C语言中循环结构的教学设计探讨_百度文库

1、第5期 计算机教育2011年3月10日 Computer Education No.5 Mar.10,201187文章编号：1672-5913(201105-0087-04 中图分类号：G642 文献标识码：BC 语言中循环结构的教学设计探讨马宪敏1，于 延2(1.哈尔滨师范大学 恒星学院 信息科学系，黑龙江 哈尔滨 150025；2. 哈尔滨师范大学 计算机科学与信息工程学院，黑龙江 哈尔滨 150025摘 要：循环结构是结构化程序设计中的三种基本结构之一，也是程序设计的基础。但是，对于初学者来说，循环结构与人类日常的思维习惯不同，较难掌握。本文通过精讲for 循环，推导出while 、do

2、-while 循环，该方法在日常授课中取得良好的效果。关键词：C 语言；结构化程序设计；循环结构；计算机课教学方法循环语句是C 语言程序设计课中的重点知识，是编辑程序的关键。笔者根据多年程序设计课程的教学实践，针对循环语句的特点，通过提问式、启发式教学方法，将问题层层剖析、层层深入，用简单浅显的语句讲解循环语句，特别是在如何从for 语句变形为while 语句这一知识点的过渡方面体会深刻、总结独特。该教学方法能够启发学生动用自己的思维，激发学生的潜能，并使其主动探索，该方法及选用的一连串的例子能够引导学生自己去发现学习的乐趣。1 巧妙复习，引入正题要使学生轻松容易地理解和掌握C 语言中的循环结

3、构程序设计方法和技巧，教师必须在教学的所有环节上都进行认真研究和精心设计1。在循环结构的第一节课，我们可以连续抛出几个问题让学生思考。“例如，问题1：打印一行十个星号，如何实现？问题2：打印两行十个星号，如何实现？问题3：打印10行十个星号如何实现？问题4：打印100行十个星号如何实现？”对于前3个问题，学生都能快速解决，而第4个问题，学生如果还用以前的方法，语句至少需要100条。此时，如果教师指导学生用for 循环实现的语句，同学们就可得到用3条语句代替这100条语句的直观印象。这样做既能克服传统复习枯燥乏味的缺点，也能抓住学生的好奇心，还能激发学生对新问题的求知欲。2 内容讲解过程2.1

4、for 语句在三种循环语句中，教师应该先讲哪个呢？笔者认为应该先讲for 语句，因为for 语句完全可以变形为while 语句，while 语句又能变形为do-while 语句。所以当学生深刻理解了for 语句后，自然能理解和掌握其他语句。for 语句是循环控制结构中使用最广泛的一种循环控制语句，特别适合已知循环次数的情况。第一次讲解循环实例要通俗易懂，力求循序渐进。如求1+2+3+100的值，并将其结果放在变量sum 中2。引导数生用依次相加的方法求和，推导过程如以下代码所示。sum=0;sum=sum+1; sum=sum+2; sum=sum+3; sum=sum+100;从这个推导过程

5、中找出规律sum=sum+i，i 的初基金项目：黑龙江省计算机应用技术重点学科(081203资助；黑龙江省智能教育与信息工程重点实验室资助。作者简介：马宪敏，女，讲师，研究方向为软件工程、网络安全；于延，男，副教授，研究方向为数据库理论、智能教育。计算机教育Computer Education 882011值i=1，i 的范围i<=100，i 每次变化步长。得出语句：for(i=1;i<=100;i+ sum=sum+i;从例子中引出for 语句的一般形式。for(表达式1；表达式2；表达式3 循环体语句。 for 语句从结构上很好地体现了循环控制应注意的三个问题：1 循环的初始条

6、件；2 循环条件；3 循环的步长3。接着讲解for 语句中表达式的功能及常见形式。 表达式1：设计循环的初始条件，常为赋值表达式，给循环的控制变量赋初值；表达式2：确定循环的条件，该表达式的值为逻辑量真或假，一般为关系表达式或逻辑表达式；表达式3：循环的步长，一般为赋值表达式、自加或自减表达式。语句：循环体，当有多条语句时，必须使用复合语句。所以for 语句的一般形式又可以变为：for(赋值表达式；关系表达式；自加或自减表达式 循环体语句。首先计算表达式1，然后计算表达式2，若表达式2的值为真，则执行循环体；否则，退出for 循环，执行for 循环外的语句。如果执行了循环体，则循环体每执行一次

7、，都计算表达式3，然后重新计算表达式2，依此循环，直至表达式2的逻辑量值为假，退出循环。流程图如图1所示。图1 for循环流程图此处可以详细讲解刚才的实例，程序段如下所示。for (i = 1; i <= 100; i+ sum = sum + i;即i=1; 1<=100为真，sum=sum+1;前1项的和，执行后i=2;i=2; 2<=100为真，sum=sum+2;前2项的和，执行后i=3;i=3; 3<=100为真，sum=sum+3;前3项的和，执行后i=4;i=100;100<=100为真，sum=sum+100;前100项的和，执行后i=101;i=

8、101;101<=100为假，循环终止。此时sum 中的值即为所求前100项的和。通过例子得出结论之后，教师要不失时机地再次设疑。在此处，教师可以让学生思考和解决难度相同的问题，并由他们自己做出正确答案，以加深对循环语句的理解和认识。平行问题如下所示。问题1：1-100内所的奇数/偶数之和？ 问题2：1-100内所有为5倍数的数值之和？问题3：111123100+" 之和？对于上述问题，教师只要稍加点拨，或经学生互相讨论，大多数同学都可以从表达式条件对执行过程影响这一角度加以理解，并顺利得出正确的程序。这些问题解决之后，教师可以逐步加深问题的难度，提高问题如下所示。问题4：键盘

9、输入10个学生的成绩，输出各成绩和平均成绩。问题5：在两行上分别按顺序和逆序输出26个英文大写字母。问题6：输出斐波纳契(Fibonacci级数的前30项。 上述例子，可以使学生由感性认识上升到理性认识，在认识上产生了质的飞跃。for 语句的三个表达式都是可以省略的，但分号“；”绝对不能省略。还是以刚才的例子分别讲解表达式1、表达式2和表达式3省略的情况。1 for(；表达式2；表达式3 循环体语句。 for 语句执行过程的第一步是执行表达式1，我们可以将表达式1放到for 循环的前面，这就形成了省略表达式1的情况。使用条件是：循环控制变量的学科建设与教学改革 89第5期初值是执行在循环体前已

10、经赋值，如下面代码：i = 1;for (;i<=100;i+ sum = sum + i;可以清楚地看到，在执行循环前，循环控制变量的初值已经被事先赋值了。执行时，跳过求解“表达式1”这一步，其他的执行步骤不变。2 for(表达式1；表达式3 循环体语句。 表达式2省略时，循环条件默认为真，此时，循环体中一定要有一条语句能够跑出循环，否则就是一个死循环。为了以后避免出现死循环，可以演示死循环的执行过程，给学生留下深刻的印象。3 for(；表达式2； 循环体语句。表达式3也可以省略，根据它的执行顺序可知，它是在执行循环体语句后面执行的，那么我们可以把“表达式3”放到循环体中所有语句的最后

11、面，以保证循环能正常结束。如以上代码可以变为如下形式。i = 1;for (; i <= 100;sum = sum + i; i+；特别要注意的是，如果循环体有多条语句，要用一对大括号括起所有语句，构成复合语句。这种形式就是也while 语句最为接近的形式。也可以从这里推导出while 语句。表达式1； while(表达式2循环体；表达式3； 代码形式变为：i=1;while (i <= 10sum = sum + i; i+；这时可以直观地看出for 语句与while 语句的联系。也可以说如果表达式1，表达式2，表达式3完全相同的话，while 语句完全等同于for 语句。 2

12、.2 while 语句有些问题用for 语句不方便或解决不了时，可以用while 语句。如问题：从键盘输入若干个非0数据，求它们的和？用0结束循环的执行2。while 语句是当型循环语句，一般形式为： while(表达式 语句；其中while 为语句的关键词，表达式为循环条件，语句部分一般包括两部分：循环体和步长，所以一般为多条语句构成，应使用复合语句，以符合语法规范的要求。while 语句的传统流程图如图2所示，其特点是先判断，后执行，若条件不成立，有可能一次也不执行。图2 while语句的流程图在整个循环中，初始条件只在循环开始时执行一次，以后进行的是循环条件、循环体和步长之间的循环，一般

13、初始条件以变量初始化或变量赋值语句的形式在循环语句之前已经实现，所以在while 语句中没有这一条件的体现。在讲解while 语句时，教师可以将讲解for 语句的例子用while 语句来实现一遍。从问题的求解中让学生自己总结出两者之间的区别。 2.3 do-while 语句do-while 和while 很相似：while 先判断表达式的值，后执行循环体；do-while 先执行循环体，再判断表达式3。它的一般形式为：do 循环体while(表达式 ；其中语句通常为复合语句，基本组成同while 语句。do-while 语句的流程图如图3所示，其基本特点是：先执行后判断，因此，循环体至少被执行

14、一次。图3 do-while语句的流程图计算机教育Computer Education 902011可以用do-while 语句实现前一个例子，比较它们的异同。3 结语“C 语言程序设计”课程中循环结构是重点也是难点，如何在课堂上激发学生学习的兴趣，培养学生发现问题和解决问题的能力，充分发挥学生的潜能，这是每一位教师必须面对的问题。只有教师采用秩序渐近的教学方法，学生才能掌握规律、活学活用、举一反三。在课堂上，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，采用启发式，并遵循循序渐进的教学原则，引导学生不断设疑、析疑、解疑。总之，教学是一个需要持续改进和完善的过程，我们将不断总结课程教学的经验，使C

15、语言教学迈向新的台阶。参考文献：1 孙英,徐顺琼,李兴美. C语言中循环结构程序课的教学设计与探讨J. 计算机教育,2009(12:188-189. 2 崔武子. C 程序设计教程M. 2版. 北京:清华大学出版社,2008:88-91. 3 谭浩强. C语言程序设计M. 3版. 北京:清华大学出版社,2008:118-119.Teaching Methods of the Cycle Structure in C LanguageMA Xianmin1, YU Yan2(1.Information Science Department, Harbin Normal university St

16、ar College, Harbin 150025, China; 2.Institute of Computer Science andInformation Engineering, Harbin Normal University, Harbin 150025, China Abstract: Cycle structure is structured programming, one of the three basic structure. But for beginners, the cycle structure of thinking and human daily think

17、ing are different, more difficult to master. the text by using for loops is said, and then follow a while, do-while cycle, these methods in their daily lessons achieved good results.Key words: C language; structured programming; cycle structure; computer teaching method(编辑：郭小明计算机组成与系统结构(普通高等教育“十一五”国家级规划教材作 者：袁春风 丛书名：21世纪大学本科计算机专业系列教材ISBN ：9787302219057 出版日期：2010年4月 开 本：16开 字 数：676千字 定 价：39.00元出版者：清华大学出版社本书主要介绍计算机组成与系统结构涉及的相关概念、理论和技术内容，主要包括指令集体系结构、数据的表示和存储，以及实现指令集体系结