資源簡介

第13課讓計算機會數(shù)數(shù)
一、教學目標
1.通過描述讓計算機從1數(shù)到100的算法，了解用循環(huán)結構解決問題時的重復過程。
2.了解循環(huán)結構與計算機工作特點的關系，體會利用計算機的快速運算能力來解決問題的方法。
二、教學重點與難點
教學重點
1.理解循環(huán)結構在讓計算機數(shù)數(shù)中的應用。
2.認識循環(huán)結構與計算機工作特點的關系。
教學難點
1.準確描述用循環(huán)結構解決問題的算法。
2.深入體會計算機工作特點對循環(huán)結構的影響。
三、教學準備
1.多媒體課件，包含計算機數(shù)數(shù)的示例、循環(huán)結構介紹等內容。
2.安裝有編程環(huán)境的電腦，以便學生進行實踐操作。
四、教學過程
（一）導入新課
師：同學們，我們都知道人類可以數(shù)數(shù)，從1數(shù)到10，從1數(shù)到100甚至更多。那大家有沒有想過，讓計算機也來數(shù)數(shù)呢？今天我們就來學習如何讓計算機會數(shù)數(shù)，一起探索其中的奧秘。
（二）新課講解
1.引出循環(huán)結構的概念
師：要讓計算機從1數(shù)到100，我們可以使用一種叫做循環(huán)結構的算法。循環(huán)結構就是讓計算機重復執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定的條件為止。
比如，我們想讓計算機輸出從1到10的數(shù)字，可以這樣寫代碼：
For I in range(1,11): print(i)
這里的“for I in range(1,11)”就是一個循環(huán)結構，它會讓計算機從1開始，每次增加1，直到10為止，然后輸出每個數(shù)字。
2.描述讓計算機從1數(shù)到100的算法
師：現(xiàn)在我們來具體描述讓計算機從1數(shù)到100的算法。
我們可以使用Python語言來實現(xiàn)這個算法。以下是一種可能的實現(xiàn)方式：
For num in range(1,101): print(num)
這里的“range(1,101)”表示從1開始，到100結束（不包括101）的一個數(shù)字序列。循環(huán)會依次取出這個序列中的每個數(shù)字，賦值給變量“num”，然后輸出這個數(shù)字。
這樣，計算機就會依次輸出從1到100的所有數(shù)字。
3.分析循環(huán)結構的重復過程
（1）循環(huán)變量的初始化
師：在循環(huán)結構中，通常需要一個循環(huán)變量來控制循環(huán)的次數(shù)。在我們的例子中，循環(huán)變量是“num”。在循環(huán)開始之前，我們需要對循環(huán)變量進行初始化，也就是給它一個初始值。
在我們的算法中，循環(huán)變量“num”的初始值是1，因為我們要從1開始數(shù)數(shù)。
（2）循環(huán)條件的判斷
師：在每次循環(huán)中，計算機都會判斷循環(huán)條件是否滿足。如果滿足，就繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體中的代碼；如果不滿足，就退出循環(huán)。
在我們的例子中，循環(huán)條件是“num<101”，也就是說，只要“num”小于101，循環(huán)就會繼續(xù)。當“num”等于101時，循環(huán)條件不滿足，循環(huán)就會結束。
（3）循環(huán)體的執(zhí)行
師：循環(huán)體是在循環(huán)條件滿足時，被重復執(zhí)行的代碼。在我們的例子中，循環(huán)體是“print(num)”，它會輸出當前的“num”值。
每次循環(huán)，計算機都會執(zhí)行循環(huán)體中的代碼，輸出當前的“num”值，然后更新循環(huán)變量的值，準備下一次循環(huán)。
（4）循環(huán)變量的更新
師：在每次循環(huán)結束后，我們需要更新循環(huán)變量的值，以便下一次循環(huán)能夠繼續(xù)進行。
在我們的例子中，循環(huán)變量“num”會在每次循環(huán)后自動增加1，這是由“range(1,101)”這個函數(shù)實現(xiàn)的。它會依次返回從1到100的數(shù)字，每次增加1。
4.循環(huán)結構與計算機工作特點的關系
（1）計算機的快速運算能力
師：計算機具有非常快的運算速度，可以在很短的時間內執(zhí)行大量的重復操作。這使得循環(huán)結構在計算機編程中非常有用。
例如，讓計算機從1數(shù)到100，如果我們用人類的方式一個一個地數(shù)，可能需要花費很長時間。但是計算機可以在瞬間完成這個任務，因為它可以快速地執(zhí)行循環(huán)結構中的代碼，重復輸出數(shù)字。
（2）計算機的精確性
師：計算機在執(zhí)行重復操作時非常精確，不會出現(xiàn)人類可能出現(xiàn)的錯誤。
例如，在數(shù)數(shù)的過程中，計算機不會出現(xiàn)漏數(shù)、重復數(shù)或者數(shù)錯的情況。它會嚴格按照循環(huán)結構的算法，依次輸出每個數(shù)字。
（3）計算機的存儲能力
師：計算機可以存儲大量的數(shù)據(jù)，這使得我們可以在循環(huán)結構中使用復雜的算法和數(shù)據(jù)結構。
例如，我們可以在循環(huán)中對數(shù)字進行各種計算和處理，然后將結果存儲起來，供后續(xù)的操作使用。
5.拓展循環(huán)結構的應用
師：除了讓計算機數(shù)數(shù)，循環(huán)結構還有很多其他的應用。
（1）計算總和
師：我們可以使用循環(huán)結構來計算從1到100的所有數(shù)字的總和。
以下是用Python實現(xiàn)的代碼：
total=0 for I in range(1,101): total+=i print(total)
這里，我們首先初始化一個變量“total”為0，然后在循環(huán)中，每次將當前的數(shù)字“i”加到“total”上。循環(huán)結束后，“total”就存儲了從1到100的所有數(shù)字的總和。
（2）打印圖形
師：我們可以使用循環(huán)結構來打印各種圖形，比如三角形、正方形等。
例如，打印一個三角形：
For I in range(1,6): print('*'*i)
這里，循環(huán)會從1到5進行五次。每次循環(huán)，都會輸出一定數(shù)量的“*”，形成一個三角形的形狀。
（三）鞏固練習
1.基礎練習
（1）讓學生修改讓計算機從1數(shù)到100的算法，使其從100數(shù)到1。
學生可以這樣修改代碼：
For num in range(100,0,-1): print(num)
這里的“range(100,0,-1)”表示從100開始，到1結束（不包括0），每次減少1的數(shù)字序列。循環(huán)會依次取出這個序列中的每個數(shù)字，輸出它。
（2）讓學生使用循環(huán)結構計算從1到50的所有偶數(shù)的總和。
學生可以這樣實現(xiàn)：
total=0 for I in range(2,51,2): total+=i print(total)
這里，我們從2開始，每次增加2，這樣就可以遍歷從1到50的所有偶數(shù)。在循環(huán)中，將每個偶數(shù)加到“total”上，最后輸出總和。
2.拓展練習
（1）讓學生設計一個算法，使用循環(huán)結構打印一個由數(shù)字組成的金字塔形狀。
例如：
1
222
33333
4444444
555555555
學生可以這樣實現(xiàn)：
For I in range(1,6): spaces=5-i for j in range(spaces): print('',end='') for k in range(2*i-1): print(i,end='') print()
這里，外層循環(huán)控制行數(shù)，從1到5。內層有兩個循環(huán)，第一個循環(huán)打印空格，使得數(shù)字居中；第二個循環(huán)打印當前行數(shù)對應的數(shù)字，形成金字塔形狀。
（2）讓學生思考如何使用循環(huán)結構解決一個實際問題，比如計算班級中所有學生的平均成績。
假設班級中有30個學生，每個學生的成績存儲在一個列表中。學生可以這樣實現(xiàn)：
scores=[85,90,78,88,92,80,87,95,83,91,86,89,93,84,90,82,88,94,81,92,87,89,90,86,88,91,85,93,82] total_score=0 for score in scores: total_score+=score average_score=total_score/len(scores) print("班級平均成績?yōu)椋?,average_score)
這里，我們遍歷成績列表，將每個學生的成績加到“total_score”上。然后，用總成績除以學生人數(shù)，得到平均成績。
3.綜合練習
（1）將學生分成小組，每個小組設計一個需要使用循環(huán)結構解決的問題，并編寫程序實現(xiàn)。然后，每個小組推選一位代表向全班同學展示自己小組的問題和解決方案，并進行講解。
例如，一個小組設計的問題是：計算從1到100的所有質數(shù)的總和。
小組可以這樣實現(xiàn)：
total=0 for num in range(2,101): is_prime=True for I in range(2,num): if num%i==0: is_prime=False break if is_prime: total+=num print("從1到100的所有質數(shù)的總和為：",total)
這里，我們首先判斷一個數(shù)字是否是質數(shù)，如果是質數(shù)，就將其加到“total”上。最后輸出總和。
（2）讓學生討論循環(huán)結構在解決實際問題中的優(yōu)勢和局限性。
優(yōu)勢：可以快速處理大量的重復操作，提高編程效率；可以方便地進行迭代和遍歷數(shù)據(jù)。
局限性：如果循環(huán)條件設置不當，可能會導致無限循環(huán)，使程序陷入死循環(huán)；對于非常復雜的問題，可能需要嵌套多層循環(huán)，使得代碼難以理解和維護。
（四）課堂小結
1.回顧本節(jié)課的主要內容
師：同學們，今天我們學習了讓計算機會數(shù)數(shù)的方法，通過描述讓計算機從1數(shù)到100的算法，了解了用循環(huán)結構解決問題時的重復過程。我們還分析了循環(huán)結構與計算機工作特點的關系，體會了利用計算機的快速運算能力來解決問題的方法。同時，我們也拓展了循環(huán)結構的應用，學會了用循環(huán)結構解決各種實際問題。
2.強調重點和難點
師：本節(jié)課的重點是理解循環(huán)結構在讓計算機數(shù)數(shù)中的應用，認識循環(huán)結構與計算機工作特點的關系。難點是準確描述用循環(huán)結構解決問題的算法，深入體會計算機工作特點對循環(huán)結構的影響。希望同學們在課后能夠多做一些練習，加深對這些知識的理解和掌握。
（五）作業(yè)布置
1.完成課后練習中的相關題目。
2.自己設計一個需要使用循環(huán)結構解決的問題，并編寫程序實現(xiàn)。
五、板書設計
1.循環(huán)結構概念
2.計算機數(shù)數(shù)算法
3.循環(huán)結構重復過程
4.循環(huán)與計算機特點關系
5.循環(huán)結構應用拓展
六、課后反思
在本節(jié)課的教學中，通過讓計算機數(shù)數(shù)的任務引入循環(huán)結構的概念，使學生能夠直觀地理解循環(huán)結構的作用。在新課講解環(huán)節(jié)，詳細地分析了循環(huán)結構的重復過程和與計算機工作特點的關系，幫助學生深入理解循環(huán)結構的原理和應用。在鞏固練習環(huán)節(jié)，設計了多種形式的練習，包括基礎練習、拓展練習和綜合練習，讓學生在不同的情境中應用循環(huán)結構，提高了學生的編程能力和問題解決能力。
然而，在教學過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。部分學生在理解循環(huán)結構的重復過程時還有一些困難，需要在今后的教學中進一步加強引導。另外，在小組合作練習中，有些小組的合作不夠默契，需要在今后的教學中加強小組合作的指導。
總的來說，本節(jié)課的教學目標基本達成，學生對循環(huán)結構有了初步的認識和理解，能夠使用循環(huán)結構解決一些簡單的問題。在今后的教學中，要繼續(xù)關注學生的學習情況，及時調整教學方法，提高教學效果。

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