资源简介

《while循环的应用》教学设计
第一部分：课标解读
通过本课时学习，学生需掌握while循环的基本语法格式与执行流程，理解循环条件、循环体和循环变量更新三要素之间的关系，能够运用while循环描述简单问题的求解过程，初步形成根据问题场景选择合适的循环控制结构的意识和能力。本课时经历“情境导入→概念认知→流程学习→实践应用→总结提升”的学习过程，着重培养学生的信息意识与计算思维，为后续学习循环嵌套、循环控制等内容奠定基础。
第二部分：单元设计说明
【教材分析】
本节课选自粤教版《数据与计算》必修1第四章“程序设计基础”第4.4节“运用循环结构描述问题求解过程”中的第2课时。循环结构是算法的三种基本结构之一，本节内容是整个程序设计基础单元的重要组成部分。本节内容是在4.4.1节“for循环的应用”的基础上，进一步学习另一种重要的循环结构——while循环。while循环与for循环在功能上有相似之处，但适用场景不同——while循环更善于处理循环次数不确定的问题。本节内容是整册教材从基础知识走向综合应用的重要环节，对于帮助学生建立完整的程序循环结构知识体系起到了关键作用。
【学情分析】
本节课的教学对象为高中一年级学生。学生通过之前的学习，已经掌握了Python的常量、变量、数据类型等基础知识，学习了顺序结构和选择结构，初步接触了for循环的基本用法。学生对“重复执行”这一概念有了初步认知，但学生对while循环的三要素（初始值、循环条件、更新语句）的内在联系还缺乏清晰理解，对于“循环次数不确定”的场景如何用循环结构解决还比较陌生，在编程实践中容易出现“忘记写循环变量更新语句”导致死循环的常见错误。学生适合通过情境导入、流程图分析、对比教学和编程实践相结合的方式来掌握while循环的知识。
【教学重难点】
教学重点：while循环的基本语法格式与执行流程；while循环三要素（初始值、循环条件、更新语句）及其关系；运用while循环描述问题求解过程的完整步骤。
教学难点：理解while循环“先判断后执行”的当型循环执行机制；准确区分for循环和while循环的适用场景；避免因遗漏循环变量更新语句而导致的死循环问题。
【教学策略与方法】
项目教学法：以“募捐筹款”项目范例贯穿课堂，引导学生在真实情境中学习while循环。讲授与演示结合法：系统讲解while循环的格式、特点与执行流程，结合流程图和代码演示帮助学生理解。对比教学法：将while循环与for循环进行对比分析，帮助学生理解两者的异同与适用场景。任务驱动法：设置分层实践任务，引导学生在完成具体任务的过程中掌握while循环的应用。实践操作法：组织学生上机编写和调试程序，在实践中巩固知识。
【教学准备】
多媒体课件（含while循环概念图示、流程图示例、while语句用法演示、for与while对比表格等）；Python编程教学演示环境（计算机教室，每台计算机安装Python编程环境）；导学案（含概念填空、流程梳理、编程实践等）。
教学环节 教学活动 计算思维素养效果评估
教师活动 计算思维培养意图
课前预习 布置预习任务：要求学生阅读教材4.4.2节“while循环的应用”相关内容，初步了解while循环的基本概念和格式。布置思考任务：回顾4.4.1节学过的for循环，想一想for循环和while循环有什么不同。 引导学生在预习中建立新旧知识的联系，培养信息意识和自主探究能力。 学生能否说出while循环的基本含义。
导入新课 展示情境：呈现“募捐筹款”问题——项目小组为了筹集购买奖品和纪念品的费用，计划依次向每个人募集20元，问第几个人募捐后募集到的总费用超过500元。提问：“这个问题的循环次数在编写程序前能确定吗？用已学的for循环能否解决？”引出本课主题——while循环的应用，阐明学习目标：理解while循环的概念与执行流程，掌握用while循环描述问题求解过程的方法。 通过生活情境导入，帮助学生理解while循环适用于循环次数不确定的场景，激发学习兴趣。 学生能否初步理解while循环与for循环的区别。
新课学习 while循环是条件循环，只要条件满足就不断循环，否则退出循环。基本格式为：while 条件表达式: 语句或语句组。执行流程：先判断条件表达式的值，若为True则执行循环体，执行完后再次判断条件，若为False则退出循环。while循环的三要素包括：初始值（循环变量的起始值）、循环条件（决定是否继续循环）、更新语句（改变循环变量，避免死循环）。以“募捐筹款”问题为例：分析问题——每次募集20元，求总费用超过500元时的人数；设计算法——①初始化sum=0、money=0，②当money<=500时执行循环体（sum=sum+1，money=money+20），③输出sum；编写程序——使用while语句实现循环；调试程序——运行并验证结果正确性。while循环的核心特点是“先判断、后执行”，循环次数不确定时优先考虑使用while循环。 通过“概念认知→流程学习→案例完整演示”的递进式讲解，帮助学生系统掌握运用while循环描述问题求解过程的方法，培养系统思维和算法设计能力。 学生能否准确说出while循环的格式与执行特点，能否理解三要素之间的关系，能否通过案例分析理解while循环的具体应用。
课堂总结 系统回顾本课所学：while循环是条件循环，格式为“while 条件表达式: 循环体”，执行特点是“先判断、后执行”；while循环的三要素是初始值、循环条件和更新语句，缺少更新语句会导致死循环；for循环适用于循环次数确定的问题，while循环适用于循环次数不确定的问题。强调while循环是程序设计的重要基础，为后续学习循环嵌套和循环控制奠定基础。课后思考：如果要将“募捐筹款”问题改为募集总费用超过1000元，程序应如何修改？ 通过归纳总结帮助学生构建while循环知识体系的完整框架，培养知识整合和系统构建能力。 学生能否准确说出while循环的格式、特点及三要素，能否完成知识框架的系统构建。
学业检测 布置基础作业（完成教材4.4.2节后的思考与练习，重点考查while循环格式的理解与流程图的识别）；提升作业（编写一个Python程序：使用while循环计算1到100所有整数的和，提交程序代码与运行结果截图）；拓展作业（以小组为单位，围绕“设计购买纪念品的最佳方案”项目，运用while循环编写计算不同购买数量下累计费用的程序，在班级内展示交流）。 通过分层任务检测学生对while循环知识的掌握程度，通过编程实践培养动手操作和问题解决能力，通过拓展作业培养项目分析和团队协作能力。 能否准确完成基础题；能否在提升作业中正确编写while循环程序；能否在拓展作业中完成项目功能实现与展示交流。
【板书设计】
一、while循环的概念
while循环是条件循环，只要条件满足就不断循环，否则退出循环。
二、while循环的格式与执行流程
基本格式：while 条件表达式: 语句或语句组
执行流程：判断条件 → 条件为真执行循环体 → 再次判断条件 → 条件为假退出循环
三、while循环的三要素
初始值：循环变量的起始值（如 i = 1）
循环条件：决定是否继续循环（如 i <= 10）
更新语句：改变循环变量，避免死循环（如 i = i + 1）
四、for循环与while循环的对比
for循环：适用于循环次数确定的问题
while循环：适用于循环次数不确定的问题
五、典型案例——“募捐筹款”问题
分析问题：每次募集20元，求总费用超过500元时的人数
设计算法：初始化sum=0、money=0 → 当money<=500时执行sum=sum+1、money=money+20 → 输出sum
编写程序：while money <= 500: sum = sum + 1; money = money + 20
调试程序：输入数据，验证输出结果是否正确

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