循環結構教學設計

趙冬奎

摘要：算法的程序化思想已成為現代人應具備的一種數學素養.培養算法思想對高中學生養成思考、分析問題的條理性和邏輯思維的嚴謹性有著積極、深遠的意義。

關鍵詞：算法；循環結構；教學設計

一、教學內容的分析

1.教材的地位和作用：《循環結構》是選自人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書數學A版必修3第一章《算法初步》第一小節《算法與程序框圖》，課時安排6課時，本課為第4課時?！端惴ǔ醪健肥切抡n標教材的新增內容。通過本節課的學習，既是對算法概念的進一步鞏固和深化，又為后面進一步學習基本算法語句打下堅實的基礎。本節課的內容是循環結構，循環結構是程序框圖的一種基本邏輯結構，它與順序結構、條件分支結構是算法的三種基本邏輯結構，可以表示任何一個算法。通過模仿、操作、探索，學習設計循環結構程序框圖，表達解決問題的過程，理解循環結構的意義，體會循環結構的作用，因此本節課在教材中起到了承上起下的作用。

2. 教學背景說明：教材內容的安排是講完三種邏輯結構的程序框圖后，再學習對應的算法語句.課本在介紹循環結構時，直接介紹直到型循環，當型循環的結構框圖形式，若按教材上的來講，學生不容易接受，且很容易造成學生的簡單模仿，而不是真正的掌握，因此教學中我采取創設不同情景、引入不同實例來揭示這種結構形式。

3. 教學的重點和難點

重點：理解循環結構中兩種不同的結構框圖的特點與聯系、區別，能識別和畫出簡單的循環結構框圖。

難點：循環結構中循環條件和循環體的確定。

二、教學目標的確定

根據教材的特點、新課標的教學要求以及學生的認知水平，我確定了如下教學目標：（1）掌握當型、直到型循環結構的框圖，了解兩種循環結構形式的聯系和區別；（2）通過設計當型、直到型循環結構的算法，發展學生有條理地思考與表達的能力，提高邏輯思維能力；（3）初步運用算法編寫循環結構的程序框圖，培養學生的動手操作能力，提高學生數學應用的意識.

三、教學設計思想與方法

1.教學設計思想：引導學生從身邊的、生活中的實際問題出發，發現問題，思考如何解決問題，進而聯系所學的知識，首先明確問題的實質，然后總結出剛學知識的有關概念和規律，形成知識點，把知識點按照邏輯線索和內在聯系，串成知識線，再由若干條知識線形成知識面，最后由知識面按照其內容、性質、作用、因果等關系組成綜合的知識體。強調學生對知識的主動探索、主動發現以及學生對所學知識意義的主動建構。

2.教學方法的選擇與準備

（1）教學方法：基于以上理論，本節課遵循引導發現，循序漸進的思路，以學生為主體，采用問題探究式教學，運用多媒體，輔助，倡導“自主、合作、探究”的學習方式。具體流程如下：創設情景（課前準備、引入實例→授新設疑（自主探索形成概念→理解概念能識別框圖）→質疑問難、論爭辯難（進一步加深對概念的理解→突破難點）→溝通發展（反饋練習→歸納小結）→布置作業

（2）教學手段：教學中使用多媒體投影、計算機課件等來輔助教學，幫助學生完整經歷用算法解決實際問題的過程，充分體會算法的實際應用.學生還將使用教師準備的空白框圖學案，并在學案上直接設計算法框圖，提高學生的學習效率.

四、本節課的教學預期效果分析

1.預期效果分析：在教師的引導下，學生能歸納得出循環結構的框圖原理，并能較深刻地認識循環結構；在課堂上，教師能充分調動學生的思維，學生有較高的學習熱情。

2.教學問題診斷：本節課所學的循環結構，是在學生學習了順序結構、條件分支結構后學習的一種新的循環結構.由于直到型其“先執行一次循環體，再判斷條件是否成立”的特點與當型循環結構“先判斷條件是否成立，再決定是否運行循環體”的特點恰好相反，故學生初學時不易體會兩種循環結構的聯系和區別，易混淆兩種循環結構的框圖；由于有了學習當型循環的經驗，學生在用直到型循環結構設計算法解決實際問題時，容易憑經驗，忽略對算理的仔細分析和檢驗，導致算法錯誤。

五、教學過程

教學流程圖： 開始→背景材料，累加器展示計算機的計算功→寫1+2+…+100的算法→ 發現問題 探究新知 →變式探究 → 探究拓展知識→互助溝通發展→結束。

1.情境創設----形成概念

背景材料：古時候比武時常常采用的“打擂臺”是怎樣進行的？，提示學生可參考電視上經常播放的“挑戰主持人”節目。根據討論的步驟，最后師生共同得出打擂臺的算法和流程圖。開始→ 確定擂主 → 挑戰者上臺 →擂主與挑戰者比賽→奪擂 →最后一個挑戰者→結束。

2.導入新課-----提出問題

問題：怎樣用程序框圖表示循環結構；循環語句的格式及功能；指出兩種循環語句的相同點與不同點；揭示程序中的循環語句與程序框圖中的條件結構存在一一對應關系。

結果：（1）循環結構： 循環結構有兩種形式：當型循環結構和直到型循環結構.

（2）特點：直到型循環結構“先執行一次循環體，再判斷條件是否成立”當型循環結構“先判斷條件是否成立，再決定是否運行循環體”規律：恰好相反

（3）應用示例：背景材料三：德國著名數學家高斯幼年時代聰明過人，上學時，有一天老師出了一道題讓同學們計算： 1+2+3+4+…+99+100=？

六、結語

通過本節課內容，理解了循環結構的邏輯；明確了條件結構與循環結構的區別，聯系；當型循環結構與直到型循環結構的區別；數學思想方法：算法思想，類比方法。在課堂中教師對學生的學習、探究、討論等給予及時的評價、引導和總結；本課結束時，教師引導學生進行本次課綜合性總結；課后，通過作業來評價反饋。

參考文獻：

[1] 關于課程中“循環語句”教學設計的研究[J]. 李建鋒，車軒. 內蒙古師范大學學報（教育科學版）. 2011（01）

[2] 程序設計語言中循環結構算法與教學案例設計[J]. 王德超. 軟件導刊. 2011（08）