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1、 河北省武邑中學(xué)高中數(shù)學(xué) 循環(huán)結(jié)構(gòu)教案 新人教A版必修3 備課人 授課時(shí)間 課題 1．1．2程序框圖與算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)（二） 課標(biāo)要求 1.掌握程序框圖的概念；2.會(huì)用通用的圖形符號(hào)表示算法； 3.掌握畫程序框圖的基本規(guī)則，能正確畫出程序框圖； 教 學(xué) 目 標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 掌握程序框圖的概念；會(huì)用通用的圖形符號(hào)表示算法，掌握算法的三個(gè)基本邏輯結(jié)構(gòu)；掌握畫程序框圖的基本規(guī)則，能正確畫出程序框圖。 技能目標(biāo) 通過(guò)模仿、操作、探索，經(jīng)歷通過(guò)設(shè)計(jì)程序框圖表達(dá)解決問(wèn)題的過(guò)程；學(xué)會(huì)靈活、正確地畫程序框圖。 情感態(tài)度價(jià)值觀 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，使我們對(duì)程序框圖有一個(gè)基

2、本的了解；掌握算法語(yǔ)言的三種基本邏輯結(jié)構(gòu)，明確程序框圖的基本要求；認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)程序框圖是我們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的一個(gè)基本步驟，也是我們學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的必經(jīng)之路。 重點(diǎn) 程序框圖的基本概念、基本圖形符號(hào)和3種基本邏輯結(jié)構(gòu) 難點(diǎn) 綜合運(yùn)用這些知識(shí)正確地畫出程序框圖。 教 學(xué) 過(guò) 程 及 方 法 問(wèn)題與情境及教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 一．導(dǎo)入新課 1．設(shè)計(jì)一個(gè)算法的程序框圖的基本思路： 第一步，用自然語(yǔ)言表述算法步驟. 第二步，確定每個(gè)算法步驟所包含的邏輯結(jié)構(gòu)，并用相應(yīng)的程序框圖表示. 第三步，將所有步驟的程序框圖用流程線連接起來(lái)，并加上兩個(gè)終端框.

3、 2．算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)有哪幾種？用程序框圖分別如何表示？（順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)） 3．前面我們學(xué)習(xí)了順序結(jié)構(gòu)，順序結(jié)構(gòu)像一條沒(méi)有分支的河流，奔流到海不復(fù)回；條件結(jié)構(gòu)像有分支的河流最后歸入大海；事實(shí)上很多水系是循環(huán)往復(fù)的，今天我們開(kāi)始學(xué)習(xí)循環(huán)往復(fù)的邏輯結(jié)構(gòu)——循環(huán)結(jié)構(gòu). 二．研探新知 探究（一）：循環(huán)結(jié)構(gòu) 提出問(wèn)題 （1）請(qǐng)大家舉出一些常見(jiàn)的需要反復(fù)計(jì)算的例子. （2）什么是循環(huán)結(jié)構(gòu)、循環(huán)體？ （3）試用程序框圖表示循環(huán)結(jié)構(gòu). （4）指出兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn). 討論結(jié)果： （1）例如用二分法求方程的近似解、數(shù)列求和等.

4、 1 河北武邑中學(xué)教師課時(shí)教案 問(wèn)題與情境及教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) （2）在一些算法中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)從某處開(kāi)始，按照一定的條件反復(fù)執(zhí)行某些步驟的情況，這就是循環(huán)結(jié)構(gòu).反復(fù)執(zhí)行的步驟稱為循環(huán)體. 顯然，循環(huán)結(jié)構(gòu)中一定包含條件結(jié)構(gòu)。 （3）在一些算法中要求重復(fù)執(zhí)行同一操作的結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu).即從算法某處開(kāi)始，按照一定條件重復(fù)執(zhí)行某一處理的過(guò)程.重復(fù)執(zhí)行的處理步驟稱為循環(huán)體. 循環(huán)結(jié)構(gòu)有兩種形式：當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)和直到型循環(huán)結(jié)構(gòu). 1當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖（1）所示，它的功能是當(dāng)給定的條件P成立時(shí)，執(zhí)行A框，A框執(zhí)行完畢后，返回

5、來(lái)再判斷條件P是否成立，如果仍然成立，返回來(lái)再執(zhí)行A框，如此反復(fù)執(zhí)行A框，直到某一次返回來(lái)判斷條件P不成立時(shí)為止，此時(shí)不再執(zhí)行A框，離開(kāi)循環(huán)結(jié)構(gòu).繼續(xù)執(zhí)行下面的框圖. 2直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖（2）所示，它的功能是先執(zhí)行重復(fù)執(zhí)行的A框，然后判斷給定的條件P是否成立，如果P仍然不成立，則返回來(lái)繼續(xù)執(zhí)行A框，再判斷條件P是否成立.繼續(xù)重復(fù)操作，直到某一次給定的判斷條件P時(shí)成立為止，此時(shí)不再返回來(lái)執(zhí)行A框，離開(kāi)循環(huán)結(jié)構(gòu).繼續(xù)執(zhí)行下面的框圖. 見(jiàn)示意圖： 當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu) 直到型循環(huán)結(jié)構(gòu) (4)

6、兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)：直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序先進(jìn)入循環(huán)體，然后對(duì)條件進(jìn)行判斷，如果條件不滿足，就繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，直到條件滿足時(shí)終止循環(huán). 當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)是在每次執(zhí)行循環(huán)體前，先對(duì)條件進(jìn)行判斷，當(dāng)條件滿足時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體，否則終止循環(huán). 兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn): 兩種不同形式的循環(huán)結(jié)構(gòu)可以看出，循環(huán)結(jié)構(gòu)中一定包含條件結(jié)構(gòu)，用于確定何時(shí)終止執(zhí)行循環(huán)體. 探究（二）:應(yīng)用實(shí)例 【例6】設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算1+2+……+100的值的算法，并畫出程序框圖. 算法分析：通常，我們按照下列過(guò)程計(jì)算1+2+……+100的值. 第1步，0+1=1. 第2步，1+2=3.

7、 第3步，3+3=6. 第4步，6+4=10. …… 第100步，4 950+100=5 050. 2 河北武邑中學(xué)教師課時(shí)教案 教 學(xué) 過(guò) 程 及 方 法 問(wèn)題與情境及教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 顯然，這個(gè)過(guò)程中包含重復(fù)操作的步驟，可以用循環(huán)結(jié)構(gòu)表示.分析上述計(jì)算過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)每一步都可以表示為第（i-1）步的結(jié)果+i=第i步的結(jié)果.

8、 為了方便、有效地表示上述過(guò)程，我們用一個(gè)累加變量S來(lái)表示第一步的計(jì)算結(jié)果，即把S+i的結(jié)果仍記為S，從而把第i步表示為S=S+i， 其中S的初始值為0，i依次取1，2，…，100，由于i同時(shí)記錄了循環(huán)的次數(shù)，所以也稱為計(jì)數(shù)變量. 解決這一問(wèn)題的算法是： 第一步，令i=1，S=0. 第二步，若i≤100成立，則執(zhí)行第三步； 否則，輸出S，結(jié)束算法. 第三步，S=S+i. 第四步，i=i+1，返回第二步. 程序框圖如右： 上述程序框圖用的是當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)

9、， 如果用直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)表示， 則程序框圖如下： 點(diǎn)評(píng)：這是一個(gè)典型的用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決求和 的問(wèn)題，有典型的代表意義，可把它 作為一個(gè)范例，仔細(xì)體會(huì)三種邏輯結(jié) 構(gòu)在程序框圖中的作用，學(xué)會(huì)畫程序 框圖. 【例7】某廠2005年的年生產(chǎn)總值為200萬(wàn)元，技術(shù)革新后預(yù)計(jì)以后每年的年生產(chǎn)總值都比上一年增長(zhǎng)5%， 設(shè)計(jì)一個(gè)程序框圖，輸出預(yù)計(jì)年生產(chǎn)總值超過(guò)300萬(wàn)元的最早年份. 3 河北武

10、邑中學(xué)教師課時(shí)教案 教 學(xué) 過(guò) 程 及 方 法 問(wèn)題與情境及教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 算法分析：先寫出解決本例的算法步驟： 第一步，輸入2005年的年生產(chǎn)總值. 第二步，計(jì)算下一年的年生產(chǎn)總值. 第三步，判斷所得的結(jié)果是否大于300，若是，則輸出該年的年份，算法結(jié)束；否則，返回第二步. 由于“第二步”是重復(fù)操作的步驟，所以本例可以用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn).我們按照“確定循環(huán)體”“初始化變量”“設(shè)定循環(huán)控制條件”的順序來(lái)構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu). （1）確定循環(huán)體：設(shè)a為某年的年生產(chǎn)總值，t為年生產(chǎn)總值的年增長(zhǎng)量，n為年份，則循環(huán)體為t=0.05a,a=a+t,n=n

11、+1. （2）初始化變量：若將2005年的年生產(chǎn)總值看成計(jì)算的起始點(diǎn)，則n的初始值為2005，a的初始值為200. （3）設(shè)定循環(huán)控制條件：當(dāng)“年生產(chǎn)總值超過(guò)300萬(wàn)元”時(shí)終止循環(huán)，所以可通過(guò)判斷“a>300”是否成立來(lái)控制循環(huán). 程序框圖如下： 三．隨堂練習(xí) 已知有一列數(shù)， 設(shè)計(jì)框圖實(shí)現(xiàn)求該列數(shù)前20項(xiàng)的和． 教 學(xué) 小 結(jié) （1）熟練掌握兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及功能. （2）能用兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)畫出求和等實(shí)際問(wèn)題的程序框圖，進(jìn)一步理解學(xué)習(xí)算法的意義 課后 反思 4 5