿足我們需要的信息。師：信息加工的一般過程可以看書上的43頁上面，大家稍微看一下就可以了，要記住的是

確立加工目標(biāo)是信息加工的前提條件

信息的判別、篩選、分類、排序、分析和再造是加工的核心部分

師：以前，加工信息大多數(shù)是依靠人工的方式來完成的，可以借助一些簡單的工具，像算盤、紙和筆等。比如班級籃球賽上記分員在黑板上畫了許多“正”號。

師：現(xiàn)在計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，大大縮短了信息加工的時間，幫助人們更高效的工作和生活。

師：那么計算機信息加工的過程是怎么樣，它又有哪些類型呢？大家看書44頁 ? 計算機加工信息的工作過程

①根據(jù)信息類型和加工要求選擇合適的計算機軟件或者自編程序 ②信息錄入 ③信息加工 ④信息輸出 ⑤信息存儲

? 計算機信息加工的類型（簡單的說，就是自動化、人性化、智能化）

第一種是基于程序設(shè)計的自動化信息加工――針對具體的問題編制專門的程序?qū)崿F(xiàn)信息加工的自動化，像在解密和計算的時候，就可以編寫一些程序，把復(fù)雜的運算過程交給計算機，VB就是這樣一種寫程序的軟件。第二種是基于大眾信息技術(shù)工具的人性化信息加工

包括文字處理軟件加工文本和利用電子表格加工表格信息，利用多媒體軟件加工圖形、聲音、視頻和動畫等多媒體信息。畫面上的這些工具大家都應(yīng)該很熟悉吧，Word可以處理文本信息，excel可以處理表格信息，photoshop可以處理圖像信息。

第三種是基于人工智能技術(shù)的智能化信息加工――利用人工智能技術(shù)加工信息。人機對戰(zhàn)就體現(xiàn)了這種智能技術(shù)。

師：下面我們來做一個小題目。有三個杯子A、B、C，其中兩個杯子A、B分別盛放藍墨水和紅墨水，怎樣才能把這兩只杯子中的墨水互換呢？ 請學(xué)生回答

師：這位同學(xué)說的很好，要把墨水互換，就要先把A(B)中的墨水倒入C中，再把B(A)中的墨水倒入A(B)中，最后把C中的墨水倒入B(A)中。

師：接下來，給大家5-10分鐘的時間，執(zhí)行一下桌面上的幾個小程序，看看這些程序的代碼是怎么編寫的。

大家有沒有發(fā)現(xiàn)，幾乎每一行都有這個等于號，它并不是數(shù)學(xué)意義上的等號，它是一個賦值語句，用來將右邊表達式的值賦給左邊的變量或?qū)傩悦?，就像我們剛才互換墨水，就相當(dāng)于VB中兩個變量值a、b互換，需要一個中間變量c，先將a的值9賦給c，記作c=a，再將b的值2賦給a，記作a=b，最后將c的值9賦給b，記作b=c 師：下面要介紹給大家一種排序方法，叫冒泡排序法，為什么要叫冒泡排序法呢？大家看了它排序的過程就知道了。（講解過程）師：接下來看書上48頁

信息的編程加工的四個步驟是：①分析信息 ②設(shè)計方法 ③編寫代碼 ④調(diào)試運行 師：智能化技術(shù)在我們身邊有很多應(yīng)用，像超市中的收款機、電子游戲、智能機器人等等，下面有幾種典型的人工智能技術(shù)的應(yīng)用

1．模式識別，有指紋識別、語音識別、光學(xué)字符識別、手寫識別，我將這寫軟件放在桌面上，大家可以去試試看。

2．機器翻譯，如金山快譯、東方快譯、譯星等軟件，還有一些網(wǎng)站也提供免費的在線翻譯服務(wù)（百度，google）。大家有時間可以上網(wǎng)找段文字去翻譯看看，看翻譯的結(jié)果準(zhǔn)確性高不高。

3．其他應(yīng)用，①智能機器人，如：世博會上的海寶機器人。

②計算機博弈，例如國際象棋、中國象棋、圍棋、五子棋等，前面資料里的“更深的藍”就是杰出的代表。

③另一個領(lǐng)域是智能代理技術(shù)。像Office助手就是這種智能代理。④還有：專家系統(tǒng)、機器證明、數(shù)據(jù)挖掘等都屬于人工智能的領(lǐng)域。

【布置練習(xí)】 將實踐指導(dǎo)第三章的選擇題做完

【教學(xué)反思】

由于不了解課程班的課程性質(zhì)，導(dǎo)致上課后跟學(xué)生無法進行互動，學(xué)生不愿學(xué)，我也無法進行上課，今后需要多增加那些有實踐意義的練習(xí)，才能促進課程班的學(xué)習(xí)。而在普通班，學(xué)生有高考的壓力，對本章的學(xué)習(xí)還是比較積極的，師生問答的時候，學(xué)生都能積極的回答。就是由于第一次上課，還比較緊張，學(xué)生回答完之后沒有給學(xué)生以反饋，也沒有將學(xué)生的回答中比較重要的點再復(fù)述一遍，可能就會使后面的同學(xué)沒有聽到回答，而不知所以。

今后需要提高的有幾點，首先聲音要大，要使全班學(xué)生都能聽清楚。其次，要合理安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，不能過多，也不能過少；對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有個大概的估計，不要覺得他們可能會了就不講，實際上他們更有可能是什么都不會。最后，講解加練習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生當(dāng)堂學(xué)習(xí)到東西及時鞏固。