摘要：循環(huán)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中的三種基本結(jié)構(gòu)之一，也是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。但是，對(duì)于初學(xué)者來說，循環(huán)結(jié)構(gòu)與人類日常的思維習(xí)慣不同，較難掌握。本文通過精講for循環(huán)，推導(dǎo)出while、do-while循環(huán)，該方法在日常授課中取得良好的效果。
　　關(guān)鍵詞：C語言；結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；循環(huán)結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)課教學(xué)方法
　　
　　循環(huán)語句是C語言程序設(shè)計(jì)課中的重點(diǎn)知識(shí)，是編輯程序的關(guān)鍵。筆者根據(jù)多年程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)循環(huán)語句的特點(diǎn)，通過提問式、啟發(fā)式教學(xué)方法，將問題層層剖析、層層深入，用簡(jiǎn)單淺顯的語句講解循環(huán)語句，特別是在如何從for語句變形為while語句這一知識(shí)點(diǎn)的過渡方面體會(huì)深刻、總結(jié)獨(dú)特。該教學(xué)方法能夠啟發(fā)學(xué)生動(dòng)用自己的思維，激發(fā)學(xué)生的潛能，并使其主動(dòng)探索，該方法及選用的一連串的例子能夠引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣。
　　
　　1巧妙復(fù)習(xí)，引入正題
　　
　　要使學(xué)生輕松容易地理解和掌握C語言中的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法和技巧，教師必須在教學(xué)的所有環(huán)節(jié)上都進(jìn)行認(rèn)真研究和精心設(shè)計(jì)[1]。在循環(huán)結(jié)構(gòu)的第一節(jié)課，我們可以連續(xù)拋出幾個(gè)問題讓學(xué)生思考?！袄?，問題1：打印一行十個(gè)星號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)？問題2：打印兩行十個(gè)星號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)？問題3：打印10行十個(gè)星號(hào)如何實(shí)現(xiàn)？問題4：打印100行十個(gè)星號(hào)如何實(shí)現(xiàn)？”對(duì)于前3個(gè)問題，學(xué)生都能快速解決，而第4個(gè)問題，學(xué)生如果還用以前的方法，語句至少需要100條。此時(shí)，如果教師指導(dǎo)學(xué)生用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)的語句，同學(xué)們就可得到用3條語句代替這100 條語句的直觀印象。這樣做既能克服傳統(tǒng)復(fù)習(xí)枯燥乏味的缺點(diǎn)，也能抓住學(xué)生的好奇心，還能激發(fā)學(xué)生對(duì)新問題的求知欲。
　　
　　2內(nèi)容講解過程
　　
　　2.1for語句
　　在三種循環(huán)語句中，教師應(yīng)該先講哪個(gè)呢？筆者認(rèn)為應(yīng)該先講for語句，因?yàn)閒or語句完全可以變形為while語句，while語句又能變形為do-while語句。所以當(dāng)學(xué)生深刻理解了for語句后，自然能理解和掌握其他語句。for語句是循環(huán)控制結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的一種循環(huán)控制語句，特別適合已知循環(huán)次數(shù)的情況。第一次講解循環(huán)實(shí)例要通俗易懂，力求循序漸進(jìn)。如求1+2+3+…+100的值，并將其結(jié)果放在變量sum中[2]。引導(dǎo)數(shù)生用依次相加的方法求和，推導(dǎo)過程如以下代碼所示。
　　sum=0;
　　sum=sum+1;
　　sum=sum+2;
　　sum=sum+3;
　　……
　　sum=sum+100;
　　從這個(gè)推導(dǎo)過程中找出規(guī)律sum=sum+i，i的初值i=1，i的范圍i<=100，i每次變化步長(zhǎng)。得出語句：for(i=1;i<=100;i++) sum=sum+i;從例子中引出for語句的一般形式。
　　2.1.1for語句的一般形式
　　for(表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3)循環(huán)體語句。
　　for語句從結(jié)構(gòu)上很好地體現(xiàn)了循環(huán)控制應(yīng)注意的三個(gè)問題：1)循環(huán)的初始條件；2)循環(huán)條件；3)循環(huán)的步長(zhǎng)[3]。
　　接著講解for語句中表達(dá)式的功能及常見形式。
　　表達(dá)式1：設(shè)計(jì)循環(huán)的初始條件，常為賦值表達(dá)式，給循環(huán)的控制變量賦初值；
　　表達(dá)式2：確定循環(huán)的條件，該表達(dá)式的值為邏輯量真或假，一般為關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式；
　　表達(dá)式3：循環(huán)的步長(zhǎng)，一般為賦值表達(dá)式、自加或自減表達(dá)式。
　　語句：循環(huán)體，當(dāng)有多條語句時(shí)，必須使用復(fù)合語句。
　　所以for語句的一般形式又可以變?yōu)椋?br/>　　for(賦值表達(dá)式；關(guān)系表達(dá)式；自加或自減表達(dá)式)循環(huán)體語句。
　　有了這種對(duì)表達(dá)式功能的認(rèn)識(shí)，才能有此表達(dá)式確定的形式，這種形式的確定為下一步講解如何將for語句轉(zhuǎn)變成while語句做了最好的鋪墊。
　　2.1.2for循環(huán)的執(zhí)行過程
　　首先計(jì)算表達(dá)式1，然后計(jì)算表達(dá)式2，若表達(dá)式2的值為真，則執(zhí)行循環(huán)體；否則，退出for循環(huán)，執(zhí)行for循環(huán)外的語句。如果執(zhí)行了循環(huán)體，則循環(huán)體每執(zhí)行一次，都計(jì)算表達(dá)式3，然后重新計(jì)算表達(dá)式2，依此循環(huán)，直至表達(dá)式2的邏輯量值為假，退出循環(huán)。流程圖如圖1所示。
　　此處可以詳細(xì)講解剛才的實(shí)例，程序段如下所示。
　　for (i = 1; i <= 100; i++)
　　sum = sum + i;
　　即i=1;1<=100為真，sum=sum+1;前1項(xiàng)的和，執(zhí)行后i=2;
　　i=2;2<=100為真，sum=sum+2;前2項(xiàng)的和，執(zhí)行后i=3;
　　i=3;3<=100為真，sum=sum+3;前3項(xiàng)的和，執(zhí)行后i=4;
　　…
　　i=100;100<=100為真，sum=sum+100;前100項(xiàng)的和，執(zhí)行后i=101;
　　i=101;101<=100為假，循環(huán)終止。此時(shí)sum中的值即為所求前100項(xiàng)的和。
　　通過例子得出結(jié)論之后，教師要不失時(shí)機(jī)地再次設(shè)疑。在此處，教師可以讓學(xué)生思考和解決難度相同的問題，并由他們自己做出正確答案，以加深對(duì)循環(huán)語句的理解和認(rèn)識(shí)。平行問題如下所示。
　　問題1：1-100內(nèi)所的奇數(shù)/偶數(shù)之和？
　　問題2：1-100內(nèi)所有為5倍數(shù)的數(shù)值之和？
　　問題3： 之和？
　　對(duì)于上述問題，教師只要稍加點(diǎn)撥，或經(jīng)學(xué)生互相討論，大多數(shù)同學(xué)都可以從表達(dá)式條件對(duì)執(zhí)行過程影響這一角度加以理解，并順利得出正確的程序。
　　這些問題解決之后，教師可以逐步加深問題的難度，提高問題如下所示。
　　問題4：鍵盤輸入10個(gè)學(xué)生的成績(jī)，輸出各成績(jī)和平均成績(jī)。
　　問題5：在兩行上分別按順序和逆序輸出26個(gè)英文大寫字母。
　　問題6：輸出斐波納契(Fibonacci)級(jí)數(shù)的前30項(xiàng)。
　　上述例子，可以使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，在認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
　　2.1.3for語句的幾種格式
　　for語句的三個(gè)表達(dá)式都是可以省略的，但分號(hào)“；”絕對(duì)不能省略。還是以剛才的例子分別講解表達(dá)式1、表達(dá)式2和表達(dá)式3省略的情況。
　　1)for(；表達(dá)式2；表達(dá)式3) 循環(huán)體語句。
　　for語句執(zhí)行過程的第一步是執(zhí)行表達(dá)式1，我們可以將表達(dá)式1放到for循環(huán)的前面，這就形成了省略表達(dá)式1的情況。使用條件是：循環(huán)控制變量的初值是執(zhí)行在循環(huán)體前已經(jīng)賦值，如下面代碼：
　　i = 1;
　　for (;i<=100;i++)
　　sum = sum + i;
　　可以清楚地看到，在執(zhí)行循環(huán)前，循環(huán)控制變量的初值已經(jīng)被事先賦值了。執(zhí)行時(shí)，跳過求解“表達(dá)式1”這一步，其他的執(zhí)行步驟不變。
　　2)for(表達(dá)式1；；表達(dá)式3) 循環(huán)體語句。
　　表達(dá)式2省略時(shí)，循環(huán)條件默認(rèn)為真，此時(shí)，循環(huán)體中一定要有一條語句能夠跑出循環(huán)，否則就是一個(gè)死循環(huán)。為了以后避免出現(xiàn)死循環(huán)，可以演示死循環(huán)的執(zhí)行過程，給學(xué)生留下深刻的印象。
　　3)for(；表達(dá)式2；) 循環(huán)體語句。
　　表達(dá)式3也可以省略，根據(jù)它的執(zhí)行順序可知，它是在執(zhí)行循環(huán)體語句后面執(zhí)行的，那么我們可以把“表達(dá)式3”放到循環(huán)體中所有語句的最后面，以保證循環(huán)能正常結(jié)束。如以上代碼可以變?yōu)槿缦滦问健?br/>　　i = 1;
　　for (; i <= 100;)
　?。鹲um = sum + i;i++；｝
　　特別要注意的是，如果循環(huán)體有多條語句，要用一對(duì)大括號(hào)括起所有語句，構(gòu)成復(fù)合語句。
　　這種形式就是也while 語句最為接近的形式。也可以從這里推導(dǎo)出while語句。
　　
　　表達(dá)式1；
　　while(表達(dá)式2)
　　｛循環(huán)體；表達(dá)式3；｝
　　代碼形式變?yōu)椋?br/>　　
　　i=1;
　　while (i <= 10)
　?。鹲um = sum + i;i++；｝
　　這時(shí)可以直觀地看出for語句與while語句的聯(lián)系。也可以說如果表達(dá)式1，表達(dá)式2，表達(dá)式3完全相同的話，while語句完全等同于for語句。
　　2.2while語句
　　有些問題用for語句不方便或解決不了時(shí)，可以用while語句。如問題：從鍵盤輸入若干個(gè)非0數(shù)據(jù)，求它們的和？用0結(jié)束循環(huán)的執(zhí)行[2]。
　　while語句是當(dāng)型循環(huán)語句，一般形式為：
　　while(表達(dá)式)語句；
　　其中while為語句的關(guān)鍵詞，表達(dá)式為循環(huán)條件，語句部分一般包括兩部分：循環(huán)體和步長(zhǎng)，所以一般為多條語句構(gòu)成，應(yīng)使用復(fù)合語句，以符合語法規(guī)范的要求。
　　while語句的傳統(tǒng)流程圖如圖2所示，其特點(diǎn)是先判斷，后執(zhí)行，若條件不成立，有可能一次也不執(zhí)行。
　　在整個(gè)循環(huán)中，初始條件只在循環(huán)開始時(shí)執(zhí)行一次，以后進(jìn)行的是循環(huán)條件、循環(huán)體和步長(zhǎng)之間的循環(huán)，一般初始條件以變量初始化或變量賦值語句的形式在循環(huán)語句之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，所以在while語句中沒有這一條件的體現(xiàn)。
　　在講解while語句時(shí)，教師可以將講解for語句的例子用while語句來實(shí)現(xiàn)一遍。從問題的求解中讓學(xué)生自己總結(jié)出兩者之間的區(qū)別。
　　2.3do-while語句
　　do-while和while很相似：while 先判斷表達(dá)式的值，后執(zhí)行循環(huán)體；do-while先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷表達(dá)式[3]。它的一般形式為：
　　do
　　循環(huán)體
　　while(表達(dá)式)；
　　其中語句通常為復(fù)合語句，基本組成同while語句。
　　do-while語句的流程圖如圖3所示，其基本特點(diǎn)是：先執(zhí)行后判斷，因此，循環(huán)體至少被執(zhí)行一次。
　　可以用do-while語句實(shí)現(xiàn)前一個(gè)例子，比較它們的異同。
　　
　　3結(jié)語
　　
　　“C語言程序設(shè)計(jì)”課程中循環(huán)結(jié)構(gòu)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，如何在課堂上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，這是每一位教師必須面對(duì)的問題。只有教師采用秩序漸近的教學(xué)方法，學(xué)生才能掌握規(guī)律、活學(xué)活用、舉一反三。在課堂上，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，采用啟發(fā)式，并遵循循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，引導(dǎo)學(xué)生不斷設(shè)疑、析疑、解疑。總之，教學(xué)是一個(gè)需要持續(xù)改進(jìn)和完善的過程，我們將不斷總結(jié)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，使C語言教學(xué)邁向新的臺(tái)階。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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