Конспект урока по теме "Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Исполнители алгоритмов. Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ)"

Приложение 12

КОНСПЕКТ УРОКА В 9Б КЛАССЕ

Тема: «Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Исполнители алгоритмов. Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ)».

Тип урока: сообщение новых знаний.

Цели урока:

1. Обучающая:

а) Познакомить учеников с понятием алгоритм, его свойствами, с исполнителями алгоритмов;

б) Познакомить со способами записи и видами алгоритмов.

в) Дать представление о составлении линейного алгоритма для решения задач.

1. Воспитательная: Создать условия для формирования информационной культуры, привитие интереса к изучаемому разделу и информатике в целом, воспитание общеинтеллектуальных навыков.

1. Развивающая: Способствовать развитию компонентов алгоритмического мышления, а так же усидчивости, внимательности и непроизвольной памяти.

Структура урока:

1. Организационный момент. Постановка целей и задач урока.

2. Выполнение заданий входного рейтинга для измерения наличия и уровня алгоритмического мышления.

3. Изложение нового материала:

1. Алгоритм и исполнители. История возникновения понятия "Алгоритм". Компьютер - формальный исполнитель.

2. Свойства алгоритма.

3. Способы записи алгоритмов. Блок-схемы: основные элементы блок-схем.

4. Первичное закрепление полученных знаний.

1. Домашнее задание.

2. Окончание урока.

Конспект урока

1. Организационный момент. Постановка цели и задач урока.

Добрый день. Меня зовут Ирина Владимировна.

2. Выполнение заданий входного рейтинга для измерения наличия и уровня алгоритмического мышления.

Сегодня мы с вами начнем изучение новой темы, но вначале решим несколько заданий. (Раздать задания на листы с заданиями. Задача учителя на этом этапе состоит в пояснении заданий, а так же в наблюдении за самостоятельным выполнением).

Вариант 1

Задание 1

У исполнителя Утроитель имеются следующие команды:

1. Вычти 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа получения числа 8: 2 1 2 1 1.

Определите, какое число было исходным.

Ответ:__________________________

Задание 2

У исполнителя Квадратор имеются следующие команды:

1. Возведи в квадрат.

2. Прибавь 1.

Запишите последовательность команд для получения из числа 1 число 10, содержащей не более четырех команд, указывая лишь номера команд.

Ответ:__________________________

Задание 3

Исполнитель Калькулятор. Команды: 1. Прибавь 3; 2. Умножить на 2.

Исполнитель Квадратор. Команды: 1. Возведи в квадрат; 2. Прибавь 1.

Исполнитель Утроитель. Команды: 1. Вычти 2; 2. Умножить на 3.

Укажите, кого из исполнителей нужно взять, чтобы за минимальное число шагов перейти от числа 1 к числу 32 и укажите саму комбинацию.

Исполнитель:____________________ Комбинация:__________________

Задание 4

У исполнителя Калькулятор 2 команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Ученик разложил команды так, чтобы комбинация их переводило число 0 в число 28. Пока ученик обедал ветер, ворвавшийся в форточку, перемешал некоторые команды, и получилась комбинация, переводящая число 0 в число 44: 1 1 2 1 2 1.

Помоги ученику вернуть все на свои места, не добавляя и не удаляя ни одну из команд.

Ответ:_________________________

Задание 5

У исполнителя Калькулятор имеется две команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа: 2 2 1 1.

Начальное число 1.

Задания:

А. Чему равно число после выполнения программы?

Ответ:______

Б. Откорректируйте программу для получения числа 19, путем вставки в нужное место лишь одну команду.

Ответ:_______________

Вариант 2

Задание 1

У исполнителя Утроитель имеются следующие команды:

1. Вычти 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа получения числа 15: 1 2 1 1 2.

Определите, какое число было исходным.

Ответ:__________________________

Задание 2

У исполнителя Квадратор имеются следующие команды:

1. Возведи в квадрат.

2. Прибавь 1.

Запишите последовательность команд для получения из числа 1 число 26, содержащей не более пяти команд, указывая лишь номера команд.

Ответ:__________________________

Задание 3

Исполнитель Калькулятор. Команды: 1. Прибавь 3; 2. Умножить на 2.

Исполнитель Квадратор. Команды: 1. Возведи в квадрат; 2. Прибавь 1.

Исполнитель Утроитель. Команды: 1. Вычти 2; 2. Умножить на 3.

Укажите, кого из исполнителей нужно взять, чтобы за минимальное число шагов перейти от числа 1 к числу 27 и укажите саму комбинацию.

Исполнитель:____________________ Комбинация:__________________

Задание 4

У исполнителя Калькулятор 2 команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Ученик разложил команды так, чтобы комбинация их переводило число 0 в число 28. Пока ученик обедал ветер, ворвавшийся в форточку, перемешал некоторые команды, и получилась комбинация, переводящая число 0 в число 66: 1 2 1 1 2 2.

Помоги ученику вернуть все на свои места, не добавляя и не удаляя ни одну из команд.

Ответ:_________________________

Задание 5

У исполнителя Калькулятор имеется две команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа: 1 2 2 1.

Начальное число 1.

Задания:

А. Чему равно число после выполнения программы?

Ответ:______

Б. Откорректируйте программу для получения числа 35, путем вставки в нужное место лишь одну команду.

Ответ:______­­­­­______

1. Изложение нового материала.

Итак, как я уже сказала, сегодня мы с вами будем работать над новой темой. Наша задача на сегодняшний урок - познакомиться с новыми понятиями для того, чтобы применять их на следующих уроках.

Откройте тетради и запишите тему урока: "Алгоритм. Свойства алгоритмов и его исполнители. Линейный алгоритм". В курсе информатики вы уже сталкивались с понятием исполнитель. Давайте вспомним, кто же это? (человек или устройство, которое выполняет конкретные действия).

Слайд 2. Запишите в тетрадь определение понятия исполнитель. Итак, кто же может быть исполнителем? Это может быть повар, машинистка, даже животное в цирке! Мы должны помнить, что алгоритмом является и компьютер. Он выполняет действия которые заданы в его алгоритмах - программах.

У каждого исполнителя есть своя система команд - СКИ. Система команд исполнителя это набор команд, которые он может выполнять.

Давайте теперь рассмотрим, откуда же взялось само слово - алгоритм? Откройте свои учебники и прочитайте информацию (один человек читает вслух).

Само слово алгоритм происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда ибн-Мусы аль-Хорезми. Он предложил приемы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами (вы с ними работаете на уроках математики). Позже в Европе эти приемы стали называть алгоритмами от латинского имени аль-Хорезми. В наше время понятие алгоритма шире, оно не ограничивается только арифметическими вычислениями.

Итак, все действия, которые мы выполняем, необходимо планировать. Например, каждое утро у нас проходит по плану: проснуться, встать с постели, одеться, заправить постель, умыться, позавтракать, отправиться в школу. План действий и называется алгоритмом. Запишите в свои тетради определение алгоритма, которое видите на доске.

Но не любая последовательность команд является алгоритмом. Необходимо, чтобы в ней были отражены 5 основных свойств алгоритма. Запишите их в свои тетради:

1. Дискретность. Говорит о том, что процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов. Например, перед нами стоит задача: испечь пирожки с начинкой. Для достижения этой цели нам необходимо выполнить несколько самостоятельных действий: замесить тесто, приготовить начинку, слепить пирожки, испечь пирожки. Причем нужно соблюдать последовательность шагов, так как мы не можем сначала лепить пирожки и, лишь затем, делать тесто.

2. Рассмотрим свойство понятности. Здесь речь идет о том, что алгоритм, который мы предоставляем исполнителю должен состоять именно ид его системы команд. Например, СКИ учеников 9 класса намного шире СКИ первоклассника, то есть вряд ли он сможет решить квадратное уравнение, даже если ему рассказать весь алгоритм.

3. Точность- это свойство, которое утверждает, что каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. Например, мы в электронной таблице задаем компьютеру конкретную ячейку, куда нужно поместить значение, а не предлагаем "запиши куда-нибудь".

4. Конечность (результативность)- исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов и привести к определенному результату.

5. Массовость - возможность применения алгоритма к различным однотипным заданиям. Например, если мы составим алгоритм для решения квадратного уравнения в общем виде, то сможем им воспользоваться при разных значениях а, b, c.

Теперь давайте перейдем к следующей половинке нашей темы. Существует несколько способов записи алгоритма. Запишите их в тетрадь:

1. На естественном языке, то есть рецепт, инструкция по подключению устройства и так далее.

2. На алгоритмическом языке. Его иногда называют псевдокод. Дома вы рассмотрите пример в учебнике.

3. Язык блок-схем.

4. Языки программирования высокого уровня, например, Паскаль, Си. С некоторыми из них вы будете работать позже.

Запишите в тетрадь схему, которую видите на доске. Существует три вида алгоритмов:

1. Линейный;

2. Разветвляющийся;

3. Циклический.

Сегодня мы с Вами начнем изучать линейный алгоритм. Мы воспользуемся одним из способов записи алгоритмов – блок-схемами. Но для этого нам необходимо знать, как обозначаются основные элементы блок-схем.

Запишите сначала определение блок-схемы, которое видите на доске.

Теперь обозначения блоков. Сегодня мы знакомимся лишь с этими блоками, но когда будем работать с другими видами алгоритма, то познакомимся с новыми.

Занесите в тетрадь определение линейного алгоритма и его основную структуру.

4. Первичное закрепление полученных знаний.

Теперь у нас есть необходимый материал для решения простой задачи:

(Линейный алгоритм появляется пошагово, в соответствии с объяснением учителя).

Давайте рассуждать. Что мы должны делать для решения этой задачи? (План действий).

Переведем полученный план действий на язык блок-схем. Необходимо помнить, что алгоритм начинается с блока Начала.

Для того чтобы работать с числами, нам необходимо эти значения где то хранить. Для этого служат переменные. Переменная это область памяти, имеющая имя. Чтобы сохранить значение в переменной, необходимо ей присвоить число. Пример на доске. А так же нужно знать о правильных обозначениях знаков математических операций.

Теперь можем продолжить составление блок-схемы. (Блок-схема). [Четвертый методический прием: создание нового алгоритма, его запись. Воздействие идет на второй и четвертый компоненты алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык построения модели процесса ее решения].

Перейдем к решению следующей задачи. Спишите себе в тетрадь ее условие и заготовку алгоритма.

Составим алгоритм на естественном языке. [Перед учениками задача - доработать алгоритм, это отчасти создание алгоритма, при этом воздействие идет на второй компонент алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задач].

1. Начинаем алгоритм.

2. Ввести два числа.

3. Найти площадь прямоугольника.

4. Найти периметр прямоугольника.

5. Найти переменную k.

6. Вывести результат – k.

7. Закончить алгоритм.

1. Ваше домашнее задание – заполнить пустые блоки данного линейного алгоритма. Задание сводится к тому, что необходимо преобразовать 3, 4 и 5 действия.

2. Окончание урока.