第四章《程序設(shè)計基礎(chǔ)》第5課時《運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解過程（2）教學(xué)設(shè)計2023—2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課是粵教版高中信息技術(shù)必修1教材第四章《程序設(shè)計基礎(chǔ)》的第5課時，主題為《運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解過程（2）》。教學(xué)內(nèi)容包括：循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理及實現(xiàn)方式，循環(huán)語句的使用方法，以及如何通過循環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化程序。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的編程方法，提高程序設(shè)計的效率和質(zhì)量。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和問題解決能力。學(xué)生將通過學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)，提升對復(fù)雜問題的抽象和分解能力，培養(yǎng)邏輯思維和算法設(shè)計能力。同時，通過編程實踐，學(xué)生將增強信息意識，學(xué)會利用計算技術(shù)解決問題，促進數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的提升。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理，包括循環(huán)的初始化、條件判斷和迭代更新等基本概念；

②掌握不同循環(huán)語句（如for、while）的使用方法，能夠根據(jù)實際問題選擇合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)；

③學(xué)會分析循環(huán)中的邊界條件和異常情況，確保程序的正確性和健壯性；

④通過實際案例，理解循環(huán)結(jié)構(gòu)在解決實際問題中的應(yīng)用，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計、排序等。

2.教學(xué)難點，

①理解循環(huán)嵌套的概念，并能正確設(shè)計嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)，處理多維度的問題；

②分析循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)和結(jié)束條件，避免無限循環(huán)或循環(huán)次數(shù)過少的情況；

③在循環(huán)中處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，如列表、字典等；

④理解循環(huán)結(jié)構(gòu)在算法設(shè)計中的作用，以及如何優(yōu)化算法以提高效率。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過系統(tǒng)講解循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本概念和用法，幫助學(xué)生建立理論基礎(chǔ)。

2.案例分析法：選取實際案例，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)，提高解決問題的能力。

3.實踐操作法：提供編程練習(xí)，讓學(xué)生親手編寫程序，體驗循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：使用PPT展示循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理和示例，直觀教學(xué)。

2.在線編程工具：利用在線編程平臺，讓學(xué)生實時編寫和調(diào)試代碼，增強互動性。

3.教學(xué)軟件：使用編程教學(xué)軟件，提供互動式學(xué)習(xí)環(huán)境，輔助學(xué)生理解和掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)。教學(xué)過程設(shè)計（總用時：45分鐘）

一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（用時：5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于數(shù)據(jù)處理的視頻，展示計算機程序在處理大量數(shù)據(jù)時的效率優(yōu)勢。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考如何編寫程序處理重復(fù)性的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。

3.引出主題：提出循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念，說明其重要性。

二、講授新課（用時：20分鐘）

1.講解循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理：

-闡述循環(huán)的定義和作用；

-介紹循環(huán)的基本組成部分：初始化、條件判斷、迭代更新。

-分析不同循環(huán)語句（for、while）的用法和區(qū)別。

（用時：5分鐘）

2.循環(huán)結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用：

-展示循環(huán)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)處理、排序等實際問題中的應(yīng)用案例；

-講解如何分析循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)和結(jié)束條件；

-分析循環(huán)嵌套的概念，并舉例說明。

（用時：10分鐘）

3.循環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化：

-講解如何優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)，提高程序效率；

-分析算法設(shè)計中循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用；

-提供優(yōu)化算法的實例。

（用時：5分鐘）

三、鞏固練習(xí)（用時：15分鐘）

1.實踐操作：

-提供編程練習(xí)題，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識編寫程序；

-學(xué)生獨立完成練習(xí)，教師巡視指導(dǎo)。

（用時：10分鐘）

2.課堂討論：

-組織學(xué)生交流討論循環(huán)結(jié)構(gòu)在實際問題中的應(yīng)用；

-鼓勵學(xué)生提出問題和解決方案。

（用時：5分鐘）

四、課堂提問（用時：5分鐘）

1.教師提問：

-針對課程內(nèi)容，提出一些關(guān)鍵問題，檢查學(xué)生對知識的掌握情況；

-鼓勵學(xué)生積極回答問題，提高課堂參與度。

2.學(xué)生提問：

-鼓勵學(xué)生提出自己的疑問，教師解答；

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究能力。

五、師生互動環(huán)節(jié)（用時：10分鐘）

1.教師提問與解答：

-針對學(xué)生的回答，教師進行點評和總結(jié)；

-指導(dǎo)學(xué)生如何改進自己的程序設(shè)計。

2.小組合作：

-將學(xué)生分成小組，共同解決一個復(fù)雜問題；

-教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助小組完成任務(wù)；

-每組分享自己的解決方案，進行交流與評價。

六、總結(jié)與拓展（用時：5分鐘）

1.總結(jié)課程內(nèi)容：

-對循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念、用法和實際應(yīng)用進行總結(jié)；

-強調(diào)循環(huán)結(jié)構(gòu)在程序設(shè)計中的重要性。

2.拓展延伸：

-提供一些與循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)的拓展練習(xí)；

-鼓勵學(xué)生課后進一步學(xué)習(xí)和探索。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-循環(huán)結(jié)構(gòu)的變體：介紹循環(huán)結(jié)構(gòu)的變體，如for...in循環(huán)、增強型for循環(huán)等，以及它們在不同編程語言中的使用特點。

-循環(huán)優(yōu)化技巧：介紹循環(huán)優(yōu)化的一些常用技巧，如避免不必要的條件判斷、使用局部變量等，以及這些技巧如何提高代碼性能。

-循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例：提供一些使用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決實際問題的實例，如計算斐波那契數(shù)列、生成等差數(shù)列等。

-循環(huán)與遞歸的比較：對比循環(huán)和遞歸兩種解決問題的方法，討論它們在不同情況下的適用性和效率。

2.拓展建議：

-編程實踐：鼓勵學(xué)生在課后使用編程軟件或在線平臺進行實際編程練習(xí)，通過編寫簡單的程序來鞏固循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

-項目研究：引導(dǎo)學(xué)生選擇一個實際的項目，利用循環(huán)結(jié)構(gòu)來完成項目的某個部分，如數(shù)據(jù)分析、圖形繪制等。

-參考書籍：推薦一些關(guān)于編程和算法的書籍，如《算法導(dǎo)論》、《編程珠璣》等，供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。

-在線課程：推薦一些在線編程課程，如Coursera、edX等平臺上的算法課程，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計。

-論壇和社區(qū)：鼓勵學(xué)生加入編程相關(guān)的論壇和社區(qū)，如StackOverflow、GitHub等，參與討論，解決編程問題，拓展視野。

-競賽活動：鼓勵學(xué)生參加編程競賽，如ACMICPC、GoogleCodeJam等，通過競賽提升編程技能和算法設(shè)計能力。

-實驗室參觀：組織學(xué)生參觀計算機實驗室或科技公司，了解實際的編程環(huán)境和應(yīng)用場景。

-技術(shù)講座：邀請行業(yè)專家進行講座，分享編程經(jīng)驗和行業(yè)動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和職業(yè)規(guī)劃。典型例題講解例題1：編寫一個程序，輸出1到100之間的所有偶數(shù)。

```python

foriinrange(1,101):

ifi%2==0:

print(i)

```

答案：該程序使用for循環(huán)遍歷1到100的整數(shù)，通過條件判斷`i%2==0`篩選出偶數(shù)，并輸出。

例題2：計算斐波那契數(shù)列的前10個數(shù)。

```python

a,b=0,1

count=0

whilecount<10:

print(a,end='')

a,b=b,a+b

count+=1

```

答案：該程序使用while循環(huán)和兩個變量`a`、`b`來生成斐波那契數(shù)列，初始值為0和1，每次循環(huán)更新這兩個變量的值，并輸出當前值，直到輸出10個數(shù)字。

例題3：計算1到100之間所有整數(shù)的和。

```python

sum=0

foriinrange(1,101):

sum+=i

print(sum)

```

答案：該程序通過for循環(huán)累加1到100的整數(shù)，將累加結(jié)果存儲在變量`sum`中，最后輸出總和。

例題4：編寫一個程序，打印出以下圖案：

```

*

**

***

****

*****

```

```python

foriinrange(1,6):

print('*'*i)

```

答案：該程序使用for循環(huán)控制行數(shù)，從1到5，每行打印相應(yīng)數(shù)量的`*`字符，實現(xiàn)圖案的打印。

例題5：編寫一個程序，輸出以下數(shù)字序列：

```

2,4,6,8,10,...,100

```

```python

foriinrange(2,101,2):

print(i)

```

答案：該程序使用for循環(huán)，起始值為2，步長為2，遍歷從2到100的所有偶數(shù)，并輸出。反思改進措施反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實踐導(dǎo)向：在教學(xué)中，我注重將理論知識與實際編程實踐相結(jié)合，通過案例分析和編程練習(xí)，讓學(xué)生在實際操作中理解和掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

2.互動式教學(xué)：我嘗試采用更多的互動式教學(xué)方法，如小組討論、問題解決競賽等，以提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)深度不足：在講解循環(huán)結(jié)構(gòu)時，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對算法設(shè)計和復(fù)雜邏輯的理解不夠深入，需要進一步加強對算法思維的培養(yǎng)。

2.學(xué)生個體差異：由于學(xué)生編程基礎(chǔ)和接受能力不同，部分學(xué)生在理解和應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)時存在困難，需要更細致的個別輔導(dǎo)。

3.評價方式單一：目前主要依賴課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏多元化的評價方式，不利于全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

反思改進措施（三）

1.深化算法教學(xué)：在后續(xù)的教學(xué)中，我將結(jié)合更多的算法案例，引導(dǎo)學(xué)生深入理解算法設(shè)計的原則和技巧，提高學(xué)生的算法思維能力。

2.個性化輔導(dǎo)：針對學(xué)生的個體差異，我將采用分層教學(xué)的方法，為不同水平的學(xué)生提供個性化的輔導(dǎo)，確保每個學(xué)生都能跟上教學(xué)進度。

3.多元化評價：為了更全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我將引入項目評估、同伴評價等多種評價方式，同時鼓勵學(xué)生進行自我評價，以提高學(xué)生的自我反思能力。

4.加強校企合作：與相關(guān)企業(yè)合作，邀請行業(yè)專家參與教學(xué)，讓學(xué)生了解最新的編程技術(shù)和行業(yè)需求，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。

5.利用信息技術(shù)：探索使用在線學(xué)習(xí)平臺和編程工具，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源和實踐機會，提高教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了循環(huán)結(jié)構(gòu)，這是程序設(shè)計中非常重要的一部分。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理和用法，學(xué)會了如何利用循環(huán)來解決實際問題。以下是本節(jié)課的要點總結(jié)：

1.循環(huán)結(jié)構(gòu)的組成：循環(huán)結(jié)構(gòu)通常包括初始化、條件判斷和迭代更新三個部分。

2.循環(huán)語句的使用：我們學(xué)習(xí)了for循環(huán)和while循環(huán)的用法，并了解了它們在不同情況下的適用性。

3.循環(huán)嵌套：我們探討了循環(huán)嵌套的概念，學(xué)會了如何編寫嵌套循環(huán)來解決更復(fù)雜的問題。

4.循環(huán)優(yōu)化：我們討論了循環(huán)優(yōu)化的一些技巧，如避免不必要的條件判斷、使用局部變量等。

當堂檢測：

為了檢測學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，以下是一些練習(xí)題：

1.編寫一個