分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

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1、分支結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能：理解程序設(shè)計(jì)的分支結(jié)構(gòu)基本思想 掌握分支結(jié)構(gòu)語句特點(diǎn) 過程與方法：培養(yǎng)用算法分析問題的能力 能夠使用分支結(jié)構(gòu)繪制流程圖和編寫簡單的程序解決具體問題 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 體會用結(jié)構(gòu)化方法解決數(shù)學(xué)問題的便捷性 明確結(jié)構(gòu)化在程序設(shè)計(jì)中的重要作用 激勵(lì)嘗試 使用多種方法解決問題，明確實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn) 培養(yǎng)良好的編程習(xí)慣和態(tài)度，增強(qiáng)集體觀念，在合作學(xué)習(xí)時(shí)，尊重別人的意見和勞動，培養(yǎng)學(xué)

2、生相互協(xié)作的集體精神。 教學(xué)重點(diǎn)： 理解程序設(shè)計(jì)的分支結(jié)構(gòu)基本思想 教學(xué)難點(diǎn)： 分支結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)語句的格式和功能 編寫簡單的程序的過程 教學(xué)過程： 知識點(diǎn) 必須落實(shí)的要點(diǎn) 選用例題、練習(xí) 例題、練習(xí)處理 分支 結(jié)構(gòu) 知識點(diǎn) l 分支結(jié)構(gòu)：根據(jù)給定條件是否成立而決定執(zhí)行不同步驟的算法結(jié)構(gòu)。 l 分支的條件設(shè)定 l 判斷框及規(guī)范使用 l 基本模式： ? 雙分支結(jié)構(gòu)：根據(jù)給定條件是否成立，分別執(zhí)行不同語句塊的分支結(jié)構(gòu)。 ? 單分支

3、結(jié)構(gòu)：當(dāng)給定條件成立時(shí)，執(zhí)行指定的語句塊，給定條件不成立時(shí)，直接退出的分支結(jié)構(gòu)。 l 流程圖規(guī)范畫法： ? 流程線，走直角，自上而下。 ? 雙分支結(jié)構(gòu)中，條件判斷的是、非結(jié)果左右分列；單分支結(jié)構(gòu)中，條件判斷成立時(shí)，往下執(zhí)行預(yù)定步驟，否則跳過預(yù)定步驟。 ? 無論單、雙分支都一定有判斷框和匯聚點(diǎn)，判斷框是選擇的開始，匯聚點(diǎn)是選擇的結(jié)束。 ? 判斷框有一個(gè)入口，兩個(gè)出口，而分支結(jié)構(gòu)只有一個(gè)入口，即判斷框的入口，一個(gè)出口，即匯聚點(diǎn)的出口。 l 分支嵌套 【例

4、1】舉生活中需要作判斷與選擇的實(shí)例，例如上完體育課，如果是上午最后一節(jié)，下課后去食堂吃飯；否則，進(jìn)教室上課。 【例2】打印出從鍵盤輸入的兩個(gè)不相等的數(shù)中較大的數(shù)。（雙分支結(jié)構(gòu)） 拓展練習(xí)題： 【練習(xí)1】求分段函數(shù)值 x2 x>3

5、 y= 2x+1 x<=3 學(xué)生可能在繪制流程圖時(shí)將“輸出y的值”這一個(gè)輸出框繪制兩次，分別出現(xiàn)在不同的分支中，要注意強(qiáng)調(diào)分析題目的會聚點(diǎn)在何處，規(guī)范學(xué)生的畫法。同樣在程序代碼中的語句“Print y”也無需出現(xiàn)在分支結(jié)構(gòu)的語句塊中。在分支結(jié)構(gòu)的最初幾節(jié)課中教師應(yīng)注意規(guī)范學(xué)生的畫法和寫法。 【練習(xí)3】輸入一個(gè)數(shù)到變量a，輸出它的絕對值（不用絕對值函數(shù)）。 【例4】輸入兩個(gè)不相等的數(shù)a，b，比較大小，將大數(shù)放在a中，小數(shù)放在b中，然后輸出a，b。（單分支結(jié)構(gòu)） 【例5】某

6、超市促銷蘋果，購買一斤蘋果，為每斤3元，購買5斤以下每斤原價(jià)；超過5斤部分每斤打8折，輸入購買的斤數(shù)，輸出應(yīng)付款額。（雙分支結(jié)構(gòu)） 【例6】分段函數(shù)問題。（分支嵌套） 1 (x>0) y= 0 (x=0) -1 (x<0) 【例7】購買地鐵車票：乘1-4 站 3元/位；5-9站 4元/位；9站以上5元/位；輸入人數(shù)person、站數(shù)n，輸出應(yīng)付款pay。

7、 拓展練習(xí)題： 【練習(xí)1】某手機(jī)話費(fèi)套餐規(guī)定：每月60元，可通話300分鐘，超過300分鐘的部分，另按每分鐘0.4元計(jì)算。鍵盤輸入當(dāng)月通話時(shí)間（分鐘），計(jì)算當(dāng)月實(shí)際需付的手機(jī)費(fèi)。如果輸入的通話時(shí)間小于0，則應(yīng)輸出“輸入數(shù)據(jù)有誤”的提示信息。 【練習(xí)2】輸入一元二次方程ax2+bx+c=0的系數(shù)a、b、c(a<>0)，計(jì)算一元二次方程的根。 【例8】輸入三個(gè)不相等的數(shù)a，b，c ，將最大數(shù)賦值給變量max并輸出。 教師在講述本例題時(shí)，可以適當(dāng)復(fù)習(xí)前一部分的邏輯表達(dá)式，

8、提示學(xué)生用邏輯表達(dá)式來作為分支的判斷條件。 學(xué)生在思考本題時(shí)可能會出現(xiàn)一些錯(cuò)誤： 1、 用算法1可能會出現(xiàn)在嵌套分支中的ELSE語句處累贅出現(xiàn)判斷語句。 2、 用算法2的同學(xué)要注意他們在嵌套分支中的語句是否完整，可能會出現(xiàn)漏寫，由于比較多的嵌套語句，還要注意語句書寫的正確，首尾呼應(yīng)。 3、 算法3學(xué)生不容易想到，但卻是最精煉的一種算法，可以嘗試提示不用嵌套結(jié)構(gòu)完成本題。但往往學(xué)生也會出現(xiàn)條件重復(fù)判斷的錯(cuò)誤。 【例9】輸入一個(gè)三位數(shù)的整數(shù)，將數(shù)字位置重新排列，組成一個(gè)盡可大的三位數(shù)。例如：輸入2

9、13，重新排列可得到盡可能大的三位數(shù)是321。 本例題是對學(xué)生思路的一種拓展，需要結(jié)合前面學(xué)習(xí)的函數(shù)與運(yùn)算符，如mod運(yùn)算符 和 int函數(shù)。教師可以提示學(xué)生這些運(yùn)算符和函數(shù)的功能。編程的時(shí)候注意IF和END IF語句的格式與規(guī)范，不要因?yàn)榍短?，出現(xiàn)遺漏語句的錯(cuò)誤。始終強(qiáng)調(diào)用縮進(jìn)與對齊可以規(guī)范書寫格式，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，避免錯(cuò)誤。 【例1】從現(xiàn)實(shí)生活中引入需判斷的實(shí)際問題，此例目的是引出雙分支結(jié)構(gòu)，出示雙分支流程圖。 流程圖： 從例題中引出分支結(jié)構(gòu)的概念：根據(jù)給定條件是否成立而決定執(zhí)行A或B框中的算法步驟，與順序結(jié)構(gòu)不同，執(zhí)行到分支

10、結(jié)構(gòu)時(shí)，在兩條可能的路徑中，根據(jù)條件是否成立而選擇其中一條執(zhí)行。任何一種高級語言都有相應(yīng)的IF 語句實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)。IF 語句的一般格式： IF <條件> THEN <條件成立執(zhí)行的語句塊> ELSE <條件不成立時(shí)執(zhí)行的語句塊> END IF 教師在講述分支結(jié)構(gòu)語句時(shí)，一定要強(qiáng)調(diào)IF和END IF的對應(yīng)，學(xué)生容易在書寫時(shí)遺漏END IF。同時(shí)在本節(jié)課開始要強(qiáng)調(diào)分支結(jié)構(gòu)中語句塊采用縮進(jìn)方法書寫，養(yǎng)成良好的編程書寫規(guī)范，可以減少錯(cuò)誤。 【例2】引出單分支結(jié)構(gòu)，并出示單分支流程圖。 流程圖： 從例題中引出單分支結(jié)構(gòu)，根據(jù)給定條件，

11、當(dāng)條件不滿足，不需要執(zhí)行任何操作。單分支的語句格式： IF <條件> THEN <條件成立執(zhí)行的語句塊> END IF 討論單、雙分支結(jié)構(gòu)的區(qū)別和聯(lián)系。這時(shí)要注意兩種結(jié)構(gòu)的規(guī)范畫法。 【例2】理解條件與結(jié)果之間的對應(yīng)關(guān)系 l 分析問題： ? 輸入什么數(shù)據(jù)？（輸入兩個(gè)不相等的數(shù)，分別存放在變量a,b中） ? 處理什么問題？（比較a,b的大小，找出較大的一個(gè)數(shù)） ? 輸出什么數(shù)據(jù)？（較大的那個(gè)數(shù)） l 設(shè)計(jì)算法： 比較變量a與變量b的大小，如果a大于b，則輸出變量a的值；否則，輸出變量b的值。 l 流程圖： （學(xué)生可能不一

12、定將判斷條件寫成a>b,相應(yīng)的分支語句也要變化。） ? 改變條件的寫法，或改變是否（T、F）的位置，理解判斷條件的寫法是很重要的，它與結(jié)果之間有聯(lián)動性。 ? 流程圖： （注意判斷條件的寫法，是根據(jù)分段函數(shù)的定義來確定的。） Print y l 流程圖： （學(xué)生可能會在流程圖的畫法上出現(xiàn)錯(cuò)誤，鞏固單分支結(jié)構(gòu)的規(guī)范畫法。） 【例4】為后續(xù)的三數(shù)比大小做準(zhǔn)備。 l 分析問題： ? 輸入什么數(shù)據(jù)？（從鍵盤輸入兩個(gè)不相等的數(shù)，分別存放在變量a、b中） ? 處理什么問題？（比較a、b的大小，把大的數(shù)

13、放入變量a，小的數(shù)放入變量b） ? 輸出什么數(shù)據(jù)？（變量a、b的值） l 設(shè)計(jì)算法： 根據(jù)題意，判斷變量a與變量b的大小，若變量a的值大于變量b的值,則直接輸出變量a和變量b的值，否則交換變量a與變量b的值，然后輸出。用單分支結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 （學(xué)生可能會遺忘交換兩個(gè)變量值的典型算法，教師可以在本例題中提醒學(xué)生。） 【例5】注意表達(dá)式寫法。 l 分析問題： ? 輸入什么數(shù)據(jù)？（從鍵盤輸入購買的斤數(shù)weight） ? 處理什么問題？（按規(guī)定計(jì)算應(yīng)付款額pay） ? 輸出什么數(shù)據(jù)？（應(yīng)付款額pay） l 設(shè)計(jì)算法： ? 判別蘋果的斤數(shù)是否超過5斤，如果小于等于5斤，則pay=wei

14、ght*3；否則pay=3*5+（weight-5）*3*0.8。 ? 容易疏忽的地方 分支的會聚點(diǎn)，輸出應(yīng)付款額。 l 流程圖： 從本題開始，流程圖中對分支條件的判斷結(jié)果用T和F表示，其中的T就是原來的“是”，F(xiàn)就是“否”。教師可以讓學(xué)生用這種方式來繪制流程圖。 【例6】分段函數(shù)學(xué)生容易理解，條件顯而易見，可以用數(shù)軸的辦法，讓學(xué)生觀察數(shù)值區(qū)域，選擇從大到小，或從小到大的判斷方法，用分支嵌套來實(shí)現(xiàn)。 流程圖： 【例7】分支嵌套學(xué)會劃分條件。 l 分析問題： ? 輸入什么數(shù)據(jù)？（輸入乘

15、車的人數(shù)person與乘車的站數(shù)n） ? 處理什么問題？（根據(jù)n范圍，計(jì)算應(yīng)付款pay） ? 輸出什么數(shù)據(jù)？（應(yīng)付款pay） l 設(shè)計(jì)算法： 最重要的是判斷條件的劃分，切入點(diǎn)用哪個(gè)數(shù)值，選擇一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行條件的劃分。 l 教學(xué)建議： 請同學(xué)討論并思考在分支結(jié)構(gòu)解決問題的關(guān)鍵是什么？教師在學(xué)生劃分完條件后，讓學(xué)生進(jìn)行交流，并總結(jié)不管先判斷哪個(gè)條件，后判哪個(gè)條件，都要看到條件不成立時(shí)隱含著的條件，判斷過的無需反復(fù)進(jìn)行判斷，但也不要漏掉哪段范圍，尤其是一個(gè)個(gè)的邊界值。 l 總結(jié)： 條件的劃分是關(guān)鍵的，條件之間應(yīng)做到不重復(fù)、不遺漏。 l 流程圖：

16、 l 流程圖： 【練習(xí)2】的選用比較接近高一學(xué)生的數(shù)學(xué)知識，既可以鍛煉他們對分支結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，又可以實(shí)踐將數(shù)學(xué)問題用計(jì)算機(jī)解決。 l 流程圖：略。 【例8】說明一題多解。 算法1 l 流程圖： 算法2：抓大放小逐步判斷。 l 部分代碼： IF a>=b THEN IF a>=c THEN max=a ELSE max=c END IF ELSE IF b>=c THEN max=b ELSE max=c END IF END IF 算法3：擂臺法。 l 部分代碼： max=a IF b>max THEN max=b END IF IF c>max THEN max=c END IF 算法2、3由學(xué)生自行完成流程圖，然后討論三種算法，得出各自的價(jià)值取向。 【例9】是將函數(shù)的應(yīng)用、數(shù)的大小比較相結(jié)合的一道題目，用以對前面拓展練習(xí)的進(jìn)一步變化，鍛煉學(xué)生思考解決題目、舉一反三的能力。 流程圖：略。 8