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(共38张PPT)
第13课
让计算机会数数
（清华大学版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
体会计算机高速运算的优势，懂得合理运用循环算法，养成规范编写代码、理性使用算力的意识。
能用 Python 编写 while 循环程序，调试运行代码实现自动数数，借助程序高效完成重复枚举任务。
理解 while 循环执行逻辑，掌握计数、枚举的算法思路，能用循环条件推理、代码验证重复任务。
能识别生活中重复执行的任务场景，读懂循环结构的作用，学会用循环思路分析重复类问题。
02
新知导入
学习目标
1.通过描述让计算机从1数到100的算法，了解用循环结构解决问题时的重复过程.
2.了解循环结构与计算机工作特点的关系，体会利用计算机的快速运算能力来解决问题的方法。
02
新知导入
要让计算机“从1数到100”，应该怎样描述算法步骤呢
用计算机进行计算处理有什么优势
03
新知讲解
1.缩小问题规模
为了便于理解，先把问题规模缩小，分析从1数到10的过程。
思考以下问题。
(1)我们数数的过程是什么样的
一、描述“从1数到100”的算法
3
4
5
6
7
8
9
1
2
10
1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
除了输出的数不一样，其他都是一样的，是重复的操作。
03
新知讲解
1.缩小问题规模
为了便于理解，先把问题规模缩小，分析从1数到10的过程。
思考以下问题。
(2)数完一个数后，怎么数下一个数
一、描述“从1数到100”的算法
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5
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8
9
1
2
10
数完1，该数2，在1的基础上加1，以此类推。
从中发现的规律是每个数依次加 1。
03
新知讲解
1.缩小问题规模
为了便于理解，先把问题规模缩小，分析从1数到10的过程。
思考以下问题。
(3)如何让计算机数数
一、描述“从1数到100”的算法
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1
2
10
人在数数的过程很简单，一个数一个数地数下去。如果这个任务交给计算机来完成，也需要进行同样的过程。
可以把重复的操作通过循环结构来描述。
03
新知讲解
人数数的过程很简单，一个数接着一个数地数下去。
让计算机直接数数不好体现，可以用输出这些数来表示，如图所示。
观察流程图
（1）除了输出的数不一样，其他都是一样的，是重复的操作。
（2）从中发现的规律是每个数依次加1。
（3）可以把重复的操作通过循环结构来描述。
03
新知讲解
2.回顾学习过的循环结构
循环结构是一种基本的控制结构，用于重复执行循环体中的语句，直到不满足循环条件为止。循环结构可以帮助我们处理那些需要重复执行的任务。
循环体指循环结构中需要重复执行的语句，可
以包含一个或多个语句。执行过程可以描述如下。
03
新知讲解
(1)如果循环条件成立，则做一遍循环体指定的操作;
(2)再检查循环条件，如果成立，则再做一遍循环体指定的操作;
(3)以此类推，重复执行，直到循环条件不再成立。
03
新知讲解
3.还原问题，描述算法
要让计算机“从1数到100”，如果是“第一次输出1、第二次输出2、第三次输出3......”那么每次操作都不一样。如果画出流程图，就有100个操作框，在一张纸上根本画不下，事实上也没必要画出来。
要描述“从1数到100"的操作，每次操作都是相同的，
只是数值不同，这样，可以用循环结构来描述。
03
新知讲解
初始时:这个数为1 结束时:这个数为101
第1次:输出这个数，然后把这个数加1。
(判断这个数是否小于等于100，此时条件满足，继续循环)
第2次:输出这个数，然后把这个数加1。
(判断这个数是否小于等于100，此时条件仍然满足，继续循环)
......
第100次:输出这个数，然后把这个数加1。
(判断这个数是否小于等于100，此时条件不满足，结束循环)
循环的条件判断
循环体
03
新知讲解
任务单
描述让计算机“从1数到100”，只数其中的奇数。
起点:这个数为1 结束:这个数为( )
第1次:输出这个数，然后把这个数加( )。
(判断这个数是否小于100，此时条件满足，继续循环)
第2次:输出这个数，然后把这个数加( )。
(判断这个数是否小于100，此时条件仍然满足，继续循环)
......
第50次:输出这个数，然后把这个数加( )。
(判断这个数是否小于100，此时条件不满足，结束循环)
101
2
2
2
03
新知讲解
二、验证“从1数到100”的算法
第1步:打开以下参考程序并运行，查看输出结果，了解程序执行的过程，
观察while循环结构。
# 设置计数变量的初值
c = 1
# 用循环控制从1数到100
while c <= 100:
print(c) # 输出当前的数
c = c + 1 # 计数变量加1
while 表达式后面的冒号不能省略
循环体中语句前面的缩进不能省略
03
新知讲解
在Python中，循环结构可以用while语句来实现，基本格式如下。
while循环条件:
循环体
当循环条件成立时，执行循环体的操作;
当循环条件不成立时，退出循环。
这个结构不需要统计要运行多少次循环，只需要使用判断条件来确定什么时候停止循环。
03
新知讲解
while循环不需要计算循环多少次，而是使用判断条件来确定循环的终止。
# 设置计数变量的初值
c = 1
# 用循环控制从1数到100
while c <= 100:
print(c) # 输出当前的数
c = c + 1 # 计数变量加1
循环控制变量：使用一个变量c作为计数器，初始值为1。在每次输出该数后，在该数基础上加1。
03
新知讲解
# 设置计数变量的初值
c = 1
# 用循环控制从1数到100
while c <= 100:
print(c) # 输出当前的数
c = c + 1 # 计数变量加1
条件判断c<=100，用来控制循环的终止。
当c的值小于等于100时，重复执行循环体中的语句：输出变量c的当前值，每次输出后在原数基础上加1。
当c的值大于100时，终止循环。
03
新知讲解
# 设置计数变量的初值
c = 1
# 用循环控制从1数到100
while c <= 100:
print(c) # 输出当前的数
c = c + 1 # 计数变量加1
c = c + 1 是赋值语句，将变量c的数值加1，然后把计算结果存储到变量c。循环过程中，变量c值的依次增加，实现计数器的功能。正是因为有这条语句，使得c的值增大到101时，循环条件不再成立，从而退出循环。
03
新知讲解
第2步:修改程序。
输入一个自然数n，输出1至n之间的所有偶数。
n=int(input(请输人自然数n:))
C=2
while e<= m:
print(c)
c=c+2
03
新知讲解
练一练
利用取余运算，输出1到n之间所有能被5整除的数。
初始时：这个数为 1。
第 1 次：输出这个数，然后把这个数加 2，判断这个数是否小于等于 100，条件满足，继续循环。
第 2 次：输出这个数，然后把这个数加 2，判断这个数是否小于等于 100，条件满足，继续循环。
……
第 50 次：输出 99，然后把这个数加 2 得到 101，判断条件不满足，结束循环。
03
新知讲解
任务单
补充程序代码，运行程序。
n=int(input(请输入自然数n:“))
c=1
while____________
if c%5==0:
print(c)
c=___________
c <= n:
c + 1
03
新知讲解
认识变量
编程实现算法时，变量用于存储数据。通过变量可以调用和操作存储在计算机内存中的数据。
Python中的变量名可以由中文字符、英文字母等开头，但不能以数字开头，不能包含空格等。变量可以存储多种类型的数据，如整数、浮点数、字符等。变量通过赋值语句来存储数据，一个变量被赋值后，就可以在程序中调用它。例如，以上程序中的n和e都是变量，其中e先被赋值为1，此后每循环一次，会在原数值基础上加1再赋值给它。
03
新知讲解
三、感受用计算机完成计算处理的优势
用计算机处理问题时的最大优势，就是其快速的处理能力。
对于人来说，从1数到100是一件比较无趣的事情，很多人已经不愿意做这样简单而没有创造性的任务。但是，对于计算机来说，这类需要重复进行的计算工作，不仅可以快速完成，而且能不厌其烦地稳定工作。
03
新知讲解
第1步:打开Python的编程窗口。
第2步:打开配套资源中的“数数.p”程序，观察并运行，体会编程进行计算的速度。
1秒钟大约进行(几百万)次数数(加法运算)。
第3步:打开配套资源中的“数数并输出.py”程序，观察并运行。
1秒钟大约进行(几千)次数数(加法运算)和(几千)次输出。
对比发现，编程让计算机完成加法运算时，可以充分发挥算法的优势，提高解决问题的效率。但相对于加法运算来说，输出操作也要占用不少时间。
动手做
03
知识拓展
循环结构与数据枚举
利用循环结构从1数到100，从本质上体现了计算机解决问题的方法，即数出一定范围内的数值再对这些数值进行处理。用计算机解决这个问题时，需要确定的就是要枚举的数值范围。
编写程序让计算机完成数数任务时，即使是一台普通的个人计算机，1秒也可以枚举几百万个数。这个数量与个人计算机的硬件配置和软件相关，但同一类型的计算机，数量级通常是一致的。
而人类进行翻书页、数物品个数、排队报数等操作时，每秒最多也就能翻几页书、数几个物体、报几个数。
你知道吗？
03
知识拓展
拓展与提升
1.如果知道起始数b和终止数e，编程找出b到e之间的所有奇数。
提示:如果起始数是偶数，那么初始值先要加1，再每次循环时加2;如果起始值是奇数，那么把每次循环加2，直到终止值。
03
知识拓展
拓展与提升
2.有一个“逢七必过”的游戏，游戏规则如下。
(1)游戏参与者按顺序排好队。
(2)从1依次报数到100，如果是7的倍数或末位数是7，就报“过”
(3)如果违规了就要被“罚”。
尝试玩一玩这个游戏并思考:游戏中的判断条件是什么 如何用流程图描述算法
03
知识拓展
任务单
1.补充程序代码并运行程序。 2.补充流程图。
b=int(input(请输入起始数:)
e=int(input(请输入终止数:))
if b% 2==0:
b=___________
while b <= e:
print(b)
b=___________
b+1
b+2
04
课堂练习
用 while 循环，编写算法输出 1 到 30 里面所有能被 4 整除的数，说一说循环里要怎么设置变量和判断条件？
想一想
先设变量 c=1，循环条件为 c<=30。每次循环判断 c%4==0，满足就打印 c，之后 c=c+1。依靠循环重复判断筛选，利用取余运算找出符合要求的数字。
05
拓展延伸
while 循环漏写变量自增会怎样？
会出现死循环。循环条件一直成立，程序持续重复执行循环体，无法自动结束，造成程序卡住。编写循环时，必须有语句改变变量，让循环条件最终不成立，保证循环可以正常退出。
05
拓展延伸
for 循环和 while 循环适用场景有什么不同？
for 循环适合提前知道循环次数，或是遍历一组固定数据；while 循环适合循环次数不确定，依靠条件判断停止的场景。遍历固定序列多用 for，像本课这种根据数值边界判断停止的任务，更适合 while 循环。
07
课堂总结
1
认识新知：while 循环结构
让计算机会数数
2
学习 while 循环语句格式
3
理解循环程序执行流程
4
编写代码实现数数筛选算法
5
拓展循环易错点与代码优化
1
2
3
4
5
08
板书设计
让计算机会数数
1.进行新知引入
2.学习新知讲解
3.完成课堂练习
4.进行知识拓展
09
课后作业
01
试着用自然语言描述一段生活里循环重复的事情，画出简单流程图。
09
课后作业
02
自主编写一段 while 循环代码，实现输出 1 到 20 之间所有偶数并运行测试。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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