4.4 运用循环结构描述问题求解过程 教案

4.4 运用循环结构描述问题求解过程
学情分析
本课主要向学生介绍程序的三大基本结构之一“循环结构”。程序的三大结构是顺序结构、选择结构和循环结构，其中循环结构其中最难的，难在概念理解，也难在代码构成理解。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。同时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。学生的形象思维、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、易懂的实例引入。
教学工具
python编程工具pycharm,多媒体网络教室，教学管理软件
教学目标
1、知识与技能：能理解循环结构的概念，了解循环结构三要素，并掌握pywhon中几种基本的循环结构。能用循环语句解决实际问题，掌握程序设计的一般步骤，培养并提升计算思维。
2、过程与方法：掌握程序设计的一般步骤，通过对循环结构的探究与应用过程，培养观察、类比、归纳能力，学习运用算法思想解决问题的过程。
3、性感、态度与价值观：通过师生、生生互动过程，培训主动探究、勇于发现的科学精神，提高学习兴趣，体验成功的喜悦。
教学重难点
重点：循环结构的概念，循环结构的三要素。ython中for循环、while循环的特点及其适用场景。
难点：能够利用循环结构编写程序解决实际问题。
教学方法
本节内容采用项目式教学方法，学生以小组为单位，通过自主探究，设计出算法、并编写、调试程序，老师展示学生的学习成果，并指出存在的问题，教学过程中辅以多媒体教学手段，提高教学效果。
教学过程
一、创设情景，引入新课
课堂活动 设计意图
【活动1】、学生玩猜数的游戏，学生在玩游戏的过程中需要反复的输入数字，从而引入新课：对于一些需要反复执行的语句可以利用循环结构。 展示猜数游戏的源程序，并指出循环结构块及其特征。 讲解几种不同循环结构的特点。 创设问题情境,激发学习兴趣,自然引入课题。
二、探究新知，揭示规律
1、Sum=0,n=1 2、sum=sum+n 3、n增加1 4、返回2，重复100次 程序1：固定循环次数求解 计算机算法2： 1、sum=0,n=1 2、进入循环直到n>100 3、sum=sum+n 4、n=n+1 5、返回2 6、输出结果 程序2：条件控制循环求解 通过编写一简单程序让学生体验程序的神奇魅力。 对比我们大脑处理问题与计算机处理问题的异同点。 同时分别用固定循环次数与条件控制循环求解，让同学们知道固定循环次数与条件控件循环在某些情况下可互相转化。
三、应用新知、巩固提高
【活动3】用scratch设计一程序，求1+2+3+……+i的和(i为自然数) 算法1： 1、sum=0,n=1 2、sum=sum+n 3、n=n+1 4、返回2，运行i次 5、输出结果 程序1： 算法2： 1、sum=0,n=1 2、输入i 3、sum=sum+n 4、n=n+1 5、返回3，运行i次 6、输出结果 程序2： 算法3： 1、sum=0,n=1 2、输入i 3、sum=sum+n 4、n=n+1 5、返回3，运行i次 6、输出结果 7、返回1 程序3： 通过这几个由浅入深、由容易到复杂的程序一步一步将学生引入到循环嵌套，突破本章难点之一。
四、自主探究，知识拓展
【活动4】使用如下公式求解圆周率π的近似值,直到最后一项绝对值等于0.000001为止。 算法： 求通项公式：an=(-1)n-1 1、sum=0 2、n=1 3、sum=sum+ an 4、n=n+1 5、返回4，直到n=5000000 6、Pi=sum*4 程序： 设计意图：通过用数列求和这个算法求PI加强信息技术与数学学科的整合，同时突破本节难点二：循环与条件的嵌套。进一步加强学生对用计算机程序解决问题的认识，提升学生的学习兴趣
五、回顾小结，布置作业
1、 循环结构的使用环境：需要反复执行某些语句的情况下可使用循环结构。 2、 固定次数循环用于循环次数固定的情况下；条件控制循环用于用条件控制进入或退出循环的情况；无限循环用于没有任何限制的情况。 3、 循环结构可嵌套循环结构，循环结构可嵌套其它结构(选择结构)。 课后探究：用SCRATCH设计一程序求下列问题：在第一个月有一对刚出生的小兔子，在第二个月小兔子大兔子，第三个月大兔子会生下一对小兔子，并且以后每个月都会生下一对小兔子。 如果每对兔子都经历这样的出生、成熟、生育的过程，并且兔子永远不死，那么24个月后兔子的总数是多少对？ 参考答案： 算法： 1、 n=3，an=0, an-1=1,an-2=1 2、 an = an-1+ an-2 3、 an-1= an 4、 an-2= an-1 5、 n=n+1返回2 直到n>24 程序： 回顾本节所学内容、强化知识的同时，启发学生思考月月兔问题，培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力，形成锲而不舍的钻研精神和科学态度，发展信息技术的应用意识和创新意识。