План урока по информатике для 8 класса на тему «Алгоритмы и исполнители»

План урока по информатике для 8 класса

на тему «Алгоритмы и исполнители»

1. Алгоритмы

2. Исполнители

3. Задачи

4. Заключение

Уроки информатики, как и программирование, сложно представить без алгоритмов. Написание любой компьютерной программы неразрывно связано с построением алгоритма, а выполнение алгоритма, в свою очередь, невозможно без исполнителя.

Целью данного урока является формирование и закрепление знаний о понятиях алгоритма и исполнителя на основании теоретических и практических примеров.

В информатике алгоритмом принято называть последовательность действий или инструкций, которые имеют конечный результат, позволяющий достигнуть решения поставленных задач или выполнения определенных команд.

В повседневной жизни с примерами алгоритмов мы можем столкнуться везде: обычные правила сложения или умножения, правила дорожного движения или распорядок дня.

В случае с компьютером — это набор команд, который позволяет выполнить определенные действия для получения результата. 

Сложно представить урок информатики без алгоритма. Запись алгоритма в виде команд, которые выполняет компьютер, называют программой.

 Для создания алгоритма нам потребуется запомнить несколько правил:

1. Алгоритм должен быть универсальным, то есть иметь возможность применяться к разным наборам данных (если мы создаем счетчик, то он должен одинаково хорошо считать яблоки или метры, рисовать графики, собирать нужный материал для анализа).

2. Процесс задач должен быть разбит на отдельные команды — данное свойство называется дискретностью.

3. Алгоритм должен быть конечным. Все действия и алгоритм в целом обязательно должны завершаться.

4. В конце выполнения алгоритма мы должны получить результат.

5. Каждая из команд внутри алгоритма должна восприниматься однозначно.

1. Порядок выполнения команд должен быть понятен.

Существует несколько способов того, как мы можем описать алгоритм. 

1. Словесный. Нужно просто описать последовательность команд словами, но формулировки должны быть точными и конкретными (могут быть записаны в виде текстовых документов). 

2. Графический (блок-схема). Набор геометрических фигур с условиями или действиями, соединенных стрелками, показывающими порядок выполнения команд. 

3. Программный. Последовательность действий, записанная в виде команд на языке программирования.

Рассмотрим один и тот же алгоритм, который мы опишем тремя разными способами представления. Нашей задачей будет открыть дверь в компьютерной игре при помощи щелчка мыши по двери.

При описании словесным способом мы должны выполнить ряд команд:

1. Проверить касание курсором указателя мыши изображения или игрового объекта, который называется «Дверь» («Да» — касается, «Нет» — не касается).

2. Проверить действия пользователя: нажата левая кнопка мыши или нет («Да» — нажата, «Нет» — не нажата).

3. Проверить состояние двери: дверь должна быть закрыта («Да» — закрыта, «Нет» — открыта).

Если все предыдущие действия отвечают на вопросы «Да», выполнить открытие двери.

Графический алгоритм будет выглядеть следующим образом:

Стоит обратить внимание, что каждый из блоков имеет определенную форму. Блоки начала и конца имеют вид прямоугольника с закругленными углами. Блоки с вопросами — это ромбы с двумя выходами «Да» или «Нет», а в прямоугольных блоках указывается действие.

Теперь рассмотрим программный код.

Пример 1. Алгоритм выполнен в среде разработки Scratch:

Подводя итог, можно сказать, что, имея правильно поставленную задачу, мы можем составить последовательность действий, которые приведут нас к желаемому результату. Правильно построенный алгоритм действий поможет легко создавать код для приложений, программ или компьютерных игр. А выбор среды разработки за нами.

Любой, кто понимает команды алгоритма и может правильно (безошибочно) обработать эти команды, является исполнителем алгоритма. Исполнителем алгоритма может являться человек, группа людей или компьютер. Исполнители команд обладают набором (системой) команд, которые они могут понимать и выполнять.

Например, компьютер, в отличие от собаки, не сможет выполнить команду «Сидеть», а собака, в свою очередь, не сможет выполнить команду «Открыть файл».

Система команд исполнителя — команды, которые понимает и может выполнить исполнитель. 

Количество команд, которые может выполнить исполнитель, всегда ограничено. Их можно разделить на две группы:

1. Команды, производящие действие (открытие файла, деление, включение). 

2. Команды, определяющие или меняющие порядок выполнения других команд (условия, команды перехода).

Универсальный исполнитель команд — это компьютер. Современные компьютеры многофункциональны. Они могут выполнять различные задачи, начиная от обычного набора текста, работы калькулятора или обработки команд и заканчивая сложными математическими расчетами, такими как электронная почта, расчеты работы сложных механизмов, проектирование зданий и др.

Очевидно, что без грамотных программистов или людей, которые управляют этими компьютерами, выполнение данных алгоритмов не представлялось бы возможным.

Стоит не забывать и о заводских роботах-манипуляторах, которые собирают машины, навигаторы, осуществляющие прокладывание путей в автоматическом режиме, и многих других исполнителей команд.

На уроках информатики можно встретиться с различными исполнителями команд. Рассмотрим исполнителя и его систему команд на примере платформы Scratch. Интерфейс Scratch позволяет получить информацию и визуально оценить весь набор команд данного исполнителя.

Стоит обратить внимание, что все команды, которые мы можем использовать в данной среде разработки, разделены на группы:

1. Движение.

2. Внешний вид. 

3. Звуки.

4. События.

5. Управление. 

6. Сенсоры.

7. Операторы. 

8. Переменные и другие блоки.

Выполним несколько практических заданий.

1. Обучим компьютер делать бутерброд. Для этого нужно составить словесный алгоритм, который будет содержать весь набор действий по приготовлению бутерброда. (Запишем алгоритм в текстовый файл на компьютере.)

2. Нарисуем в рабочей тетради графический алгоритм действий по приготовлению бутерброда. (Используем блоки из примера графического алгоритма.)

На данном занятии было подробно рассмотрено понятие алгоритмов и исполнителей команд. На протяжении изучения всего курса информатики вы постоянно будете сталкиваться с необходимостью разработки алгоритмов и обработки команд исполнителями. Информационные технологии и алгоритмизация идут нога в ногу.

Для закрепления материала нужно ответить на контрольные вопросы:

• Что такое алгоритм?

• Каковы правила создания правильного алгоритма (6 правил)?

• Какие существуют способы представления алгоритма?

• Приведите простой пример словесного алгоритма.

• Можно ли хранить словесные алгоритмы в виде текстовых документов?

• Что такое исполнитель команд?

• Приведите пример исполнителя команд.

• Приведите пример исполнителя команд, который не был озвучен на уроке.