Giáo án Bài 21. Câu lệnh lặp while

Kết nối với kiến thức đã học về câu lệnh if và nhận ra nhu cầu lặp lại một đoạn lệnh khi chưa biết trước số lần lặp.

HS đọc đoạn chương trình sau trên bảng: x = 1, sau đó lặp khi x nhỏ hơn 4 thì in x rồi tăng x lên 1. GV hỏi: Chương trình in ra những số nào? Nếu muốn viết chương trình in các số từ 1 đến n với n do người dùng nhập thì cần câu lệnh nào để lặp đúng số lần? HS chưa biết trước số lần lặp khi n thay đổi.

HS dự đoán được chương trình in các số 1, 2, 3 và nêu được ý tưởng: cần một câu lệnh lặp kiểm tra điều kiện trước mỗi lần thực hiện, lặp khi điều kiện còn đúng. Từ đó xác định tên bài học: câu lệnh lặp while.

Nêu được cấu trúc while và giải thích được việc kiểm tra điều kiện trước mỗi lượt, khởi tạo biến và bước cập nhật.

HS làm việc theo nhóm 4 (kĩ thuật khăn trải bàn): mỗi HS nhận một góc của tờ phiếu, theo dõi giá trị biến i và s khi chạy chương trình mẫu với n=4. Nhiệm vụ: (1) Điền cấu trúc chung của while gồm điều kiện, thân vòng lặp. (2) Ghi giá trị i trước khi kiểm tra điều kiện ở mỗi lượt. (3) Cho biết vì sao cần câu lệnh i=i+1 và điều gì xảy ra nếu quên câu lệnh này. Chương trình mẫu: n=int(input()), i=1, s=0, while i<=n: s+=i rồi i+=1, cuối cùng print(s).

Kiến thức HS rút ra:

• Cấu trúc: while <điều kiện>: rồi thân vòng lặp được viết thụt đầu dòng.
• while kiểm tra điều kiện trước mỗi lượt; thân chỉ chạy khi điều kiện đúng, do đó có thể không chạy lần nào (khi n=0).
• Khởi tạo i=1, s=0 trước vòng lặp; bước cập nhật i=i+1 đưa i tới giá trị làm điều kiện sai.
• Quên cập nhật i khiến điều kiện luôn đúng và vòng lặp không dừng.
  Với n=4, chương trình in 10 (1+2+3+4), ra khỏi vòng lặp khi i=5.

Giải thích được ý nghĩa bất biến (tổng đã cộng tới đâu sau mỗi lượt) và kiểm thử chương trình với các trường hợp đầu vào khác nhau.

Cả lớp chia nhóm đôi, thực hiện Phiếu học tập số 2: (1) Trước mỗi lượt kiểm tra điều kiện, s bằng tổng của những số nào? (2) Chạy chương trình với n=4 và n=0 trên máy, so sánh kết quả với tính tay. (3) Với n=4, nếu đổi điều kiện thành i<n thì kết quả là bao nhiêu? Vì sao?

Kiến thức HS rút ra:

• Trước mỗi lượt kiểm tra, s là tổng 1+2+...+(i-1) (với i=1 thì s=0).
• Chương trình đúng với n=4 cho kết quả 10 và với n=0 cho kết quả 0.
• Khi đổi thành i<n với n=4, chỉ cộng 1, 2, 3 được s=6, vì khi i=4 điều kiện 4<4 sai. Muốn gồm số 4 phải dùng i<=n.

Vận dụng kiến thức về while để dự đoán kết quả chương trình, nhận biết lỗi và chọn đáp án đúng.

HS làm bài tập trên phiếu học tập và kiểm chứng trên máy:
Bài 1: Chương trình x=1, while x<10: x*=2, print(x) in ra số nào?
Bài 2: Chương trình i=0, s=0, while i<3: s+=2 rồi i+=1, print(s) in ra số nào?
Bài 3: Chương trình x=5, while x<5: x+=1, print(x) in ra số nào?
Bài 4: Điều kiện của while được kiểm tra khi nào? A. Trước mỗi lượt; B. Chỉ sau lượt cuối; C. Không kiểm tra; D. Chỉ khi in.
Bài 5: Quên câu lệnh i+=1 trong chương trình tính tổng với n>=1 có thể làm vòng lặp không dừng. Đúng hay sai?
Bài 6: Sắp xếp các bước giải: Khởi tạo biến, Kiểm tra điều kiện, Thực hiện và cập nhật, Quay lại kiểm tra rồi xuất kết quả khi dừng.

Đáp án:
Bài 1: 16 (x: 1→2→4→8→16; 16<10 sai).
Bài 2: 6 (cộng 2 ba lần).
Bài 3: 5 (điều kiện sai ngay nên giữ x=5).
Bài 4: A (kiểm tra trước mỗi lượt; thân có thể không chạy lần nào).
Bài 5: Đúng (i giữ nguyên 1 và điều kiện luôn đúng).
Bài 6: Khởi tạo biến → Kiểm tra điều kiện → Thực hiện và cập nhật → Quay lại kiểm tra rồi xuất kết quả khi dừng.

Vận dụng while để viết chương trình hoàn chỉnh giải quyết bài toán thực tế, kiểm tra điều kiện áp dụng và giải thích kết quả.

Nhiệm vụ 1: Viết chương trình nhập n nguyên không âm, tính tổng 1+2+...+n bằng while, in kết quả. Kiểm tra với n=4 (kết quả 10) và n=0 (kết quả 0).
Nhiệm vụ 2 (về nhà, nếu không đủ thời gian): Viết chương trình trò chơi đoán số: máy chọn sẵn số bí mật là 7, người chơi nhập số đoán bằng input() cho đến khi đoán đúng, dùng while để lặp, đếm số lần đoán và in ra. HS giải thích vì sao điều kiện lặp và bước đếm là cần thiết.

Chương trình tham khảo:
n=int(input())
i=1
s=0
while i<=n:
s+=i
i+=1
print(s)
Kết quả kiểm thử: n=4 in 10; n=0 in 0. Giải thích: khởi tạo i=1, s=0; điều kiện i<=n kiểm tra trước mỗi lượt; bước cập nhật i+=1 đưa vòng lặp tới điều kiện dừng.
Đối với trò chơi đoán số, sản phẩm là chương trình có while với điều kiện chưa đoán đúng và bộ đếm số lần đoán, kèm giải thích cách dừng.