《選擇結構》教學設計

姚佳俊 曹恒來

● 學習者分析

本課的教學對象是高二年級的學生，他們思維活躍，具有一定的邏輯思維和推理演繹的能力，但歸納總結能力較弱。在前面的課程中，學生已經掌握了VB的常量、變量、表達式、Let語句、Print方法等基本知識，了解了程序設計的一般過程，急切地想編寫程序解決生活中更為復雜的實際問題，但他們現有的知識結構僅限于解決順序結構的問題，而且將實際問題轉化為VB程序的能力也有待提高。

● 學習內容分析

本課是教育科學出版社出版的《算法與程序設計》（選修）第二章“程序的基本結構”中第三節第二部分的內容。任何規范的程序都可以分解為三種基本結構，即順序結構、選擇結構和循環結構，教材的前一節介紹了順序結構程序設計。選擇結構是用于判斷給定的條件，并根據判斷的結果控制程序的執行流程，它分為單分支、雙分支及多分支選擇結構，而不同的分支結構有不同的語法格式和適用場合。牢固掌握選擇結構程序設計，是學習程序設計的基本要求，是學會編寫結構清晰、易讀易懂的程序的前提。

● 教學目標

知識與技能目標：掌握選擇結構的基本格式，理解選擇結構的執行過程。

過程與方法目標：能根據問題建立合適、正確的條件，利用選擇結構解決實際問題。

情感態度與價值觀目標：領悟選擇結構的思想，體驗選擇在生活中的應用。

● 教學重點、難點

重點：選擇結構的基本格式，利用選擇結構解決實際問題。

難點：選擇結構的嵌套。

● 教學策略

本課教學采用了案例模擬教學法。筆者通過呈現問題、觀察代碼、模仿嘗試、歸納小結、問題解決、拓展應用、總結提升等課堂教學環節，設計了遞進式的學習活動。學生通過“比較兩個數的大小”“出租車計費器”“月餅促銷”“計算三角形面積”“BMI等級的判斷”等程序的完善，在解決一個個問題的同時，層層深入地認識選擇結構。學生在模仿中，通過對多個“個”的嘗試，找出“個”背后“類”的規律性問題，歸納出選擇結構的一般格式，實現從“個”到“類”的提升。這樣的設計有助于學生從整體上認識選擇結構，并不斷地向縱深發展。同時，真實的問題情境能有效地激發學生的學習興趣，讓他們積極思考、主動建構，獲得程序設計的成就感。

● 教學過程

1.代碼呈現

運行上節課編寫的“計算兩個數的商”程序，代碼如下：

Private Sub cmddiv_Click（）

Dim x As Single ' 被除數

Dim y As Single ' 除數

Dim q As Single ' 商

x = Val（InputBox（"請輸入被除數："））

y = Val（InputBox（"請輸入除數："））

q = x / y

Print q

End Sub

學生運行上述程序，分析程序的漏洞：當除數為0時，程序提示出錯，說明這樣的程序是不完善的。實際上，在除數不為零的情況下，學生才能計算它們的商，否則應提示“除數為零”。

用VB程序來描述如下：

If y <> 0 Then

q = x / y

Print q

Else

Print "除數為零"

End If

教師小結：根據條件判斷的結果，選擇執行不同語句的結構，稱為選擇結構。

設計意圖：教師從上一節課的順序結構程序引入，讓學生通過觀察、分析，發現其中的If語句結構起著引導程序走向的作用。這樣的設計使學生的學習不是被動接受，而是一個以已有知識經驗為基礎的主動建構過程。

2.模仿嘗試

活動1：模仿上例完善程序，嘗試解決下面兩個問題。

①輸入兩個數x和y，比較它們的大小，使x大于y。

Private Sub cmdxy_Click（）

Dim x As Single，y As Single，t As Single

x = Val（InputBox（"輸入x的值："））

y = Val（InputBox（"輸入y的值："））

If _________ Then

t = x

x = y

y = t

End If

Print "x的值為："； x

Print "y的值為："； y

End Sub

②出租車計費程序，三公里以內（含）起步價9元，超出三公里的部分每公里2.4元。

Private Sub cmdtaxi_Click（）

Dim s As Single，y As Single

s = Val（InputBox（"輸入里程數："））

If s <= 3 Then

y = 9

Else

___________

End If

Print y

End Sub

設計意圖：學生通過模仿完善兩個半成品程序，進一步深化對選擇結構的認識。教師有目的地將部分核心代碼留空，讓學生將有限的注意力集中到核心問題的解決上，做到有的放矢；另外，關鍵代碼的填寫可以為學生理解程序提供支架，降低活動難度。

3.歸納提升

選擇結構根據條件判斷的結果控制程序的走向，不同的問題可能有不同的條件判斷，但If語句的基本格式是固定的。

單分支選擇結構（如圖1），代碼如下：

If 條件 Then

語句塊

End If

雙分支選擇結構（如圖2），代碼如下：

If 條件 Then

語句塊1

Else

語句塊2

End If

教師小結：單分支的選擇結構，當條件為真時才執行指定語句，否則跳過；雙分支的選擇結構根據條件是否成立，程序選擇執行相對應的語句，然后執行End If后面的語句。

設計意圖：教師通過適時地歸納總結，讓學生在對選擇結構有了感性認識的基礎上，系統地認識單分支和雙分支選擇結構的一般格式，并借助流程圖分析選擇結構的執行過程，幫助學生建構清晰而完整的知識框架，這將為他們后面的學習打下扎實的基礎。

4.問題解決

活動2：利用單分支和雙分支選擇結構，完善程序，解決問題。

①中秋節前夕，商店月餅促銷，購滿3盒（含）即可享受八折優惠。請根據輸入的購買盒數，計算出應付金額。

Private Sub cmdmk_Click（）

Dim qty As Integer ' 購買 盒數

Dim price As Single ' 應付 金額

Dim sum As Single

price = 80

qty = Val（InputBox（"購買盒數："））

' 如果購買盒數低于3盒，不打折

' 購滿3盒（含）享受八折優惠

_______________

Print "應付金額："； sum； "元"

End Sub

②已知三角形的三條邊a、b、c，求三角形的面積（判斷三條邊是否構成三角形的條件為：任意兩邊之和大于第三條邊）。

Private Sub cmdsquare_Click（）

Dim a As Single，b As Single，c As Single

Dim p As Single，s As Single

a = Val（InputBox（"input a："））

b = Val（InputBox（"input b："））

c = Val（InputBox（"input c："））

p = （a + b + c） / 2

' 如果輸入的三邊值（a，b，c）能夠構成三角形則計算其面積

' 否則提示用戶"不能構成三角形"

_______________

End Sub

教師小結：條件一般為關系表達式，如活動1中的兩個程序，以及活動2中的程序①；也可為邏輯表達式，如活動2中的程序②。

設計意圖：活動2能使學生對雙分支If語句有了較為清晰的理解之后實現完整的應用，學生要考慮的不再只是選擇結構中各個分支的內容，而是站在一個更高的層面考慮整個選擇結構的設計，在思維深度上與前面的活動呈遞進關系。同時，此活動的兩個問題分別通過關系表達式和邏輯表達式實現條件判斷，幫助學生進一步拓展對條件表達式的認知。

5.拓展應用

活動3：身體質量指數（BMI）是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度的標準，WHO組織設定中國人的參考標準為：BMI<18.5表示偏瘦；BMI介于18.5～23.9表示正常；BMI>=23.9表示偏重。學生借助數軸（如圖3）分析問題，形成算法：①先判斷x<18.5是否成立，成立則輸出“偏瘦”；②否則判斷x<23.9是否成立，成立則輸出“正?！保駝t輸出“偏重”。

Private Sub cmdbmi_Click（）

Dim w As Single，h As Single，bmi As Single

w = Val（InputBox（"輸入體重（公斤）："））

h = Val（InputBox（"輸入身高（米）："））

bmi = w / h / h

If bmi < 18.5 Then

Print "偏瘦"

Else

_______________

End If

End Sub

教師小結：在第一次判斷的基礎上，進行再次判斷。這種在一個If語句的內部又出現了另一個If語句，稱為If語句的嵌套。實際上，VB對程序有多個分支的問題，有一種專門的If語句形式簡化嵌套的問題。

多分支選擇結構：

If 條件1 then

語句塊1

ElseIf 條件2 then

語句塊2

Else

語句塊3

End If

多分支的If語句實現BMI值判斷，代碼如下：

Private Sub cmdbmi_Click（）

Dim w As Single，h As Single，bmi As Single

w = Val（InputBox（"輸入體重（公斤）"））

h = Val（InputBox（"輸入身高（米）"））

bmi = w / h / h

If bmi < 18.5 Then

Print "偏瘦"

ElseIf bmi < 23.9 Then

Print "正常"

Else

Print "偏重"

End If

End Sub

教師小結：多分支選擇結構首先測試條件1，如果它為假，就測試條件2，依此類推，直到找到一個為真的條件，并執行相應的語句塊；如果條件都不為真，執行Else后的語句，然后再執行End If后面的代碼。

設計意圖：學生通過“數軸分析法”分析出第二次判斷“BMI<23.9”是以第一次判斷“BMI<18.5”為前提，是在第一次條件判斷為“假”的基礎上再次進行判斷。教師在完善程序的過程中，幫助學生理解嵌套的緣由，理清嵌套的脈絡，并在此基礎上提出多分支If語句，分析其執行過程。這樣的設計既重過程又重結論，讓學生在問題解決的過程中，輕松愉快地完成知識的建構。

6.思維導圖，復習鞏固

筆者用思維導圖對知識點進行鞏固（如圖4）。

點 評

傳統的編程學習總是與編寫代碼、設計算法和生成可運行的程序緊密聯系在一起，教師常會選擇一些“經典”的數學題作為例題，如雞兔同籠、百錢百雞、找素數、求水仙花數等，內容缺少趣味性和綜合性。本節課設計的例題和練習與學生的學習和生活息息相關，把解決“真實”問題作為編程學習的首要任務，這樣既能使學生有一個愉快的學習過程，又能激發他們加倍投入到編程學習中。

程序設計的學習主要圍繞環境、語言和應用三個方面的知識和內容展開，語言視圖學習的核心主要是語言規則本身。從教學方式來看，以往的程序設計語言規則的學習常采用三步走的形式，即提出問題，給出解答，再加點解釋。特別是“解釋”，往往過多地糾纏于程序設計語言的語法知識的細枝末節之中，學生很少能體驗到成功解決問題的喜悅。本節課姚老師運用了案例教學法，先為學生提供了一個需要解決的生活中的具體任務——計算兩個數的商，讓學生在分析解決這個問題的程序、嘗試補充程序模板中關鍵代碼的過程中，逐步認識If選擇結構，并引導他們提取出If語句的基本格式，再應用到類似問題的解決中，最終得到功能強大的If語句指令集。

同時，程序設計是一種高強度的腦力勞動，學生不是聽會的，也不是看會的，而是自己練會的。在這節課中，學生通過模仿嘗試、獨立解決等方式，完成了6個以上的程序，在有限的課堂教學時間內，較好地達到了“量”的要求。

（點評人：江蘇省鹽城市教育科學研究院 曹恒來）