Урок
информатики в 9-м классе "Алгоритм и его свойства"
Раздел
программы:
Основы алгоритмизации и программирования
Тип урока: урок
новых знаний
Цели
урока:
Обучающая
цель:
изучение понятия алгоритм, свойств алгоритма: дискретности, детерминированности,
конечности, понятности, массовости.
Развивающая
цель:
развитие мышления школьников через установление причинно-следственных связей.
Мотивационная
цель:
сохранение и развитие интерес к изучению предмета через применение различных
форм овладения знаниями.
Задачи
урока:
Познакомить
учащихся с понятиями: алгоритм, свойства алгоритма;
Познакомить с
примерами алгоритмов;
Научить проводить
классификацию: инструкция - алгоритм;
Применять знания
при создании алгоритмов и оценке существующих алгоритмов.
Используемые
на уроке средства ИКТ: персональный компьютер (ПК) учителя,
мультимедийный проектор, экран; ПК учащихся.
Ход
урока:
1
этап.
Организационный момент.
Учитель:
Здравствуйте, сегодня на уроке мы будем изучать алгоритм, его свойства и виды.
2
этап.
Объяснение нового материала. (слайд 1)
1.
Безусловно,
с понятием алгоритм вы уже встречались ранее: на уроках информатики в младших
классах, в жизни, однако никогда не задумывались над тем, какое количество
алгоритмов вам известно. Жизненный опыт человека растет с увеличением числа
освоенных им алгоритмов. Например, чтобы ребенок научился покупать в магазине
хлеб, ему нужно сначала рассказать (а лучше показать), как это делается. Освоив
"алгоритм покупки хлеба", он в дальнейшем будет успешно выполнять эту
работу.
План с подробным описанием действий, необходимых для
получения ожидаемого результата,
получил название алгоритма.
Алгоритмизация — процесс
разработки алгоритма (плана действий) для решения задачи.
Понятие
алгоритма - фундаментальное понятие. Слово "алгоритм" происходит от
имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль-Хорезми. Им
были предложены приёмы выполнения арифметических вычислений с многозначными
числами. Позже в Европе эти приёмы назвали алгоритмами от
"algoritрmi" - латинского написания имени аль-Хорезми. В наше время
понятие алгоритма понимается шире, не ограничиваясь только арифметическими
вычислениями.
Термин "алгоритм" стал достаточно
распространённым не только в информатике, но и в быту. Под алгоритмом понимают
описание какой-либо последовательности действий для достижения заданной цели. В
этом смысле, например, алгоритмами можно назвать инструкцию по использованию
кухонного комбайна, кулинарный рецепт, правила перехода улицы и пр.
Для использования понятия алгоритма в информатике
требуется более точное определение, чем данное выше. Алгоритмом называется
организованная последовательность действий допустимая для некоторых
исполнителей. Исполнителем может быть человек, группа людей, робот, станок,
компьютер, язык программирования и т.д. Одно из принципиальных обстоятельств
состоит в том, что исполнитель не вникает в смысл того, что он делает, но
получает необходимый результат. В таком случае говорят, что исполнитель
действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и
только строго выполняет некоторые правила, инструкции.
Это - важная особенность алгоритмов. Наличие алгоритма
формализует процесс решения задачи, исключает рассуждение исполнителя.
Использование алгоритма даёт возможность решать задачу формально, механически
исполняя команды алгоритма в указанной последовательности. Целесообразность
предусматриваемых алгоритмом действий обеспечивается точным анализом со стороны
того, кто составляет этот алгоритм.
Алгоритм представляет собой последовательность команд
(ещё говорят - инструкций, директив), определяющих действия исполнителя
(субъекта или управляемого объекта). Всякий алгоритм составляется в расчёте на
конкретного исполнителя с учётом его возможностей. Для того чтобы алгоритм был
выполним, нельзя включать в него команды, которые исполнитель не в состоянии
выполнить. Нельзя повару поручать работу токаря, какая бы подробная инструкция
ему не давалась. У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он
может исполнить. Такой перечень называется системой команд исполнителя (СКИ).
Задание:
выбрать примеры правильных алгоритмов (слайд 2)
1.
Инструкция по лепке дракона.
Изучить
образ дракона по имеющейся картинке.
Вылепить
голову.
Вылепить
туловище.
Вылепить
хвост.
Вылепить
четыре ноги.
Сравнивая
с картинкой, уточнить детали каждой вылепленной части дракона.
2.
Инструкция по варке манной каши
Молоко
вскипятить добавить соль, сахар, засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая
манную крупу, довести до кипения, прокипятить минут 5-7, добавить масло и дать
остыть.
3.
Инструкция приготовления коржиков
Разогреть
духовку до 220 градусов.
Просеять
225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.
Добавить
в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока
небольшими порциями.
Замесить
тесто.
С
помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень,
смазанный маслом.
После
того, как вы вырезали столько булочек, сколько возможно, раскатайте тесто еще
раз.
Выпекать
в духовке 12-15 минут.
4.
Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.
Из
числа А вычесть число В.
Если
получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
Если
получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше
5.
Инструкция приготовления бутерброда.
Отрезать
ломтик хлеба
Намазать
его маслом
Отрезать
кусок колбасы или сыра.
Наложить
отрезанный кусок на ломоть хлеба
6.
Инструкция покраски забора.
Покрасить
первую доску.
Переместиться
к следующей доске.
Перейти
к действию 1.
(слайд
3)
Верный
ответ: алгоритмами можно считать инструкции № 1 и № 5.
Верными
ответами будут для инструкций №2, 3, 4, 6:
Инструкция
2. Нет точности: какое количество (в граммах) брать продуктов.
Инструкция
3. Нет последовательности действий и как следствие понятности (замесил тесто и
вырезай булочки, а надо замесил, раскатать толщиной, например, 3 мм и вырезай).
Инструкция
4. Нет результативности. Что делать в том случае, если А=В?
Инструкция
6. Нет конечности. Что делать в том случае, когда доски закончились?
Задание:
исправить алгоритмы. (слайд 4)
Варианты
исправленных инструкций.
2.
Инструкция по варке манной каши
Включить
плиту
Влить
в кастрюлю 1,5 литра молока
Добавить
5 грамм соли, 15 грамм сахара
Довести
молоко до кипения
8
столовых ложек манной крупы засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая
молоко
Довести
до кипения
Кипятить
5 минут
Добавить
20 грамм сливочного масла
Выключить
плиту, снять с плиты кастрюлю.
3.
Инструкция приготовления коржиков
Разогреть
духовку до 220 градусов.
Просеять
225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.
Добавить
в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока
небольшими порциями.
Замесить
тесто.
Раскатать
тесто толщиной 2 мм.
С
помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень,
смазанный маслом.
Поместить
противень в духовку, выпекать в духовке 13 минут.
4.
Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.
Из
числа А вычесть число В.
Если
получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
Если
получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше
Если
получился ноль, сообщить, что числа равны
6.Инструкция
покраски забора.
Покрасить
первую доску.
Если
есть еще доска, переместиться к следующей доске.
Перейти
к действию 1.
Если
доски закончились, завершить работу.
Формы
представления алгоритма:
1)
Словесная
(описание последовательности действий) Пр.: ранее звучащие
2)
Графическая
(наглядность, рисунки) Пр.: на упаковках каш (слайд 5)
3)
Схема
или графы (геометрические объекты, состоящие из вершин, соединенные друг с
другом линиями) (слайд 6)
4)
Программа
(если он предназначен для исполнения техническим устройством) (слайд 7)
5)
Блок-схема
(набор графических объектов-блоков, которые имеют свое название и назначение) (слайд
8).
2.
Алгоритм
и его свойства
Алгоритм
и его свойства.
|
Вопрос
|
Ответ
|
|
Алгоритм
состоит из конкретных действий, следующих в определенном порядке.
|
Это
свойство последовательности алгоритма.
|
|
Свойства
алгоритма.
|
Это
его общие характеристики.
|
|
Результативность.
|
В
алгоритме не должно быть ошибок.
|
|
Определенность
(детерминированность).
|
На
каждом шаге алгоритма у исполнителя должно быть достаточно информации, чтобы
его выполнить.
|
|
Понятность.
|
Свойство
алгоритма, определенное исполнителем.
|
|
С
помощью одного и того же алгоритма можно решать однотипные задачи.
|
Массовость
алгоритма.
|
|
Исполнение
алгоритма приводит к конечному результату.
|
Конечность
алгоритма.
|
3.
Существует 4 вида алгоритмов: линейный,
циклический, разветвляющийся, вспомогательный. (слайд 9)
Линейный
(последовательный) алгоритм — описание действий, которые выполняются
однократно в заданном порядке. (слайд 10)
Пр.:
Линейными являются алгоритмы отпирания дверей, заваривания чая, приготовления
одного бутерброда.
Линейный
алгоритм применяется при вычислении арифметического выражения, если в нем
используются только действия сложения и вычитания.
Циклический
алгоритм
— описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не
выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называется телом
цикла. (слайд 11)
Пр.:
Многие процессы в окружающем мире основаны на многократном повторении одной и
той же последовательности действий. Каждый год наступают весна, лето, осень и
зима. Жизнь растений в течение года проходит одни и те же циклы. Подсчитывая
число полных поворотов минутной или часовой стрелки, человек измеряет время.
Условие
— выражение, находящееся между словом «если» и словом «то» и принимающее
значение «истина» или «ложь».
Разветвляющийся
алгоритм
— алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо
другая последовательность действий. (слайд 12)
Пр.:
если пошел дождь, то надо открыть зонт; если болит горло, то прогулку следует
отменить; если билет в кино стоит не больше десяти рублей, то купить билет и
занять свое место в зале, иначе (если стоимость билета больше 10 руб.)
вернуться домой.
В
общем случае схема разветвляющего алгоритма будет выглядеть так: «если условие,
то..., иначе...». Такое представление алгоритма получило название полной
формы.
Неполная
форма,
в которой действия пропускаются: «если условие, то...».
Вспомогательный
алгоритм
— алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его
имя. (слайд 13)
Пр.:
вы в детстве учились суммировать единицы, затем десятки, чтобы суммировать двузначные
числа содержащие единицы вы не учились новому методу суммирования, а
воспользовались старыми методами.
4
этап.
Обсуждение итогов работы. Домашняя работа.
Выучить
конспект урока. Придумать пример каждого вида алгоритма в виде блок-схемы.
5
этап. Итог
урока.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.