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    程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)
    字體【 】  編輯日期:2014/4/20    編輯:陶慧萍    閱讀次數(shù):次    [ 關(guān) 閉 ]
     

    一、案例背景信息:

    (一)模塊:高中信息技術(shù)選修1-《算法與程序設(shè)計(jì)》

    (二)年級(jí):高中二年級(jí)

    (三)所用教材版本:廣東教育出版社

    (四)學(xué)時(shí)數(shù):1

    二、教學(xué)設(shè)計(jì):

    (一)  教學(xué)目標(biāo)

    1、知識(shí)與技能:初步認(rèn)識(shí)循環(huán)結(jié)構(gòu)的簡單程序,理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本思想,能運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序框圖解決簡單的問題,。

    2、過程與方法:通過模仿、操作、探索,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序框圖解決問題,發(fā)展有條理的思考與表達(dá)的能力,提高邏輯思維能力

    3、情感態(tài)度與價(jià)值觀: 使學(xué)生積極參與,發(fā)揮他們的主動(dòng)性,激發(fā)他們的求知欲。

    (二)   內(nèi)容分析

    教學(xué)重點(diǎn):理解循環(huán)結(jié)構(gòu),能識(shí)別和畫出簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)框圖。

    教學(xué)難點(diǎn):循環(huán)結(jié)構(gòu)中循環(huán)條件和循環(huán)體的確定。

    (三)學(xué)生分析

    通過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握順序結(jié)構(gòu)以及選擇結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì),具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)。
        本課要引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)習(xí)慣,根據(jù)教學(xué)目標(biāo),通過上述教法,讓學(xué)生在老師引導(dǎo)下看一看、想一想;通過思考老師提出的問題,進(jìn)行程序設(shè)計(jì),練一練,以練為主,積極動(dòng)腦動(dòng)手來學(xué)習(xí)新知。

    三、教學(xué)過程

    教學(xué)

    環(huán)節(jié)

    教學(xué)過程

    設(shè)計(jì)意圖

    創(chuàng)

    設(shè)

    引例:德國著名數(shù)學(xué)家高斯幼年時(shí)代聰明過人,上學(xué)時(shí),有一天老師出了一道題讓同學(xué)們計(jì)算:  1234+…+99100=?

      老師出完題后,全班同學(xué)都在埋頭計(jì)算,小高斯卻很快算出答案等于5050。你能否寫出求的值的一個(gè)算法,并用框圖表示你的算法。

    此例由學(xué)生動(dòng)手完成,師生共同點(diǎn)評(píng),鼓勵(lì)學(xué)生一題多解。

    通過高斯求和的故事,復(fù)習(xí)順序結(jié)構(gòu),提出遞推求和的方法,導(dǎo)入新課。此環(huán)節(jié)旨在提升學(xué)生的求知欲、探索欲,使學(xué)生保持良好、積極的情感體驗(yàn)。

    ()

    1.循序漸進(jìn),理解知識(shí)。

    1)引進(jìn)“計(jì)數(shù)變量” 、“累加變量”。借助“計(jì)數(shù)變量”和 “累加變量”使學(xué)生經(jīng)歷把“遞推求和”轉(zhuǎn)化為“循環(huán)求和”的過程,同時(shí)經(jīng)歷初始化變量,確定循環(huán)體,設(shè)置循環(huán)終止條件3個(gè)構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟。

    ①將“遞推求和”轉(zhuǎn)化為“循環(huán)求和”的緣由及轉(zhuǎn)化的方法和途徑:

    引例“求的值”這個(gè)問題的自然求和過程可以表示為: 

    用遞推公式表示為:  

    直接利用這個(gè)遞推公式構(gòu)造算法在步驟中使用了100個(gè)變量,計(jì)算機(jī)執(zhí)行這樣的算法時(shí)需要占用較大的內(nèi)存。為了節(jié)省變量,充分體現(xiàn)計(jì)算機(jī)能以極快的速度進(jìn)行重復(fù)計(jì)算的優(yōu)勢,需要從上述遞推求和的步驟中提取出共同的結(jié)構(gòu),即第步的結(jié)果=第(1)步的結(jié)果+。若引進(jìn)一個(gè)計(jì)數(shù)變量來表示計(jì)算到第幾步,一個(gè)累加變量來表示每一步的計(jì)算結(jié)果,則第步可以表示為賦值過程,.

    ②“”、“”的含義:

    1的作用是將賦值號(hào)右邊表達(dá)式的值賦給賦值號(hào)左邊的變量。

    2)賦值號(hào)“=”右邊的變量“”表示前一步累加所得的和,賦值號(hào)“=”左邊的“”表示該步累加所得的和,含義不同。

    3)賦值號(hào)“=”與數(shù)學(xué)中的等號(hào)意義不同。在數(shù)學(xué)中是不成立的。

    4的作用是將賦值號(hào)右邊表達(dá)式的值賦給賦值號(hào)左邊的變量。(類比 理解。)

    借助“計(jì)數(shù)變量”、“累加變量”既突破了難點(diǎn),同時(shí)也使學(xué)生理解了“”、“”的含義。

    ③初始化變量,設(shè)置循環(huán)終止條件:

    的初始值為0,的值由1增加到100,可以初始化循環(huán)變量和設(shè)置循環(huán)終止條件。

    2)循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念:

    開始

    i=1

    sum=0

    i=i+1

    sum=sum+i

    i100?

    結(jié)束

    輸出sum

    循環(huán)變量初始化

    循環(huán)體

    循環(huán)條件

    從某處開始,按照一定條件,反復(fù)執(zhí)行某一處理步驟的結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu)。

    教師學(xué)生一起共同完成引例的框圖表示,并由此引出本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念(循環(huán)變量、循環(huán)體、循環(huán)終止的條件)

    這樣講解既突出了重點(diǎn)又突破了難點(diǎn),同時(shí)學(xué)生在教師引導(dǎo)下,在已有探索經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,借助多媒體的形象直觀,共同完成問題的抽象過程和算法的構(gòu)建過程。體現(xiàn)研究問題常用的“由特殊到一般”的思維方式。

    ()

    2.類比探究,掌握知識(shí)。

    1:改造引例的程序框圖表示

    ①求的值

    ②求的值

    ③求的值

    此例可由學(xué)生獨(dú)立思考、回答,師生共同點(diǎn)評(píng)完成。

    通過對(duì)引例框圖的反復(fù)改造逐步幫助學(xué)生深入理解循環(huán)結(jié)構(gòu),體會(huì)用循環(huán)結(jié)構(gòu)表達(dá)算法,關(guān)鍵要做好三點(diǎn):

        確定循環(huán)變量和初始值 確定循環(huán)體 確定循環(huán)終止條件。

    2:根據(jù)程序框圖回答下面的問題。

    開始

    i=1

    sum=0

    i=i+1

    sum=sum+i

    i>5?

    結(jié)束

    輸出sum

    開始

    i=1

    sum=0

    sum=sum+i

    i=i+1

    i>5?

    結(jié)束

    輸出sum

    A              圖B

    1) 圖中箭頭指向①時(shí),輸出______;指向②時(shí)輸出_____

    2)該程序框圖的算法功能是_______________________。

    3)去掉條件“”按程序框圖所蘊(yùn)含的算法,能執(zhí)行到底嗎,若能執(zhí)行到底,最后輸出的結(jié)果是什么?

    對(duì)比練習(xí):

    1)圖B輸出_____

    2)圖A指向②時(shí)與圖B有何不同?你能得到什么結(jié)論?

    3)對(duì)比“引例”與“例2”的程序框圖,試說明二者的區(qū)別和聯(lián)系?

    可由學(xué)生小組討論,教師巡視,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)別指導(dǎo),再由學(xué)生分析。

    2是寫出程序框圖的運(yùn)算結(jié)果,及其功能。

    設(shè)計(jì)此例的目的是讓學(xué)生通過類比意識(shí)到:

    ①循環(huán)結(jié)構(gòu)不能是永無終止的死循環(huán),一定要在某個(gè)條件下終止循環(huán),這就需要條件結(jié)構(gòu)來做出判斷,因此,循環(huán)結(jié)構(gòu)一定包含條件結(jié)構(gòu)。

    ②循環(huán)結(jié)構(gòu)中語句的順序?qū)λ惴ǖ挠绊憽?span>

    習(xí)

    1.     請(qǐng)觀察給出的算法框圖,指出該循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)體、循環(huán)變量、循環(huán)的終止條件以及該算法框圖的功能。

     

    結(jié)束

                      

    學(xué)生通過自主探究解決問題,并通過組內(nèi)討論交流及教師點(diǎn)評(píng)指導(dǎo),使學(xué)生進(jìn)一步深入理解知識(shí),完善知識(shí)結(jié)構(gòu),提升認(rèn)知水平。

    結(jié)

    ①理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的邏輯。

    ②明確條件結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)的區(qū)別,聯(lián)系。

    ③數(shù)學(xué)思想方法:算法思想,類比方法。

    通過小結(jié)使學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),掌握知識(shí),為今后學(xué)習(xí)其它知識(shí)打基礎(chǔ)。

    業(yè)

    ①必做題:設(shè)計(jì)算法求的值,畫出算法框圖。

    ②選做題:設(shè)計(jì)算法求1+3+5++99的值,畫出算法框圖。

    ③思考題:寫出一個(gè)求滿足1×2×3×…×n5000的最小正整數(shù)的算法并畫出相應(yīng)的程序框圖。

    書面作業(yè)分三個(gè)層次,體現(xiàn)了差異發(fā)展教學(xué)。

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