九年级信息技术《DoLoop循环与累加算法》教学设计

九年级信息技术《DoLoop循环与累加算法》教学设计一、教学内容分析  本课选自人教版初中信息技术九年级全册第二单元“程序结构”，聚焦“DoLoop循环”这一核心构造。在《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的框架下，本课是培养学生“计算思维”素养的关键节点。从知识图谱看，学生已掌握顺序、分支结构，本课学习的循环结构是程序三大逻辑结构的最终一环，更是后续学习数组、算法优化等高阶内容的基石。其认知要求从“理解”循环思想，跃升至“应用”循环解决实际累加问题。课标强调的“算法设计与实现”思想方法，在本课可具体转化为“问题抽象—模式识别—算法建模—代码实现—调试优化”的探究路径。通过解决如“计算数列和”、“统计总分”等具有现实意义的累加问题，引导学生体验从重复性手工计算到自动化程序求解的思维跨越，感悟算法的效率与力量，实现知识技能向核心素养的无声浸润。  学情研判显示，学生已具备VB环境基础操作能力和简单程序阅读经验，对“重复执行”有直观感受（如Scratch中的重复指令），但将其抽象为精准的循环条件与控制变量，存在认知跨度。主要障碍在于：难以将具体问题中的重复模式抽象为循环条件；对累加器变量（如sum）的初始化与迭代更新原理理解不透，易出现“未初始化”或“更新位置错误”等经典逻辑错误。教学将采取“可视化步骤分解—半成品代码填空—对比纠错”等多重支架，并通过“巡视代码+口头提问+屏幕监控”进行动态过程评估。针对理解较快的学生，提供条件变式（如将DoWhile改为DoUntil）的探究任务；对于暂时困难的学生，提供带有详细注释的代码模板和分步操作提示卡，确保全员在“做中学”的节奏中找到支点。二、教学目标  知识目标：学生能准确叙述DoWhile…Loop和Do…LoopWhile两种语句的语法格式与执行流程差异，理解“循环条件”与“循环体”的相互作用关系；能阐释“累加器”变量（如sum）在循环过程中“初始化累加输出”的工作原理，并能在简单累加问题中正确应用。  能力目标：学生能够针对给定的、具有明显重复规律的累加问题（如求1到100之和），独立完成算法分析，绘制流程图，并选用合适的DoLoop语句在VB环境中编写、调试并成功运行程序，实现从问题描述到代码实现的全过程转化。  情感态度与价值观目标：在解决累加问题的过程中，体验程序自动化处理批量数据的优越性，克服对代码错误的畏难情绪，养成耐心、严谨的调试习惯，并在小组互助中感受协作解决问题的成就感。  科学（学科）思维目标：重点发展“算法思维”中的“迭代”思想。通过将重复性人工计算过程抽象为“循环变量控制下的相同操作迭代”这一模型，学会用有限步骤描述无限或大量重复的过程，初步建立“建模”与“自动化”的思维范式。  评价与元认知目标：引导学生利用教师提供的简易评价量规（如：循环条件是否正确、累加器是否初始化、程序能否正常运行并输出正确结果），对本人及同伴的程序代码进行初步检视与评价；能反思在调试过程中遇到的典型错误及其解决方法，归纳出避免类似错误的注意事项。三、教学重点与难点  教学重点：DoLoop循环结构的执行逻辑与累加算法的实现。其确立依据在于，循环是程序三大基本结构中最具威力和思维挑战性的部分，是理解复杂算法的钥匙。累加问题是循环最典型、最基础的应用场景，掌握其实现方法，能为学习更复杂的统计、遍历等算法奠定坚实基础。从中考或学业评价导向看，算法理解与简单实现是考查计算思维的核心载体。  教学难点：循环条件的准确设计与累加器变量的正确初始化及更新。难点成因在于其高度抽象性：学生需要精准把握“在何种情况下继续循环”这一逻辑判断，并理解累加器作为一个“动态变化的存储单元”其状态随循环迭代而更新的过程。这需要突破“变量值瞬间定格”的静态思维，建立“变量值随程序执行流动态变化”的动态过程思维。预设依据来自以往学生作业中“死循环”或“结果偏差1”等高发错误。突破方向是采用“变量值跟踪表”进行stepbystep的手工演算，将抽象的计算机内部过程可视化、具体化。四、教学准备清单  1.教师准备  1.1媒体与教具：多媒体课件（内含算法流程图动画、代码对比案例）、VB6.0或以上版本开发环境（教师机可控屏广播）。  1.2学习材料：分层学习任务单（基础任务、提升任务）、课堂巩固练习卷、常见错误代码案例集。  2.学生准备  2.1知识预备：复习变量、赋值语句及If分支结构。  2.2环境准备：每人一台安装好VB环境的计算机。  3.环境布置  3.1座位安排：便于小组讨论的矩阵式排列。  3.2板书记划：左侧保留核心概念与语法格式区，右侧作为流程图绘制与错误分析区。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与问题提出：“同学们，假设学校倡议为山区小学捐书，我们班负责统计全年段100个班级的捐书总数。如果让你用之前学过的顺序结构来写程序，你需要写多少行赋值和加法语句？”（等待学生反应）“100行？甚至更多！这显然太‘笨拙’了。程序员追求的是优雅和高效。今天，我们就来学习一种能让计算机‘不知疲倦’重复工作的强大武器——DoLoop循环结构，并用它瞬间解决这个累加求和的大问题。”  1.1建立联系与明晰路径：“其实，‘重复做一件事直到达到某个条件’的想法，大家并不陌生。就像体育课跑圈，老师要求‘直到跑完5圈为止’。今天，我们要把这种生活逻辑‘翻译’成计算机能懂的语言。本节课，我们将首先揭开DoLoop的神秘面纱，然后掌握用它来实现累加的‘经典招式’，最后你就能轻松编程，让计算机帮你快速搞定各种求和统计任务了。”第二、新授环节  本环节采用支架式教学，通过系列任务引导学生主动建构。任务一：回顾旧知，感知“重复”  教师活动：首先，在黑板上板书“求1+2+3+4+5的和”，并提问：“如果不允许使用循环，用我们已经学过的顺序结构，如何编程实现？”教师引导学生口头描述步骤：定义变量sum，然后依次执行sum=sum+1,sum=sum+2,…。随后，教师用课件高亮显示这五条语句中高度相似的部分（sum=sum+?），并设问：“大家看，这像不像在重复做同一类事情？只是每次加的数字不同。这个变化的数字有没有规律？”从而引出“循环变量”i的雏形——它从1开始，每次增加1，直到5。  学生活动：观察教师板书，回顾顺序结构写法。发现代码中的重复模式，并尝试总结规律：加数从1开始，每次增加1。思考能否用一个变化的量来表示这个加数。  即时评价标准：1.能否正确复述顺序结构的求解步骤。2.能否从重复代码中识别出变化的规律。3.能否产生“用一个变量自动递增来代替手工书写”的初步想法。  形成知识、思维、方法清单：1.★重复模式识别：许多复杂问题由简单步骤重复构成，识别重复模式是设计循环的第一步。2.▲循环变量思想：用一个变量（如i）来控制重复的次数和过程，其值有规律地变化（如递增）。教师提示：“找找看，生活中还有哪些‘带规律的重复’？”任务二：初识DoLoop，理解两种形式  教师活动：展示DoWhile…Loop和Do…LoopWhile的语法格式框。播放两段对比动画：前者是先检查“天是否亮”，再决定“是否起床”；后者是先“起床”一次，再检查“是否还在梦中”，以此类比两种结构“先判断后执行”与“先执行后判断”的区别。“请大家特别注意，这个区别可能会导致循环次数相差1次哦！”接着，教师给出一个简单示例：用DoWhilei<=5循环打印i的值。带领学生一起填写“变量跟踪表”，记录每轮循环开始前i的值、循环条件判断结果、循环体内操作。  学生活动：观看动画类比，理解两种形式的流程差异。跟随教师填写变量跟踪表，亲手“运行”一遍程序，观察i和条件的变化过程。同桌之间互相出题，用自然语言描述一个场景，让对方判断用哪种DoLoop形式更合适。  即时评价标准：1.能否准确说出两种语法格式的关键词顺序。2.能否根据变量跟踪表，正确预测下一轮循环是否执行。3.能否用生活实例类比解释两种形式的区别。  形成知识、思维、方法清单：1.★DoLoop语法核心：DoWhile条件…Loop与Do…LoopWhile条件。2.★执行流程精髓：“当型”（先判断，后可能执行）与“直到型”（先至少执行一次，后判断）。3.★变量跟踪法：理解循环的利器，通过画表格手动模拟计算机执行过程，让抽象逻辑可视化。▲注意：循环体内必须有改变条件变量的语句，否则会陷入“死循环”。任务三：攻克累加器，实现1到100求和  教师活动：这是本课核心。教师提出驱动问题：“现在，我们如何用DoLoop来计算1到100的和？”首先引导学生明确需要两个关键变量：循环变量i（从1到100）和累加器sum（负责累加总和）。抛出关键问题：“sum的初始值应该设为多少？为什么？”“sum=sum+i这条语句应该放在循环体的哪个位置？”教师不直接给出答案，而是展示几个有错误的初始代码片段（如sum未初始化、sum=sum+i写在循环外等），让学生分组“找茬”。随后，教师演示正确代码，并再次结合变量跟踪表，重点展示sum如何从0开始，像滚雪球一样逐渐累加。  学生活动：思考并讨论两个关键变量的作用与初值。积极参与“找茬”活动，分析错误代码可能导致的结果（如输出为0、只加了最后一次等）。在教师引导下，在VB环境中亲手输入正确代码，并运行验证。尝试修改循环终值，计算1到50或1到200的和，感受程序的灵活性。  即时评价标准：1.能否清晰说明sum初始化为0的必要性。2.能否在错误代码中准确定位逻辑错误点。3.能否独立完成1到100求和的正确代码输入与运行。  形成知识、思维、方法清单：1.★累加器模式：sum=0（初始化）→循环中sum=sum+i（累加）→循环外输出sum。2.★核心算法思想：迭代。通过循环，不断用当前的和（旧值）加上新的数，更新为新的和（新值）。3.易错点警报：累加器初始化必须在循环开始之前！更新语句必须在循环体之内！教师可幽默强调：“不能让sum‘空着肚子’干活，也不能让它只加一次就‘下班’。”任务四：变式应用——计算奇数和  教师活动：提出新挑战：“如果要求1到100之间所有奇数的和，程序该怎么改？”引导学生分析变化的是什么（步长与判断条件）。鼓励学生先独立思考修改方案，再与同伴交流。教师巡视，关注学生修改策略：是修改循环变量i的步长（i=i+2），还是在循环体内增加If判断（IfiMod2=1Then）。挑选不同策略的代码进行投屏展示、对比讲评。  学生活动：分析问题，发现奇数序列的规律（从1开始，每次加2）。尝试修改任务三的代码来实现新功能。与同伴交流不同实现方法，思考哪种效率更高或更易理解。观看同学展示，理解同一问题的多种解决路径。  即时评价标准：1.能否准确识别出奇数序列的规律。2.能否成功修改原有程序，实现功能变式。3.能否理解并评价至少两种不同的实现策略。  形成知识、思维、方法清单：1.▲循环条件与循环体的协同：改变问题要求，可能需要调整循环变量步长，或增加循环体内的条件判断。2.算法多样性：解决同一问题可以有多种算法，各有特点（简洁性、效率、可读性）。3.★迁移应用能力：掌握累加模式后，关键在于分析新问题中的“加数”是如何产生的。任务五：调试与纠错——巩固理解  教师活动：分发“常见错误代码案例集”，包含“死循环”、“差1错误”、累加器初始化位置错误等23个典型例子。布置小组调试任务：“请化身程序医生，诊断这些代码‘生病’的原因，并开出‘药方’（修改代码）。”教师穿梭于小组间，提供提示性问题，如“现在循环条件永远为真吗？”、“第一次进入循环时，sum的值是多少？”  学生活动：以小组为单位，阅读、分析错误代码。使用变量跟踪法或尝试在VB中运行观察现象，定位错误点。讨论并修改错误，形成正确版本。小组代表准备简要分享诊断结果。  即时评价标准：1.能否运用所学知识准确诊断错误类型。2.小组协作是否有效，每位成员是否参与分析。3.提出的修改方案是否正确、可行。  形成知识、思维、方法清单：1.★调试技能：阅读错误信息、使用断点或打印中间值、手动跟踪变量，是排除逻辑错误的基本方法。2.★典型错误归纳：“死循环”常因条件变量未更新；“结果错误”多因初始化或更新位置不当。▲经验：调试是编程的重要组成部分，耐心和条理性是关键。第三、当堂巩固训练  设计分层训练任务，学生根据自身情况选择完成。  基础层（必做）：编程计算10的阶乘（即123…10）。提示：将累加模式中的“加”改为“乘”，思考累乘器（如fact）的初始值应设为多少？（“想想看，做乘法时，从几开始乘不影响结果？”）此任务直接应用累加（累乘）算法模型。  综合层（选做）：某慈善马拉松，每位跑完全程的选手，赞助商将捐赠50元。假设有n位选手完成，编写程序计算总捐赠额。要求：n的值由用户在文本框（Text1）中输入，结果显示在标签（Label1）中。此任务需要综合运用输入、循环、累加和输出。  挑战层（选做）：尝试用Do…LoopWhile改写基础层或综合层的程序，体会两种形式在实际应用中的差异。思考：在什么情况下，两种写法结果一致？什么情况下会有不同？  反馈机制：学生完成基础层任务后，可通过教师机提交代码截图。教师快速浏览，选取一份典型正确作品和一份有代表性错误的作品进行匿名投屏讲评。讲评聚焦算法逻辑而非语法细节。综合层和挑战层作品可作为课后延伸展示内容。学生之间开展简单的“同桌互查”，依据是否实现功能、循环使用是否正确等要点进行互评。第四、课堂小结  引导学生进行结构化总结与元认知反思。  知识整合：“请同学们闭上眼睛，回顾一下，今天这节课我们围绕DoLoop和累加，经历了怎样的探索之旅？”邀请一位学生简述流程：从发现重复模式→学习两种循环形式→掌握累加器模型→进行变式应用→学习调试。教师在此基础上，引导学生共同在黑板上绘制以“DoLoop循环”为中心的简易思维导图，分支包括：语法形式、执行流程、核心应用（累加）、关键变量（循环变量、累加器）、常见错误。  方法提炼：“解决一个累加问题，我们经历了哪几个关键的思考步骤？”师生共同提炼：1.识别：找出问题中的重复模式及规律。2.抽象：确定循环变量及其变化方式，确定累加器。3.建模：选择循环语句类型，设计初始化、条件、更新语句。4.实现与调试：翻译成代码，运行并修正错误。  作业布置：公布分层作业（详见第六部分），并预告下节课内容：“今天我们用循环解决了‘加法世界’的问题，下次课，我们将走进‘乘法世界’，看看循环在更炫酷的图案打印中能发挥什么神奇作用。”六、作业设计  基础性作业（全体必做）：  1.默写出DoWhile…Loop和Do…LoopWhile的语法基本格式，并用一句话描述其执行流程区别。  2.在VB中编写程序，计算1到50之间所有偶数的和，并截图记录代码与运行结果。  拓展性作业（建议大多数学生完成）：  设计一个“零花钱记账本”程序雏形。假设一周七天，每天通过InputBox输入当天的花费，程序使用循环累加计算出本周总花费，并输出。思考：如果想知道平均每天花费，程序该如何修改？  探究性/创造性作业（学有余力学生选做）：  尝试利用循环和VB的图形方法，在窗体上绘制一组等间距的同心圆或一排逐渐变大的正方形。查阅资料或帮助文档，了解Circle或Line方法的使用。此作业旨在建立循环与可视化输出的联系，激发创意。七、本节知识清单及拓展  1.★循环结构：用于控制程序段重复执行的一种程序结构。核心价值在于用简洁的代码处理大量重复操作。  2.★DoWhile…Loop语句：DoWhile条件…Loop。先判断条件，若为真则执行循环体，直到条件为假。可能一次都不执行。  3.★Do…LoopWhile语句：Do…LoopWhile条件。先执行一次循环体，再判断条件，若为真则继续循环。至少执行一次。  4.循环体：被重复执行的语句块。是循环功能实现的核心部分。  5.循环条件：一个结果为布尔值（True/False）的表达式。决定循环是否继续执行的关键。  6.★循环变量：在循环过程中值有规律地变化，并通常用于控制循环次数的变量。例如，i从1递增到100。  7.★累加器：一个用于存储累加和的变量（常命名为sum,total）。是实现累加算法的核心变量。  8.★累加算法固定模式：sum=0(初始化)→进入循环→sum=sum+加数(累加)→退出循环后输出sum。  9.累加器初始化：必须在循环开始前进行。通常初始化为0（加法单位元）。若用于累乘，则初始化为1（乘法单位元）。  10.“死循环”：因循环条件永远为真而无法自行终止的循环。通常由于循环体内未改变影响条件的变量导致。  11.“差1错误”（Offbyoneerror）：循环次数比预期多一次或少一次的常见逻辑错误。需仔细检查循环条件的边界值。  12.变量跟踪法（纸上调试）：通过手动模拟计算机执行过程，在表格中记录每次循环前后关键变量值的变化，是理解循环和调试程序的利器。  13.▲前测型vs后测型循环：DoWhile…Loop是“前测型”，Do…LoopWhile是“后测型”。在需要至少执行一次的场景下（如输入验证），后测型更简洁。  14.▲循环的两种基本用途：计数循环（重复固定次数，如for循环的思维基础）和条件循环（重复直到某条件满足，DoLoop的典型应用）。  15.▲算法思维——迭代：通过重复反馈过程（循环）不断逼近目标或更新结果的思维方式。累加是迭代最直观的体现。  16.拓展：流程图符号：循环结构在流程图中常用菱形（判断条件）和箭头构成环状路径来表示。建议尝试画出本节课累加算法的流程图。八、教学反思Text1.Text成度分析从当堂巩固练习的完成情况看，约85%的学生能独立完成基础层（累乘）任务，表明对累加（累乘）算法模型的核心逻辑掌握较好。在综合层任务中，约60%的学生能将输入与循环累加结合，但在处理数据类型转换（Text1.Text转为数值）时出现部分错误，这提示输入/输出环节与算法核心的衔接需单独加强。情感目标方面，学生在调试纠错任务中表现出较高热情，“程序医生”的角色扮演有效降低了他们对错误的焦虑感。然而，元认知目标的达成度不易在当堂完全观测，需通过课后作业的反思报告进一步评估。  （二）核心教学环节有效性评估导入环节的“捐书统计”情境成功制造了认知冲突，激发了学习动机。任务二“变量跟踪表”的集体填写是突破抽象理解的关键支架，这个过程虽然耗时，但值得，它让不可见的执行过程“慢下来”、“看得见”。任务三的“找茬”活动效果显著，学生通过分析错误案例，对正确写法的记忆反而更加深刻，这比直接讲授正例更具冲击力。新授环节的容量和节奏把控尚可，但任务五（调试纠错）的小组讨论时间稍显仓促，部分小组未能深入分析所有案例。  （三）分层教学实施与学生表现剖析学习任务单的分层设计基本满足了不同层次学生的需求。在任务四（计算奇数和）中，观察到了预期的思维分层