2.2 算法的控制结构课件-2025-2026学年浙教版高中信息技术必修一

该高中信息技术课件聚焦循环结构，系统讲解其定义、组成、流程图表示及应用，通过分支与循环结构的判断练习导入，衔接顺序、分支结构，形成控制结构完整体系，以流程图分析、累加器实例为学习支架。 其亮点在于融入计算思维，通过“1+2+…+100”算法设计实例，引导学生抽象问题、建模求解，知识小结梳理三种控制结构。采用实例驱动与问题探究，培养学生算法设计能力，教师可利用练习与小结提升教学效率。

2.2 算法的控制结构 目录-CONTENTS 一、顺序结构 Sequential Structure 三、循环结构 Loop Structure 二、分支结构 Selection Structure 新课导入 玩过积木的同学都知道，即使是很复杂的积木作品，都是由最基本的积木块（不妨称为基本结构）通过各种组合构成的。 3 新课导入 到所属班级的班主任处签到注册领取高一新生校园手册 是否缴费？ 到财务处缴费 是否住校生? 到所属班级的教室休息 凭缴费单到高一公寓领取生活用品，布置床铺 类似地，观察左边的“高一新生报到流程”示意图，我们可以看出该图也是由一定的组合构成的。 无论内容怎样复杂、功能如何强大的算法，也都由基本的结构组合而成，这些基本的结构称为算法的控制结构。 算法的控制结构有三种，即顺序结构、分支结构和循环结构。 4 2.2.1 顺序结构 在健康意识日益提升的当下，现代人正以更系统、多维的方式关注自身健康状态。除了传统的体重管理，人们开始运用科学指标构建健康评估体系，例如BMI（身体质量指数）、日均睡眠时长、体脂率等等。 小悦是一名高一学生，开学后长胖了不少，她想通过腰围和身高快速估算体脂率【体脂率（%）= (腰围cm ÷ 身高cm) × 100 - 15】，如果要为小悦设计算法，应该怎么设计呢？ 2.2.1 顺序结构 体脂率标准对照表 这种从单一数据到全景画像的转变，不仅反映了公众对健康管理的精细化追求，更彰显了科技赋能下个人健康主权的觉醒——每个人都在成为自己健康的第一责任人，用数据与知识编织起一张主动防御的健康之网。 2.2.1 顺序结构 开始 计算体脂率（%）= (腰围cm ÷ 身高cm) × 100 - 15 结束 输入腰围、身高 输出体脂率 观察左图，思考这个算法属于什么控制结构？总结出这个控制结构的特点。 顺序结构 1 按照先后顺序依次执行 2 每个步骤只执行一次 2.2.1 顺序结构 图例 特点 顺序结构指的是算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。 顺序结构的算法执行时，必定具有下列特点： ①每个步骤按照算法中出现的顺序依次执行。 ②每个步骤一定会被执行一次，而且只执行一次。 顺序结构算法的一般结构 概念 第一个操作 第二个操作 第三个操作 2.2.1 顺序结构 顺序结构 知识小练 输入两个数a和b，计算这两个数的乘积c（用流程图描述算法） 开始 输入a,b c = a*b 输出c 结束 第一个操作 第二个操作 第三个操作 2.2.2 分支结构 2.2.2 分支结构 小悦输入腰围和身高后得知了自己的体脂率，现在她想更改算法，根据体脂率判断个人胖瘦。 根据小悦的情况，我们可知若体脂率大于34%，则输出“肥胖”，否则输出“苗条”，想一想应该怎么设计算法呢？ 2.2.2 分支结构 开始 结束 输入腰围、身高 计算体脂率 输出“肥胖” 大于34%？ 输出“苗条” 是 否 观察左图，思考分支结构体现在哪里？总结出分支结构的特点。 1 首先进行条件判断 2 其中一个分支被执行 分支结构 2.2.2 分支结构 图例 特点 先进行条件判断，再根据判断结果分别执行不同处理的控制结构。 分支结构在执行时具有下列特点： ①先进行条件判断，根据条件满足与否来决定执行哪个分支； ②在一个分支结构中，必定有一个分支被执行，其他的分支则被忽略。 分支结构算法的一般结构 概念 分支1 条件满足？ 分支2 是 否 2.2.2 分支结构 案例分析：一个一元二次方程是否存在实数根，需要根据条件“b2-4ac≥0”是否成立来判断。如果条件成立就输出“有实数根”，否则就输出“无实数根”。如何用包含分支结构的算法流程图表示呢？ 用流程图描述分支结构的算法时，流程线会从条件判断框（菱形）上面的角进入，在进行条件判断后，从条件判断框的左、右或者下面的角走向各个分支。 2.2.2 分支结构 在解决问题的一个完整算法中，有时需要几种控制结构的协同才能完整地表示解决问题的全部过程。 细化 如果对判断方程是否有实数根不做细化，那么整个算法是顺序结构，即先执行第一步“输入方程系数a，b，c的值”，然后再按照顺序执行第二步“根据系数判断方程是否有实数根并赋值给变量f ”。如果将算法进一步细化，那么原来第二步处理就需要用分支结构来实现。 2.2.2 分支结构 课堂探讨 请同学们在小组内讨论，说一说分支结构的应用场景有哪些？ 1 成绩评级：根据分数判断等级（如≥90为A，80-89为B等） 3 交通信号灯：根据时间或传感器数据切换红、黄、绿灯。 2 用户权限验证：检查用户输入的密码是否正确，决定是否允许登录。 2.2.3 循环结构 2.2.3 循环结构 小悦判断出了自己属于“苗条”，她也想判断身边亲朋好友的肥瘦情况，但是她发现分支结构算法程序一次只能判断一个人的，因此她想修改算法，让这个程序每次运行最多能判断100个人，想一想应该如何修改算法呢？ 循环结构 1 在循环条件控制下 2 重复执行某些操作步骤（循环体） 循环条件满足？ 循环体 是 否 2.2.3 循环结构 开始 结束 输入腰围、体重 计算体脂率 输出“肥胖” 大于34%？ 输出“苗条” Y N N n=1 Y n=n+1 n<=100 初始化次数n为1 循环次数最多100次 循环条件满足？ 循环体 是 否 循环结构算法流程图 1 2 3 定义： 在条件的控制下，某些操作步骤需要重复执行的控制结构就是循环结构。 组成： 初始化部分：初始化操作，例如设置循环变量的初始值。 循环条件：这是一个布尔表达式，用于判断是否继续执行循环。 循环体：这是在循环中重复执行的代码块。 2.2.3 循环结构 重复执行：循环控制结构的主要特点是能够重复执行。 条件控制：循环的执行是由特定的条件控制的。这个条件可以是一个表达式，当条件为真时，循环继续执行；当条件为假时，循环终止。 特点： 注意事项 所示的算法在执行时，如果循环条件始终满足，那么循环体永远会被执行，此时算法陷入“死循环”，也就违背了算法的有穷性特征。因此，算法在设计时应避免此类情形的发生。 循环条件满足？ 循环体 是 否 循环结构算法流程图 2.2.3 循环结构 2.2.3 循环结构 分支结构 循环结构 分支结构 循环结构 判断：下列流程图属于分支结构还是循环结构？ 1、分支结构：条件是否成立只判断1次 2、循环结构：条件是否成立可判断多次，形成了一个闭环 判断依据： “累加器”指的是算法执行过程中对同类事物或数据进行统计计算的实现技术。下述算法中的“result→result+a”就起到了累加的作用。 拓展链接——程序设计中的“累加器” 2.2.3 循环结构 一百以内累加 2.2.3 循环结构 知识小练 设计一算法，求和：1+2+3+…+100，先分析再用流程图表示出来。 分析： 开始：程序启动。 初始化：设置sum=0，i=1。 循环条件判断：检查i是否小于等于100。如果是，进入循环体；否则跳转到结束。 循环体：将i加到sum，然后i自增1。 返回条件判断：回到步骤③。 结束：输出sum的值，程序结束 开始 i=1 s=0 i=i+1 s=s+i i<=100 输出s 结束 否 是 知识小结 先进行条件判断，再根据判断结果分别执行不同处理的控制结构。 在条件的控制下，某些操作步骤需要重复执行的控制结构就是循环结构。 知识小结 条件？ 分支1 分支2 否 是 条件？ 循环体 是 否 02、分支结构 03、循环结构 指的是算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。 第一个操作 第二个操作 第三个操作 01、顺序结构 巩固提高 1、以下代码执行后，变量 result 的值是多少？该代码体现了哪种控制结构？（ ） 巩固提高 A. 11，顺序结构 B. 8，顺序结构 C. 11，分支结构 D. 8，循环结构 A 2、某学校图书馆规定： 如果学生借阅的是小说类书籍，则允许借阅 2 本； 如果是科普类书籍，则允许借阅 1 本； 其他类型的书籍不可借阅。 根据这一规则，以下哪项描述是正确的？( ) 巩固提高 A. 借阅“科幻小说”时，因包含“小说”字样，可借 2 本 B. 借阅“历史科普”时，因包含“科普”字样，可借 1 本 C. 借阅“漫画”时，因不属于小说或科普类，不可借阅 D. 无论借阅什么书，都只能借 1 本 C 3、小美在玩一个数字拼图游戏，规则如下： 从数字 1 开始，每次增加 2（即1, 3, 5, 7...） 当数字 超过15 时，游戏立即结束 记录游戏结束前最后一次报出的数字 请问小美最后一次报出的数字是多少？游戏共进行了多少次循环？( ) 巩固提高 A. 最后一次数字是15，共8次循环 B. 最后一次数字是13，共7次循环 C. 最后一次数字是17，共9次循环 D. 最后一次数字是11，共6次循环 B 谢谢！ $