流程圖(循環(huán)結構)教學設計.docx

流程圖（循環(huán)結構）（第1課時）教學目標掌握流程圖的概念與含義，了解（流程圖）循環(huán)結構，學會流程圖循環(huán)結構的簡單運用教學重點與難點本節(jié)課重點是理解循環(huán)結構的意義與作用，難點是循環(huán)結構中條件的設定學情分析1在前期教學中，學生已經(jīng)學習了用自然語言描述算法、算法流程圖的順序結構、選擇結構等內(nèi)容。2在順序結構、選擇結構的教學中，教師已經(jīng)使用了RAPTOR作為算法建構以及算法實驗的工具。有條件的學生已經(jīng)學習并初步了解了RAPTOR的軟件環(huán)境與使用方法。技術工具的使用Raptor算法原型工具（the Rapid Algorithmic Prototyping Tool for Ordered Reasoning-用于有序推理的快速算法原型工具）作為教學用輔助信息技術工具，RAPTOR允許學生用連接基本流程圖符號來創(chuàng)建算法，然后可以在其環(huán)境下直接調(diào)試和運行算法，包括單步執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行的模式。教學過程、 問題情境1【問題】請構造算法解決計算問題：1+3+5+7+9=？【回顧】教材P5例1：給出求1+2+3+4+5的一個算法算法1：按照逐一相加的方法算法2：利用1+2+3+n=nn+122【情境】在校運會的萬米比賽中，你每跑1圈，會想是否跑完了全程，如果沒有跑完全程，那么又會想，離終點還有多遠？這一過程用算法語言表述如下：S1 起跑S2 跑一圈；S3 如果未跑到10000m，那么轉(zhuǎn)S2，否則轉(zhuǎn)S4；S4 結束l 如何用流程圖表示這個算法？【演示】【問題】如何將其數(shù)學化？【演示】揭示課題：循環(huán)結構一、 數(shù)學建構pAYN圖1 概念揭示在算法中，（如圖）像這種（根據(jù)指定條件決定是否）需要重復執(zhí)行同一操作（含有一條或多條指令）的結構稱為循環(huán)結構其中，判斷框中的“p”稱為循環(huán)控制條件，執(zhí)行框“A”所表示的一系列操作框稱為循環(huán)體。2 方法建構構造算法解決計算問題：1+3+5+99=？，并畫出算法流程圖【分析】我們發(fā)現(xiàn)需要反復使用加法 能否用循環(huán)結構完成這一操作？【教師】利用白板與學生一起手工繪制流程圖主體部分，并討論循環(huán)控制條件的選擇。開始T0I1TT+III+2I99輸出T結束NY圖如何驗證剛剛得到的算法？【師】演示RAPTOR環(huán)境，現(xiàn)場完成流程圖的繪制，并演示流程圖算法運行結果。3 進一步的討論如果將I99換為I=99或I99會怎樣？pAYN圖經(jīng)過用RAPTOR現(xiàn)場驗證，以及師生的共同思辨，發(fā)現(xiàn)如果將條件改為“I99”，程序執(zhí)行到I=99時就會退出循環(huán)，使得最后一步要累加“+99”的運算不能實現(xiàn)，從而出現(xiàn)錯誤。4 直到型循環(huán)：（1）如圖的循環(huán)結構，需要先執(zhí)行（循環(huán)體） A ，再進行條件p的判斷，即A框至少要執(zhí)行一次，才會進行條件p的判斷，當條件為真時，出循環(huán)。這樣的循環(huán)，稱為“直到型循環(huán)”。其特點是“先執(zhí)行，后判斷”5 數(shù)學建構：【思考】能否先判斷，后執(zhí)行？提出問題：這樣行不行？【設計】通過RAPTOR驗證。發(fā)現(xiàn)結果依然正確?！居懻摗繋熒餐芯苛鞒虉D更改后的循環(huán)控制條件應該如何書寫？右邊是更符合習慣的書寫方式。6 當型循環(huán)：如圖的循環(huán)結構，需要先進行條件p的判斷，當條件為真時，再執(zhí)行（循環(huán)體） A即“先判斷，后執(zhí)行”這種循環(huán)稱為當型循環(huán)。如圖pAYN圖二、 數(shù)學運用例2寫出利用循環(huán)結構求12320值的一個算法，并畫出算法流程圖【解析】根據(jù)之前的學習，用一張空白的流程圖通過填空、變式解決問題。驗證開始結束開始T1I2TTIII+1I20輸出T結束NY開始T1I1TTIII+1I20輸出T結束NY變式【思考】對例2的算法作少許修改，寫出求13519的一個算法三、 回顧反思1 循環(huán)結構與選擇結構中都有判斷框，那么如何區(qū)分這兩種結構？2 我們學習了幾種循環(huán)結構？它們各有什么特點？舉例說明它們之間的轉(zhuǎn)化 評估診斷1在算法學習中，計算機技術的使用不是必選項，高中數(shù)學課程不要求學生必須通過上機實習來學習算法。盡管如此，教師還是可以運用信息技術手段幫助學生理解掌握算法。在流程圖教學階段，RAPTOR目前是比較理想的可免費獲取并使用的軟件環(huán)境。RAPTOR保存的文件后綴名為.rap，學生可以方便地獲得RAPTOR并使用其建立自己的算法設計，保存后通過網(wǎng)絡傳送給教師或在線分享。教師通過QQ群的文件分享、論壇評分功能來給予學生評價和激勵。2學生的評分可以用工具導出到Excel，利用Excel的統(tǒng)計功能分析數(shù)據(jù)，教師在單元結束前將統(tǒng)計的結果反饋給學生。3必修3算法初步是第一章，第二章是統(tǒng)計初步，因此，學生的評分（成績）可以作為第二章的教學素材。教學反思由于高中數(shù)學學習內(nèi)容已經(jīng)具有較高的抽象性（與義務教育階段相比），也要求學生在學習中具備較高的抽象思維能力，所以在教學中，除了利用信息技術展示和學習之外，還需要引導學生脫離直觀、對學習內(nèi)容進行抽象概括。在教學中后一項工作更有必要。信息技術的使用也不一定是整節(jié)課全要用，要用到點、用到位，在不需要使用的場合盡量不用，不對正常教學造成干擾。信息技術也不一定必須在課內(nèi)使用，相關的軟件工具可以提供給學生（在條件允許且合法的前提下），指導