循环结构教学设计

赵冬奎

摘要：算法的程序化思想已成为现代人应具备的一种数学素养.培养算法思想对高中学生养成思考、分析问题的条理性和逻辑思维的严谨性有着积极、深远的意义。

关键词：算法；循环结构；教学设计

一、教学内容的分析

1.教材的地位和作用：《循环结构》是选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书数学A版必修3第一章《算法初步》第一小节《算法与程序框图》，课时安排6课时，本课为第4课时。《算法初步》是新课标教材的新增内容。通过本节课的学习，既是对算法概念的进一步巩固和深化，又为后面进一步学习基本算法语句打下坚实的基础。本节课的内容是循环结构，循环结构是程序框图的一种基本逻辑结构，它与顺序结构、条件分支结构是算法的三种基本逻辑结构，可以表示任何一个算法。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，因此本节课在教材中起到了承上起下的作用。

2. 教学背景说明：教材内容的安排是讲完三种逻辑结构的程序框图后，再学习对应的算法语句.课本在介绍循环结构时，直接介绍直到型循环，当型循环的结构框图形式，若按教材上的来讲，学生不容易接受，且很容易造成学生的简单模仿，而不是真正的掌握，因此教学中我采取创设不同情景、引入不同实例来揭示这种结构形式。

3. 教学的重点和难点

重点：理解循环结构中两种不同的结构框图的特点与联系、区别，能识别和画出简单的循环结构框图。

难点：循环结构中循环条件和循环体的确定。

二、教学目标的确定

根据教材的特点、新课标的教学要求以及学生的认知水平，我确定了如下教学目标：（1）掌握当型、直到型循环结构的框图，了解两种循环结构形式的联系和区别；（2）通过设计当型、直到型循环结构的算法，发展学生有条理地思考与表达的能力，提高逻辑思维能力；（3）初步运用算法编写循环结构的程序框图，培养学生的动手操作能力，提高学生数学应用的意识.

三、教学设计思想与方法

1.教学设计思想：引导学生从身边的、生活中的实际问题出发，发现问题，思考如何解决问题，进而联系所学的知识，首先明确问题的实质，然后总结出刚学知识的有关概念和规律，形成知识点，把知识点按照逻辑线索和内在联系，串成知识线，再由若干条知识线形成知识面，最后由知识面按照其内容、性质、作用、因果等关系组成综合的知识体。强调学生对知识的主动探索、主动发现以及学生对所学知识意义的主动建构。

2.教学方法的选择与准备

（1）教学方法：基于以上理论，本节课遵循引导发现，循序渐进的思路，以学生为主体，采用问题探究式教学，运用多媒体，辅助，倡导“自主、合作、探究”的学习方式。具体流程如下：创设情景（课前准备、引入实例→授新设疑（自主探索形成概念→理解概念能识别框图）→质疑问难、论争辩难（进一步加深对概念的理解→突破难点）→沟通发展（反馈练习→归纳小结）→布置作业

（2）教学手段：教学中使用多媒体投影、计算机课件等来辅助教学，帮助学生完整经历用算法解决实际问题的过程，充分体会算法的实际应用.学生还将使用教师准备的空白框图学案，并在学案上直接设计算法框图，提高学生的学习效率.

四、本节课的教学预期效果分析

1.预期效果分析：在教师的引导下，学生能归纳得出循环结构的框图原理，并能较深刻地认识循环结构；在课堂上，教师能充分调动学生的思维，学生有较高的学习热情。

2.教学问题诊断：本节课所学的循环结构，是在学生学习了顺序结构、条件分支结构后学习的一种新的循环结构.由于直到型其“先执行一次循环体，再判断条件是否成立”的特点与当型循环结构“先判断条件是否成立，再决定是否运行循环体”的特点恰好相反，故学生初学时不易体会两种循环结构的联系和区别，易混淆两种循环结构的框图；由于有了学习当型循环的经验，学生在用直到型循环结构设计算法解决实际问题时，容易凭经验，忽略对算理的仔细分析和检验，导致算法错误。

五、教学过程

教學流程图： 开始→背景材料，累加器展示计算机的计算功→写1+2+…+100的算法→ 发现问题 探究新知 →变式探究 → 探究拓展知识→互助沟通发展→结束。

1.情境创设----形成概念

背景材料：古时候比武时常常采用的“打擂台”是怎样进行的？，提示学生可参考电视上经常播放的“挑战主持人”节目。根据讨论的步骤，最后师生共同得出打擂台的算法和流程图。开始→ 确定擂主 → 挑战者上台 →擂主与挑战者比赛→夺擂 →最后一个挑战者→结束。

2.导入新课-----提出问题

问题：怎样用程序框图表示循环结构；循环语句的格式及功能；指出两种循环语句的相同点与不同点；揭示程序中的循环语句与程序框图中的条件结构存在一一对应关系。

结果：（1）循环结构： 循环结构有两种形式：当型循环结构和直到型循环结构.

（2）特点：直到型循环结构“先执行一次循环体，再判断条件是否成立”当型循环结构“先判断条件是否成立，再决定是否运行循环体”规律：恰好相反

（3）应用示例：背景材料三：德国著名数学家高斯幼年时代聪明过人，上学时，有一天老师出了一道题让同学们计算： 1+2+3+4+…+99+100=？

六、结语

通过本节课内容，理解了循环结构的逻辑；明确了条件结构与循环结构的区别，联系；当型循环结构与直到型循环结构的区别；数学思想方法：算法思想，类比方法。在课堂中教师对学生的学习、探究、讨论等给予及时的评价、引导和总结；本课结束时，教师引导学生进行本次课综合性总结；课后，通过作业来评价反馈。

参考文献：

[1] 关于课程中“循环语句”教学设计的研究[J]. 李建锋，车轩. 内蒙古师范大学学报（教育科学版）. 2011（01）

[2] 程序设计语言中循环结构算法与教学案例设计[J]. 王德超. 软件导刊. 2011（08）