循环结构教学设计

《算法根本逻辑结构——循环结构》教学设计河南三门峡谢丽培2023.9《算法的根本逻辑结构—循环结构》教学设计一．教学目标〔1〕知识目标=1\*GB3①理解循环结构概念。=2\*GB3②把握循环三要素：循环变量赋初值、循环体、循环的终止条件。=3\*GB3③能识别和理解循环结构的框图以及功能。〔2〕能力目标通过由实例对循环结构的探究与应用过程，培养学生的观察类比，归纳抽象能力；参与运用算法思想解决问题的过程，逐步形成算法分析，算法设计到算法表示的程序化算法思想。〔3〕情感目标①感受算法思想在解决具体问题中的意义，提高算法素养；②经历体验发现、创造和运用的历程与乐趣，体验成功的喜悦；③培养学生形式化的表达能力，构造性解决问题的能力，以及程序化的思想意识。二．教学重难点：重点：循环结构的三要素。难点：循环三要素确实定以及循环执行时变量的变化规律。三．教学方法：问题探究式教学法四．教学过程：〔一〕创设情景，抽象概念情景引入：北京取得2023奥运会主办权的过程。国际奥委会对遴选出的五个城市进行投票表决的操作程序：首先进行第一轮投票，如果有一个城市得票超过一半，那么这个城市取得主办权；如果没有一个城市得票超过一半，那么将其中得票最少的城市淘汰；然后重复上述过程，直到选出一个城市为止。[设计意图]新颖引入激发学生兴趣。教师抛砖引玉，学生积极举例循环现象，其思考举例过程实为自主构建循环结构概念过程，表达了自主获取知识的新课标理念。〔教师引导学生观察操作中哪些是重复进行的步骤，令其举例说明社会、生活和数学中的循环现象；引导学生从循环现象中抽象出循环结构概念〕循环结构概念：算法中按照一定条件反复执行某些步骤的结构。〔二〕提出问题，分析研究例1：设计算法求1×2×3×…×100的值并画出框图。〔学生思考后小组讨论算法的设计，并将成果展示出来〕[设计意图]由学生历经提出解法，尝试，受挫的过程，引发其认知冲突，为新算法的产生奠定根底。问题①：学生展示算法步骤中优劣各是什么？〔三〕循序渐进，深入探究问题②：递推求积中，每步中重复的操作是什么，变化的是什么？有何变化规律？100个变量的值当中哪个是最终输出的量？——每一步中重复操作的是乘法运算，变化的只是参与运算的；每一步均可描述为：第步结果第步结果；最终只需输出，而至中数据无需保存。开辟变量存放每次累乘结果〔累乘变量〕，的初值为1；变量用于追踪从的变化〔计数变量〕，的初值为2。教师引导学生得到循环体：问题③：如何理解与？算法中“等号〞与“变量〞的涵义等同于数学中的相应涵义吗？问题=4\*GB3④：循环体如何结束？引导学生分析循环体执行的最后一步：当时执行循环；当时结束循环，即为循环终止条件。[设计意图]问题=2\*GB3②至=4\*GB3④环环相扣，层次递进，使学生历经问题的抽象过程和新算法的构建过程，培养其归纳抽象能力，逐步形成算法分析，算法设计到算法表示的程序化算法思想。归纳循环结构三要素：循环变量赋初值、循环体、循环终止条件。循环三要素确定过程：首先确定循环体，再由循环体第一步确定变量初值，由最后一步确定循环终止条件。根据刚刚的分析画出程序框图，从中提取出当型和直到型框图，并给出一般形式，引导学生对这两种循环结构进行区别和转化。直到型：先执行一次循环体，再判断条件，假设不满足，继续执行循环体，直到条件满足，跳出循环。当型：在每次执行循环体前判断条件，假设满足，那么执行，否那么跳出循环。〔四〕变式探究，深化理解变式1：在例1当型框图中修改循环三要素，学生答复算法功能。变式2：改造例1程序框图，求的值。〔组织学生分组活动，继续改造例1的循环体，比比看哪组的改造创意最丰富，得到的新算法最多。〕[设计意图]学生在自主改造循环体过程中体验创造喜悦，深化了对循环结构理解，且体会了此算法的普适性〔解决了有规律数列的求和积问题〕。探究=1\*GB3①：假设更改例1中循环体顺序，即由变为程序功能变化了吗？假设有变化，须如何修改初值和终止条件方能使功能不变？探究②QUOTE：假设去掉例1中判断条件程序如何执行？学生从变式及探究=1\*GB3①中体会三要素对于循环结构的影响，并再次体会三要素确定过程：先确定循环体，再由循环体第一步确定初值，由最后一步确定终止条件。[设计意图]探究=1\*GB3①意在通过类比使学生意识到循环体语句顺序对算法的影响，及初值、终止条件确实立依据。探究②说明不能出现死循环，循环结构中定含条件结构。〔五〕课堂小结，回忆提高引导学生从知识、方法即数学思想方面进行小结：知识与方法：=1\*GB3①循环结构的构建过程和循环三要素确实定。=2\*GB3②当型和直到型循环结构的区别和转化。=3\*GB3③循环要素的改变对程序功能的影响。数学思想：程序化算法思想；算法思维与数学思维的区别。[设计意图]培养学生自主梳理知识能力。〔六〕布置作业，