算法与程序框图(循环结构)概要
- 格式:doc
- 大小:138.50 KB
- 文档页数:9
程序框图与算法的根本逻辑构造教学目标能够正确说出各种程序框图及流程线的功能与作用能够画出顺序构造、条件构造、循环构造的流程图能够设计简单问题的流程图教学重点程序框图的画法.教学难点程序框图的画法.课时安排4课时教学过程 第1课时 程序框图及顺序构造图形符号名称 功能终端框〔起止框〕 表示一个算法的起始和完毕输入、输出框 表示一个算法输入和输出的信息处理框〔执行框〕 赋值、计算 判断框 判断*一条件是否成立,成立时在出口处标明“是〞或“Y 〞;不成立时标明“否〞或“N 〞流程线连接程序框 连接点 连接程序框图的两局部三种逻辑构造可以用如下程序框图表示:顺序构造 条件构造 循环构造应用例如例1 请用程序框图表示前面讲过的“判断整数n(n>2)是否为质数〞的算法.解:程序框图如下:变式训练观察下面的程序框图,指出该算法解决的问题.解:这是一个累加求和问题,共99项相加,该算法是求100991431321211⨯++⨯+⨯+⨯ 的值.例2 一个三角形三条边的边长分别为a ,b ,c ,利用海伦—秦九韶公式设计一个计算三角形面积的算法,并画出程序框图表示.〔三角形三边边长分别为a,b,c ,则三角形的面积为S=))()((c p b p a p p ---〕,其中p=2c b a ++.这个公式被称为海伦—秦九韶公式〕 算法步骤如下:第一步,输入三角形三条边的边长a,b,c.第二步,计算p=2c b a ++.第三步,计算S=))()((c p b p a p p ---.第四步,输出S.程序框图如下:点评:很明显,顺序构造是由假设干个依次执行的步骤组成的,它是最简单的逻辑构造,它是任何一个算法都离不开的根本构造.顺序构造可以用程序框图表示为变式训练 下列图所示的是一个算法的流程图,a 1=3,输出的b=7,求a 2的值.解:根据题意221a a +=7, ∵a 1=3,∴a 2=11.即a 2的值为11.随堂练习 如下给出的是计算201614121++++ 的值的一个流程图,其中判断框内应填入的条件是______________.答案:i>10.第2课时 条件构造 教学目标1、认识条件构造2、能独立画出两种条件构造图示教学重点: 直到型构造、当型构造教学难点: 直到型构造、当型构造互化学习对象条件构造:先根据条件作出判断,再决定执行哪一种操作的构造就称为条件构造〔或分支构造〕,如图1所示.执行过程如下:条件成立,则执行A 框;不成立,则执行B 框.图1 图2应用例如例1 任意给定3个正实数,设计一个算法,判断以这3个正实数为三边边长的三角形是否存在,并画出这个算法的程序框图.算法步骤如下:第一步,输入3个正实数a ,b ,c.第二步,判断a+b>c ,b+c>a ,c+a>b 是否同时成立.假设是,则存在这样的三角形;否则,不存在这样的三角形.程序框图如右图:例2 设计一个求解一元二次方程a*2+b*+c=0的算法,并画出程序框图表示.解决这一问题的算法步骤如下:第一步,输入3个系数a ,b ,c.第二步,计算Δ=b 2-4ac.第三步,判断Δ≥0是否成立.假设是,则计算p=ab 2-,q=a 2∆;否则,输出“方程没有实数根〞,完毕算法.第四步,判断Δ=0是否成立.假设是,则输出*1=*2=p;否则,计算*1=p+q,*2=p-q,并输出*1,*2.程序框图如下:随堂练习1、设计算法判断一元二次方程a*2+b*+c=0是否有实数根,并画出相应的程序框图.相应的程序框图如右:2、〔1〕设计算法,求a*+b=0的解,并画出流程图.程序框图如下:作业:设计算法,找出输入的三个不相等实数a、b、c中的最大值,并画出流程图.解:算法步骤:第一步,输入a,b,c的值.第二步,判断a>b是否成立,假设成立,则执行第三步;否则执行第四步.第三步,判断a>c是否成立,假设成立,则输出a,并完毕;否则输出c,并完毕.第四步,判断b>c是否成立,假设成立,则输出b,并完毕;否则输出c,并完毕.程序框图如下:第3课时循环构造教学目标1、认识循环构造2、能独立画出两种循环构造图示3、能把直到型循环改写成当型构造,反之亦然教学重点: 直到型构造、当型构造教学难点: 直到型构造、当型构造互化学习对象在一些算法中,经常会出现从*处开场,按照一定的条件反复执行*些步骤的情况,这就是循环构造.反复执行的步骤称为循环体.循环构造有两种形式:当型循环构造和直到型循环构造.当型循环构造直到型循环构造直到型循环构造是程序先进入循环体,然后对条件进展判断,如果条件不满足,就继续执行循环体,直到条件满足时终止循环.当型循环构造是在每次执行循环体前,先对条件进展判断,当条件满足时,执行循环体,否则终止循环.应用例如例1 设计一个计算1+2+……+100的值的算法,并画出程序框图.第一步,令i=1,S=0.第二步,假设i≤100成立,则执行第三步;否则,输出S,完毕算法.第三步,S=S+i.第四步,i=i+1,返回第二步.当型循环直到型循环变式训练例1 设计框图实现1+3+5+7+…+131的算法.第一步,赋初值i=1,sum=0.第二步,sum=sum+i ,i=i+2.第三步,如果i ≤131,则反复执第二步;否则,执行下一步.第四步,输出sum.第五步,完毕.程序框图如右图知能训练设计一个算法,求1+2+4+…+249的值,并画出程序框图.第4课时 程序框图的画法应用例如例1 结合前面学过的算法步骤,利用三种根本逻辑构造画出程序框图,表示用“二分法〞求方程*2-2=0〔*>0〕的近似解的算法.算法分析:〔1〕算法步骤中的“第一步〞“第二步〞和“第三步〞可以用顺序构造来表示〔如下列图〕:〔2〕算法步骤中的“第四步〞可以用条件构造来表示〔如下列图〕.在这个条件构造中,“否〞分支用“a=m 〞表示含零点的区间为[m ,b ],并把这个区间仍记成[a ,b ];“是〞分支用“b=m 〞表示含零点的区间为[a,m ],同样把这个区间仍记成[a ,b ].〔3〕算法步骤中的“第五步〞包含一个条件构造,这个条件构造与“第三步〞“第四步〞构成一个循环构造,循环体由“第三步〞和“第四步〞组成,终止循环的条件是“|a-b|<d 或f(m)=0”.在“第五步〞中,还包含由循环构造与“输出m 〞组成的顺序构造〔如下列图〕. 〔4〕将各步骤的程序框图连接起来,并画出“开场〞与“完毕〞两个终端框,就得到了表示整个算法的程序框图〔如下列图〕.解:将实际问题转化为数学模型,该问题就是要求1+2+4+……+263的和.程序框图如下:点评:对于开放式探究问题,我们可以建立数学模型〔上面的题目可以与等比数列的定义、性质和公式联系起来〕和过程模型来分析算法,通过设计算法以及语言的描述选择一些成熟的方法进展处理.例3 乘坐火车时,可以托运货物.从甲地到乙地,规定每*火车客票托运费计算方法是:行李质量不超过50 kg 时按0.25元/kg ;超过50 kg 而不超过100 kg 时,其超过局部按0.35元/kg ;超过100 kg 时,其超过局部按0.45元/kg .编写程序,输入行李质量,计算出托运的费用.分析:此题主要考察条件语句及其应用.先解决数学问题,列出托运的费用关于行李质量的函数关系式.设行李质量为* kg ,应付运费为y 元,则运费公式为: y=⎪⎩⎪⎨⎧>-+⨯+⨯≤<-+⨯≤<,100),100(45.05035.05025.0,10050),50(35.05025.0,500,25.0x x x x x x整理得y=⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<-≤<.100,1545.0,10050,535.0,500,25.0x x x x x x要计算托运的费用必须对行李质量分类讨论,因此要用条件语句来实现.解:算法分析:第一步,输入行李质量*.第二步,当*≤50时,计算y=0.25*,否则,执行下一步.第三步,当*≤100,计算y=0.35*-5,否则,计算y=0.45*-15.第四步,输出y.程序框图如下:课堂小节〔1〕进一步熟悉三种逻辑构造的应用,理解算法与程序框图的关系.〔2〕根据算法步骤画出程序框图.作业习题1.1B组1、2.设计感想本节是前面内容的概括和总结,在回忆前面内容的根底上,选择经典的例题,进展了详尽的剖析,这样降低了学生学习的难度.另外,本节的练习难度适中,并且多为学生感兴趣的问题,这样为学生学好本节内容作好充分准备,希望大家喜欢这一节课.。
算法与程序框图一、基础知识1.算法(1)算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. (2)应用:算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. 2.程序框图程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形. 3.三种基本逻辑结构 (1)顺序结构(2)条件结构(3)循环结构三种基本逻辑结构的适用情境(1)顺序结构:要解决的问题不需要分类讨论. (2)条件结构:要解决的问题需要分类讨论.(3)循环结构:要解决的问题要进行许多重复的步骤,且这些步骤之间有相同的规律.考点一 顺序结构和条件结构[例1] (2019·沈阳质检)已知一个算法的程序框图如图所示,当输出的结果为0时,输入的实数x 的值为( )A .-3B .-3或9C .3或-9D .-3或-9[解析] 当x ≤0时,y =⎝⎛⎭⎫12x -8=0,x =-3;当x >0时,y =2-log 3x =0,x =9.故x =-3或x =9,选B.[答案] B[例2] 某程序框图如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数为( )A .f (x )=cos x x ⎝⎛⎭⎫-π2<x <π2,且x ≠0 B .f (x )=2x -12x +1C .f (x )=|x |xD .f (x )=x 2ln(x 2+1)[解析] 由程序框图知该程序输出的是存在零点的奇函数,选项A 、C 中的函数虽然是奇函数,但在给定区间上不存在零点,故排除A 、C.选项D 中的函数是偶函数,故排除D.选B.[答案] B[解题技法] 顺序结构和条件结构的运算方法(1)顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间是按从上到下的顺序进行的.解决此类问题,只需分清运算步骤,赋值量及其范围进行逐步运算即可.(2)条件结构中条件的判断关键是明确条件结构的功能,然后根据“是”的分支成立的条件进行判断.(3)对于条件结构,无论判断框中的条件是否成立,都只能执行两个分支中的一个,不能同时执行两个分支.[题组训练]1.半径为r 的圆的面积公式为S =πr 2,当r =5时,计算面积的流程图为( )解析:选D 因为输入和输出框是平行四边形,故计算面积的流程图为D. 2.运行如图所示的程序框图,可输出B =______,C =______.解析:若直线x+By+C=0与直线x+3y-2=0平行,则B=3,且C≠-2,若直线x+3y+C=0与圆x2+y2=1相切,则|C|12+(3)2=1,解得C=±2,又C≠-2,所以C=2.答案:3 2考点二循环结构考法(一)由程序框图求输出(输入)结果[例1](2018·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为()A.1B.2C.3 D.4[解析]输入N的值为20,第一次执行条件语句,N=20,i =2,Ni =10是整数,∴T =0+1=1,i =3<5;第二次执行条件语句,N =20,i =3,N i =203不是整数,∴i =4<5;第三次执行条件语句,N =20,i =4,Ni =5是整数,∴T =1+1=2,i =5,此时i ≥5成立,∴输出T =2. [答案] B[例2] (2019·安徽知名示范高中联考)执行如图所示的程序框图,如果输出的n =2,那么输入的 a 的值可以为( )A .4B .5C .6D .7[解析] 执行程序框图,输入a ,P =0,Q =1,n =0,此时P ≤Q 成立,P =1,Q =3,n =1,此时P ≤Q 成立,P =1+a ,Q =7,n =2.因为输出的n 的值为2,所以应该退出循环,即P >Q ,所以1+a >7,结合选项,可知a 的值可以为7,故选D.[答案] D[解题技法] 循环结构的一般思维分析过程 (1)分析进入或退出循环体的条件,确定循环次数.(2)结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.(3)辨析循环结构的功能. 考法(二) 完善程序框图[例1] (2018·武昌调研考试)执行如图所示的程序框图,如果输入的a 依次为2,2,5时,输出的s 为17,那么在判断框中可以填入( )A .k <n?B .k >n?C .k ≥n?D .k ≤n?[解析] 执行程序框图,输入的a =2,s =0×2+2=2,k =1;输入的a =2,s =2×2+2=6,k =2;输入的a =5,s =2×6+5=17,k =3,此时结束循环,又n =2,所以判断框中可以填“k >n ?”,故选B.[答案] B[例2] (2018·全国卷Ⅱ)为计算S =1-12+13-14+…+199-1100,设计了如图所示的程序框图,则在空白框中应填入( )A .i =i +1B .i =i +2C .i =i +3D .i =i +4[解析] 由题意可将S 变形为S =⎝⎛⎭⎫1+13+…+199-⎝⎛⎭⎫12+14+…+1100,则由S =N -T ,得N =1+13+…+199,T =12+14+…+1100.据此,结合N =N +1i ,T =T +1i +1易知在空白框中应填入i =i +2.故选B.[答案] B[解题技法] 程序框图完善问题的求解方法(1)先假设参数的判断条件满足或不满足;(2)运行循环结构,一直到运行结果与题目要求的输出结果相同为止; (3)根据此时各个变量的值,补全程序框图.[题组训练]1.(2018·凉山质检)执行如图所示的程序框图,设输出的数据构成的集合为A ,从集合A 中任取一个元素a ,则函数y =x a ,x ∈[0,+∞)是增函数的概率为( )A.47B.45C.35D.34解析:选C 执行程序框图,x =-3,y =3;x =-2,y =0;x =-1,y =-1;x =0,y =0;x =1,y =3;x =2,y =8;x =3,y =15;x =4,退出循环.则集合A 中的元素有-1,0,3,8,15,共5个,若函数y =x a ,x ∈[0,+∞)为增函数,则a >0,所以所求的概率为35.2.(2019·珠海三校联考)执行如图所示的程序框图,若输出的n 的值为4,则p 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤34,78B.⎝⎛⎭⎫516,+∞C.⎣⎡⎭⎫516,78D.⎝⎛⎦⎤516,78解析:选A S =0,n =1;S =12,n =2;S =12+122=34,n =3;满足条件,所以p >34,继续执行循环体;S =34+123=78,n =4;不满足条件,所以p ≤78.输出的n 的值为4,所以34<p ≤78,故选A.3.(2019·贵阳适应性考试)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是137,则整数a 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选A 先不管a 的取值,直接运行程序.首先给变量S ,k 赋值,S =1,k =1,执行S =S +1k (k +1),得S =1+11×2,k =2;执行S =1+11×2+12×3,k =3;……继续执行,得S =1+11×2+12×3+…+1k (k +1)=1+⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1k -1k +1=2-1k +1,由2-1k +1=137得k =6,所以整数a =6,故选A.考点三 基本算法语句[典例] 执行如图程序语句,输入a =2cos 2 019π3,b =2tan 2 019π4,则输出y 的值是( )A .3B .4C .6D .-1[解析] 根据条件语句可知程序运行后是计算y =⎩⎪⎨⎪⎧a (a +b ),a <b ,a 2-b ,a ≥b ,且a =2cos 2 019π3=2cos π=-2,b =2tan 2 019π4=2tan 3π4=-2.因为a ≥b ,所以y =a 2-b =(-2)2-(-2)=6, 即输出y 的值是6. [答案] C[变透练清]1. 执行如图所示的程序,输出的结果是________.i =11S =1DOS =S*ii =i -1LOOP UNTIL i<9PRINT S END解析:程序反映出的算法过程为 i =11⇒S =11×1,i =10; i =10⇒S =11×10,i =9; i =9⇒S =11×10×9,i =8;i =8<9退出循环,执行“PRINT S ”. 故S =990. 答案:9902.阅读如图所示的程序.a 的值是________. 解析:由题意可得程序的功能是计算并输出a =⎩⎪⎨⎪⎧2+a ,a >2,a ×a ,a ≤2的值, 当a >2时,由2+a =9得a =7; 当a ≤2时,由a 2=9得a =-3, 综上知,a =7或a =-3. 答案:-3或7[课时跟踪检测]1.(2019·湖北八校联考)对任意非零实数a ,b ,定义a *b 的运算原理如图所示,则(log222)*⎝⎛⎭⎫18-23=( )A .1B .2C .3D .4解析:选A 因为log222=3,⎝⎛⎭⎫18-23=4,3<4,所以输出4-13=1,故选A. 2.执行如图所示的程序框图,则输出的x ,y 分别为( )A .90,86B .94,82C .98,78D .102,74解析:选C 第一次执行循环体,y =90,s =867+15,不满足退出循环的条件,故x =90;第二次执行循环体,y =86,s =907+433,不满足退出循环的条件,故x =94;第三次执行循环体,y =82,s =947+413,不满足退出循环的条件,故x =98;第四次执行循环体,y =78,s =27,满足退出循环的条件,故x =98,y =78.3.(2018·云南民族大学附属中学二模)执行如图所示的程序框图,若输出的k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( )A .s >12?B .s >710?C .s >35?D .s >45?解析:选B s =1,k =9,满足条件;s =910,k =8,满足条件;s =45,k =7,满足条件;s =710,k =6,不满足条件.输出的k =6,所以判断框内可填入的条件是“s >710?”.故选B.4.(2019·合肥质检)执行如图所示的程序框图,如果输出的k 的值为3,则输入的a 的值可以是( )A .20B .21C .22D .23解析:选A 根据程序框图可知,若输出的k =3,则此时程序框图中的循环结构执行了3次,执行第1次时,S =2×0+3=3,执行第2次时,S =2×3+3=9,执行第3次时,S =2×9+3=21,因此符合题意的实数a 的取值范围是9≤a <21,故选A.5.(2019·重庆质检)执行如图所示的程序框图,如果输入的x =0,y =-1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =-2xB .y =-3xC .y =-4xD .y =-8x解析:选C 初始值x =0,y =-1,n =1,x =0,y =-1,x 2+y 2<36,n =2,x =12,y=-2,x 2+y 2<36,n =3,x =32,y =-6,x 2+y 2>36,退出循环,输出x =32,y =-6,此时x ,y 满足y =-4x ,故选C.6.(2018·南宁二中、柳州高中联考)执行如图所示的程序框图,若输出的结果s =132,则判断框中可以填( )A.i≥10? B.i≥11?C.i≤11? D.i≥12?解析:选B执行程序框图,i=12,s=1;s=12×1=12,i=11;s=12×11=132,i =10.此时输出的s=132,则判断框中可以填“i≥11?”.7.(2019·漳州八校联考)执行如图所示的程序,若输出的y的值为1,则输入的x的值为() INPUT xIF x>=1THENy=x2ELSEy=-x2+1END IFPRINT yENDA.0 B.1C.0或1 D.-1,0或1解析:选C当x≥1时,由x2=1得x=1或x=-1(舍去);当x<1时,由-x2+1=1得x=0.∴输入的x的值为0或1.)8.执行如图所示的程序框图,若输入的n=4,则输出的s=(C.20 D.35解析:选C执行程序框图,第一次循环,得s=4,i=2;第二次循环,得s =10,i =3; 第三次循环,得s =16,i =4; 第四次循环,得s =20,i =5.不满足i ≤n ,退出循环,输出的s =20.9.(2018·洛阳第一次统考)已知某算法的程序框图如图所示,则该算法的功能是( )A .求首项为1,公差为2的等差数列的前2 018项和B .求首项为1,公差为2的等差数列的前2 019项和C .求首项为1,公差为4的等差数列的前1 009项和D .求首项为1,公差为4的等差数列的前1 010项和解析:选D 由程序框图得,输出的S =(2×1-1)+(2×3-1)+(2×5-1)+…+(2×2 019-1),可看作数列{2n -1}的前2 019项中所有奇数项的和,即首项为1,公差为4的等差数列的前1 010项和.故选D.10.(2018·郑州第一次质量测试)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是7,则判断框内m 的取值范围是( )A .(30,42]B .(30,42)C .(42,56]D .(42,56)解析:选A k =1,S =2,k =2;S =2+4=6,k =3;S =6+6=12,k =4;S =12+8=20,k =5;S =20+10=30,k =6;S =30+12=42,k =7,此时不满足S =42<m ,退出循环,所以30<m ≤42,故选A.11.(2019·石家庄调研)20世纪70年代,流行一种游戏——角谷猜想,规则如下:任意写出一个自然数n ,按照以下的规律进行变换,如果n 是奇数,则下一步变成3n +1;如果n 是偶数,则下一步变成n2.这种游戏的魅力在于无论你写出一个多么庞大的数字,最后必然会落在谷底,更准确地说是落入底部的4-2-1循环,而永远也跳不出这个圈子,下列程序框图就是根据这个游戏而设计的,如果输出的i 值为6,则输入的n 值为( )A .5或16B .16C .5或32D .4或5或32解析:选C 若n =5,执行程序框图,n =16,i =2;n =8,i =3;n =4,i =4;n =2,i =5;n =1,i =6,结束循环,输出的i =6.若n =32,执行程序框图,n =16,i =2;n =8,i =3;n =4,i =4;n =2,i =5;n =1,i =6,结束循环,输出的i =6.当n =4或16时,检验可知不正确,故输入的n =5或32,故选C.12.(2018·贵阳第一学期检测)我国明朝数学家程大位著的《算法统宗》里有一道闻名世界的题目:“一百馒头一百僧,大僧三个更无争.小僧三人分一个,大小和尚各几丁?”如图所示的程序框图反映了对此题的一个求解算法,则输出的n 的值为( )A .20B .25C .30D .35解析:选B 法一:执行程序框图,n =20,m =80,S =60+803=8623≠100;n =21,m =79,S =63+793=8913≠100;n =22,m =78,S =66+783=92≠100;n =23,m =77,S =69+773=9423≠100;n =24,m =76,S =72+763=9713≠100;n =25,m =75,S =75+753=100,退出循环.所以输出的n =25.法二:设大和尚有x 个,小和尚有y 个, 则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =100,3x +13y =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =25,y =75, 根据程序框图可知,n 的值即大和尚的人数,所以n =25.13.已知函数y =lg|x -3|,如图所示程序框图表示的是给定x 值,求其相应函数值y 的算法.请将该程序框图补充完整.其中①处应填________,②处应填________.解析:由y =lg|x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x -3),x >3,lg (3-x ),x <3及程序框图知,①处应填x <3?,②处应填y=lg(x -3).答案:x <3? y =lg(x -3)14.执行如图所示的程序框图,若输入的N =20,则输出的S =________.解析:依题意,结合题中的程序框图知,当输入的N =20时,输出S 的值是数列{2k -1}的前19项和,即19(1+37)2=361.答案:36115.执行如图所示的程序框图,则输出的λ是________.解析:依题意,若λa +b 与b 垂直,则有(λa +b )·b =4(λ+4)-2(-3λ-2)=0,解得λ=-2;若λa +b 与b 平行,则有-2(λ+4)=4(-3λ-2),解得λ=0.结合题中的程序框图可知,输出的λ是-2.答案:-216.执行如图所示的程序框图,如果输入的x ,y ∈R ,那么输出的S 的最大值为________.解析:当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1不成立时,输出S 的值为1,当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1成立时,输出S =2x +y ,下面用线性规划的方法求此时S 的最大值.作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知当直线S =2x +y 经过点M (1,0)时S 最大,其最大值为2×1+0=2,故输出S 的最大值为2.答案:2。
算法与程序框图(循环结构) 唐山市丰南区第二中学 张艳玲
一、教学目标: 1.知识与技能目标
①理解循环结构,能识别和理解简单的框图的功能。
②能运用循环结构设计程序框图解决简单的问题。
2.过程与方法目标
通过模仿、操作、探索,学习设计程序框图表达,解决问题的过程,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。
3.情感、态度与价值观目标
通过本节的自主性学习,让学生感受和体会算法思想在解决具体问题中的意义,增强学生的创新能力和应用数学的意识。
三、教法分析 二、教学重点、难点
重点:理解循环结构,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。
三、教法、学法
本节课我遵循引导发现,循序渐进的思路,采用问题探究式教学。
运用多媒体,投影仪辅助。
倡导“自主、合作、探究”的学习方式。
四、 教学过程:
(一)创设情境,温故求新
引例:写出求100321++++ 的值的一个算法,并用框图表示你的算法。
此例由学生动手完成,投影展示学生的做法,师生共同点评。
鼓励学生一题多解——求创。
设计引例的目的是复习顺序结构,提出递推求和的方法,导入新课。
此环节旨在提升学生的求知欲、探索欲,使学生保持良好、积极的情感体验。
(二)讲授新课
1.循序渐进,理解知识
【1】选择“累加器”作为载体,借助“累加器”使学生经历把“递推求和”转化为“循环求和”的过程,同时经历初始化变量,确定循环体,设置循环终止条件3个构造循环结构的关键步骤。
(1)将“递推求和”转化为“循环求和”的缘由及转化的方法和途径
引例“求100321++++ 的值”这个问题的自然求和过程可以表示为:
n s s s s s s s s n n +=+=+=+=-1342312,,4,3,2 )100,,3,2( =n
用递推公式表示为:⎩⎨
⎧+==-n
s s s n n 111 )100,,3,2( =n
直接利用这个递推公式构造算法在步骤n s s n n +=-1中使用了100321,,,,s s s s 共100个变量,计算机执行这样的算法时需要占用较大的内存。
为了节省变量,充分体现计算机能以极快的速度进行重复计算的优势,需要从上述递推求和的步骤
n s s n n +=-1中提取出共同的结构,即第n 步的结果=第(n -1)步的结果+n 。
若引进一个变量sum 来表示每一步的计算结果,则第n 步可以表示为赋值过程
n sum sum +=。
(2)“n sum sum +=”的含义
利用多媒体动画展示计算机中累加器的工作原理,借助形象直观对知识点进行强调说明:
①n sum sum +=的作用是将赋值号右边表达式n sum +的值赋给赋值号左边的变量sum 。
②赋值号“=”右边的变量“sum ”表示前一步累加所得的和,赋值号“=”左边的“sum ”表示该步累加所得的和,含义不同。
③赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
n sum sum +=在数学中是不成立
的。
借助“累加器”既突破了难点,同时也使学生理解了n sum sum +=中n 的变化和1n n =+的含义。
(3)初始化变量,设置循环终止条件
由sum 的初始值为0,n 的值由1增加到100,可以初始化循环变量和设置循环终止条件。
【2】循环结构的概念
根据指定条件决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构。
教师学生一起共同完成引例的框图表示,并由此引出本节课的重点知识循环结构的概念。
这样讲解既突出了重点又突破了难点,同时使学生体会了问题的抽象过程和算法的构建过程。
还体现了我们研究问题常用的“由特殊到一般”的思维方式。
2.类比探究,掌握知识
例1:改造引例的程序框图表示①求100642++++ 的值
②求2
222100321++++ 的值
③求
111
123
2600+
+++
的值
④求1232600⨯⨯⨯⨯的值
此例可由学生独立思考、回答,师生共同点评完成。
通过对引例框图的反复改造逐步帮助学生深入理解循环结构,体会用循环结构表达算法,关键要做好三点:
①确定循环变量和初始值 ②确定循环体
③确定循环终止条件。
例2:根据程序框图回答下面的问题
(1) 图中箭头指向①时,输出sum =______;指向②时输出sum =_____. (2) 该程序框图的算法功能是_______________________.
(3) 去掉条件“5 i ”按程序框图所蕴含的算法,能执行到底吗,若能执行到底,
最后输出的结果是什么?
图A 图B
对比练习:(1)图B 输出sum =_____.
(2)图A 指向②时与图B 有何不同?你能得到什么结论?
可由学生小组讨论,教师巡视,加强对学生的个别指导,再由学生分析。
例2是写出程序框图的运算结果,及其功能。
设计此例的目的是让学生通过类比意识到:
①循环结构不能是永无终止的“死循环”,一定要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来做出判断,因此,循环结构中一定包含条件结构。
②循环结构中语句的顺序对算法的影响。
(三)自我实践,应用知识
1.夯实基础:人口预测。
现有人口总数是P ,人口的年增长率是R ,预测第T 年人口总数将是多少?用程序框图描述你的算法。
这是课本上的引例。
2.巩固提高:
图(1),图(2),图(3),图(4)是为计算而绘制的程序框图。
根据程序框图回答下面的问题:
图(2)
图(3) 图(4)
①其中正确的程序框图有哪几个?错误的要指出错在哪里。
②错误的程序框图中,按该程序框图所蕴含的算法,能执行到底吗?若能执行到底,最后输出的结果是什么?
③根据上面的回答总结出应用循环结构编制程序框图应该注意哪几方面的问题?
3、沟通发展
仿照本节课例题,同桌俩人一人编题一人解答。
通过练习进一步巩固所学知识,培养和提升学生的认知水平。
沟通发展,有助于及时查漏补缺,保持学生学习的热情和信心。
四、课堂小结
①理解循环结构的逻辑。
②明确条件结构与循环结构的区别,联系。
数学思想方法:算法思想,类比方法
五、布置作业
①课本P19 习题1-1 A 4,5 ②课外拓展:写出一个求满足13550000n ⨯⨯⨯⨯>的最小正整数的算法并
画出相应的程序框图。
书面作业第一个层次要求所有学生完成,第二个层次,只要求学有余力的同学完成。
体现了差异发展教学。
教学说明:
建构主义学习理论认为,建构就是认知结构的组建,其过程一般是引导学生从身边的、生活中的实际问题出发,发现问题,思考如何解决问题,进而联系所学的旧知识,首先明确问题的实质,然后总结出新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.也就是以学生为主体,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。
本节课的整体设计和处理方法正是基于此理论的体现. (一)创设情境,温故求新
通过引例,复习旧知识,提出新问题,导入新课。
一题多解,鼓励学生创新。
此环节旨在提升学生的求知欲、探索欲,让学生带着问题进入下一环节。
使学生保持良好、积极的情感体验。
(二)讲授新课
1.循序渐进, 探求新知
学生在教师引导下,在已有探索经验的基础上,借助多媒体的形象直观,共同完成问题的抽象过程和算法的构建过程。
体现研究问题常用的“由特殊到一般”的思维方式。
2.类比探究,掌握知识
通过类比,自主探究,帮助学生深入理解知识,完善知识结构,提升认知水平。
通过小组讨论,实现生生互动,师生互助,丰富情感体验,活跃课堂气氛。
3.沟通发展,应用知识
以习题为载体,进一步巩固知识。
沟通发展,有助于及时查漏补缺,保持学生学习的热情和信心。
练习和例题的难度在逐渐加强这也适合学生学习的规律。
(三)本节小结,布置作业
1.使学生对本节课的知识有一个全面的认识,掌握知识。
为今后学习其它知识打基础。
2.书面作业第一个层次要求所有学生完成,第二个层次,只要求学有余力的同学完成。
体现了差异发展教学。
3.通过练习,反映学生掌握新知识的程度。
教师及时调控、讲评,帮助学生完善知识结构。