探討中職計算機C語言教學(xué)中的三種循環(huán)結(jié)構(gòu)

嚴(yán)貴林

（湖南省常德市湘北職業(yè)中專學(xué)校 湖南常德 415300）

循環(huán)就是在一定條件下重復(fù)某操作。中職C語言的循環(huán)語法比較復(fù)雜，學(xué)生不易理解和把握。要想保證C語言教學(xué)的效果，教師就需要讓學(xué)生牢牢把握C語言的三種循環(huán)結(jié)構(gòu)，突破學(xué)習(xí)的重點與難點。

一、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的形式[1]

第一種是while循環(huán)結(jié)構(gòu)：while（表達式）{語句序列}。

第二種是do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)：do{語句序列} while（表達式）。

第三種是for循環(huán)結(jié)構(gòu)：for（表達式1；表達式2；表達式3）{語句序列}。

二、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程

第一，while循環(huán)結(jié)構(gòu)。如果表達式值為“真”（非零即為真），程序會執(zhí)行后面語句序列內(nèi)容；然后，第二次判斷該表達式的值，如果表達式的值為“真”，程序會繼續(xù)執(zhí)行此執(zhí)行語句塊里面的內(nèi)容。如此一直重復(fù)（循環(huán)），直到條件表達式的值為“假”（零），循環(huán)結(jié)束，然后，執(zhí)行程序中的下一條語句。

第二，do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)。在此種循環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，while的后面必須使用分號，無論while（表達式）的表達式值是否為“真”，程序都會執(zhí)行一次語句序列當(dāng)中的內(nèi)容。當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行結(jié)束之后，程序會判斷該表達式的值是“真”還是“假”。若為“真”，則執(zhí)行第二次語句序列；若值為“假”，便會執(zhí)行程序中的下一條語句。

第三，for循環(huán)結(jié)構(gòu)。在這個循環(huán)過程中，先執(zhí)行表達式1（通常是初始化語句），之后，執(zhí)行表達式2（通常是條件的判斷語句），判斷表達式2的值是否為“真”，若為“真”，便執(zhí)行語言序列，最后，執(zhí)行表達式3。在下次的循環(huán)中，先執(zhí)行第二個表達式，判斷表達式2的值是否為“真”，若為“真”，便第二次執(zhí)行語言序列，若為“假”，結(jié)束循環(huán)。

從整體分析上來說，while屬于先判斷再執(zhí)行，do…while屬于先執(zhí)行再判斷。與前兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)相比，for循環(huán)的語句表達更加緊湊。此種循環(huán)結(jié)構(gòu)適宜應(yīng)用在循環(huán)次數(shù)較為明確的條件下；while循環(huán)和do…while循環(huán)適合應(yīng)用在明確循環(huán)結(jié)束的條件、循環(huán)次數(shù)很難判斷的情況下。

三、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)次數(shù)

通過分析C語言的循環(huán)環(huán)節(jié)，我們可以發(fā)現(xiàn)，while屬于先判斷再執(zhí)行，如果第1次的條件為假，那么，執(zhí)行的次數(shù)便是0，也就是至少執(zhí)行0次。同理，for循環(huán)結(jié)構(gòu)的最少執(zhí)行次數(shù)也為0。但是，do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)比較特殊，屬于先執(zhí)行后判斷，因此，不論條件是真是假，都需要執(zhí)行1次。因此，do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)的執(zhí)行次數(shù)最少為1次[2]。

四、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的相同點

雖然while循環(huán)結(jié)構(gòu)、do…while循環(huán)結(jié)構(gòu)和for循環(huán)結(jié)構(gòu)的格式不一樣，但是，三種循環(huán)結(jié)構(gòu)也存在一些相同的特點，都可以用來設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)程序。設(shè)計循環(huán)程序主要涉及以下3個關(guān)鍵因素：1.循環(huán)變量的賦初值；2.循環(huán)的條件；3.循環(huán)變量值的調(diào)整。循環(huán)語句能不能正確地執(zhí)行，主要受循環(huán)條件的影響。而循環(huán)條件主要與循環(huán)入口的初始化工作有關(guān)，環(huán)環(huán)相扣。循環(huán)體當(dāng)中設(shè)置哪幾種語句，應(yīng)當(dāng)具體問題具體分析，確保前后呼應(yīng)，符合邏輯，還需要保證循環(huán)可以終止，結(jié)論的準(zhǔn)確性有保障。在循環(huán)體的語句當(dāng)中，我們必須設(shè)置能夠調(diào)整循環(huán)結(jié)束的語句，保證循環(huán)不會無休無止地進行下去，避免“死循環(huán)”。這是程序設(shè)計人員必須注意的問題。因此，為了確保循環(huán)的合理開展，我們必須要落實好循環(huán)的準(zhǔn)備工作，在執(zhí)行循環(huán)語句之前，合理設(shè)計循環(huán)的初始賦值[3]。

五、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)優(yōu)化策略

（一）營造情境，實現(xiàn)新課的導(dǎo)入

教師在課堂上可以對學(xué)生說：在正式上課之前，我們先來玩一個小游戲，看哪名同學(xué)可以在最短的時間里準(zhǔn)確計算出1×2×3×……×10等于多少。因為這道題目涉及的數(shù)字比較多，計算的結(jié)果比較大，如果一步、一步地相乘計算，很容易出錯，所以，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用計算機解決這個問題，讓學(xué)生思考計算機在計算這道復(fù)雜的數(shù)學(xué)題時究竟是如何工作的，然后，順利引出t循環(huán)語句。這樣的教學(xué)活動把數(shù)學(xué)問題當(dāng)作出發(fā)點，可以培養(yǎng)中職學(xué)生的數(shù)學(xué)計算思維，營造符合學(xué)生生活經(jīng)驗的教學(xué)情境，提升他們利用計算機技術(shù)處理實際生活問題的能力與水平，增強他們的信息意識。

（二）由淺入深，有效探索新知

教師可以問學(xué)生：在計算1+2+3+4+……+100時，是否存在一些比較巧妙的計算公式呢？如果只能按順序一步、一步地計算這些數(shù)字之和，那么，每次相加的數(shù)是否存在規(guī)律呢？為了便于學(xué)生理解，教師可以定義這樣的循環(huán)條件，從1到100遍歷，然后累加，輸出結(jié)果。這道題比較簡單，學(xué)生很容易上手寫出循環(huán)：

教師可以對學(xué)生說：通過這道題目，我們不難發(fā)現(xiàn)for循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用方法。當(dāng)然，我們還可以試著對該程序進行改寫，使用while循環(huán)達到計算的目的。誰能夠理解和循環(huán)相關(guān)的實例呢？學(xué)生以小組為單位展開互相討論和交流，紛紛闡述自己的觀點[4]。

學(xué)生可以參照教材上while語句的基本使用方法，利用while語句改寫程序，同時，結(jié)合自身的知識積累，積極地合作交流、探討，列舉循環(huán)的實例，如統(tǒng)計班里所有學(xué)生的平均成績等。

在上述教學(xué)活動中，教師通過向?qū)W生演示實例，歸納并總結(jié)循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律，帶領(lǐng)學(xué)生分析具體的問題。在自主探究環(huán)節(jié)，學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容展開自主創(chuàng)作，發(fā)揮他們的創(chuàng)意，列舉有關(guān)實例，深化自身對循環(huán)的理解和認(rèn)識。

（三）對比分析，探尋三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的異同

教師可以為學(xué)生設(shè)計如下3個例題：1.應(yīng)用while循環(huán)輸出1到100之內(nèi)的全部整數(shù)；2.使用do…while循環(huán)輸出1到100之內(nèi)的全部奇數(shù)；3.應(yīng)用for循環(huán)輸出1到100之內(nèi)的全部偶數(shù)。教師可以利用數(shù)字化的資源，讓學(xué)生比較while循環(huán)、do…while循環(huán)及for循環(huán)結(jié)構(gòu)，分析它們的表達式及執(zhí)行環(huán)節(jié)的相同和不同點，幫助學(xué)生明晰三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的適用條件。教師還可以讓學(xué)生嘗試使用不同的方法解決相同類型的題目，發(fā)散思維，增強創(chuàng)新意識，促進學(xué)生綜合能力的發(fā)展[5]。

（四）實踐練習(xí)，深化內(nèi)容理解

教師可以對學(xué)生說：若想在計算機當(dāng)中輸出一個行數(shù)和列數(shù)均為3的正三角形，該怎樣實現(xiàn)？其實，這需要應(yīng)用循環(huán)的嵌套，即在一個循環(huán)當(dāng)中嵌套另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)。然后，教師讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)教材上的內(nèi)容，了解嵌套的格式，再組織學(xué)生進行小組討論，引導(dǎo)他們動手實踐，最終在計算機屏幕上輸出一個行數(shù)和列數(shù)相同的正三角形。在學(xué)生討論期間，教師可以讓學(xué)生思考下列問題：1.程序應(yīng)當(dāng)設(shè)置多少個循環(huán)變量？各個循環(huán)變量之間存在哪些關(guān)系？2.闡述算法的基本步驟，用流程圖的形式呈現(xiàn)出來，然后轉(zhuǎn)變?yōu)樗惴āＶ?，教師可以安排學(xué)生在小組內(nèi)展開交流和討論，分析問題，實際操作，探尋問題的解決方法。

教師的設(shè)疑與適度點撥引發(fā)了中職學(xué)生的高效思考，通過分組討論和合作學(xué)習(xí)，突破了比較復(fù)雜的問題。這樣的實踐活動可以讓學(xué)生從原本的感性認(rèn)知上升為理性認(rèn)知，可以深化他們對循環(huán)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和理解。

（五）組織探究，展開總結(jié)與拓展

首先，深入探究。通過以上步驟，學(xué)生已經(jīng)了解了循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點及實現(xiàn)方法，也已經(jīng)有了一定的編寫循環(huán)語言的能力。因此，教師可以為學(xué)生設(shè)計幾個難度稍高的例子，引導(dǎo)學(xué)生展開深入探究。比如，輸入一個比3大的數(shù)n（n為整數(shù)），判斷n是不是素數(shù)，或列出1到100以內(nèi)所有的素數(shù)。此種教學(xué)方式基于學(xué)生的認(rèn)知水平，提高了練習(xí)的難度，既可以幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)，又可以鍛煉他們的思維能力，加深他們對知識的印象[6]。

其次，總結(jié)和拓展。在中職計算機C語言教學(xué)中，循環(huán)結(jié)構(gòu)是教學(xué)的重點與難點。在實際的教學(xué)活動中，教師可以借助游戲?qū)崿F(xiàn)循環(huán)這一主題的導(dǎo)入，采取案例教學(xué)的方法，組織新課的教學(xué)活動，通過為學(xué)生展示比較簡單的實例，幫助學(xué)生理解while循環(huán)、do…while循環(huán)及for循環(huán)的基本內(nèi)容，之后，將項目教學(xué)法與合作學(xué)習(xí)法結(jié)合，討論C語言學(xué)習(xí)的難點（循環(huán)嵌套），實現(xiàn)知識的鞏固，同時起到拔高的作用，提高學(xué)生對新知識的掌握程度，提高中職生的計算思維。最后，教師引導(dǎo)中職學(xué)生展開深入探究，并積極地總結(jié)、拓展，合理處理生活中的一些常見問題，發(fā)散學(xué)生的思維，確保學(xué)生對各個知識點能夠融會貫通，真正達到學(xué)以致用的目標(biāo)[7]。

六、中職計算機C語言教學(xué)中三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用

理論知識的學(xué)習(xí)效果必須要由具體的題目來檢驗。不同類型的題目有最適宜的循環(huán)結(jié)構(gòu)。這需要學(xué)生仔細(xì)判斷（如以下兩道題目）。

題目1 在計算機中隨意輸入15個數(shù)，計算他們的和是多少？

通過分析，我們可以了解到這道題目的循環(huán)次數(shù)較為明確，因此，優(yōu)先選用for循環(huán)結(jié)構(gòu)。具體編程內(nèi)容如下：

題目2 在計算機中隨意輸入幾個數(shù)，直至遇到2為止，求這幾個數(shù)的和是多少？

因為該循環(huán)的次數(shù)無法確定，所以，排除for循環(huán)。while循環(huán)屬于先判斷后執(zhí)行，do…while循環(huán)屬于先執(zhí)行后判斷。如果使用do…while循環(huán)，且第一個數(shù)是2，那么，這個2會被計算到里面，不符合題意。因此，此道題適宜采取while循環(huán)[8]。編程內(nèi)容如下：

七、結(jié)束語

綜上所述，中職計算機C語言教學(xué)中的循環(huán)結(jié)構(gòu)是學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。教師可以充分參考上述優(yōu)化教學(xué)的方法，提升學(xué)習(xí)的趣味性，降低學(xué)習(xí)難度，循序漸進地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，確保C語言教學(xué)的有效性。