2023-2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修一《数据与计算》第四章第四节《运用循环结构描述问题求解过程》教案

2023-2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修一《数据与计算》第四章第四节《运用循环结构描述问题求解过程》教案学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：运用循环结构描述问题求解过程

2.教学年级和班级：2023-2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修一，高一年级

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时核心素养目标1.理解循环结构的基本概念，能够运用循环结构解决实际问题，提升信息处理能力。

2.培养逻辑思维和问题解决能力，通过设计循环算法来描述问题求解过程。

3.增强信息技术的实践操作能力，通过编写循环程序来加深对计算机科学中循环结构的理解。重点难点及解决办法重点：

1.循环结构的定义与分类。

2.循环控制语句的语法和用法。

3.循环结构在实际问题中的应用。

难点：

1.循环条件的设置与判断。

2.循环嵌套的理解和应用。

3.如何有效地调试循环程序，避免无限循环和逻辑错误。

解决办法：

1.通过实例讲解和演示，使学生直观理解循环结构的概念和分类。

2.使用实际案例，引导学生逐步构建循环控制语句，并强调条件设置的重要性。

3.通过设计简单的循环嵌套案例，帮助学生理解嵌套的层次和逻辑。

4.引导学生通过逐步测试和调试，找出循环中的错误，并掌握避免无限循环的方法。

5.安排课后练习，加强学生对循环结构的实际操作能力，巩固所学知识。教学资源1.粤教版高中信息技术必修一《数据与计算》教材。

2.教室内多媒体设备（投影仪、电脑等）。

3.编程软件或在线编程平台。

4.循环结构教学案例。

5.循环结构练习题及答案。

6.课堂反馈问卷。

7.教学PPT。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对循环结构的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们在生活中有没有遇到过重复做的事情？如果有很多重复的事情，我们该如何用计算机来简化这个过程？”

展示一些生活中的循环现象，如时钟的运行、重复任务的视频片段，让学生初步感受循环的魅力或特点。

简短介绍循环结构的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.循环结构基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解循环结构的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解循环结构的定义，包括其主要类型如for循环、while循环等。

详细介绍循环结构的基本组成部分，如循环体、循环条件等，使用流程图帮助学生理解。

3.循环结构案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解循环结构的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的循环结构案例进行分析，如计算阶乘、查找特定元素等。

详细介绍每个案例的编程思路和实现方法，让学生全面了解循环结构的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例在解决实际问题中的应用，以及如何通过循环结构优化程序性能。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与循环结构相关的编程问题进行深入讨论。

小组内讨论该问题的解决方法，如何设计循环结构来解决问题。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对循环结构的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括问题的解决方法、循环结构的设计等。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调循环结构的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括循环结构的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调循环结构在现实编程中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用循环结构。

布置课后作业：让学生编写一个简单的循环程序，以巩固对循环结构的学习效果。知识点梳理1.循环结构的基本概念

-循环结构的定义：循环结构是一种重复执行某一段程序的编程结构。

-循环结构的类型：主要包括for循环、while循环和do-while循环。

2.for循环

-for循环的语法结构：`for(初始化表达式;循环条件表达式;迭代表达式){循环体;}`

-初始化表达式：通常用于初始化循环变量。

-循环条件表达式：决定是否继续执行循环体。

-迭代表达式：用于更新循环变量的值。

-for循环的特点：循环次数通常在循环开始前已知。

3.while循环

-while循环的语法结构：`while(循环条件表达式){循环体;}`

-循环条件表达式：每次循环前都会进行判断，决定是否执行循环体。

-while循环的特点：循环次数可能在循环开始前未知。

4.do-while循环

-do-while循环的语法结构：`do{循环体;}while(循环条件表达式);`

-do-while循环的特点：至少执行一次循环体。

5.循环控制语句

-break语句：用于立即退出循环体。

-continue语句：用于跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环迭代。

-return语句：在循环体中，用于从函数中返回一个值并结束函数执行。

6.循环嵌套

-循环嵌套的概念：在一个循环体内部再定义另一个循环结构。

-循环嵌套的用途：处理二维或多维数据结构，如矩阵、多维数组等。

7.循环中的常见问题

-无限循环：当循环条件始终为真时，循环将无限执行。

-死循环：循环体中缺少更新循环变量的语句，导致循环条件始终满足。

-循环效率：优化循环结构以提高程序性能，如避免在循环内部执行耗时的操作。

8.循环的实际应用

-数据处理：对数据进行遍历、筛选、排序等操作。

-算法实现：实现查找、排序、计算等算法。

-用户交互：根据用户输入重复执行某些操作。

9.循环结构的调试

-调试技巧：使用断点、单步执行、变量监视等方法来检查循环中的错误。

-避免无限循环：确保循环条件能够在适当的时候变为假，从而退出循环。

10.循环结构的优化

-循环优化策略：减少循环体内部的计算量，避免不必要的计算。

-循环展开：将循环体中的某些操作提前执行，减少循环次数。教学反思这节课我们学习了循环结构，这是编程中非常基础且重要的部分。从学生的反馈来看，他们对循环结构有了基本的认识和掌握，但在实际应用中还存在一些问题，这让我对教学过程进行了深刻的反思。

导入新课时，我通过生活中的实例来引导学生理解循环的概念，大多数学生能够积极参与，表现出对循环结构的好奇和兴趣。但我也注意到，部分学生对抽象概念的理解仍有困难，今后我需要更加注重对学生的个别辅导，帮助他们建立起对循环结构的直观理解。

在基础知识讲解部分，我使用了图表和流程图来帮助学生理解循环的组成部分和执行过程。从学生的反应来看，这种方法对于他们理解循环结构是有效的。但也有学生提出，图表中的符号和流程较为复杂，他们需要更多时间来消化。因此，我计划在下一节课中增加一些互动环节，比如让学生自己绘制循环结构的流程图，以此来加深他们的理解。

案例分析环节，我选择了几个贴近生活的案例，希望学生能够通过这些案例感受到循环结构在实际问题中的应用。从讨论的情况来看，学生们能够积极参与，提出自己的想法和解决方案。但也有学生表示，案例的难度较大，他们需要更多的时间来思考和讨论。这让我意识到，在今后的教学中，我需要根据学生的实际情况调整案例的难度，确保每个学生都能参与到讨论中来。

小组讨论环节，学生们能够积极地与同伴交流，合作解决问题。但我也发现，部分学生在讨论中缺乏主动性，依赖性较强。为了解决这个问题，我计划在今后的教学中，更多地鼓励学生独立思考，提高他们的自主学习能力。

在课堂展示与点评环节，学生们能够清晰地表达自己的思考过程和解决方案，这让我感到非常欣慰。但同时，我也注意到一些学生在表达时语言组织能力较弱，需要加强这方面的训练。我计划在课后提供更多的机会，让学生练习表达和沟通。板书设计1.循环结构的基本概念和类型

①循环结构的定义：重复执行某一段程序的编程结构。

②循环结构的类型：for循环、while循环、do-while循环。

2.for循环的语法和特点

①for循环的语法结构：`for(初始化;条件;迭代){循环体;}`

②for循环的特点：循环次数通常在循环开始前已知。

3.while循环的语法和特点

①while循环的语法结构：`while(条件){循环体;}`

②while循环的特点：循环次数可能在循环开始前未知。

4.do-while循环的语法和特点

①do-while循环的语法结构：`do{循环体;}while(条件);`

②do-while循环的特点：至少执行一次循环体。

5.循环控制语句

①break语句：立即退出循环。

②continue语句：跳过当前循环的剩余部分。

③return语句：从函数中返回值并结束函数执行。

6.循环嵌套

①循环嵌套的概念：在一个循环内部嵌套另一个循环。

②循环嵌套的用途：处理多维数据结构。

7.循环中的常见问题

①无限循环的避免：确保循环条件能够变为假。

②死循环的避免：更新循环变量以避免条件始终满足。

8.循环结构的调试和优化

①调试技巧：使用断点、单步执行、变量监视。

②循环优化策略：减少计算量，避免不必要的操作。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《算法导论》中关于循环结构的章节，深入了解循环结构在算法中的应用和重要性。

-视频资源：在线编程教学视频，如“for循环和while循环的区别”、“循环嵌套的实际应用”等，帮助学生通过视觉直观地理解循环结构。

2.拓展要求：

-学生在课后自主选择阅读材料或观看视频资源，深化对循环结构的理解和应用。

-鼓励学生尝试编写简单的循环程序，如计算阶乘、生成斐波那契数列等，将理论知识转化为实践能力。

-学生可以尝试解决一些与循环结构相关的编程挑战，如在线编程平台上的循环练习题，提高编程技巧。

-教师在课后提供必要的指导和帮助，包括解答学生在学习过程中遇到的问题，提供额外的学习资源，以及对学生编写的程序进行反馈和指导。

-学生需在下次课前提交一份简短的报告或心得，总结自己在课后拓展学习中的收获和遇到的问题，教师将根据报告内容进行点评和指导。

-学生可以组成学习小组，共同讨论和解决拓展内容中的问题，促进团队合作和交流。

-教师鼓励学生探索循环结构在现实生活中的应用，如在家电控制、数据分析等领域，思考如何利用循环结构优化程序设计。作业布置与反馈作业布置：

1.编写一个程序，使用for循环计算并输出1到100之间的所有偶数之和。

2.编写一个程序，使用while循环实现一个简单的猜数字游戏，玩家有三次机会猜一个1到100之间的随机数。

3.编写一个程序，使用do-while循环实现一个计算器，可以执行加、减、乘、除四种基本运算。

4.尝试编写一个程序，使用循环嵌套打印一个九九乘法表。

5.阅读教材中关于循环结构的案例，并尝试用自己的语言描述其实现过程和原理。

作业反馈：

1.对学生提交的程序进行逐行检查，确保程序逻辑正确，没有语法错误。

2.对程序中