第七课循环语句（2）教学设计2023-2024学年青岛版（2019）初中信息技术第三册

第七课循环语句（2）教学设计2023-2024学年青岛版（2019）初中信息技术第三册科目Xx授课班级Xx年级授课教师Xx老师课时安排2025年11月授课题目Xx教学准备Xx教材分析：一、教材分析。本节课是青岛版2019初中信息技术第三册第七课“循环语句（2）”，承接上一课基础循环知识，重点讲解嵌套循环的结构与应用。通过绘制图形、算法优化等案例，深化对循环控制流程的理解，为后续复杂程序设计奠定基础。内容贴合初中生认知水平，注重实践操作与逻辑思维培养，体现信息技术学科核心素养要求。核心素养目标：二、核心素养目标。通过嵌套循环案例学习，培养信息意识，体会算法在信息处理中的应用价值；发展计算思维，掌握问题分解与逻辑抽象方法，提升复杂程序设计能力；增强数字化学习与创新意识，运用循环结构优化解决方案；树立信息社会责任，养成严谨的编程规范习惯，理解技术应用的社会规范。学习者分析： 三、学习者分析。学生已掌握基础循环语句（for/while）及简单图形绘制，理解循环三要素（初始化、条件、迭代）。对利用循环解决实际问题兴趣浓厚，具备基本逻辑思维能力和初步编程操作技能，偏好可视化、游戏化学习方式。部分学生易混淆嵌套循环的执行顺序，难以精准控制内外层循环变量关系；在绘制复杂图形（如空心菱形）时，循环次数计算和边界条件判断易出错，调试能力待提升。教学资源：四、教学资源。软硬件资源：学生用计算机（安装Python3.x）、教师演示机、投影设备；课程平台：学校信息技术课程管理系统；信息化资源：课本配套嵌套循环案例代码库、微课视频（嵌套循环执行过程演示）、在线编程练习模块；教学手段：任务驱动教学、代码演示调试工具、小组协作学习卡。教学过程设计：（一）导入环节（5分钟）

教师展示两幅图形：一幅是用基础循环绘制的实心正方形（********），另一幅是空心正方形（***********）。提问：“上节课我们用循环画了实心正方形，今天如何用循环画出空心正方形？两者的循环结构有什么不同？”学生观察后回答“空心正方形需要控制每行的首尾字符”，教师追问：“如何用循环实现‘只在首尾打印*，中间打印空格’？”引发学生思考，引出本节课主题“嵌套循环”。

（二）讲授新课（15分钟）

1.嵌套循环的概念与结构（5分钟）

教师结合板书和代码演示，讲解嵌套循环定义：“一个循环体内包含另一个完整的循环结构，外层循环控制行数，内层循环控制每行的字符。”以空心正方形为例，展示Python代码：

```python

foriinrange(4):#外层循环控制行数（4行）

forjinrange(5):#内层循环控制每行字符数（5列）

ifi==0ori==3orj==0orj==4:#边界条件判断

print("*",end="")

else:

print("",end="")

print()#换行

```

提问：“外层循环变量i代表什么？内层循环变量j代表什么？边界条件‘i==0ori==3’的作用是什么？”学生回答后，教师总结：“外层循环控制行，内层循环控制列，边界条件判断首尾行列。”

2.嵌套循环的执行流程（6分钟）

教师用流程图动画演示嵌套循环执行过程：外层循环i=0时，内层循环j从0到4完整执行一轮（打印第一行）；i=1时，内层循环再执行一轮（打印第二行）……直至i=3结束。提问：“如果外层循环执行3次，内层循环执行4次，总共会执行多少次循环体？”学生计算回答“12次”，教师强调“外层循环次数×内层循环次数=总执行次数”。

3.案例迁移：绘制空心菱形（4分钟）

教师展示空心菱形图案，提问：“与空心正方形相比，菱形的循环结构有什么变化？”学生讨论后回答“菱形有上下对称性，需要分上下两部分绘制”。教师引导学生分析：上半部分行数递增（1-3行），下半部分行数递减（2-1行），内层循环需根据行数调整空格和*的数量。演示代码框架，强调“用变量控制每行的*数量和空格数量”。

（三）巩固练习（20分钟）

1.基础任务：绘制空心菱形（8分钟）

学生分组完成空心菱形绘制任务，要求代码包含注释。教师巡视指导，重点关注：①循环变量初始值设置；②边界条件判断（如每行首尾*的位置）；③换行符的使用。小组内互相检查代码，教师选取2组典型代码投影展示，点评“变量命名规范”“逻辑清晰度”，提问：“你的代码如何实现菱形的对称性？”学生回答“通过上半部分i递增，下半部分i递减控制*的数量”。

2.进阶任务：优化代码效率（6分钟）

教师提出挑战：“能否减少循环次数，让代码更高效？”学生讨论后提出“将重复的边界判断提取为函数”，教师演示优化代码：

```python

defprint_star(n):

foriinrange(n):

forjinrange(2*n-1):

ifabs(i-(n-1))+abs(j-(n-1))==n-1:#菱形边界条件

print("*",end="")

else:

print("",end="")

print()

print_star(3)

```

提问：“优化后的代码如何用数学条件判断菱形边界？”学生回答“用曼哈顿距离abs(i-(n-1))+abs(j-(n-1))==n-1”，教师总结“数学方法能简化逻辑判断”。

3.挑战任务：绘制数字金字塔（6分钟）

教师展示数字金字塔（1/121/12321/1234321），提问：“与*号菱形相比，数字金字塔的循环变量如何变化？”学生尝试修改代码，将*替换为数字，内层循环变量作为数字输出。教师巡视指导，针对“数字递增递减控制”问题，提示“用内层循环变量j与外层循环变量i的关系（j<=i）实现数字递增，用2*i-j实现递减”。

（四）课堂小结（5分钟）

教师提问：“本节课学习了什么？嵌套循环的关键是什么？”学生回答“嵌套循环的结构、执行流程、边界条件判断”。教师总结：“嵌套循环用于处理二维问题，外层控制行，内层控制列，关键在于明确循环变量作用和边界条件。课后尝试用嵌套循环绘制班级座位表或节日贺卡图案。”拓展与延伸：六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料

（1）教材关联章节：青岛版初中信息技术第三册第八课“算法优化”中关于循环效率的内容，重点阅读“减少循环嵌套层数”“避免重复计算”等优化策略，理解嵌套循环的时间复杂度分析（如O(n²)的含义）。

（2）教材附录“经典循环案例解析”中的“图案绘制进阶”部分，学习如何用嵌套循环绘制复杂图形（如六边形、螺旋线），掌握循环变量与图形几何特征的关系。

（3）教材“信息社会责任”模块中“程序效率与社会价值”案例，讨论嵌套循环在数据处理（如班级成绩统计、图像像素处理）中的应用，体会算法优化对资源节约的重要性。

2.课后自主学习和探究

（1）基础巩固任务：绘制空心三角形和圆形

目标：深化对嵌套循环边界条件的理解，掌握不同图形的循环控制逻辑。

探究步骤：①分析空心三角形的行数与每行*号数量的关系（如第i行有2i-1个*，首尾为*，中间为空格）；②尝试用循环实现空心三角形，对比与空心正方形的异同；③探究圆形的近似绘制（用循环控制每行的*号数量，使其呈正态分布），思考如何用数学公式（如距离公式）判断边界。

知识点关联：循环变量与图形几何特征的映射、边界条件的数学表达。

（2）综合应用任务：用循环处理班级数据

目标：体会嵌套循环在数据处理中的实际应用，培养数据思维。

探究步骤：①统计班级学生各科成绩，用嵌套循环计算每个学生的总分和平均分；②设计循环找出各科最高分及对应学生；③尝试用循环将成绩按总分从高到低排序（冒泡排序算法），分析排序过程中的循环执行次数。

知识点关联：循环在数据统计、排序中的应用，算法效率的实际意义。

（3）创意设计任务：简单动画效果实现

目标：结合循环和时间控制，培养数字化学习与创新能力。

探究步骤：①使用Python的`time`模块，结合嵌套循环绘制动态变化的图形（如逐渐扩大的空心正方形、旋转的数字三角形）；②尝试用循环控制动画帧数，调整延迟时间实现不同的动画效果；③思考如何用循环实现“打字机效果”（逐字符显示文本）。

知识点关联：循环与时间控制的结合、动态效果的程序实现。

（4）生活问题解决任务：循环解决实际问题

目标：树立信息社会责任，体会信息技术在生活中的应用价值。

探究步骤：①设计循环模拟“班级座位安排”（按行优先或列优先顺序分配座位）；②用循环计算“班级图书借阅统计”（统计每本书的借阅次数、最受欢迎的图书）；③探究循环在“班级活动抽签”中的应用（随机生成不重复的抽签顺序）。

知识点关联：循环在生活场景中的建模应用，程序设计的规范性与实用性。教学反思与总结：这节课通过空心图形绘制引入嵌套循环，学生参与度较高，尤其是小组协作完成任务时，讨论氛围活跃。教学方法上，任务驱动和分层设计效果明显，基础任务完成率达90%，但进阶任务中约30%学生仍需指导边界条件的数学表达。课堂提问环节，学生对“外层循环控制行、内层控制列”的理解到位，但迁移到菱形对称性时，部分学生卡在变量关系上，需加强图形与代码的对应训练。

学生普遍能掌握嵌套循环的基本结构，但调试能力待提升，如循环次数计算错误、换行符遗漏等问题频发。情感态度上，通过优化代码和创意任务，学生体会到算法效率的价值，学习兴趣从“画图形”转向“解决问题”。

不足之处在于时间把控，挑战任务超时5分钟，需压缩基础练习时间。后续教学中，可增加可视化调试工具演示，强化边界条件的动态分析；同时补充生活案例（如座位安排），让抽象循环更贴近实际。整体来看，学生在逻辑思维和编程规范上有进步，但需持续培养复杂问题的分解能力。板书设计：八、板书设计

①**概念与结构**

-嵌套循环定义：循环体内包含完整循环结构

-循环要素：外层控制行，内层控制列

-结构特征：外层循环执行一次，内层循环完整执行一轮

②**执行逻辑**

-执行规律：外层循环次数×内层循环次数=总执行次数

-流程控制：外层变量决定内层循环范围

-变量作用：外层变量（行号），内层变量（列号）

③**应用要点**

-边界条件判断：首尾行列的if条件设计

-图形绘制技巧：空格与星号的逻辑控制

-优化策略：减少循环嵌套层数，避免重复计算教学评价与反馈：课堂表现：学生积极参与导入环节的图形对比分析，能快速区分实心与空心正方形的循环结构差异，新课讲授时80%学生能准确回答外层循环控制行、内层循环控制列的问题，但30%学生在边界条件判断（如菱形对称性）上表达不够清晰。

小组讨论成果展示：各小组成功完成空心菱形绘制，其中2组提出用数学公式优化边界判断，1组尝试将循环变量与图形几何特征结合，体现了算法思维的迁移，但部分小组代码注释不规范，变