《循环结构》教学设计

《循环结构》教学设计一、教学内容分析循环结构是程序框图的一种基本逻辑结构，也是算法这一部分的重点和难点，其重要性在于能充分体现计算机的优势，即能以极快的速度进行重复计算。通过模仿、操作、探索，学习设计循环结构程序框图，表达解决问题的过程，理解循环结构的意义，体会循环结构的作用。二、学情分析1、学生在学习本课以前，已经学习了算法的概念、顺序结构、条件结构及简单的赋值问题。2、学生具备一定的自学能力，思维活跃，对程序框图与算法的基本逻辑结构这一课程兴趣很高；3、高一学生形象思维、感性认识较强，理性思维、抽象认识能力还很薄弱，因此教学中宜选择学生熟悉的，易懂的实例引入。三、教学目标分析1、知识与技能能理解循环结构概念；把握循环结构的三要素：循环的初始值、循环体、循环的终止条件；能识别和理解循环结构的框图以及功能。2、过程与方法通过由实例对循环结构的探究与应用过程，培养观察类比、归纳抽象能力、参与运用算法思想解决问题的过程。3、情感、态度与价值观通过师生、生生互动的活动过程，培养主动探究、勇于发现的科学精神，提高数学学习的兴趣，体验成功的喜悦。四、教学策略的选择与设计本节课主要采用“启发探究与合作探究相结合”教学方式，教师引导，学生得出结论，教师总结，纳入知识系统。主要体现在两部分：1、循环结构的概念分析和框图的得出过程，主要为启发探究的教学方式完成。2、对概念的深入理解及对引例的分析过程，主要由学生合作探究为主要方式完成。另外教学手段采用多媒体辅助教学，为框图的书写节省时间，有效提高课堂效率，充分调动学生学习的积极性。五、教学过程设计：（一）创设情境，形成概念引例：设计计算1+2+3+……+100的算法，并画出程序框图。设计意图：设计此引例的目的是由于此题是从1加到100，反映了重复执行加法运算的过程，为引出概念做好准备。问题预设：即学生在写算法时可能出现的几种情况（1）甲：第一步：输入1，2，3，…，100；第二步：计算S=1+2+3+4+…+100；第三步：输出S不足：输入数据时很烦琐，若求1+2+3+4+…+10000值，则很难实现。（2）乙：第一步：输入1，100，第二步：计算11001002S第三步：输出S不足：必须知道公式，若不知公式，则无法进行。另外，这只是求一种类型公式，而如果改为22212n则无法进行。（3）丙：第一步：确定00S第二步：计算101SS第三步：计算212SS……第100步：计算999899SS第101步：计算10099100SS不足：步骤太多，有限时间内不易实现，浪费时间。（4）丁：第一步：确定00S第二步：计算1nnSSn第三步：若100n，则执行第二步，若100n，则输出结果。教学处理：教师展示学生做法，鼓励学生使用多种方法，教师引导学生对各种算法进行分析，得出各种算法的优点和不足，师生共同研究，比较出第四种方法是解决问题的最佳方案。与前三种方法比较而言，步骤简洁，把重复的步骤用一个式子表达出来。若学生中没有发现第四种方法，则由教师引导学生得出。从而得出循环结构定义，同时揭示本课课题。（二）发现问题，探究新知1、循环结构定义：在算法中，从某处开始，按照一定条件，反复执行某一处理步骤的过程。设计意图：目的是使学生明确：任何问题，通常都是遵循从简单到复杂的规律，可以先把框图各个部分弄懂，再进行组合。（1）算法中涉及变量sum，n的定义及作用初始值：0sum1nsum：累加变量，作用：计算每次循环的总和n：计数变量，作用：循环计数（2）算法中第二步用框图表达：sumsumn1nn1n0sumsumsumn（3）sumsumn含义：①将sumn值赋给sum，即“=”的含义。②“=”左边sum是第n次赋值后总和，而右边sum是第1n次的总和。与数学中的sumsumn不同，在数学中这个式子是不成立的。③0sum是sumsumn的基础④循环的终止条件：100n或100n教学处理：以上的三个问题就是对框图的探索过程，由于这些知识都是新接触的，主要采用教师引导﹑讲解的方式完成的，使学生明白理解即可。2、框图表示：在上面已有的条件铺设下，可以用框图表示出算法，下面就是学生中可能出现的两种框图形式。问题预设：生甲：生乙：1nn是否否是教学处理：这一环节主要采用小组合作探究方式完成框图绘制。教师参与到学生研究过程中，对学生出现的问题进行及时点拨指导，最后由学生展示自己的框图。然后教师展示正确框图：设计意图：这样设计的目的是为了培养学生合作交流精神及协作沟通能力，并由此引出两种类型的框图：直到型和当型循环结构。3、循环结构概念的理解：（1）循环结构的三要素：循环初始值、循环体、循环的终止条件。（2）循环结构的流程图（3）当型循环与直到循环的区别设计意图：通过师生交流，使学生对概念有更深的理解，同时锻炼了学生归开始100n?输出sum结束sumsumn1nn结束开始0sum100n?输出sum1n纳﹑总结的能力，增强合作交流意识。创建了和谐的课堂氛围。4、变式探究：探究1:将起始条件中n=1改为n=0结果会怎样？能达到预期结果吗？还能改变其它条件吗？探究2:将步骤A和步骤B交换位置，结果会怎样？能达到预期结果吗？设计意图：通过变换初始条件和循环体中的计数变量与累加变量的前后顺序让学生进一步明确循环结构的三要素在一个循环结构中的重要作用。（三）、类比探究，拓展知识变式1：改造引例的程序框图表示①求111123100S的值②求13599S的值③求1232009S的值此例可由学生独立思考、回答，师生共同点评完成。设计意图：通过对引例框图的反复改造逐步帮助学生深入理解循环结构，体会用循环结构表达算法，关键要做好三点：①确定循环变量和初始值②确定循环体③确定循环终止条件。变式2（课本15页思考）设计一个算法，表示输出1，1＋2，1＋2＋3，…，1＋2＋3＋…＋(n-1)+n(n∈N*)的过程.设计意图：改变需要输出的结果，让学生进一步理解循环结构的作用。（四）总结归纳、布置作业1、鼓励学生对本课进行总结，其他学生补充。2、布置作业（1）、设计一算法，求和:2222123100画出流程图（2）、设计算法，求和2+4+6+┄+100画出流程图（3）、设计算法，用循环结构写出1×3×5×7×9×…×99的算法并画流程图是否n100Sum=sum+nn=n+1步骤A步骤B六、教学反思本节施教过程中，基本完成设计构思，教学效果良好，但仍发现一些不足之处：学生对循环终止条件的确定还存在一定困难，尤其是循环体中Sum=sum+n与n=n+1的顺序对终止条件的影响。在学习基本结构的时候，结合基本算法语句在计算机上演示计算结果，将更形象，效果应该会更好。算法作为数学与计算机技术的桥梁，体现了数学研究的一个新的方向，如何将其更完美地展现给学生，还需继续努力。