關(guān)于“循環(huán)結(jié)構(gòu)”的教學設(shè)想

　　在普通高中信息技術(shù)新課程標準中，“算法與程序設(shè)計”作為一個選修模塊位列其中，目的是使學生對計算機處理信息的內(nèi)在機理有更進一步的了解。新教材將技能的掌握與方法的應用緊密結(jié)合，并體現(xiàn)了對技術(shù)與人文素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。作為一名普通高中信息技術(shù)教師，在新老教材交替中，感到的不僅僅是教材內(nèi)容的變化，更多的是教材中體現(xiàn)出的全新教育理念以及更大的靈活使用教材的空間。當然，針對教學細節(jié)還可以有更多創(chuàng)造性的應用。下面就循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學談談自己的觀點。
　　
　　一、循環(huán)結(jié)構(gòu)的兩種循環(huán)形式
　　
　　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想中，所有的程序都可以由順序、選擇和循環(huán)這三種基本結(jié)構(gòu)組成。其中，尤以循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)容最為難以理解和掌握，而它又恰恰是最重要的一種結(jié)構(gòu)形式。
　　我們知道，循環(huán)結(jié)構(gòu)分為當型循環(huán)（圖1）和直到型循環(huán)（圖2）兩種形式，這兩種循環(huán)方式可以通過控制條件的改變來相互轉(zhuǎn)化。一般當型循環(huán)的表示方式有（以VB6.0為說明語言）：Do While…Loop；Do…Loop While。直到型循環(huán)的表示方式有：Do…Loop Until；Do Until…Loop。For…Next結(jié)構(gòu)形式的本質(zhì)是當型循環(huán)。
　　
　　
　　二、現(xiàn)行教材在教學中的問題
　　
　　現(xiàn)行教材以及各種培訓教程在介紹循環(huán)結(jié)構(gòu)時，一般都會先介紹For…Next結(jié)構(gòu)形式，因為該結(jié)構(gòu)形式簡單，對于一些已知循環(huán)次數(shù)的問題書寫起來很方便。但學生不易從中理解循環(huán)的本質(zhì)及循環(huán)控制條件。此外，循環(huán)的本質(zhì)在當型和直到型循環(huán)部分進行了比較詳細的介紹，無形中把For…Next孤立為另外一種循環(huán)形式，學生對幾種循環(huán)形式難以融會貫通地理解。在使用For…Next的結(jié)構(gòu)時，循環(huán)條件搞不清楚，不能使用Until或While循環(huán)寫出有固定次數(shù)的循環(huán)代碼……導致在解決具體問題時出現(xiàn)了很多錯誤。例如：求For i=1.1 To 3.5:Next循環(huán)結(jié)束后i的值。由于學生對For…Next結(jié)構(gòu)只是機械地記憶和模仿，所以即便教師進行了過程分析，學生也不能完全理解，因為學生把For…Next與當型循環(huán)完全割裂開來了。再如：用Do While…Loop形式寫出1+2+3+…n的程序段。學生很難分析出循環(huán)控制條件應為i＜＝n，且在循環(huán)體中總?cè)菀讓=i+1這句代碼忘掉，這又是受了For…Next形式的影響。又如：判斷For i=3 To 1 Step 1:Next循環(huán)會執(zhí)行幾次。學生能順利地判斷出零次，但若改為For i=1 To 1 Step 1:Next循環(huán)會執(zhí)行幾次時，學生還是回答零次。這是因為學生沒有真正理解For…Next循環(huán)的機理。
　　各種循環(huán)結(jié)構(gòu)形式的書寫格式雖然不同，但是它們反映的本質(zhì)問題還應是一致的。以往的教學順序容易使學生把不同的書寫形式區(qū)分理解和記憶，不利于對本節(jié)知識點的融會貫通。
　　
　　三、教學設(shè)想
　　
　　鑒于這種情況，我在教學中對這部分內(nèi)容的教學順序做了如下調(diào)整：先講直到型循環(huán)，再講當NO6JdV3R0dwOQNaQuDdtbq4V6R6stvkwJuvIsonpESI=型循環(huán)，最后講For…Next循環(huán)。
　　具體教學過程如下：
　　提出問題1：北京獲得了2008年的奧運會主辦權(quán)。你知道國際奧委會是如何投票決定主辦權(quán)歸屬的嗎？
　　對五個申報城市進行表決的程序是：首先進行第一輪投票，如果有哪一個城市得票超過半數(shù)，那么該城市將獲得主辦權(quán)，表決結(jié)束；如果所有申報城市的票數(shù)都沒有過半數(shù)，則將得票最少的城市淘汰，并重復上述過程，直到選出一個主辦城市為止。請用一個算法來表述上述過程。
　　算法：
　　S1：投票；
　　S2：統(tǒng)計票數(shù)。如果有一個城市的票數(shù)超過半數(shù)，那么該城市獲得主辦權(quán)，轉(zhuǎn)S3，否則淘汰得票數(shù)最少的城市，轉(zhuǎn)S1；
　　S3：宣布主辦城市。
　　用流程表示上述算法（圖3）。
　　該算法中，在主辦城市沒有選出之前，“投票并淘汰得票最少的城市”這一操作將會重復執(zhí)行，直到有一個城市獲半數(shù)以上的票。像這種需要重復執(zhí)行同一操作的結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu)。
　　用示意圖將該流程表示為圖A（注意圓圈部分是循環(huán)結(jié)束的條件）：循環(huán)體一直執(zhí)行，直到條件成立時退出循環(huán)，這種循環(huán)稱為直到型循環(huán)。
　　問題2：寫出求1×2×3×4×5的值的一個算法。
　　算法A：
　　S1：設(shè)一個變量T=1；
　　S2：設(shè)另一個變量i=1；
　　S3：T←T×i{將T×i的結(jié)果仍放在變量T中}；
　　S4：i←i+1 {i的值增加1}；
　　S5：如果i大于5，則得到的T值就是所要的結(jié)果，否則再執(zhí)行上述的S3、S4。
　　流程圖見圖4。代碼為：
　　i=1:T=1
　　Do
　　T=T*i
　　i=i+1
　　Loop Until i＞5
　　Print T
　　將算法A修改為算法B，注意與算法A的區(qū)別。
　　算法B：
　　S1：設(shè)一個變量T=1；
　　S2：設(shè)另一個變量為i=1；
　　S3：如果i不大于5，T←T×i ，執(zhí)行S4，否則轉(zhuǎn)到S5；
　　S4：i←i+1，重復S3；
　　S5：輸出T。
　　分析：在算法B中，執(zhí)行S3、S4是有條件的，當i≤5時才可以。上述循環(huán)結(jié)構(gòu)用示意圖表示為圖B，當條件成立時循環(huán)體才執(zhí)行，這種循環(huán)稱為當型循環(huán)。
　　流程圖見圖5。代碼表示為：
　　
　　i=1:T=1
　　Do While i＜=5
　　T=T*i
　　i=i+1
　　Loop
　　Print T
　　在算法B中，可以看成i從1到5，用代碼表示為For i=1 To 5；每次增加1用代碼表示為Step 1，合起來寫即為For i=1 To 5 Step 1:Next。這種書寫格式僅是Do While…Loop形式的一個變形，運行機理還是一樣的，當i≤5時循環(huán)體才能被執(zhí)行。再分析它們的區(qū)別：For…Next結(jié)構(gòu)的循環(huán)控制條件是有循環(huán)變量參與的，它必須知道循環(huán)的確切次數(shù)，而Do While…Loop形式則不需要。
　　最后通過舉一些既可以用For循環(huán)格式又可以用While格式的例子加以鞏固，這樣學生就可在理解這兩種循環(huán)格式時融會貫通了。
　　新教材中很多內(nèi)容都滲透著新課程標準的思想理念。雖然教材是教師教學的方向指南，學生學習的重要資源，但我們不能拘泥于教材，應活用教材并超越教材，根據(jù)具體的課題和不同的學生以及情境科學地、創(chuàng)造性地進行自己的教學設(shè)計。只有我們每個教師的教學設(shè)計更富有智慧和個性，我們的學生才能更富有智慧和個性。
　　
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