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(共36张PPT)
第六单元 第2课
认识计算机程序
清华版（小学）
通
1
学习目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
教学目标
（1）认识计算机程序的基本概念，区分计算机程序与计算机语言。
（2）了解计算机执行程序的原理。
（3）知道计算机编程与人工智能的区别和联系。
02
新知导入
计算机任务的指令需求
计算机需要明确的程序来理解并执行用户需求，无法自主理解模糊的人类语言或意图。
02
新知导入
程序语言的本质作用
程序是连接人类思维与计算机硬件的桥梁，将复杂任务拆解为计算机可执行的二进制指令序列，"读取数据→计算→存储结果"。
02
新知导入
人机交互的技术实现
通过编程语言（Python/C++等）或自然语言交互（如ChatGPT）将人类指令转化为机器可操作步骤，体现"需求→代码→执行"的标准化流程。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
计算机程序的本质
计算机程序是计算机能够理解和执行的“任务指南”，由一系列明确的指令组成，计算机按照这些指令的步骤逐步完成任务。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
程序员与编程的作用
程序员是设计和编写计算机程序的人，他们通过“编程”将任务分解为具体的指令（如读取数据、执行计算），最终形成可执行的“代码”。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
计算机的语言：二进制
计算机只能直接理解由0和1组成的二进制代码，所有程序最终都会被转换为二进制形式，以便计算机执行。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
早期编程的方式
早期的程序员需要直接掌握每条指令对应的二进制表示，手动编写二进制代码来完成程序设计，体现了编程的底层原理。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
机器语言的局限性
二进制代码是计算机直接执行的"机器语言"，但因其抽象难记，极大限制了编程效率。
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
高级语言的人类友好设计
为解决机器语言难题，开发出贴近自然语法的 高级语言 ：
用if...then替代条件跳转的二进制码
用a+b替代加法指令的机器码
通过编译器/解释器自动翻译为二进制
03
新知讲解
1
计算机程序与计算机语言
现代编程的实践常态
当今99%的编程使用高级语言，其核心价值在于：
降低门槛 ：小学生也能学Scratch图形化编程
提升效率 ：1行高级语言≈100行机器码
跨平台性 ：同一套代码可适配不同硬件
03
新知讲解
编程语言的多样性
已有数千种编程语言，如C++、Java、Python等，每种针对不同开发需求设计。
2
各种计算机语言
03
新知讲解
专用场景适配
C++用于高性能系统（如游戏引擎），Java主导移动开发（Android），JavaScript专注网页交互，Python凭借易用性成为AI领域首选。
2
各种计算机语言
03
新知讲解
Python的AI时代优势
直观语法+丰富程序库，使其成为机器学习、数据分析等领域的核心工具。
2
各种计算机语言
03
新知讲解
编程语言的直观性与复杂性
C++和Python等编程语言通过直观的语法简化了程序设计，但实际编程仍易因细微错误（如拼写、逻辑漏洞）引发程序故障，体现"易学难精"的特性。
2
各种计算机语言
03
新知讲解
调试（Debug）的核心挑战
问题本质 ：计算机严格按指令执行，即使微小错误（如缺少分号）也会导致程序崩溃。
解决依赖 ：依赖程序员的耐心、观察力与逻辑思维，传统调试是耗时的手动排查过程。
2
各种计算机语言
03
新知讲解
AI对编程的革新作用
辅助生成 ：自动补全重复代码（如GitHub Copilot）
智能查错 ：实时标记语法/逻辑错误并提供修正建议（如ChatGPT代码审查）
效率提升 ：将程序员从机械性调试中解放，聚焦创造性设计
2
各种计算机语言
03
新知讲解
3
程序如何执行
源代码的本质
程序员编写的高级语言代码（如C++、Python）是人类可读的指令集合，但计算机无法直接执行。
03
新知讲解
3
程序如何执行
编译器的翻译作用
编译器作为“翻译官”，将源代码转换为二进制机器码，使计算机能够理解和执行程序。
03
新知讲解
3
程序如何执行
编译原理的学术地位
大学开设“编译原理”课程，系统教授如何实现高级语言到机器语言的转换，体现其技术深度。
03
新知讲解
3
程序如何执行
程序执行的幕后管理
操作系统负责加载编译后的程序到内存，并调度CPU执行指令，程序员只需专注代码编写而非底层细节。
03
新知讲解
爱
思
考
1.计算机程序与人工智能的关系
计算机程序是一个广泛的工具，既能实现基础功能（如打印文本），也能构建复杂的人工智能系统，二者是"工具与应用"的包容关系。
2.编程与AI学习的差异性
学习编程如同掌握写字技能，是基础能力；而学习人工智能则类似创作小说，需要额外掌握数学建模、算法设计等专项知识。
3.编程对AI研究的基石作用
编程能力是人工智能研究的必备基础，尤其对算法实现和系统优化至关重要，但需结合领域知识（如统计学、神经网络）才能深入AI领域。
03
新知讲解
爱
思
考
1.编程对学AI有什么帮助？
（1）编程是AI的基础
就像造机器人要先学用螺丝刀，做AI必须先会编程，否则连算法都跑不起来。
04
课堂练习
一、填空题。
1.计算机只能读懂由和组成的 。
2.程序员编写的程序在运行前需要被 翻译成机器码。
3. 语言专门用于网页交互（如动态按钮）。
4.人工智能时代最受欢迎的编程语言是 。
5.早期的程序员需要直接编写 代码来设计程序。
二进制代码
编译器
JavaScript
Python
二进制
04
课堂练习
二、判断题。
1.计算机可以直接理解人类写的英文指令。（ ）
2.学习编程和学人工智能是完全相同的事情。（ ）
3.Python因为简单易学，被广泛用于人工智能。（ ）
4.编译器的作用是把机器码翻译成高级语言。（ ）
5.操作系统负责管理程序的执行。（ ）
×
×
√
×
√
04
课堂练习
三、选择题。
1.计算机能直接执行的语言是？( )
A. Python B. 二进制机器码 C. Java D. C++
2.将高级语言翻译成机器码的工具是？ ( )
A. 键盘 B. 编译器 C. 鼠标 D. 打印机
3.以下哪种语言最适合网页开发？ ( )
A. C++ B. JavaScript C. Python D. Java
4.程序员编写的高级语言代码叫什么？ ( )
A. 机器码 B. 源代码 C. 二进制 D. 操作系统
B
B
B
B
05
拓展延伸
1.二进制世界的秘密
用“灯泡开关”游戏（1=开，0=关）演示计算机如何用最简单的0和1表示文字、图片甚至动画。
05
拓展延伸
2.AI编程助手的神奇能力
让孩子用自然语言描述需求，AI工具自动生成代码，体验“说话变程序”的魔法。
05
拓展延伸
3.中国编程语言探索
介绍国产语言“木兰”和鸿蒙系统，用“中文编程”激发科技自信，鼓励未来参与中国技术创造。
06
课堂总结
1
计算机程序与计算机语言
2
各种计算机语言
3
完成课堂练习
4
进行相关知识拓展
1
2
4
5
认识计算机程序
4
程序如何执行
3
07
板书设计
认识计算机程序
1、计算机程序与计算机语言
2、各种计算机语言
3、程序如何执行
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、学编程和学人工智能是一回事吗？
08
课后作业
思考：1.学编程和学人工智能是一回事吗？
（1）不是一回事
学编程像学写字（能写日记/作业），学AI像学写小说（需要创意和技巧），会写字≠会写故事。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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