第7章 第9、10节：函数应用实例（教案）-《C语言程序设计》（电子工业出版社）上好课

《7.9、7.10节：函数应用实例》教案 课 题 函数应用实例 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 节课选自王新萍主编《C 语言程序设计》第 7 章第 9、10 节，是函数模块的综合应用课，承接函数定义、调用、嵌套 / 递归、变量作用域等全部核心知识，通过 “谜语博士的难题” 和 “学生成绩管理系统” 两大实例，将穷举法、模块化开发与函数思想深度融合。趣味实例帮助学生理解枚举法解决逻辑问题的思路，项目开发实例则完整展示了小型系统的模块化设计流程，是检验和提升学生综合编程能力的关键章节，也是对口升学考试中程序设计题的重要应用场景。 学情分析 授课对象为中职计算机应用专业对口升学学生，已系统学习了函数的定义、调用、参数传递、作用域与存储类型等基础知识，具备编写单个函数的能力，但缺乏将复杂问题拆解为多个函数、构建完整模块化程序的经验，对穷举法的应用和项目整体设计的思路较为陌生。学生对趣味编程和项目开发有较高兴趣，但逻辑问题分析能力和代码组织能力仍需提升，需要通过案例拆解与分步引导，帮助他们掌握从问题分析到模块化实现的完整流程。 学习目标 【知识目标】 ①掌握使用穷举法解决逻辑问题的思想；②熟练掌握函数的定义、声明与调用； 【能力目标】 ①能够分析复杂逻辑问题并转化为代码；②能够运用函数思想独立开发小型项目； 【素养目标】 ①深度培养逻辑思维与问题解决能力；②树立规范编程习惯与团队协作意识； 学习重难点 【学习重点】 掌握穷举法解决逻辑问题的思想，熟练运用函数实现趣味程序； 理解学生成绩管理系统的模块化设计思路，掌握核心功能函数的实现。 【学习难点】 如何将复杂逻辑问题转化为枚举算法并通过函数实现； 项目开发中各功能函数的合理划分、数据交互与整体流程的协调。 教学方法 讲授法、示范操作演示法 课前准备 阅读教材、上网查询相关知识，阅读教材7.9、7.10节内容。 教学媒体 多媒体教学 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1. 以 “逻辑岛谜题” 为情境导入，介绍诚实族、说谎族、两面族的特点，引出张三、李四、王五的身份谜题，引导学生尝试手动推理； 2. 分析人脑在复杂逻辑推理中的局限，对比计算机在处理重复、海量逻辑判断上的优势； 3. 引出本节课核心方法：通过函数封装 + 穷举算法编写程序解题，点明学习目标。 1. 跟随教师了解谜题背景，尝试手动推理三人身份，感受逻辑推理的复杂度； 2. 思考人脑推理的局限，对比计算机解题的优势，带着对 “如何用 C 语言解决逻辑问题” 的疑问进入学习； 3. 明确本节课学习目标，做好学习准备。 1. 用趣味谜题激发学生兴趣，降低算法学习的枯燥感； 2. 通过手动推理与计算机解题的对比，让学生体会算法的价值，为后续学习穷举法与函数封装奠定认知基础，自然引出本节课的核心内容。 活动二： C语言趣味程序实例7 1.新知讲授 （1）问题拆解与算法引入：带领学生回顾谜题背景，定义诚实族、说谎族、两面族的核心规则，明确编程求解目标；引入穷举法思想，计算 3×3×3=27 种身份组合，讲解 “循环生成所有组合 + 条件判断筛选唯一解” 的执行逻辑。 （2）逻辑建模与表达式转化：引导学生将谜题线索转化为逻辑表达式，讲解变量定义模型（身份变量a/b/c、真假变量aa/bb/cc），推导 “三人不同民族、身份与陈述一致” 的核心约束条件，构建完整逻辑判断式。 （3）代码分步解析：逐段讲解程序代码：变量定义部分，说明身份变量与真假变量的含义；六层循环部分，解释为何需要嵌套循环穷举所有可能性；if条件部分，拆解每个约束条件的作用；输出部分，讲解三元运算符如何映射身份结果。 （4）运行演示与验证：完整运行程序，展示输出结果，验证逻辑推导的正确性；组织学生讨论程序优化思路，强调穷举法解决逻辑问题的优势。 2.背诵记忆 罗列并展示重要知识点内容，要求学生在规定的时间内完成知识点的识记，并通过教师开展的问答抽查，要求识记不牢固的学生利用课后时间继续完成记忆巩固。 3.课堂问答 教师展示课堂问答题目，要求学生自主思考并主动回答问题，给予学生肯定评价并鼓励学生积极参与课堂互动。 4.课堂练习 题目1：题目：请编写一个C语言函数 int factorial(int n)，用于计算一个非负整数 n 的阶乘。在主函数中调用该函数，并输出计算结果。 题目2：请编写一个C语言函数 int isPrime(int num)，用于判断一个整数是否为素数。如果是素数，返回1；否则返回0。在主函数中调用该函数，判断并打印出1到100之间的所有素数。 教师展示题目并对编程思维与算法进行讲解，要求学生分组讨论，以小组合作的形式对练习题开展程序代码的编写，并确保编写的程序代码能正常运行在计算机编译软件。 1. 问题探究与逻辑推导：跟随教师分析谜题背景，理解诚实族、说谎族、两面族规则，主动参与课堂讨论，尝试手动推导约束条件，初步建立问题逻辑框架。 2. 算法与建模学习：学习穷举法思想，理解 “遍历所有可能性、筛选唯一解” 的核心逻辑；跟随教师将谜题线索转化为逻辑表达式，学习变量定义与条件构建方法。 3. 代码解析与知识点巩固：逐段理解变量定义、嵌套循环、条件判断与输出语句的作用，记录关键知识点；参与背诵与问答环节，主动梳理核心概念，查漏补缺。 4. 小组实践与拓展练习：分组完成阶乘、素数判断的编程练习，分工合作分析问题、编写并调试代码；主动请教问题，在实践中加深对函数封装与算法应用的理解。 1. 激发学习兴趣，降低理解门槛：以趣味谜题为载体，将抽象的穷举法与逻辑表达式具象化，打破算法学习的枯燥感，激发学生的探究欲望。 2. 构建完整思维链条：采用 “问题分析 — 逻辑建模 — 代码实现 — 验证优化” 的分步教学，帮助学生掌握从实际问题到程序代码的通用解决流程。 3. 多维度强化知识掌握：通过背诵、问答、练习等多种形式，强化学生对核心知识点的理解与记忆，提升逻辑思维与代码实现能力。 4. 培养综合能力与良好习惯：小组合作练习既培养了团队协作意识，也让学生在实践中体会函数封装的优势，为后续项目开发奠定基础，同时养成规范编写、调试代码的习惯。 活动三： 项目开发实例 1.新知讲授 （1）项目整体介绍与设计拆解：带领学生回顾项目目标，讲解系统六大核心功能；引入模块化编程思想，分析主程序与各功能模块的架构关系，强调 “高内聚、低耦合” 的设计优势；讲解三数组并行存储的数据结构，说明 “索引一致性原则”，为后续功能实现奠定基础。 （2）核心流程解析：讲解 main () 函数的总控逻辑，分析 “菜单显示→用户选择→功能调用→循环执行” 的完整流程；拆解 welcome ()、menu ()、choose () 等人机交互模块，说明 printf 输出与 switch-case 分支的作用，展示系统交互逻辑。 （3）功能模块分步教学： · 讲解 insert () 添加学生信息功能，分析输入校验、查重与数组存储的代码实现； · 讲解 search () 查找功能，演示遍历检索的执行流程； · 细致讲解 del () 删除学生信息函数，演示查找匹配、数据前移覆盖、有效数据删减的核心逻辑； · 讲解 total () 课程成绩统计函数，梳理数据遍历、累加运算的实现过程； · 讲解 print () 显示所有学生信息功能，规范格式化输出，实现全部数据统一展示； · 逐一讲解 max、min、average 辅助计算工具集，拆解最值比对与平均值运算的代码思路，明确各模块独立性与数据交互规则。 （4）运行演示与拓展引导：整合全部功能代码，完整展示系统运行结果，引导学生讨论程序优化方向，如结构体存储、异常输入处理等，强化模块化项目开发思维。 2.背诵记忆 罗列并展示重要知识点内容，要求学生在规定的时间内完成知识点的识记，并通过教师开展的问答抽查，要求识记不牢固的学生利用课后时间继续完成记忆巩固。 3.课堂练习 题目：10个小孩围成一圈分糖果，老师分给第1个小孩10块，第2个小孩2块，第3个小孩8块，第4个小孩22块，第5个小孩16块，第6个小孩4块，第7个小孩10块，第8个小孩6块，第9个小孩14块，第10个小孩20块。然后所有的小孩同时将手中的糖分一半给右边的小孩；糖块数为奇数的人可向老师要一块。编写程序求出经过这样多少次后大家手中的糖块一样多，每人各有多少块糖。 要求建立函数judge用来判断每个孩子手中的糖果数是否相同，函数print输出数组中每个元素的值。 教师展示题目和程序流程图并简单分析题目算法思维，要求学生分组讨论，以小组合作的形式对练习题开展程序代码的编写，并确保编写的程序代码能正常运行在计算机编译软件。 1. 项目整体理解与架构学习：跟随教师回顾项目目标，了解系统六大核心功能，理解模块化编程思想，明确 “高内聚、低耦合” 的设计优势；学习三数组并行存储的数据结构，掌握 “索引一致性原则”，建立项目整体认知。 2. 核心流程与交互逻辑梳理：学习main()函数的总控逻辑，理解 “菜单显示→用户选择→功能调用→循环执行” 的完整流程；拆解welcome()、menu()、choose()等人机交互模块，理解printf输出与switch-case分支的作用，明确系统交互逻辑。 3. 功能模块分步学习与实践：跟随教师学习各功能模块的实现逻辑，理解insert()添加信息的校验与存储、search()查找的遍历检索、del()删除的数据前移、total()统计的累加运算、print()显示的格式化输出，以及max/min/average工具集的实现思路；主动记录关键代码要点，理解各模块独立性与数据交互规则。 4. 背诵与课堂问答：参与知识点背诵与问答抽查，主动梳理模块化编程、数组存储、函数封装等核心概念，查漏补缺，巩固项目开发相关知识点。 5. 课堂练习与小组合作：分组讨论分糖果问题的算法思路，合作编写、调试代码，遇到问题主动向教师请教，在实践中加深对模块化编程与函数应用的理解，体验完整项目开发的流程与方法。 1. 强化模块化编程思维：通过完整的学生成绩管理系统项目，让学生理解模块化设计的优势，掌握将复杂问题拆解为多个独立功能模块的方法，提升代码组织能力与系统设计意识。 2. 串联核心知识点，形成知识网络：将数组、函数、分支、循环等知识点融入项目开发中，帮助学生建立知识点之间的关联，形成完整的知识体系，提升综合运用知识解决实际问题的能力。 3. 培养项目开发与实践能力：通过 “项目拆解→流程分析→模块实现→运行优化” 的分步教学，让学生掌握从问题分析到项目实现的完整流程，培养规范编写代码、调试程序的习惯，为后续更复杂的项目开发奠定基础。 4. 提升团队协作与问题解决能力：通过小组合作练习，培养学生的团队协作意识与沟通能力，让学生在实践中学会分析问题、解决问题，提升逻辑思维与编程实践能力。 5. 拓展编程视野，激发学习兴趣：通过项目拓展引导，让学生了解程序优化的方向，如结构体存储、异常输入处理等，激发学生的探究欲望，为后续深入学习 C 语言编程埋下伏笔。 课堂小结 作业布置 【课堂小结】 本节课我们通过两个典型实例，完成了从趣味算法到综合项目开发的进阶学习：一是利用穷举法解决逻辑谜题，掌握了从问题建模到代码实现的完整流程；二是通过学生成绩管理系统，深入理解了模块化编程思想，学习了菜单交互、数据增删改查、统计分析等核心功能的实现方法，为后续更复杂的项目开发奠定了坚实基础。 【作业布置】 1. 编写函数，给出年月日时，可计算该日是本年的第几天。 2. 编写程序，当输入2个数a和b时，可调用自己编写的函数交换a和b的值。 3. 输入一个字符串，调用函数判断该字符串是不是回文。所谓回文是指顺序读写和倒序读完全一样的字符串。例如，字符串“eye”就是回文。 板书设计 教学反思 本节课通过趣味实例与项目驱动，有效调动了学生的学习积极性，大部分学生能理解模块化编程思想并完成基础功能代码。但也存在部分学生对复杂逻辑推导和多函数交互理解较慢的问题，后续教学中需加强分步引导和分层练习，同时增加课堂实操环节，让学生在实践中深化对模块化项目开发的理解。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $