C語言中楊輝三角圖形輸出的課堂教學(xué)研究

孫偉平

摘 要：《C語言程序設(shè)計(jì)》中的圖形輸出問題在整冊書的基礎(chǔ)教學(xué)中占有重要的地位和作用，尤其楊輝三角的圖形輸出更是重中之重。掌握程序設(shè)計(jì)的方法、圖形特點(diǎn)、思路分析，目的是培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的理念，也為后續(xù)函數(shù)調(diào)用、指針、文件等章節(jié)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：C語言程序設(shè)計(jì) 二維數(shù)組 楊輝三角

1 引言

C語言程序設(shè)計(jì)作為一種高級的計(jì)算機(jī)語言，是所有編程語言的基礎(chǔ)教學(xué)。它的功能強(qiáng)大，可移植性好，使用靈活方便，也是廣泛使用的計(jì)算機(jī)語言，同時(shí)還具有高級編程語言的優(yōu)點(diǎn)，適合于各種系統(tǒng)軟件的編寫和數(shù)值計(jì)算，學(xué)習(xí)它有助于和計(jì)算機(jī)之間的交流，同時(shí)也更深入的了解計(jì)算機(jī)，所以說程序編輯的學(xué)習(xí)對我們尤為重要。

2 二維數(shù)組基礎(chǔ)知識的靈活性應(yīng)用

二維數(shù)組的學(xué)習(xí)是建立在一維數(shù)組的基礎(chǔ)知識之上，首先要明確什么是二維數(shù)組？二維數(shù)組用來存儲什么？如何進(jìn)行存儲？這在課堂教學(xué)中反應(yīng)出存在的問題，不能夠?qū)W以致用，所學(xué)習(xí)的內(nèi)容在應(yīng)用中缺少靈活性，所以教學(xué)過程中會(huì)讓我覺得“教與學(xué)”、“學(xué)與用”、“用與練”的重要性。課堂中應(yīng)多注意知識的運(yùn)用而不僅僅將知識浮于表面，而是要實(shí)實(shí)在在的運(yùn)用到實(shí)際。

3 分析楊輝三角的圖形特點(diǎn)，找到與二維數(shù)組之間的聯(lián)系

先以直角的楊輝三角形為例，由于楊輝三角也是多行多列的存儲形式，與二維數(shù)組的存儲有了直接的聯(lián)系，師生共同分析圖形特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的參與性和主動(dòng)性，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在討論的過程中領(lǐng)會(huì)到了楊輝三角淺在的規(guī)律。

各組同學(xué)通過認(rèn)真觀察都有了新的發(fā)現(xiàn)，一組同學(xué)發(fā)現(xiàn)直角邊和斜邊上的數(shù)組元素值都為1;二組同學(xué)發(fā)現(xiàn)每行輸出的數(shù)字個(gè)數(shù)都不同，而且左右兩端的數(shù)字是對稱的。在圖形分析這一環(huán)節(jié)課堂氛圍特別的輕松，完全忘我的狀態(tài)，各組同齊心協(xié)辦，加以補(bǔ)充。愉悅的課堂氛圍讓我也倍感欣慰。

4 結(jié)合特點(diǎn)進(jìn)行分析講解

首先分析三角形的斜邊和直角邊上的1都分別對應(yīng)著哪些數(shù)組元素？結(jié)合之前二維數(shù)組的基礎(chǔ)知識，由此可以發(fā)現(xiàn)斜邊上的元素是當(dāng)行下標(biāo)列下標(biāo)相等的情況下，對應(yīng)數(shù)組元素的值為1，直角邊上的元素是當(dāng)列下標(biāo)的值為0時(shí)，則a[i][j]=1。其他數(shù)組元素的值則通過如下分析：a[3][1]=a[2][0]+a[2][1]，a[4][2]=a[3][1]+a[3][2]，得出除了元素值是1的情況a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j]，綜合以上的條件得出如下結(jié)論：if（i==j||j==0）? a[i][j]=1;? else? a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j]。

其次，根據(jù)楊輝三角的每行輸出數(shù)字的個(gè)數(shù)不同，并結(jié)合之前星號圖形的輸出可以得出，內(nèi)層循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)是由外層循環(huán)變量的值來控制的，所以循環(huán)的條件為：j<=i。最后結(jié)合圖形的觀察，每行輸出數(shù)據(jù)之后要進(jìn)行換行操作，其中printf（“＼n”）作為外層循環(huán)的循環(huán)體部分，當(dāng)內(nèi)層循環(huán)執(zhí)行完才執(zhí)行換行語句。

本環(huán)節(jié)的教學(xué)過程，通過圖形特點(diǎn)的分析講解，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識并結(jié)合本程序的新知識，設(shè)計(jì)算法進(jìn)行分析，并適當(dāng)?shù)赜谜Z言描述去解決程序的思路，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維方式，讓學(xué)生在不斷的探索中解決編程問題，從而全面且有效地掌握知識的運(yùn)用。

5 小組同學(xué)整理思路進(jìn)行程序編輯

1.整體思路共分為三部分：一是二維數(shù)組及變量的說明定義;二是給數(shù)組元素賦值;三是輸出數(shù)據(jù)。思路分析對于圖形輸出十分重要，只有明確思路才能將其轉(zhuǎn)換成符合C語言語法要求的語句。

2.程序編輯中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（以輸出十行的楊輝三角為例）

錯(cuò)誤（1）：部分同學(xué)將i<10寫成了i<=10，原因是下標(biāo)值取值范圍掌握的不夠準(zhǔn)確;

錯(cuò)誤（2）：將j<=i寫成了j<10，原因是忘記圖形中每行上輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的不同，主要是由外層循環(huán)變量i來控制的，在編程的整體思路上出現(xiàn)了偏差;

錯(cuò)誤（3）：printf（“＼n”）;語句的位置不屬于內(nèi)層循環(huán)，而是當(dāng)內(nèi)層循環(huán)執(zhí)行之后才執(zhí)行。以上幾處錯(cuò)誤之處是程序編輯過程中常常出現(xiàn)的問題，抽象的邏輯思維確實(shí)讓孩子們毫無思路，即使有了思路也會(huì)在編程中出現(xiàn)這樣或那樣的小錯(cuò)誤，但計(jì)算機(jī)的程序語言不允許我們有絲毫的差錯(cuò)，要求其規(guī)范化及準(zhǔn)確性，當(dāng)然這也是在培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)心、耐心的好習(xí)慣，這一習(xí)慣的養(yǎng)成會(huì)成為她們成長中的亮點(diǎn)。

在此環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中，讓我領(lǐng)悟到了教學(xué)中的循序漸進(jìn)。小組的合作學(xué)習(xí)過程中不僅是一個(gè)幫扶的過程，更是一個(gè)協(xié)作的過程，大家齊心協(xié)力，目標(biāo)明確，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力更體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，從而激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

6 理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合

在程序設(shè)計(jì)過程中，理論學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)踐應(yīng)兩手抓，通過上機(jī)練習(xí)會(huì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在輸入程序的過程中也是再次對程序語法的一次校對，針對運(yùn)行后的錯(cuò)誤代碼應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行改正并總結(jié)。理論與實(shí)踐的結(jié)合是對所學(xué)知識的融會(huì)貫通，在上機(jī)練習(xí)中更是對程序熟練程度的一個(gè)考驗(yàn)。

C語言的程序設(shè)計(jì)教學(xué)講究的是方法，運(yùn)用合理的教學(xué)方法，不但可以讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣，同時(shí)也提高了學(xué)習(xí)的積極性和獨(dú)立思考的能力。本節(jié)課的教學(xué)過程中，我采用的分組教學(xué)不但培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識。以上就是我在楊輝三角圖形輸出教學(xué)中的一些體會(huì)，在今后的教學(xué)過程中，我會(huì)不斷的探索和創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，讓他們感知C語言程序設(shè)計(jì)的魅力所在。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王小榮，劉雙喜. C語言中二維數(shù)組的教學(xué)探究[J]. 電腦知識與技術(shù)，2009，5（24）：6700-6722.

[2] 汪紅兵，姚琳，武航星，張敏. C語言程序設(shè)計(jì)二維數(shù)組人教學(xué)探究[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2014（09）：50-55.

[3] 宋靈香. C語言中程序設(shè)計(jì)二維數(shù)組的教學(xué)探究[J]. 軟件導(dǎo)刊，2013，12（03）：178-180.

[4] 原立濤，李鳳玲，邸抗.C語言中二維數(shù)組應(yīng)用分析[J].軟件工程師，2012（11）：46-47.