第六课 神奇的画笔-多层嵌套循环结构 教学设计 -2023-2024学年大连版（2015）初中信息技术七年级下册

第六课神奇的画笔——多层嵌套循环结构教学设计-2023—2024学年大连版（2015）初中信息技术七年级下册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本课以“神奇的画笔——多层嵌套循环结构”为主题，旨在帮助学生理解并掌握多层嵌套循环结构的原理和应用。通过实际操作，让学生体会编程的魅力，激发学生的学习兴趣。课程设计注重理论与实践相结合，通过案例教学，让学生在实践中巩固知识，提高编程能力。核心素养目标培养学生信息意识，通过多层嵌套循环结构的实践，提升算法思维和问题解决能力。增强计算思维，学会将复杂问题分解为简单步骤，提高逻辑推理和编程表达能力。同时，培养学生创新精神和实践能力，激发对信息技术学习的兴趣和热情。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在此之前已经学习了基础的编程知识，包括顺序结构、条件结构以及单层循环结构。他们已经具备一定的编程基础，能够使用编程语言编写简单的程序，了解基本的逻辑运算和变量操作。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对编程的兴趣普遍较高，愿意尝试新的编程挑战。他们在学习能力上表现出较强的动手实践能力，喜欢通过实际操作来巩固知识。学习风格上，部分学生倾向于视觉学习，喜欢通过图表和图像来理解抽象的概念；而另一部分学生则更倾向于听觉和动觉学习，需要通过口头讲解和动手操作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解多层嵌套循环结构时可能会遇到以下困难：一是理解循环嵌套的逻辑关系，二是正确编写嵌套循环的代码，三是调试和优化嵌套循环的程序。此外，由于嵌套循环涉及到更复杂的逻辑判断和状态变化，学生可能难以把握程序的执行流程，导致程序运行结果与预期不符。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解多层嵌套循环的基本概念和原理，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：引导学生讨论实际案例，分析程序运行过程，加深对嵌套循环的理解。

3.实验法：通过编程实践，让学生亲自动手编写程序，体验嵌套循环的应用。

教学手段：

1.多媒体演示：使用PPT展示嵌套循环的结构和示例，直观展示编程逻辑。

2.教学软件：利用编程软件，如Scratch或Python，让学生通过实际操作学习嵌套循环。

3.在线资源：推荐相关教学视频和在线教程，供学生课后复习和拓展学习。教学过程一、导入新课

（教师：同学们，上一节课我们学习了单层循环结构，了解了循环在编程中的重要作用。今天，我们将进一步探索编程的奥秘，学习多层嵌套循环结构。你们准备好了吗？）

（学生：准备好了。）

二、新课讲授

1.多层嵌套循环的概念

（教师：首先，我们来明确一下多层嵌套循环的概念。所谓多层嵌套循环，就是在一个循环体内嵌套另一个循环。这样，程序可以重复执行多次，实现更复杂的操作。）

（学生：明白了。）

2.多层嵌套循环的原理

（教师：接下来，让我们来探讨一下多层嵌套循环的原理。以一个简单的例子来说明，假设我们要打印一个5x5的乘法表，我们可以使用两层循环来实现。外层循环控制行，内层循环控制列。）

（教师：同学们，请看大屏幕，这里有一个使用两层嵌套循环打印乘法表的例子。请跟我一起分析这个程序的结构和执行过程。）

（学生：老师，我明白了，外层循环控制行，内层循环控制列，每一行都打印5个乘法运算。）

3.多层嵌套循环的编写

（教师：现在，让我们来尝试编写一个简单的多层嵌套循环程序。比如，我们要打印一个3x3的九九乘法表。）

（教师：请同学们打开编程软件，按照我刚才讲解的原理，尝试编写一个3x3的九九乘法表程序。）

（学生：我按照老师的方法编写了一个程序，现在要运行一下看看效果。）

4.多层嵌套循环的调试与优化

（教师：同学们，在编写程序的过程中，可能会遇到一些问题。比如，打印出来的乘法表不是我们想要的格式。这时，我们需要调试程序，找出错误并进行优化。）

（教师：请同学们尝试调试一下刚才编写的程序，确保打印出正确的九九乘法表。）

（学生：我调试了一下程序，现在打印出来的乘法表格式正确了。）

三、课堂练习

1.完成课后练习题

（教师：现在，请同学们完成课后练习题，巩固今天所学的多层嵌套循环知识。）

（学生：好的，我开始做练习题。）

2.编写程序解决实际问题

（教师：请同学们尝试编写一个程序，解决一个实际问题。比如，计算一个整数序列的和。）

（学生：我尝试编写了一个程序，现在要运行一下看看效果。）

四、课堂小结

（教师：同学们，今天我们学习了多层嵌套循环结构，了解了其原理和应用。通过实际操作，大家已经掌握了如何编写多层嵌套循环程序。希望同学们在课后继续练习，提高自己的编程能力。）

（学生：谢谢老师，我明白了。）

五、布置作业

1.复习今天所学的多层嵌套循环知识，完成课后练习题。

2.尝试编写一个程序，解决一个实际问题，如计算阶乘、打印图形等。

3.预习下一节课的内容，为接下来的学习做好准备。

六、课堂反馈

（教师：同学们，这节课大家的表现都很棒。在练习环节，很多同学都能熟练地编写多层嵌套循环程序。希望你们在课后继续努力，不断提高自己的编程水平。）

（学生：谢谢老师，我们一定会努力的。）

七、下课

（教师：好了，今天的课就上到这里。同学们，再见！）

（学生：老师再见！）拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《算法导论》：这本书详细介绍了算法的基本概念、设计方法和分析技巧，对于想要深入了解算法原理的学生来说是一本很好的参考书。

-《Python编程：从入门到实践》：这本书以Python编程语言为例，介绍了编程的基础知识和实践技巧，适合有一定编程基础的学生进一步学习。

-《计算机程序设计艺术》：这本书是计算机科学领域的经典之作，其中包含了大量的算法和程序设计案例，对于有志于深入研究算法的学生非常有帮助。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试使用不同的编程语言来实现多层嵌套循环，比如Java、C++等，以加深对不同编程语言的理解。

-通过在线编程平台，如LeetCode、Codeforces等，学生可以参与编程竞赛，解决实际问题，提高编程能力。

-学生可以尝试编写一些有趣的程序，如绘制图形、计算数学问题等，将所学知识应用于实际项目中。

-鼓励学生阅读相关的编程博客和论坛，了解编程领域的最新动态和技术趋势。

-组织学生进行小组讨论，分享他们在学习多层嵌套循环过程中的心得体会，互相学习和借鉴。

3.知识点拓展：

-探索循环的嵌套层次：学生可以尝试编写不同层数的嵌套循环，观察程序执行的结果，理解嵌套循环的深度对程序性能的影响。

-学习循环的嵌套顺序：学生可以尝试改变嵌套循环的顺序，观察程序执行的结果，理解嵌套循环的顺序对程序逻辑的影响。

-学习循环的跳出和继续：学生可以学习如何使用break和continue语句来控制循环的执行，理解它们在嵌套循环中的应用。

-学习循环的嵌套优化：学生可以学习如何优化嵌套循环，减少不必要的计算，提高程序的执行效率。

4.实用性拓展：

-学生可以尝试编写一个程序，实现一个简单的游戏，如猜数字游戏，使用多层嵌套循环来控制游戏的逻辑。

-学生可以尝试编写一个程序，实现一个数据统计工具，使用多层嵌套循环来处理和展示数据。

-学生可以尝试编写一个程序，实现一个图形绘制工具，使用多层嵌套循环来控制图形的绘制过程。重点题型整理1.题型一：编写程序实现九九乘法表

-题目：编写一个程序，使用两层嵌套循环打印出9x9的乘法表。

-答案示例：

```python

foriinrange(1,10):

forjinrange(1,i+1):

print(f"{j}x{i}={i*j}",end="\t")

print()

```

2.题型二：计算阶乘

-题目：编写一个程序，计算并打印给定正整数n的阶乘。

-答案示例：

```python

deffactorial(n):

ifn==0:

return1

else:

returnn*factorial(n-1)

n=int(input("请输入一个正整数："))

print(f"{n}的阶乘是：{factorial(n)}")

```

3.题型三：打印图形

-题目：编写一个程序，使用嵌套循环打印一个直角三角形。

-答案示例：

```python

foriinrange(1,6):

forjinrange(1,i+1):

print("*",end="")

print()

```

4.题型四：计算斐波那契数列

-题目：编写一个程序，使用嵌套循环计算并打印斐波那契数列的前n项。

-答案示例：

```python

deffibonacci(n):

fib_sequence=[0,1]

whilelen(fib_sequence)<n:

fib_sequence.append(fib_sequence[-1]+fib_sequence[-2])

returnfib_sequence[:n]

n=int(input("请输入要计算的斐波那契数列项数："))

print(f"斐波那契数列的前{n}项为：{fibonacci(n)}")

```

5.题型五：判断素数

-题目：编写一个程序，使用嵌套循环判断一个给定的正整数是否为素数。

-答案示例：

```python

defis_prime(num):

ifnum<=1:

returnFalse

foriinrange(2,int(num**0.5)+1):

ifnum%i==0:

returnFalse

returnTrue

num=int(input("请输入一个正整数："))

ifis_prime(num):

print(f"{num}是素数。")

else:

print(f"{num}不是素数。")

```作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：学生需独立完成教材中与多层嵌套循环相关的问题，如编写程序实现特定图案的打印、计算特定数学问题的答案等。

2.编写程序解决实际问题：学生可以选择一个实际问题，如计算班级学生的平均成绩、生成一个简单的电子日历等，并使用多层嵌套循环来实现。

3.优化程序：对于已经完成的程序，学生需要尝试优化，减少不必要的计算，提高程序的执行效率。

4.编写代码注释：在编写的程序中添加适当的注释，解释程序的逻辑和目的，提高代码的可读性。

5.小组合作：学生分成小组，共同完成一个项目，如设计一个小游戏或者一个小工具，每个学生负责其中的一部分，并使用多层嵌套循环来实现特定的功能。

作业反馈：

1.批改作业：教师将在课后及时批改学生的作业，确保每个学生的作业都得到检查。

2.指出问题：在批改过程中，教师会指出学生作业中的错误，包括语法错误、逻辑错误和编程错误。

3.改进建议：对于每个错误，教师会给出具体的改进建议，帮助学生理解错误的原因并学会如何改正。

4.课堂讨论：在下一节课的开始，教师会选取一些典型的问题进行课堂讨论，让学生分享自己的解题思路和遇到的问题，以及其他同学可以从中学习和借鉴。

5.个性化辅导：对于一些学生在作业中表现出的困难，教师会提供个性化的辅导，确保每个学生都能跟上