算法与程序设计教材培训讲稿.ppt

算法与程序设计 教材培训讲稿,南京市梅园中学 曹书成 2006-8-18,主要培训内容,新课标与实验教材 JAVA VS VB 计算机语言的发展 江苏省高中会考 (海南省准高考试题) 相关知识和要求 课时安排建议（选修） JAVA 编程基础（上） （下） 勘误表 教学案例1.如何解决问题 2.解决问题的 讨论 教学评价方法与平台 视频案例 1、2,End,新课标与实验教材,新课标要求: 本模块的学习目的是使学生在原有基础上进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。,五套教材: 教育科学出版社 中国地图出版社 上海科技教育出版社 广东教育出版社 浙江教育出版,新课标与实验教材,算法与程序设计模块的选择与把握 北大附中 李冬梅 程序设计就是通过分析问题、确定算法、编程求解等步骤来解决问题的过程，其中，算法具有重要的作用，它能够提供一种思考问题的方向和方法。因此，从信息素养同时也是科学素养培养的角度，学习程序设计可以锻炼学生的逻辑思维能力，使学生思考问题时更加科学严密和细致全面。程序设计以算法为思想基础，对于算法，学生在数学课程中学习之后，具备一定的基础，可以在程序设计中进一步体验算法的思想。 高中信息技术课程的目的是提升学生的信息素养，提高学生的问题解决能力。人的问题解决同计算机的问题解决一样，需要遵循一定的思想，按照一系列的步骤进行。选择“算法与程序设计”这一模块，就是希望学生借此锻炼和提高思维能力，向着有利于问题解决的方向发展。,新课标与实验教材,算法与程序设计的软件工程方法与思想 北大附中 李冬梅 软件工程的内容不属于高中学生的学习范围，但软件工程中强调了系统的思想和方法。学习算法与程序设计就是要了解并掌握如何使用计算机解决问题，尤其是要理解问题解决过程中采用的思想和方法，这是学习本模块的关键，也是具有普遍迁移价值的内容，因此，对系统思想和方法的关注成为教学的必然。 标准中没有提及软件工程的思想，因为标准一旦明文出现，在不能正确理解的情况下，很容易导致现实教学中内容难度的加深。对于这些必需的方法和思想，可以在教材编写和教学中酌情把握，在教学中进行体现，引发学生对系统方法和思想的思考，并在利用计算机解决问题中有效应用。,新课标与实验教材,教科版(六章) 如何用计算机解决问题? 程序设计ABC 算法的程序实现 程序设计 思想和方法 软件是如何开发的? 综合实践,中图版(四单元) 走进编程 程序设计基础 算法与问题解决 尝试软件开发,JAVA VS VB,SUN 与 JAVA 微软.NET Framework 与 VB、C#、J# C# 与 传奇人物 Anders Hejlsberg 通用中间语言 CIL ( Common Intermediate Language) Mono(开源平台的.NET)与 Miguel de Icaza,江苏省高中会考 (海南省准高考试题),江苏省会考纲要和考题 (江苏省考试院编 考试指导) 海南省准高考试题,如何解决等级考试与教学的关系,江苏省中小学信息技术等级考试纲要（高级） 选修模块一：算法与程序设计,江苏省新版 2006考试指导,上表中题型：A为单选题，B为综合分析题，C为操作题,算法与程序设计 相关知识要求,课时安排建议,第一单元 走进编程,第二单元 程序设计基础,（有关后续培训内容 ）,第一单元 走进编程,一、算法与算法设计 二、算法的程序实现,一、算法与算法设计,（1）算法的概念 （2）算法设计的一般过程 （3）算法的表示 （4）程序设计语言,（1）算法的概念, “算法就是解决问题的步骤序列。” 高中数学课程标准实验教材A第三册第一章,一、算法与算法设计,数学 中的算法,（2）算法设计的一般过程,1分析问题 · 明确解决问题所需要的所有的已知条件 · 明确要解决什么问题 2设计算法 使用一种简单易行的表达方式设计出解决问题的步骤。,一、算法与算法设计,（3）算法的表示,1自然语言 2流程图 3伪代码 4程序设计语言,一、算法与算法设计,一题多解，做中学,问题：“某班同学身高的最高值是多少？”,算法的描述(1),1用自然语言描述,问题：“某班同学身高的最高值是多少？”,步骤1：输入第一个同学的身高值 步骤2：输入下一个同学的身高值 步骤3：比较两个同学的身高值 步骤4：选出较大值 步骤5：再输入下一个同学的身高值 步骤6：再用这个同学的身高值和较大值进行比较 步骤7：再选出较大值 重复第（5）至（7），直到输入最后一个同学的身高，比较后选出较大值 步骤8：该较大值即为全班同学的最高身高,2用流程图描述,算法的描述(2),问题：“某班同学身高的最高值是多少？”,3用伪代码描述,4用算法语言描述,伪代码是采用一种类似于程序设计语言的代码来描述算法。基本指令： l 赋值指令：助记符 表达式； l 输出指令：输出 （表达式）； l 循环指令： while（条件表达式） 循环体 l 条件指令： if （条件表达式） 指令序列1 else 指令序列2 ,算法的描述(3）,4用算法语言描述,问题：“某班同学身高的最高值是多少？”,import java.io.*; /导入所需要的公共类 public class TestMax public static void main(String args) throws IOException double m=Input(); double x=Input(); while (x0) if (xm) m=x; else x=Input(); System.out.println(“最大值= “+m); /输出比较结果 ,static double Input() throws IOException InputStreamReader reader=new InputStreamReader(System.in); BufferedReader input=new BufferedReader(reader); System.out.print(“输入身高值:“); String s=input.readLine(); double n=Double.parseDouble(s); return n; ,算法练习,一、算法与算法设计,（4）程序设计语言,程序设计是用计算机能够理解的语言（程序设计语言）来设计算法的。 · 机器语言 · 汇编语言 · 高级语言（算法语言）,一、算法与算法设计,算 法 语 言,使用较普遍的高级语言有：FORTRAN、BASIC、Pascal、C、C+、Java 、VB、C#、Prolog 、Lisp 等等。,二、算法的程序实现,（1）程序设计的一般流程 （2）Java开发系统 （JDK） （3）Java集成开发环境与 可视化集成开发环境,（1）程序设计的一般流程,二、算法的程序实现,编辑程序 编译程序 运行程序,通常情况下，一项任务可以由多种编程语言实现。选择一种什么样的程序设计语言来解决问题并不是最重要的，关键是把握算法与程序设计的思想。,（1）程序设计的一般流程,计算机解决问题的过程,（2）Java开发系统（JDK）,二、算法的程序实现,1. 安装JDK JDK包括 Java环境、Java语言、Java API应用程序接口和Java类库。 1) 安装 2) 设置系统环境 2. 使用JDK,安装JDK,下载的JDK程序名为：j2sdk1.4.2.exe 运行j2sdk j2sdk1.4.2.exe则自动将Java的开发系统安装在目录c:j2sdk1.4.2_03下。Java编译程序javac.exe等可执行文件就位于c:j2sdk1.4.2_03bin目录内。 设置系统环境 设置路径path为c:j2sdk1.4.2_03bin， 设置类路径classpath为Java系统的类文件所在目录c:j2sdk1.4.2_03 lib。,安装JDK目录,2. 使用JDK,编辑程序 ：使用纯文本编辑器（记事本）编写程序代码 编译程序 ：使用Java命令 javac.exe 编译程序 运行程序 : 使用Java命令 java.exe 运行Application程序 使用Java命令 appletviewr.exe 运行Applet程序 调试程序 ： 使用编辑器修改程序代码,1）建立用户文件夹； 2）进入命令行方式,实例,（3）Java集成开发环境与可视化集成开发环境,1 . Java集成开发环境 集成开发环境工具的软件（简称IDE）集程序的编辑、编译、调试、运行于一体。 TextPad、JCreator、JPad Pro、FreeJava、BlueJ等。 2 . Java可视化集成开发环境 在集成开发环境的基础上增加了“所见即所得”可视化设计的功能。 Symantec Visual Café 、Borland Jbuilder Sun Forte for Java 、Microsoft Visual J+ NetBeans 3 . TextPad 的使用,二、算法的程序实现,Symantec Visual Café,Borland Jbuilder,Microsoft Visual J+,BlueJ,JPad,TextPad 的使用,1. 安装TextPad 2. 设置开发环境,在Tools项目下Compile Java、Run Java Application和Run Java Applet三项快捷功能分别调用JDK的javac.exe或java.exe以及appletviewer.exe。,3. 应用实例,第二单元 程序设计基础,一、Java 基础 二、结构化程序设计 三、模块化程序设计 四、面向对象程序设计 五、图形用户界面的程序设计,一、Java 基础,（1）Java程序的结构 （2）数据及其运算 （3）输入与输出,（1）Java程序的结构,一、Java 基础,1注释部分 2程序的主类 3主方法（程序执行的起点 ）, Java小程序(Applet), Java应用程序(Application),（2）数据及其运算,一、Java 基础,1 数据类型 2常量与变量 3 运算符 4表达式与赋值,注意与数学中相关概念的区别,1 数据类型,一、Java 基础-数据及其运算,Java四种基本数据类型：整数型、浮点型、字符型、逻辑型。 整数型：byte、short、 int、 long 浮点型： float、 double 字符型： char 逻辑型： boolean Java复合数据类型：数组、类、接口。 数组： Array 类： class 接口： interface,在Java中，使用String 来声明字符串。String不是基本数据类型，而是一个类（Class），它被用来表示字符序列。,2常量与变量,一、Java 基础-数据及其运算, 常量 常量在程序运行过程中其值不能改变。所有的常数都是常量。例如：7、0.25F、true、a。 变量 变量是命名的内存中存放数据的存储单元，存放的数据叫变量的值。 变量在使用前必须声明类型。,3 运算符,一、Java 基础-数据及其运算,常用运算符 算术运算符 ：+、-、*、/、%、+、- 连接运算符： 关系运算符： =、!= 、 、 = 、 、 = 逻辑运算符： 、|,4 表达式与赋值,一、Java 基础-数据及其运算,表达式 运算顺序(优先原则) 表达式就是按语法规则由运算符将常量、变量或能实现某种功能的方法连接而成的有意义的式子。一个表达式的所有字符必须写在同一行内。 赋值运算 赋值运算是将赋值运算符“=”右边表达式的值赋给赋值运算符左边的变量。 扩展赋值运算符 。 类型转换,自动转换:低级数据类型高级数据类型 强制转换:低级数据类型使用操作符（） 高级数据类型,（3）输入与输出,一、结构化程序设计,1. 输入 通过赋值运算输入数据 通过命令行方式输入数据 从文本数据流读取数据 2. 输出： System.out.print()方法,例：计算两个整数的和 。,二、结构化程序设计,（1）顺序结构的程序设计 （2）分支结构的程序设计 （3）循环结构的程序设计,加强编程训练,（1）顺序结构的程序设计,一、结构化程序设计,Math类 常用数学函数都封装在Math类(java.lang包)中。 java.lang包会自动导入，不需使用import导入。 Math类的常用方法 （P39） 。,（2）分支结构的程序设计,一、结构化程序设计,1分支结构 2多分支结构,（3）循环结构的程序设计,一、结构化程序设计,1for循环 2while循环 3循环嵌套与流程控制,从数学教材找题,三、模块化程序设计,（1）方法的定义与调用 （2）自顶向下 、逐步求精,（1） 方法的定义与调用,三、模块化程序设计,1 方法的定义 2方法的调用 -参数传递 3方法的重载,例：求较大值,（2） 自顶而下、逐步求精,三、模块化程序设计,例：为校园歌手打分。（P69）,四、面向对象程序设计,（1）面向对象程序设计的一般过程 （2）面向对象程序设计的三大基本特征 （3）使用的Java类库（包）,（1）面向对象程序设计的一般过程,四、面向对象程序设计,1 定义类 2 创建类的对象 3访问类的成员和方法,例：计算半径为 r 的圆面积 。,（2）面向对象程序设计的基本特征,四、面向对象程序设计,1封装 2继承 3多态,（3）使用Java类库（包）,四、面向对象程序设计,Java用包（packages）的形式组织管理类库。包是对类的一种封装，包含了数据和方法。 除了java.lang包会自动导入外，其他各种包需使用import导入。 Import语句必须放置在java程序开始处。 1JDK标准类库（/docs/api） 2第三方类库（javabook 、galapagos） 3创建与使用自己的类库,例：计算半径为 r 的圆面积（1）,1 定义类 第一步：声明类 第二步：声明类成员 第三步：定义类方法,例：计算半径为 r 的圆面积（2）,2 调用类方法 第一步：定义主方法 第二步：创建类的对象 第三步：调用类方法,例：计算半径为 r 的圆面积（3）,2 调用类方法之二 第一步：单独封装类 第二步：定义主类 第三步：定义主方法 第四步：调用类方法,创建与使用自己的类库,例：计算半径为 r 的圆面积（4） 第一步：创建自己的包 1、编译Circle.java 2、创建文件夹“FClass ” 3、将Circle.class放入FClass 第二步：编写主类： TestCircle 导入包：import Fclass;,import Fclass.*; public class TestCircle public static void main(String args) Circle c=new Circle(); double s; double r=10; s=c.cArea(r); System.out.println(“s= “+s); ,文件：Circle.java,文件：TestCircle.java,综合实践-面向对象程序设计实例,任务： 编制一个计算年平均降雨量的程序。要求输入一年12个月的降雨量，计算年平均降雨量，以及每月降雨量与年平均降雨量之偏差，并且输出结果。,1利用Java标准类库编写程序并实现输入与输出。 2利用教材配套光盘提供的javabook包，修改代码，实现图形界面的输入与输出。,第二单元 程序设计基础,第四单元 尝试软件开发,第七节 图形用户界面的程序设计,第三单元 算法与问题解决,（有关后续培训内容）,一、图形与图像的处理 （1）利用Java绘制图形的基本知识 （2）利用Frame或JFrame类绘制图形 （3）利用Applet或JApplet类绘制图形 二、事件与线程 三、多媒体处理 （1）显示图片 （2）播放音乐 （3）实现动画 四、Applet特效,第七节 图形用户界面的程序设计,教学评价方法与平台,教学评价概述 过程性评价与平台 作品上传与共享方式 教育博客 Blog 网络教学平台 Moodle,Moodle（Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment 模块化面向对象的动态学习环境） Moodle是一个用来建设基于Web的网络教学平台的软件包，也可以说是一个课程管理系统（CMS）。是在Linux系统下基于Apache + MySQL + PHP 环境开发完成的（简称LAMP平台），是一个开源网络教学平台。,网络教学平台 Moodle主要功能（11个模块） 网站管理模块、用户管理模块、课程管理模块、作业模块、聊天模块、投票模块、论坛模块、测验模块、资源模块、问卷调查模块、专题讨论模块 试验平台演示 http:/mycao/moodle/index.php?lang=zh_cn,视频案例 1.北京一中于忆循环结构 评价 2.山东青岛平度市第六中学李妮获取 网络信息的策略与技巧 评价,纯属个人观点，仅供讨论。,高中教学实践中存在的问题,问题1：课程标准理论性较强（但太不具体），实验教材系统性和可操作性差，导致教学实施太乱。 问题2：完全脱离教材，编造几个漂亮的教学案例还是比较容易的，因为不需要考虑教学实际情况（课时教学内容等），也不要考虑学生的实际水平。（表演和做秀的成份太浓） 问题3：教材是要解决共性的问题，完全脱离教材的教学案例是没有指导意义的。 问题4：兴趣只是学习的开端，在兴趣引导下开展的思考、研究和实践活动才是教师应 关注的核心。,高中教学实践中存在的问题,问题5：技术本来就是实践经验的总结，为解决实际问题面产生的。讲技术就是讲解决问题的方法，就技术讲技术有什么不对？ 问题6：技术课有其本身的特点和特色需要我们很好地继承，养成学生良好的技术素养，彻底改变我国基础技术落后的局面匹夫有责！ 问题7：没有技术就没有素养可言！,纯属个人观点，仅供讨论。,还技术本来的面目,创设情景只是激发学生兴趣的手段之一，既非唯一手段，更非目标 任务的针对性和挑战性是关键，尽量结合学生生活和学习经验，鼓励学生自己发现和形成问题 任务要求要明确，没有明确的要求就没有目标明确的学习过程，学习之后的评价也无从组织,激发学生兴趣，提出并明确学习任务,社会领域学习认知过程分析,产生兴趣，明确任务或主题,将有关问题置于复杂的社会或历史背景下观察、体验,分析、思考有关问题，因果推理原因，查考正反证据,交流、协商，社会建构,总结并形成态度，反思实践,兴趣只是学习的开端，在兴趣引导下开展的思考、研究和实践活动才是教师应关注的核心 要透过兴趣的表现形式，思考学生兴趣指向的是否是我们期望学生开展的学习主题 学生要兴奋，但兴奋要适度。,如何激发学生兴趣？,创设情景只是激发学生兴趣的手段之一，既非唯一手段，更非目标 信息技术也只是创设情景的手段之一 多样化的情景创设方式：信息技术呈现的图片、音频、视频、动画、录像教师语言引导；模拟情景真实情景。 关于情景素材的建议：低结构化素材灵活组合；学生参与素材搜集,信息技术情景创设兴趣激发,理论与实践的矛盾,理论与实践走向了两条不同的道路？ 理论是苍白的、落后于实践，永远难以应对不断变化的实践的需求？ 理论太超前，实践者觉得用不上？,新课程、新课标、新教材 课堂教学涛声依旧！,南京师范大学 教育技术系 张义兵,技术素养与信息素养相互依附，缺一不可。两者结合可称之为“信息技术素养”。 总体而言，信息技术素养是指利用数字技术、传播工具和网络来获取、管理、综合、评价和创造信息，以便在知识社会中发挥作用。,全国中小学计算机教育研究中心 苗 逢 春,创造条件让学生利用信息技术开展学习 信息技术整合于教学不应止于教师在教学中应用信息技术,而应积极创造条件，帮助学生逐步学会根据学习需要评价和选用合适的IT工具，有效地获取信息、加工和处理信息、表达和交流信息，并能利用信息解决学习问题，帮助学生实现学习目标，获得全面发展。,信息素养的核心部分,课程本位的信息技术整合,资料来源：Donovan, Bransford, & Pellegrino, 1999,教学 方式,从教学向学习的转变,理论审视,欢迎指教，谢谢！,南京市中小学信息技术中心教研组 南京市梅园中学 曹书成 njmy nje.cn,感谢： 华东师范大学 祝智庭 全国中小学计算机教育研究中心 苗 逢 春 南京师范大学 李艺 南京师范大学教育技术系 张义兵 江苏省教育考试院,