C語言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學設(shè)計

1、C 語言循環(huán)結(jié)構(gòu)教學設(shè)計 教學設(shè)計（包括教學背景、教學目標）1. 關(guān)于“C語言程序設(shè)計”課程C語言是在70年代初問世的。一九七八年由美國電話電報公司（AT&T）貝爾實驗室正式發(fā)表了 C語言。同時由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名 的“THE C PROGRAMMING LANGUAGE 書。通常簡稱為K&R，也有 人稱之為 K&R 標準。但是，在 K&R 中并沒有定義一個完整的標準 C 語言，后來由美國國家標準學會在此基礎(chǔ)上制定了一個 C 語言標準，于一九 八三年發(fā)表。通常稱之為ANSI C。當代最優(yōu)秀的程序設(shè)計語早期的C語言主要是用

2、于UNIX系統(tǒng)。由于C語言的強大功能和各方面 的優(yōu)點逐漸為人們認識，到了八十年代，C開始進入其它操作系統(tǒng)，并很快在 各類大、中、小和微型計算機上得到了廣泛的使用。成為當代最優(yōu)秀的程序設(shè) 計語言之一。C語言的特點C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護。C語言的表現(xiàn)能力和處理能力極強。它不僅具有豐富的運算符和數(shù)據(jù)類型， 便于實現(xiàn)各類復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 它還可以直接訪問內(nèi)存的物理 地址，進行位（bit）一級的操作。由于C語言實現(xiàn)了對硬件的編程操作，因此C 語言集高級語言和低級語言的功能于一體。 既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)， 也適合 于應(yīng)用軟件的開發(fā)。此外，C語言還具有

3、效率高，可移植性強等特點。因此廣 泛地移植到了各類各型計算機上，從而形成了多種版本的C語言。C語言版本目前最流行的C語言有以下幾種：Microsoft C 或稱 MS CBorland Turbo C 或稱 Turbo CAT&T C這些C語言版本不僅實現(xiàn)了 ANSI C標準，而且在此基礎(chǔ)上各自作了一 些擴充，使之更加方便、完美。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言在C的基礎(chǔ)上，一九八三年又由貝爾實驗室的 Bjarne Strou-strup推出了 C+ o C+進一步擴充和完善了C語言，成為一種面向 對象的程序設(shè)計語言。 C+ 目前流行的最新版本是 Borland C+4.5,Symantec C

4、+6.1 和 Microsoft VisualC+ 2.0 o C+提出了一些更為深入的概念，它所支持的這些面向?qū)ο蟮母拍钊菀讓栴}空間直接地映射到程序空間，為程序員提供了一種與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu) 程序設(shè)計不同的思維方式和編程方法。因而也增加了整個語言的復雜性，掌握起來有一定難度。2. 學習方法建議學習本章內(nèi)容時，應(yīng)重點掌握 3種循環(huán)語句的基本流程，并在此基礎(chǔ)上理 解循環(huán)嵌套的應(yīng)用，要求多讀程序，理解編程的算法、編程的思路，并仿照例 題多編程序、上機練習，真正掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計。3. 教學目標1）知識層面：掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計2）能力層面：在編程語言環(huán)境熟練應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序3）認知層面：深刻理解循

5、環(huán)結(jié)構(gòu)for語句、while語句、do-while語句在編程 序時應(yīng)用4. 教學重點與難點1）教學重點：for語句、do -while語句、while語句處理方法：結(jié)構(gòu)流程圖和實列幫助學生理解循環(huán)結(jié)構(gòu)執(zhí)行過程2） 教學難點：循環(huán)的嵌套處理方法：詳細列舉循環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)形式以及流程圖，加上練習幫助學 生理解、課程設(shè)計思路（包括教學方法、教學手段）教學 步驟教學內(nèi)容設(shè)計意圖與 表達方式巧妙 復習， 引入 正題一問題引入：例如：問題1:打印一行十個星號，如何實現(xiàn)？問題2:打印兩行十個星號，如何實現(xiàn)？問題3:打印10行十個星號如何實現(xiàn)？問題4:打印100行十個星號如何實現(xiàn)？既能克服傳 統(tǒng)復習枯燥 乏味的

6、缺 點，也能抓 住學生的好 奇心，還能 激發(fā)學生對 新問題的求 知欲。通過介紹循環(huán)二內(nèi)容講解過程：2.1 for語句在三種循環(huán)語句中，教師應(yīng)該先講哪個呢？我認為應(yīng)語句 for的 語法 規(guī)則 以及 流程 圖該先講for語句，因為for語句完全可以變形為 while語句， while語句又能變形為do-while語句。所以當學生深刻理解 了 for語句后，自然能理解和掌握其他語句。for語句是循 環(huán)控制結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的一種循環(huán)控制語句，特別適合 已知循環(huán)次數(shù)的情況。第一次講解循環(huán)實例要通俗易懂， 力求循序漸進。如求1+2+3+, +100的值，并將其結(jié)果放 在變量sum中。引導學生用依次相加的方

7、法求和，推導過 程如以下代碼所示。sum=0;sum=sum+1;sum=sum+2; sum=sum+3;J Jsum=sum+100;從這個推導過程中找出規(guī)律sum=sum+i,i的初值i=1， i的范圍i<=100，i每次變化步長。得出語句： for（i=1;i<=100;i+） sum=sum+i;從例子中引出 for 語句的 般形式。2.1.1 for語句的一般形式for（表達式1;表達式2；表達式3）循環(huán)體語句。for語 句從結(jié)構(gòu)上很好地體現(xiàn)了循環(huán)控制應(yīng)注意的三個問題：1）循環(huán)的初始條件；2）循環(huán)條件；3）循環(huán)的步長。接著講解for語句中表達式的功能及常見形式。 表達式

8、1:設(shè)計循環(huán)的初始條件，常為賦值表達式， 給循環(huán)的控制變量賦初值；表達式2:確定循環(huán)的條件，該表達式的值為邏輯量 真或假，般為關(guān)系表達式或邏輯表達式；表達式3:循環(huán)的步長，般為賦值表達式、自加或自減表達式。語句：循環(huán)體，當有多條語句時，必須使用復合語句。 所以for語句的一般形式又可以變?yōu)椋篺or（賦值表達式；關(guān)糸表達式；自加或自減表達式 ）循讓學生更好 理解for語 句的語法規(guī) 貝詳細講 解亡的認識，才能有此表達環(huán)體語句。有了式確定的形式，這種形式的確定為下一步講解如何將 語句轉(zhuǎn)變成while語句做了最好的鋪墊for2.1.2 for首先計算表循環(huán)的執(zhí)行過程A 3、. L 啟肋；J達式 1，

9、然后計算表達式 2，的值為真，則執(zhí)行循環(huán)體；否則，退出 循環(huán)外的語句。如果執(zhí)行了循環(huán)體，則循環(huán)體每執(zhí)行一次, 都計算表達式 3，然后重；新計算表達式 , '表達式2的邏輯量值為假，退出循環(huán)。.流若表達式2for循環(huán)，執(zhí)行for:2,依此循環(huán)，直至 流程圖如圖1所示。此處可以詳細講解剛才的實例，程序段如下所示。for (i = 1; i <= 100; i+)sum = sum + i;即i=1; 1<=100為真，sum=sum+1前1項的和，執(zhí)行 后i=2; i=2; 2<=100為真，sum=sum+2前2項的和，執(zhí)行 后i=3; i=3; 3<=100為真

10、，sum=sum+3前3項的和，執(zhí)行 后 i=4;, i=100;100<=100 為真，sum=sum+100前 100項的 和，執(zhí)行后i=101; i=101;101<=100為假，循環(huán)終止。此時 sum中的值即為所求前100項的和。通過例子得出結(jié)論之 后，教師要不失時機地再次設(shè)疑。在此處，教師可以讓學 生思考和解決難度相同的問題，并由他們自己做出正確答 案，以加深對循環(huán)語句的理解和認識。 平行問題如下所示。問題1： 1-100內(nèi)所的奇數(shù)/偶數(shù)之和？問題2： 1-100內(nèi)所有為5倍數(shù)的數(shù)值之和？問題 3： 1+1/2+1/3+,+1/100 之和？對于上述問題，教師只要稍加點撥

11、，或經(jīng)學生互相討 論，大多數(shù)同學都可以從表達式條件對執(zhí)行過程影響這一 角度加以理解，并順利得出正確的程序。這些問題解決之 后，可以逐步加深問題的難度，提高問題如下所示。問題4:鍵盤輸入10個學生的成績，輸出各成績和平 均成績；問題5：在兩行上分別按順序和逆序輸出 26個英文大 寫字母；問題6:輸出斐波納契(Fibonacci)級數(shù)的前30項。上述例子，可以使學生由感性認識上升到理性認識，在認識 上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。2.1.3 for語句的幾種格式for語句的三個表達式都是可以省略的，但分號“；”絕對不能省略。還是以剛才的例子分別講解表達式 1、表 達式2和表達式3省略的情況。1) for(;表達

12、式2;表達式3)循環(huán)體語句。for語句執(zhí)行過程的第一步是執(zhí)行表達式1，我們可以將表達式1放到for循環(huán)的前面，這就形成了省略表達式1 的情況。使用條件是：循環(huán)控制變量的初值是執(zhí)行在循環(huán) 體前已經(jīng)賦值，如下面代碼：i = 1;for (;i<=100;i+)sum = sum + i;可以清楚地看到，在執(zhí)行循環(huán)前，循環(huán)控制變量的初 值已經(jīng)被事先賦值了。執(zhí)行時，跳過求解“表達式1”這一步，其他的執(zhí)行步驟不變。2) for(表達式1;表達式3)循環(huán)體語句。表達式2省略時，循環(huán)條件默認為真，此時，循環(huán)體 中一定要有一條語句能夠跑出循環(huán)，否則就是一個死循環(huán)。 為了以后避免出現(xiàn)死循環(huán)，可以演示死循環(huán)

13、的執(zhí)行過程， 給學生留下深刻的印象。3) for(;表達式2 ；)循環(huán)體語句。利用 for語 句的 特性 過度 到 while 語句For語句過度到while語句表達式3也可以省略，根據(jù)它的執(zhí)行順序可知，它是 在執(zhí)行循環(huán)體語句后面執(zhí)行的，那么我們可以把“表達式 3”放到循環(huán)體中所有語句的最后面，以保證循環(huán)能正常結(jié)束。如以上代碼可以變?yōu)槿缦滦问?。i = 1;for (; i <= 100;)sum = sum + i; i+；特別要注意的是，如果循環(huán)體有多條語句，要用一對 大括號括起所有語句，構(gòu)成復合語句。這種形式就是也while語句最為接近的形式。也可以此過程是較 難的階段， 以引導學生

14、 掌握for語 句變換到 while語句、 用流程比較 while語句 與 do-while 語句差別， 加深學生對它們理解從這里推導出while語句。 表達式1;while（表達式2）循環(huán)體；表達式3； 代碼形式變?yōu)椋篿=1;while （i <= 10）sum = sum + i; i+;這時可以直觀地看出for語句與while語句的聯(lián)系。也可以 說如果表達式1,表達式2,表達式3完全相同的話，while 語句完全等同于for語句。2.2 while 語句束彳盾環(huán)的執(zhí)行。while 語句是當型循環(huán)語句,有些問題用for語句不方便或解決不了時，可以用 while語句。如問題：從鍵盤輸入

15、若干個非0數(shù)據(jù)，求它們 的和？用0結(jié)束 一般形式為：循環(huán)體while（表達式'勺關(guān)鍵詞，表達式為循環(huán)條件，語句部 :循環(huán)體和步長，所以一般為多條語句 。 while其中while分一般包括兩部分構(gòu)成，應(yīng)使用復合語句，以符合語法規(guī)范的要求語句的傳統(tǒng)流程圖如圖2所示，其特點是先判斷，后執(zhí)行, 若條件不成立，有可能一次也不執(zhí)行。二 在整個循環(huán)中，初始條件只在循環(huán)開始時執(zhí)行一次，以后 進行的是循環(huán)條件、循環(huán)體和步長之間的循環(huán)，一般初始 條件以變量初始化或變量賦值語句的形式在循環(huán)語句之前 已經(jīng)實現(xiàn)，所以在while語句中沒有這一條件的體現(xiàn)。在 講解while語句時，教師可以將講解for語句的例子

16、用while 語句來實現(xiàn)一遍。從問題的求解中讓學生自己總結(jié)出兩者 之間的區(qū)別。2.3 do-while 語句do-while和while很相似：while先判斷表達式的值， 后執(zhí)行循環(huán)體；do-while先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷表達式3。它的一般do循環(huán)體表達式whileC其中語句通常為合語，語句的流程圖如圖3所示，其基本特點是：先執(zhí)行后判斷,因此，循環(huán)體至少被執(zhí)行一薈句的流程圖基本組成同while語句。do-while可以用do-while語句實現(xiàn)前一個例子，比較它們的異同 三循環(huán)的嵌套嵌套的幾種形式(1)while() while() 2)dodowhile();while();(3) whi

17、le() dowhile(); for(;)該點是教學 的難點，學 生不易理解 嵌套層次， 引用了一個 簡單三層循 環(huán)。幫助理 解循環(huán)的嵌 套。并在C+環(huán)境中 求解do while();while()題列： 分析程序運行結(jié)果。int i=1,a=0; for (;i<=5;i+) do i+;a+; while(i<3); i+;printf( “ d,%d,a,i);、bregk :語句禾口 continue 語句（語句：1在或開l.breswitch一環(huán)體breik.-說明循環(huán)語句和switC關(guān)體。剛1! t句const 2，終止并跳出循列舉兩個語 句流程圖幫 助學生理解 br

18、eak語句 和 continue 語句作用和 在循環(huán)中的 應(yīng)用oor.sr nbrtak:defaultiJt旬矩 breakbrpak:breik:k只能終止并跳堿近一層的結(jié)構(gòu)k不能用于循環(huán)語句和switch語句之外的” breabrea任何其它語句之中2. continue語句功能：結(jié)束本次循環(huán)，跳過循環(huán)體中尚未執(zhí)行的語 句，進行下一次是否執(zhí)行循環(huán)體的判斷僅用于循環(huán)語句中小結(jié) 循環(huán) 語句 的學 習五、總結(jié)1掌握循環(huán)的概念、循環(huán)變量的概念等2.熟練掌握while， do-while, for循環(huán)語句在C語言程序 設(shè)計中的應(yīng)用。3掌握循環(huán)嵌套，嵌套時的注意嵌套形式。4.掌握break語句和continue語句通過以上的 教學，使學 生掌握循環(huán) 語句在C語 言程序設(shè)計 中應(yīng)用三、教學特色（總結(jié)教學特色、教學效果）1、教學特色1）合理運用教學手段在課堂開始之前，巧妙運用前一章節(jié)的內(nèi)容引入教學，使學生的思路自 然的轉(zhuǎn)入課堂，充分吸引學生的注意力。在循環(huán)程序設(shè)計的演示過程中