单元二 · 算法结构与描述
第7课 重复操作用循环
一、学习目标
- 通过对路口红绿灯的观察，认识其中存在的重复规律与循环结构。
- 能够用流程图描述循环结构，了解交通信号灯时长设置的作用和意义。
二、情境导入
- 在学习生活中，你是否遇到过需要反复执行的重复操作？把你想到的说出来，和小组成员交流。
三、核心讲解
本课学习路径：
1行人过红绿灯路口的步骤
2认识循环结构
3交通信号灯的时长设置
1．行人过红绿灯路口的步骤
日常生活中，你在有红绿灯的路口是怎么过马路的？可以先用自然语言写出步骤，再用流程图表示。
顺序结构：按顺序依次执行各个步骤。过马路的基本步骤就是一种顺序结构。
- 到达有红绿灯的路口 → 观察并等待对面绿灯 → 绿灯亮起后过马路（保持警觉）→ 到达对面。
- 其中「观察并等待绿灯亮」需要反复进行，直到绿灯亮起——这就是可抽取的重复操作。
想一想：过马路过程中，哪些动作需要多次反复？
2．认识循环结构
描述算法时，可以把需要反复观察的步骤用循环结构表示；在流程图中用菱形条件判断框根据红绿灯情况判断和选择。
流程图：路口红绿灯（循环判断）
- 用算法描述问题时，步骤要更严谨、明确，减少人为不可控因素——这是算法与一般步骤的区别。
- 机动车信号灯红、绿、黄交替变换，同样包含循环结构，可试着找出其中的循环。
3．交通信号灯的时长设置
不同路口、不同时段，红绿灯时长往往不一样。过去不少路口绿灯时长固定，没充分考虑人流、车流差异。
算法助力智慧交通：按路口与时段差异设置时长，缓解拥堵，方便出行；算法正逐渐成为智慧城市管理的助推器。
本课新语法与图形块
本课首次出现：按次数重复（for）。循环逻辑见上方流程图。
| 语法 | 图形块 | 说明 |
|---|---|---|
for i in range(5): |  | 产生 0～4 等一串数 |
for i in …: |  | 对每个数重复执行 |
弄清以上要点后，再进入下方 Python Online，用循环结构体验「重复执行」。
四、动手体验 · Python 3 Online 编程
五年级 · 循环：重复执行，试着改次数。
正在载入 Python 3 Online
正在载入编程环境…
五、课堂总结
- 通过对路口红绿灯的观察与分析，知道用自然语言描述路口过红绿灯的算法步骤。
- 用流程图表示顺序结构、循环结构时，既直观又便于呈现，是描述算法的好方式。
- 实际生活中存在许多可以用循环结构表示的场景。
六、拓展提升
- （1）假如你乘坐车辆出行，从机动车行驶的角度看，机动车信号灯的交替变换是否比人行道信号灯的变换更复杂？思考其中存在的判断条件和算法。
拓展：空调制冷循环判断
测评
选出后点「检查」。
过马路时「观察并等待绿灯」要反复进行，更适合用哪种结构描述？
流程图里表示「根据红绿灯情况判断」时，常用什么图形？
不同路口、时段设置不同红绿灯时长，主要说明？
本节小结
回顾本课要点，完成动手体验与测评。记住：重复操作用循环。