程序逻辑与思维（C语言）-教案 任务3.2 使用循环结构优化界面设计

ADDINCNKISM.UserStyle课堂教学设计方案授课内容任务3.2使用循环结构优化界面设计授课学时X学时授课班级XXX班授课时间第X周第X次课授课地点A305教学模式线上线下混合式教学学情分析学生已掌握Java基础语法、数据类型、流程控制中的顺序结构和分支结构，具备一定编程基础。但循环结构相对复杂，学生在理解循环逻辑、控制循环条件以及正确使用循环相关语句方面可能存在困难。对于将实际问题抽象为循环结构算法，并在界面设计中有效运用循环结构优化功能，学生的能力有待提升，团队协作完成循环结构相关编程任务的经验也较为欠缺。教学目标知识目标1.深入理解while循环、do-while循环、for循环的概念、语法结构和执行流程。

2.掌握循环嵌套的原理和使用方法。

3.明确break语句、continue语句在循环中的作用和区别。能力目标1.能够根据实际需求，熟练选择并使用合适的循环结构编写代码，优化界面功能，如实现商品列表的循环展示、用户输入的循环验证等。

2.学会运用循环嵌套解决复杂的界面布局和数据处理问题，提升编程实践能力。

3.能够准确使用break语句、continue语句控制循环流程，增强问题分析与解决能力。素质目标1.培养严谨、规范的编程习惯，在编写循环代码时注重细节，确保程序稳定可靠，避免出现死循环等问题。

2.提升逻辑思维能力，通过分析循环结构的执行过程和循环嵌套的逻辑关系，锻炼逻辑推导能力。

3.强化团队协作精神，以小组合作完成循环结构相关编程任务，学会在团队中发挥优势、倾听他人意见，共同攻克难题，提高团队协作能力。

4.培养创新思维，鼓励学生探索循环结构在界面设计中的创新应用，优化用户体验。教学重点1.while循环、do-while循环、for循环的语法结构、执行流程及应用场景。

2.循环嵌套的使用方法和注意事项。

3.break语句、continue语句在循环中的功能和使用时机。教学难点1.理解不同循环结构的适用场景，准确选择合适的循环结构解决实际问题。

2.掌握循环嵌套的执行顺序和逻辑关系，避免出现逻辑错误。

3.正确区分break语句、continue语句在循环中的作用，合理运用它们控制循环流程。教学方法1.讲授法：借助PPT系统讲解循环结构相关知识，构建知识框架，确保学生理解核心概念和语法规则。

2.案例教学法：引入超市商品库存盘点、用户登录密码验证等实际案例，分析其中循环结构的应用，引导学生将理论与实践结合。

3.演示法：在开发工具（如Eclipse）中实时演示循环结构的代码编写和运行过程，直观展示程序执行效果，帮助学生理解抽象概念。

4.小组合作学习法：组织学生分组完成循环结构相关编程任务，通过小组讨论和协作，促进学生交流合作，培养团队协作能力。能力训练任务、案例有家超市销售管理系统的销售功能中，用户输入待购买的商品编号和数量，进行商品的购买，并输出购买清单。需要设计有家超市销售管理系统的商品显示界面，完成商品的销售功能。用户输入该商品的编号，并输入待购买的数量。系统判断商品编号是否输入错误，购买数量是否超过库存数量，如果符合购买条件，则购买成功并打印销售清单。否则提示用户输入有误并重新购买。教学资源数字资源：

1.在线学习平台（如学习通）：发布预习资料、布置作业、开展讨论，收集学生学习数据，辅助教学决策。

2.教学视频：涵盖循环结构原理、应用实例解析等内容，供学生自主学习。

3.开发工具（如Eclipse）：用于代码演示、学生实践操作。

实体资源：

教材、笔记本电脑、智慧教室。教学实施过程课前教学环节教学内容教学活动任务导学

1.在在线学习平台发布预习资料，包括循环结构概念讲解视频、循环结构知识预习文档，详细介绍while循环、do-while循环、for循环的初步概念和基本语法，以及循环嵌套和相关控制语句的基础知识。

2.布置预习作业：让学生观察生活中具有重复性操作的场景，如自动取款机的操作流程、超市货物的上架整理等，思考如何用循环结构来描述这些操作。

3.组织线上讨论：发起“生活中的循环现象与循环结构”话题，引导学生分享自己的观察和思考，提出疑问。教师活动：

1.整理并上传预习资料，设定任务截止时间，督促学生完成。

2.关注学生讨论动态，及时解答疑问，收集学生预习反馈，了解知识薄弱点。

学生活动：

1.观看视频、阅读文档，初步了解循环结构知识。

2.完成预习作业，记录思考过程和疑问。

3.参与线上讨论，与同学交流观点，学习他人思路。课中教学环节教学内容教学活动任务导入（X分钟）【案例引入】

在有家超市销售管理系统的销售管理功能中，用户输入待购买的商品编号和数量，购买并打印用户的消费清单。如果待购买的商品编号输入错误，或购买的数量超出库存数量，系统应有相应的错误提示，用户可以选择重新购买或者退出。提出问题：“如何使用循环结构完善有家超市销售管理系统的界面设计”

【知识回顾与启发】

引导学生回顾顺序结构和分支结构的知识，对比其在处理重复性操作时的局限性，引出循环结构的概念，强调循环结构在处理重复任务方面的优势。

【思维拓展】

以超市促销活动中限时循环抢购商品为例，引导学生思考如何用循环结构实现抢购时间的倒计时和商品数量的动态更新，激发学生探索欲望。

【思政融入】

通过展示超市运营中利用循环结构高效处理商品数据、提升服务效率的场景，引导学生认识到编程技术在推动商业发展、提高社会运转效率方面的重要作用，激发学生的学习动力和社会责任感。同时，强调循环结构在复杂系统中的关键地位，如同社会运转中的关键环节，每个部分都紧密相连，培养学生的全局意识和系统思维。教师活动：

1.展示案例素材，提出问题，引导学生思考和讨论。

2.结合学生回答，引入循环结构概念，对比讲解。

3.组织2分钟小组讨论，鼓励学生分享想法，巡视并给予指导。

学生活动：

1.观察案例，思考问题，回忆相关知识。

2.参与小组讨论，发表观点，记录讨论要点。

3.积极参与课堂互动，回应教师提问。任务解析（X分钟）环节1：知识讲授

【while循环详解】

详细讲解while循环的概念、语法结构和执行流程。通过计算1到100的累加和这一简单案例，展示while循环的使用方法，强调循环条件的重要性。使用PPT展示while循环的流程图，帮助学生理解程序执行逻辑。

【do-while循环详解】

讲解do-while循环的概念、语法结构和执行流程，与while循环进行对比。以超市商品库存盘点为例，说明在需要先执行一次循环体，再判断循环条件的场景下，do-while循环的应用优势。通过实际代码演示，让学生观察do-while循环与while循环的区别。

【for循环详解】

讲解for循环的概念、语法结构和执行流程。以打印九九乘法表为例，展示for循环在控制循环次数和循环变量变化方面的便利性。分析for循环的初始化、循环条件和循环变量更新三个部分，帮助学生理解其工作原理。

【循环嵌套讲解】

介绍循环嵌套的概念，通过展示超市商品分类展示的案例，讲解如何使用循环嵌套实现复杂的界面布局和数据处理。分析循环嵌套中内外层循环的执行顺序和逻辑关系，强调在使用循环嵌套时要注意避免出现死循环和逻辑错误。

【控制语句讲解】

详细讲解break语句、continue语句与return语句在循环中的作用。通过实际代码演示，展示break语句如何跳出整个循环，continue语句如何跳过本次循环剩余部分直接进入下一次循环，return语句如何结束方法并返回值。结合超市商品管理系统中用户输入验证的案例，说明这些语句的具体应用场景。

【思政渗透】

在讲解过程中，引导学生认识到不同循环结构和控制语句都有其适用场景，如同不同工具适用于不同工作，培养学生辩证看待技术的思维方式。同时，强调代码规范的重要性，培养学生严谨的工作态度和职业精神。教师活动：

1.结合生活实例，深入浅出讲解循环结构知识，适时提问检查学生理解。

2.组织10分钟小组讨论，探讨不同循环结构在实际案例中的应用，巡视并参与讨论。

3.在黑板或PPT上逐步演示循环结构和控制语句的使用过程，引导学生参与思考。

学生活动：

1.认真听讲，做好笔记，及时提问解惑。

2.对比分析不同循环结构和控制语句，加深理解。

3.参与小组讨论，分享观点，学习他人经验，记录重点内容。环节2：实例分析【程小白抢红包案例分析】

示例3.12在示例3.5的程小白抢红包游戏的基础上，游戏界面上随机位置生成5个红包，红包分成4种类型：普通红包、金币、元宝和炸弹。程序运行结果如图3.2.6所示。分析：在示例3.5中已经完成了如何随机生成4种不同的红包，在此基础上只要用for循环来控制生成5个红包即可。红包类RedPacket类与示例3.5中的RedPacket类相同，此处不再赘述。只需要修改场景类RedPacketWar。【代码演示与解读】

①第10-13行用for循环控制生成5个红包，并随机显示在场景的不同位置上。②第13行表示将名为redPackat的红包添加在场景中，其中横坐标为10+Greenfoot.getRandomNumber(300)，10表示距离场景的左边界坐标为10，这是为了红包显示不超出场景的左边界。纵坐标为100+Greenfoot.getRandomNumber(300)，100表示距离场景的上边界坐标为100，同样是为了红包显示不超出场景的上边界。而Greenfoot.getRandomNumber(300)表示生成0～299范围内的随机数。【思政教育】在讲解循环嵌套时，以超市货架商品摆放规划为例，通过内外层循环实现不同类别商品在货架上的分层、分区摆放。这不仅帮助学生理解循环嵌套的概念和应用，还能培养学生的组织协调能力和空间规划意识。让学生明白，在处理复杂问题时，要像规划货架摆放一样，有条理地组织各个部分，合理利用资源，实现整体的优化。教师活动：

1.详细分析案例，结合代码讲解循环结构和控制语句的应用要点，强调逻辑的重要性。

2.鼓励学生提问，集中解答共性问题，帮助学生突破难点。

3.总结归纳案例中的关键要点和注意事项，强化学生理解。

学生活动：

1.认真听讲，观察代码，理解循环结构和控制语句的应用思路。

2.积极思考，与教师互动，提出疑问。

3.总结学习内容，反思自身理解程度。任务实施（X分钟）【编程实践】有家超市销售管理系统的销售功能中，用户输入待购买的商品编号和数量，进行商品的购买，并输出购买清单。需要设计有家超市销售管理系统的商品显示界面，完成商品的销售功能。用户输入该商品的编号，并输入待购买的数量。系统判断商品编号是否输入错误，购买数量是否超过库存数量，如果符合购买条件，则购买成功并打印销售清单。否则提示用户输入有误并重新购买。由于数据集合的存储在后续章节才介绍，故此任务中假定超市目前只显示一类商品。有家超市销售管理系统的商品显示界面如图3.2.10所示显示商品的编号、名称、价格和数量。用户输入待购买的商品编号，如果输入有误，则提示用户重新输入直到正确。再提示用户输入待购买的商品数量，系统判断数量是否超过商品库存数量，如果超过，则提醒用户重新购买，否则购买成功。【小组协作与交流】组织学生以3-4人为一组开展编程任务。小组内成员需明确分工，分别负责循环结构设计、代码编写、代码调试等工作。在编程过程中，鼓励小组成员积极讨论，共同解决遇到的问题。同时，引导小组之间相互交流，分享编程思路与技巧，如如何优化循环结构、提高代码的可读性等。【思政融入】在学生编程实践过程中，强调代码编写的规范性与严谨性，培养学生对待技术的敬畏之心和工匠精神。例如，在定义循环变量和编写循环条件时，严格遵循Java的命名规范和语法规则，让学生明白规范的代码不仅便于自己理解和维护，也有利于团队协作开发。同时，通过小组协作完成任务的方式，培养学生的团队合作精神和沟通能力，让学生学会在团队中发挥自己的优势，倾听他人意见，共同攻克难题。教师活动：

1.明确编程任务要求，规定完成时间，提供必要的指导和提示。

2.巡视学生编程进展，及时解答疑问，对困难小组给予重点指导。

3.鼓励学生积极交流，营造良好学习氛围，引导学生互相学习。

学生活动：

1.明确小组分工，依据任务要求进行编程实现。

2.遇到问题先小组讨论，若无法解决再向教师或其他小组请教。

3.积极参与交流，分享经验，学习他人长处。任务小结（X分钟）【知识总结】

回顾本节课的核心知识点，包括while循环、do-while循环、for循环的概念、语法结构、执行流程，循环嵌套的使用方法，以及break语句、continue语句在循环中的作用。

【任务总结】

复盘任务过程，重点强调在优化超市商品管理界面时，如何根据不同功能需求选择合适的循环结构和控制语句，以及在编程过程中需要注意的问题。

【学生表现评价】

对学生在课堂上的表现进行全面评价，肯定学生在理解循环结构知识、完成编程任务等方面取得的进步和优点。如部分学生能够快速掌握循环结构的使用方法，准确实现商品列表循环展示和用户输入验证功能，且代码结构清晰。同时，指出学生存在的不足之处，鼓励学生在课后针对自己的问题进行复习和巩固练习。教师活动：

1.系统梳理本节课知识。

2.复盘任务实施过程，强调共性问题。

3.客观评价学生表现，给予针对性建议和鼓励。

学生活动：

认真倾听总结，完善知识体系，记录问题和改进方向。课后教学环节教学内容教学活动任务拓展拓展任务布置：在有家超市销售管理系统的登录功能中，允许用户有三次登录的机会，如果连续三次登录失败，则如图3.2.11所示提醒用户“您登录错误次数超过三次，您已没有权限进入系统！”，只要登录成功，则进入图3.2.12主界面，等待并接收用户的输入，且能根据用户的选择进入不同的子功能界面，子功能界面如任务3.1的任务拓展所示。学习资源推荐：1.为学生推荐一些有助于深入学习循环结构的在线课程、书籍和技术文章。在线课程如慕课网上的“Java循环结构进阶教程”课程；技术文章可推荐在开源社区（如CSDN）上关于循环结构优化和性能提升的优质文章，让学生了解行业内的最新技术动态和设计理念，拓宽学生的技术视野。2.

AI辅助学习工具推荐：推荐豆包/文心一言生成“登录三次失败的循环逻辑流程图”，用AI辅助编写“界面返回上级的循环控制代码”，引导学生用AI总结“循环与分支嵌套的常见场景”。教师活动：

1.发布拓展任务，明确登录逻辑、界面跳转规则及提交方式，说明AI工具使用规则（禁止直接复制AI代码，需自主理解逻辑）。2.演示AI工具的使用：①用豆包生成“三次登录失败的循环逻辑流程图”；②用AI解析“界面嵌套跳转的循环-分支结合代码”。3.指导学生借助AI区分“while循环（登录重试）”与“switch分支（界面跳转）”的搭配用法，理清嵌套结构逻辑。4.推荐学习资源及AI工具，引导学生用AI排查“循环死锁、返回上级失效”等问题。

学生活动：

1.完成拓展任务，借助AI工具梳理登录循环逻辑、学习界面嵌套跳转的代码写法，自主编写登录及会员管理界面功能代码。利用AI工具生成“循环与分支嵌套的易错案例”，完成练习并总结调试技巧。查阅循环结构相关资料，结合AI工具总结“循环在系统登录、界面控制中的应用场景”，提升知识应用能力。4.尝试用AI辅助设计“会员功能选择的输入校验逻辑”，优化程序交互体验。学习评价知识掌握情况：多数学生对while循环、do-while循环、for循环的基本概念和语法结构有了一定程度的理解，能够区分不同循环结构的特点。在简单案例中，大部分学生能够编写代码实现基本的循环功能，如使用for循环打印简单图案。但在复杂应用场景中，如结合循环嵌套和控制语句解决实际问题时，多数学生还存在困难，对循环条件的控制和逻辑关系的把握不够准确。

能力培养情况：通过课堂实践，部分学生具备了一定的编程实践能力，能够独立完成简单循环结构的代码编写，并进行初步调试。在分析和解决问题方面，当遇到与循环结构相关的具体问题，如计算商品总价的循环累加时，部分学生能够通过思考和尝试，找到解决问题的方法。但在面对复杂业务逻辑和系统设计需求时，学生的综合分析和应用能力明显不足，难以将循环结构与其他编程知识灵活结合。在团队协作方面，小组讨论促进了学生之间的交流，但在讨论如何优化循环结构和创新应用时，学生的讨论深度和创新性不足，部分学生在团队中缺乏主动沟通和协作的意识。

总体评价：学生在本次课程学习中，对