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程序的循环结构
字体【大 中 小 】  编辑日期:2014/4/20    编辑:陶慧萍    阅读次数:次    [ 关 闭 ]
 

一、案例背景信息:

(一)模块:高中信息技术选修1-《算法与程序设计》

(二)年级:高中二年级

(三)所用教材版本:广东教育出版社

(四)学时数:1

二、教学设计:

(一)  教学目标

1、知识与技能:初步认识循环结构的简单程序,理解循环结构的基本思想,能运用循环结构设计程序框图解决简单的问题,。

2、过程与方法:通过模仿、操作、探索,学习设计简单的循环结构程序框图解决问题,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。

3、情感态度与价值观: 使学生积极参与,发挥他们的主动性,激发他们的求知欲。

(二)   内容分析

教学重点:理解循环结构,能识别和画出简单的循环结构框图。

教学难点:循环结构中循环条件和循环体的确定。

(三)学生分析

通过前面的学习,学生已经掌握顺序结构以及选择结构的程序设计,具备进一步学习程序结构更加复杂的循环结构程序设计。
    本课要引导学生自主探究学习,培养学生良好的学习方法与学习习惯,根据教学目标,通过上述教法,让学生在老师引导下看一看、想一想;通过思考老师提出的问题,进行程序设计,练一练,以练为主,积极动脑动手来学习新知。

三、教学过程:

教学

环节

教学过程

设计意图

情

境

创

设

引例:德国著名数学家高斯幼年时代聪明过人,上学时,有一天老师出了一道题让同学们计算:  1+2+3+4+…+99+100=?

  老师出完题后,全班同学都在埋头计算,小高斯却很快算出答案等于5050。你能否写出求的值的一个算法,并用框图表示你的算法。

此例由学生动手完成,师生共同点评,鼓励学生一题多解。

通过高斯求和的故事,复习顺序结构,提出递推求和的方法,导入新课。此环节旨在提升学生的求知欲、探索欲,使学生保持良好、积极的情感体验。

新

课

探

究

(一)

1.循序渐进,理解知识。

(1)引进“计数变量” 、“累加变量”。借助“计数变量”和 “累加变量”使学生经历把“递推求和”转化为“循环求和”的过程,同时经历初始化变量,确定循环体,设置循环终止条件3个构造循环结构的关键步骤。

①将“递推求和”转化为“循环求和”的缘由及转化的方法和途径:

引例“求的值”这个问题的自然求和过程可以表示为: 

用递推公式表示为:  

直接利用这个递推公式构造算法在步骤中使用了共100个变量,计算机执行这样的算法时需要占用较大的内存。为了节省变量,充分体现计算机能以极快的速度进行重复计算的优势,需要从上述递推求和的步骤中提取出共同的结构,即第步的结果=第(-1)步的结果+。若引进一个计数变量来表示计算到第几步,一个累加变量来表示每一步的计算结果,则第步可以表示为赋值过程,.

②“”、“”的含义:

1)的作用是将赋值号右边表达式的值赋给赋值号左边的变量。

2)赋值号“=”右边的变量“”表示前一步累加所得的和,赋值号“=”左边的“”表示该步累加所得的和,含义不同。

3)赋值号“=”与数学中的等号意义不同。在数学中是不成立的。

4)的作用是将赋值号右边表达式的值赋给赋值号左边的变量。(类比 理解。)

借助“计数变量”、“累加变量”既突破了难点,同时也使学生理解了“”、“”的含义。

③初始化变量,设置循环终止条件:

由的初始值为0,的值由1增加到100,可以初始化循环变量和设置循环终止条件。

(2)循环结构的概念:

开始

i=1

sum=0

i=i+1

sum=sum+i

i≤100?

结束

输出sum

是

否

循环变量初始化

循环体

循环条件

从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的结构称为循环结构。

教师学生一起共同完成引例的框图表示,并由此引出本节课的重点知识循环结构的概念(循环变量、循环体、循环终止的条件)。

这样讲解既突出了重点又突破了难点,同时学生在教师引导下,在已有探索经验的基础上,借助多媒体的形象直观,共同完成问题的抽象过程和算法的构建过程。体现研究问题常用的“由特殊到一般”的思维方式。

新

课

探

究

(二)

2.类比探究,掌握知识。

例1:改造引例的程序框图表示

①求的值

②求的值

③求的值

此例可由学生独立思考、回答,师生共同点评完成。

通过对引例框图的反复改造逐步帮助学生深入理解循环结构,体会用循环结构表达算法,关键要做好三点:

①    确定循环变量和初始值 ② 确定循环体 ③ 确定循环终止条件。

例2:根据程序框图回答下面的问题。

开始

i=1

sum=0

i=i+1

sum=sum+i

i>5?

结束

输出sum

是

否

开始

i=1

sum=0

sum=sum+i

i=i+1

i>5?

结束

是

否

输出sum

①

②

图A              图B

(1) 图中箭头指向①时,输出=______;指向②时输出=_____。

(2)该程序框图的算法功能是_______________________。

(3)去掉条件“”按程序框图所蕴含的算法,能执行到底吗,若能执行到底,最后输出的结果是什么?

对比练习:

(1)图B输出=_____。

(2)图A指向②时与图B有何不同?你能得到什么结论?

(3)对比“引例”与“例2”的程序框图,试说明二者的区别和联系?

可由学生小组讨论,教师巡视,加强对学生的个别指导,再由学生分析。

例2是写出程序框图的运算结果,及其功能。

设计此例的目的是让学生通过类比意识到:

①循环结构不能是永无终止的死循环,一定要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来做出判断,因此,循环结构一定包含条件结构。

②循环结构中语句的顺序对算法的影响。

课

堂

练

习

1.     请观察给出的算法框图,指出该循环结构的循环体、循环变量、循环的终止条件以及该算法框图的功能。

 

结束

                  

学生通过自主探究解决问题,并通过组内讨论交流及教师点评指导,使学生进一步深入理解知识,完善知识结构,提升认知水平。

课

堂

小

结

①理解循环结构的逻辑。

②明确条件结构与循环结构的区别,联系。

③数学思想方法:算法思想,类比方法。

通过小结使学生对本节课的知识有一个全面的认识,掌握知识,为今后学习其它知识打基础。

作

业

布

置

①必做题:设计算法求的值,画出算法框图。

②选做题:设计算法求1+3+5+…+99的值,画出算法框图。

③思考题:写出一个求满足1×2×3×…×n>5000的最小正整数的算法并画出相应的程序框图。

书面作业分三个层次,体现了差异发展教学。

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