程序设计课程中的循环结构教学方法创新

冷 飞， 李海滨

(1.邢台学院 现代教育技术中心，河北 邢台 054001; 2.石家庄市教育信息化管理中心 办公室，河北 石家庄 050011)

程序设计课程中的循环结构教学方法创新

冷 飞1， 李海滨2

(1.邢台学院 现代教育技术中心，河北 邢台 054001; 2.石家庄市教育信息化管理中心 办公室，河北 石家庄 050011)

采用传统的循环结构教学方法，学生很难理解相关内容.采用标数字法教授循环结构部分的知识，将多媒体课件中的动画和板书相结合，可以让教师讲得轻松，学生学得明白.

循环结构；For循环；Do循环；执行流程；教学方法

在高校计算机程序设计语言的教学过程中，不论面向过程的语言，如C语言、Visual Basic语言，还是面向对象的语言，如Java语言、C++语言等都会有一章讲到循环结构的知识.在计算机程序设计语言教学中，循环结构是3种流程控制语句中最重要、也是最难讲解的一个知识点.循环结构的程序设计是程序设计课程的核心，掌握好循环结构的程序设计技术对学好此类课程至关重要[1].循环结构因其语法较为复杂，流程控制步骤较多，学生不容易理解相关知识，在阅读循环结构的程序时容易思维混乱，在设计程序时不能正确使用循环结构.针对学生难于理解“循环”的含义，知“循环”而退的心理，创新循环结构程序设计的教学方法和教学手段就很有必要.本文以Visual Basic(以下简称VB)程序设计语言中的循环结构为例，来分析和说明如何利用新的方法提高学生对这部分知识的理解度.

1 传统的循环结构部分的教学方法

学习循环结构，关键是要掌握循环的执行流程.传统的循环结构教学一般采用两种方法，即文字法和流程图法.

1.1 文字法

文字法即采用纯文字的方法讲解循环结构的执行过程.以For循环为例，假设步长为正，循环变量的初值小于终值.For-Next循环的执行过程是：第一步，循环变量取初值；第二步，循环变量与终值比较，若大于终值则循环结束，否则继续执行后续语句；第三步，执行一次循环体；第四步，循环变量增加一个步长；第五步，重复第二步到第四步.文字法的优点是简洁明了，几句话即可说明问题；缺点是简单粗暴，缺乏教学艺术，学生不易接受，教学效果不好.

1.2 流程图法

流程图法是以图形的方式讲解循环结构的执行流程.For循环的流程图如图1所示.

图1 For循环语句流程图

从图1中可以清晰地看到，程序执行到“循环变量+步长→循环变量”后，将返回再次判断“循环变量≤终值”，如果结果是true，则进入循环体；否则结束退出循环.采用流程图的方式讲解循环结构的优点是，图形比文字更直观，更容易被学生接受；缺点是图形与程序割裂开来.教师需要用图形与For语句形式一一对位讲解，学生不易接受，印象不深刻，容易导致思维混乱.

2 新教学法——标数字教学法

标数字循环结构教学法一改传统的文字法和流程图法，将简单的数字融入到循环结构的语句形式中，以多媒体课件和板书相辅助，精选例题，比较容易实现该知识点教师讲得轻松，学生学得明白的目的.

VB循环控制结构有两类循环语句，分别是For循环和Do循环.For循环一般用在已知循环次数的场合，Do循环一般用在未知循环次数的场景.

2.1 For循环

For循环语句形式如下：

For循环变量=初值To终值Step步长

循环体

Next[循环变量]

标数字的教学方法首先就是要在语句形式上标上数字.在“循环变量=初值”旁边标上①，“终值”旁边标上②，“循环体”旁边标上③，“Step 步长”旁边标上④，Next[循环变量]下边标上⑤.标上数字的For循环语句形式如下：

For循环变量=初值① To终值②Step步长④

循环体 ③

Next[循环变量]

⑤

采用标数字的方法后，For循环(假设步长为正，初值<终值)的执行流程为：①→②(VB会自动判断循环变量值是否小于终值，是则返回True，否则返回False)→③→④(循环变量+步长)，第一次循环结束；→②(循环变量≤终值，返回True，继续循环)→③→④(循环变量+步长)，第二次循环结束；→②(循环变量≤终值，返回False，退出循环)→⑤，执行循环后的下一条语句.

在整个执行流程中，可以看到，①只执行了一次，始终是②→③→④的循环，循环变量≤终值，返回True；如果返回False，则退出For循环，执行⑤.

2.2 Do循环

Do循环语句分为两类：当循环和直到型循环.以直到型循环为例，其语句形式如下：

Do

循环体

Loop Until 循环条件

标上数字的语句形式如下：

Do

循环体 ①

Loop Until 循环条件 ②

③

采用标数字的方法后，直到型Do循环的执行流程为：首先执行循环体①，然后执行循环条件②，如果循环条件返回False，则继续执行循环体①，直到②的返回值是True，则跳出循环，执行循环后的语句③.其数字流程可简单归纳为：

① →②= False→①→②=False→①→②= True→③.

标数字法的优点是，利用简单的数字与循环结构的语句形式相结合的方式，真实再现循环在计算机中的执行过程，能给学习者以感性的认识，加深其学习印象.

3 多媒体课件与板书结合

多媒体课件的优点是可以图文并茂，能辅助以动画形式讲解，形式较为生动活泼，是目前计算机教学中广泛采用的教学手段.循环结构部分采用标数字的教学方法后，在多媒体课件中如果将数字执行流程借助动画的形式一步一步地进行演示，则效果更佳.

利用多媒体课件演示后，需要学生动手练习，体验利用标数字法学习循环结构的执行过程.如果直接让学生动手练习，学生可能会感到无从下手.究其原因，多媒体课件可以帮助学生理解概念，但并不能提高学生的实际动手能力.教师需要利用板书的形式，把数字流程在黑板上书写一遍，这样一是便于学生模仿书写过程，二是由于板书频率慢，能给学生留下思考的时间.

利用标数字法讲解循环结构的执行流程，可以将现代化教学手段和传统的教学手段结合起来，提高教学效果.首先，利用PPT课件中的动画效果，可以动态演示循环语句的执行流程，使学生产生整体认识.其次，学生要真正掌握标数字的方法，必须用笔在纸上多练习几遍，教师利用板书详细地在黑板上把标数字方法的执行流程写一遍，然后再让学生在纸上模仿，效果较好.

4 标数字方法在实际中的应用

本文仅举For循环的一个实例，来说明标数字法的应用.

运行以下程序，则x的值是多少？

x=2：Fori=3 To 10 Step 2：x=x+i： Next：Printx

为了节省幻灯片和板书的空间，建议上面的程序用一行书写.在VB中，多条语句允许写在一行，语句之间用冒号分隔.采用标数字的方法后，该程序形式变为：

x=2:Fori=3 ① To 10 ② Step 2 ④：x=x+i③：Next:Printx⑤

如图2所示，方块中的数字1到16是PPT中的16个动画，依次展示For循环的执行流程，采用“淡出”的动画效果，单击鼠标开始；一左一右两个大括号对应数字17，采用“缩放”动画效果，单击鼠标开始，目的是说明For循环的具体循环步骤，即始终是②，③，④这三步的循环；数字18是对“4”这个数字采用的“淡出”和“放大”组合动画的结果，目的是告诉学生，该For循环共循环了4次.

图2 动画演示For循环的执行流程

接下来，教师在黑板上用标数字的方法板书一遍上述程序的执行过程，且板书内容与图2保持一致，注意对齐.

5 结语

标数字法将数字与程序紧密结合，以简单的数字推导循环结构的执行流程.它通过将静态的步骤升华为动态的推导流程，来模仿计算机的执行过程，使教学更加贴近实际.它先采用多媒体课件进行动画演示，然后利用板书，将多媒体课件和板书两种教学手段完美结合，取长补短.教师在板书后，留下时间让学生在纸上模仿，教师切换为答疑模式，解答学生提出的问题.在整个教学过程中，标数字的方法能使教师讲得清楚，也更轻松；同时使学生在学习过程中，理解得更透彻，记忆也更深刻.标数字法也可以应用于多重循环知识的讲解中，教师可以举一反三.该方法同样可以在其他程序设计语言的教学中使用.

[1] 孙英.C语言中循环结构程序课的教学设计与探讨[J].计算机教育,2009(12):186-187.

责任编辑：金 欣

Innovation of the teaching of cycle structure in the computer programming

LENG Fei1, LI Hai-bin2

(1.Modern Teaching Technology Center, Xingtai University, Xingtai, Hebei 054001, China;2.Office,Center of Education Information Management of Shijiazhuang,Shijiazhuang, Hebei 050011, China)

In the teaching of computer programming, the loop structure, which is one of the three kinds of flow control statements, is the most important and difficult key point. This paper attempts the innovative method of tagging number, assisted with multimedia courseware animation and blackboard writing.

cycle structure; For cycle; Do cycle; execution process; teaching method

2016-10-09

冷 飞(1979-)，男，河北邢台人，邢台学院讲师，硕士，研究方向：计算机网络、软件.

1009-4873(2016)06-0059-03

G642.41

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