СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Разработка урока "Автоматическая обработка информации. Машина Поста"

Категория: Информатика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Разработка урока "Автоматическая обработка информации. Машина Поста"»

Технологическая карта урока по информатике


Учитель: Подлесная Ольга Александровна, учитель математики и информатики

Тема: Автоматическая обработка информации. Машина Поста

Класс: 10 Б (инженерный)



Педагогические цели

Формирование навыков работы с программой для машины Поста при решении простейших задач; закрепление умений анализировать, систематизировать, доказывать.

Тип урока

Урок изучения нового материала

Планируемые
результаты
(предметные)

Способствовать углублению представлений учащихся об алгоритмах обработки информации; ввести понятие алгоритмической машины, рассказать об алгоритмической машине Поста; способствовать формированию умения составлять программу на компьютерной модели машины Поста

Личностные
результаты

Ориентация обучающихся на реализацию позитивных жизненных перспектив, инициативность, креативность, готовность и способность к личностному самоопределению, способность ставить цели

Универсальные
учебные действия
(метапредметные)

Регулятивные: осуществляют итоговый и пошаговый контроль по результату.

Познавательные: самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогом и сверстниками

Коммуникативные: в коммуникации умеют строить понятные для партнеров высказывания

Ход урока

Этапы урока.

Задачи

Деятельность учителя

Планируемая деятельность учащихся

Формирование универсальных учебных действий

Организационный момент

(1 мин.)

1.Приветствие класса

2.Проверить готовность обучающихся к уроку

3.Создать условия для благоприятного психологического климата и плодотворной рабочей обстановки

Доброе утро, ребята! Надеюсь, что наш урок сегодня пройдет интересно и с пользой.

Всем желаю успешно и плодотворно потрудиться!

Ученики слушают учителя и настраиваются на изучение и восприятие нового материала

Личностные:

Позитивное отношение получению знаний, к познавательной деятельности

Коммуникативные:

сотрудничество с учителем и одноклассниками.

Мотивация.

(6 мин.)

Создание условий для формирования умения делать умозаключения через установление причинно-следственной связи


Позвольте сегодняшний наш урок начать с притчи.

Однажды в далекие-далекие времена, когда существовали мастера и подмастерья и учителя были на вес с золотом. К одному известному учителю пришел юноша из бедной семьи и стал умолять взять его в ученики. 

— Ты не готов учиться у меня, — сказал учитель. — у тебя абсолютно нет ни каких знаний по арифметике, астрономии, философии. Но раз ты настаиваешь, я устрою тебе тест на логику: справишься — буду с тобой заниматься.
Юноша согласился, и учитель продолжил.

  — Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  У юноши глаза на лоб полезли:

  — Это тест на логику?! Ну, конечно, тот, у кого грязное лицо!


  — Неправильно. Подумай логически: тот, у кого грязное лицо, посмотрит на того, у кого лицо чистое, и решит, что его лицо тоже чистое. А тот, у кого лицо чистое, посмотрит на того, у кого лицо грязное, решит, что сам тоже испачкался, и пойдет умываться.

  — Хитро придумано! – восхитился юноша. – Дайте мне еще один тест!


  — Хорошо, юноша. Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  — Но мы уже выяснили – тот, у кого лицо чистое!


  — Неправильно. Оба пойдут умываться. Подумай логически: тот, у кого чистое лицо, посмотрит на того, у кого лицо грязное, и решит, что его лицо тоже грязное. А тот, у кого лицо грязное, увидит, что второй пошел умываться, поймет, что у него грязное лицо, и тоже пойдет умываться.

  — Я об этом не подумал! Поразительно – я допустил логическую ошибку! Давайте еще один тест!


  — Ладно. Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  — Ну… Оба пойдут умываться.


  — Неправильно. Умываться не пойдет ни один из них. Подумай логически: тот, у кого лицо грязное, посмотрит на того, у кого лицо чистое, и не пойдет умываться. А тот, у кого лицо чистое, увидит, что тот, у кого лицо грязное, не идет умываться, поймет, что его лицо чистое, и тоже не пойдет умываться.


  Молодой человек пришел в отчаяние:

  — Спросите что-нибудь другое!

  — Ладно. Два человека спускаются по дымоходу…

  — О, Господи! Ни один из них не пойдет умываться!!!


  — Неправильно – сказал Учитель!

А вот продолжение притчи, я вам расскажу только в конце нашего урока. А пока я вам пожелаю на любой мой вопрос логически думать, а потом отвечать.


Участвуют в ответах на вопросы







































Удивляются

Познавательные: Выдвигают предположения о теме урока.

Личностные:

Позитивное отношение получению знаний, к познавательной деятельности

Коммуникативные:

сотрудничество с учителем и одноклассниками

Регулятивные:

Умение слушать в соответствии с целевой установкой.

Принимать и сохранять учебную цель и задачу, дополнять, уточнять высказанные мнения по существу полученного задания.

Актуализация и пробное учебное действие. (5 мин.)

Создание проблемной ситуации и постановка проблемы

Определить важность изучаемой темы

Итак, на прошлых уроках мы, о чем с вами разговаривали?




Получается, мы с вами разобрали такие информационные процессы как передача, хранение, а значит пришло время поговорить о?


Тогда сформулируйте тему нашего урока.

А я подолью масла в огонь и скорректирую тему урока как «Автоматическая обработка информации»


Записывают тему урока и открывают презентацию


Давайте вспомним, что понимают под обработкой информации? (Слайд 2)



Кто может быть исполнителем обработки информации?



С каким понятием обработка информации тесно связана? (алгоритмом, так как обработка информации -это пошаговое выполнение действий)


Что такое алгоритм?


Приведите примеры алгоритмов.


Какими свойствами должен обладать алгоритм?



Сегодня мы ребята поговорим не просто об обработке информации компьютером, а окунемся в историю, когда только-только в 30х годах ХХ века возникла новая наука – теория алгоритмов.


Как вы думаете, о чем мечтали ученые тех времен?


А любая машина работает как?


Тогда какую проблему пытались решить ученые? Слайд 3


А для всякой ли задачи обработки информации можно построить алгоритм решения?


Для ученых тех времен это была самая главная проблема. У них была мечта построить такую машину – автоматическое устройство, которое без вмешательства человека будет производить расчеты. Для ее реализации требовалось глубокое понимание сущности алгоритмов обработки информации. Слайд 4

В 1936 г. американский математик Эмиль Леон Пост в статье описал систему, обладающую алгоритмической простотой и способную определять, является ли та или иная задача алгоритмически разрешимой. Он создал абстрактную (несуществующую) вычислительную машину, которую позднее назвали Машиной Поста.


О способах кодирования информации, о способах представления чисел в памяти компьютера.


Обработке информации




«Процесс обработки информации»


Записывают в тетрадь, открывают презентацию


Обработка информации – это процесс изменения формы представления информации или её содержания.

Исполнителем обработки информации может быть человек или автомат (компьютер).


Алгоритм – это определенная последовательность логических действий для решения поставленной задачи.

Свойства алгоритмов: дискретность, точность, понятность, результативность и массовость.






Создать универсальную машину по обработке информации

По алгоритму





Запись проблемы в тетрадь



Познавательные:

развивать операции мышления, ставить задачу (ответить на вопрос) на основе соотнесения того, что известно


Коммуникативные: вступать в учебный диалог, умение выражать свои мысли, строить высказывания


Выявление места и причины затруднения

(15 мин.)


Выдвижение гипотез, предположений о возможных путях решения проблемы, обоснование оптимальных из них

Изучение принципов работы машины Поста

Таким образом, какую гипотезу можно выдвинуть для разрешения написанной нами проблемы.


 Если задача представима в форме команд для машины Поста, то она имеет алгоритмическое решение. Слайд 5

Давайте познакомимся с данной машиной и проверим данную гипотезу.


Опишем архитектуру машины Поста (слайд 6). Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции — клетки. В каждой клетке может либо стоять метка (некоторый знак), либо отсутствовать (пусто) (слайд 7).

Вдоль ленты движется каретка — считывающее устройство. На рисун­ке она обозначена стрелкой. Каретка может передвигаться шагами: один шаг — смещение на одну клетку вправо или влево. Клетку, под которой установлена каретка, будем называть текущей.

Каретка является еще и процессором машины. С ее помощью машина может:

распознать, пустая клетка или помеченная знаком;

стереть знак в текущей клетке;

записать знак в пустую текущую клетку.


Если произвести замену меток на единицы, а пустых клеток — на нули, то информацию на ленте можно будет рассматривать как аналог чего?


Существенное отличие каретки-процессора машины Поста от процессора компьютера состоит в том, что в компьютере возможен доступ процессора к ячейкам памяти в произвольном порядке, а в машине Поста — только последовательно.

Назначение машины Поста — производить преобразования на информационной ленте.

Исходное состояние ленты можно рассматривать как исходные данные задачи, конечное состояние ленты — результат решения задачи. Кроме того, в исходные данные входит информация о начальном положении каретки.

Система команд машины Поста (слайд 8)

Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе — n. Затем следует код операции и после него — номер следующей выполняемой команды программы — m:

Пример программы решения задачи на машине Поста (слайд 9-20)




Записывают в тетрадь гипотезу.














двоично­го кода в памяти компьютера










Записывают систему команд машины Поста

Познавательные:

Самостоятельно находить нужную информацию, слушать.

строить логическую цепь размышлений, умение устанавливать причинно-следственные связи, вести поиск, умение выделять необходимую информацию

Коммуникативные: умение интегрироваться в группах, осуществлять продуктивное взаимодействие, слушать, слышать, отслеживать действия партнёра, сотрудничать с партнёрами

Личностные:

внутренняя позиция, мотивация, осознаёт личную ответственность за будущий результат, понимание своих сильных и слабых сторон

Регулятивные:

умение решать учебные проблемы, возникающие в ходе групповой работы, умение владеть навыками процессуального и прогностического самоконтроля, умение определять последовательность действий, способен к волевому усилию.

Творческая практическая деятельность (15 мин.)



Проверка уровня усвоения учащимися материала. Коррекция знаний. Оценить степень усвоения учебного материала

Выполнение практической работы по парам (слайд 21-23).


Записывают в тетрадь


Записывают в тетрадь

Познавательные:

осуществлять для решения учебных задач операции анализа, синтеза, сравнения, структурировать знания

Коммуникативные:

строить небольшие монологические высказывания

Регулятивные: планирование своих действий в соответствии с поставленной задачей; умение оценивать правильность выполнения действий

Личностные: Формируют оценку и самооценку

Обобщение и систематизация знаний

(2 мин.)

Подвести итоги урока.

Фронтальная беседа по вопросам:

  • Подтвердили ли мы с вами гипотезу, о том, что если задачу по обработке информации можно представить в виде алгоритма, то она представима в машине Поста? Получилось ли у нас создавать программы?


В заключении учитель обобщает ответы учащихся, оценивает работу на уроке и делает вывод о достижении цели урока всем классом.

Объективно оценивают свое пребывание на уроке

Личностные :

Формировать границы собственных знаний; развивать адекватную оценку и позитивную самооценку; Познавательные: структурировать знания; Регулятивные:

на основе учета характера сделанных ошибок и самооценки вносить необходимые коррективы Коммуникативные: уметь использовать речь для регуляции своего действия, умение слушать и слышать друг друга

Информация о домашнем задании (1 мин.)

При выполнении домашнего задания проверить степень усвоения изученного материала

Комментирует домашнее задание:

Обязательное домашнее задание

Составить программу для вычитания двух любых чисел (пояснение: Стирать метки по одной у каждого числа, пока у вычитаемого не кончатся все метки)

Дополнительное домашнее задание

Подготовьте сообщение:

В одно и тоже время с Эмилем Поста, аналогичную машину разработал и английский математик Алан Тьюринг.

  • «Отличия Машины Тьюринга от Машины Поста. Принципы работы машины Тьюринга»


Обучающиеся записывают домашнее задание

Регулятивные:

принимать и сохранять учебную задачу

Рефлексия

(2 мин.)



Продолжение притчи:


Учитель в очередной раз начинает вопрос:

— Два человека спускаются по дымоходу…

А юноша, в сердцах сокрушается:

  — О, Господи! Ни один из них не пойдет умываться!!!


  — Неправильно – сказал Учитель!

Скажи мне, как может быть такое, чтобы два человека спускались по одной и той же трубе и один из них испачкал лицо, а другой – нет?! Неужели ты не понимаешь? Весь этот вопрос – бессмыслица, и если ты потратишь жизнь, отвечая на бессмысленные вопросы, то все твои ответы тоже будут лишены смысла!


Сегодня на уроке мы ребята убедились в том, что решение исторических и научных вопросов и проблем и есть двигатель прогресса и я желаю, чтобы вы встречались в своей жизни только с такими вопросами, которые повели бы вас вперед!


Спасибо за работу на уроке.

Всем успешного дня!






Личностные: умение оценивать свои достижения, степень самостоятельности, причины неудачи , умение выражать доброжелательную и эмоционально- нравственную отзывчивость

Регулятивные: умение осуществлять итоговый контроль

Познавательные: умение познавать цель и результат

Коммуникативные: умение проявлять активность в деятельности


































Доброе утро, ребята! Надеюсь, что наш урок сегодня пройдет интересно и с пользой.

Всем желаю успешно и плодотворно потрудиться!

Ученики слушают учителя и настраиваются на изучение и восприятие нового материала

Позвольте сегодняшний наш урок начать с притчи.

Однажды в далекие-далекие времена, когда существовали мастера и подмастерья и учителя были на вес с золотом. К одному известному учителю пришел юноша из бедной семьи и стал умолять взять его в ученики. 

— Ты не готов учиться у меня, — сказал учитель. — у тебя абсолютно нет ни каких знаний по арифметике, астрономии, философии. Но раз ты настаиваешь, я устрою тебе тест на логику: справишься — буду с тобой заниматься.
Юноша согласился, и учитель продолжил.

  — Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  У юноши глаза на лоб полезли:

  — Это тест на логику?! Ну, конечно, тот, у кого грязное лицо!


  — Неправильно. Подумай логически: тот, у кого грязное лицо, посмотрит на того, у кого лицо чистое, и решит, что его лицо тоже чистое. А тот, у кого лицо чистое, посмотрит на того, у кого лицо грязное, решит, что сам тоже испачкался, и пойдет умываться.

  — Хитро придумано! – восхитился юноша. – Дайте мне еще один тест!


  — Хорошо, юноша. Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  — Но мы уже выяснили – тот, у кого лицо чистое!


  — Неправильно. Оба пойдут умываться. Подумай логически: тот, у кого чистое лицо, посмотрит на того, у кого лицо грязное, и решит, что его лицо тоже грязное. А тот, у кого лицо грязное, увидит, что второй пошел умываться, поймет, что у него грязное лицо, и тоже пойдет умываться.

  — Я об этом не подумал! Поразительно – я допустил логическую ошибку! Давайте еще один тест!


  — Ладно. Два человека спускаются по дымоходу.

  Один вылезает с чистым лицом, другой – с грязным. Кто из них пойдет умываться?

  — Ну… Оба пойдут умываться.


  — Неправильно. Умываться не пойдет ни один из них. Подумай логически: тот, у кого лицо грязное, посмотрит на того, у кого лицо чистое, и не пойдет умываться. А тот, у кого лицо чистое, увидит, что тот, у кого лицо грязное, не идет умываться, поймет, что его лицо чистое, и тоже не пойдет умываться.


  Молодой человек пришел в отчаяние:

  — Спросите что-нибудь другое!

  — Ладно. Два человека спускаются по дымоходу…

  — О, Господи! Ни один из них не пойдет умываться!!!


  — Неправильно – сказал Учитель!

А вот продолжение притчи, я вам расскажу только в конце нашего урока. А пока я вам пожелаю на любой мой вопрос логически думать, а потом отвечать.


Участвуют в ответах на вопросы







































Удивляются

Итак, на прошлых уроках мы, о чем с вами разговаривали?




Получается, мы с вами разобрали такие информационные процессы как передача, хранение, а значит пришло время поговорить о?


Тогда сформулируйте тему нашего урока.

А я подолью масла в огонь и скорректирую тему урока как «Автоматическая обработка информации»


Записывают тему урока и открывают презентацию


Давайте вспомним, что понимают под обработкой информации? (Слайд 2)



Кто может быть исполнителем обработки информации?



С каким понятием обработка информации тесно связана? (алгоритмом, так как обработка информации -это пошаговое выполнение действий)


Что такое алгоритм?


Приведите примеры алгоритмов.


Какими свойствами должен обладать алгоритм?



Сегодня мы ребята поговорим не просто об обработке информации компьютером, а окунемся в историю, когда только-только в 30х годах ХХ века возникла новая наука – теория алгоритмов.


Как вы думаете, о чем мечтали ученые тех времен?


А любая машина работает как?


Тогда какую проблему пытались решить ученые? Слайд 3


А для всякой ли задачи обработки информации можно построить алгоритм решения?


Для ученых тех времен это была самая главная проблема. У них была мечта построить такую машину – автоматическое устройство, которое без вмешательства человека будет производить расчеты. Для ее реализации требовалось глубокое понимание сущности алгоритмов обработки информации. Слайд 4

В 1936 г. американский математик Эмиль Леон Пост в статье описал систему, обладающую алгоритмической простотой и способную определять, является ли та или иная задача алгоритмически разрешимой. Он создал абстрактную (несуществующую) вычислительную машину, которую позднее назвали Машиной Поста.


О способах кодирования информации, о способах представления чисел в памяти компьютера.


Обработке информации




«Процесс обработки информации»


Записывают в тетрадь, открывают презентацию


Обработка информации – это процесс изменения формы представления информации или её содержания.

Исполнителем обработки информации может быть человек или автомат (компьютер).


Алгоритм – это определенная последовательность логических действий для решения поставленной задачи.

Свойства алгоритмов: дискретность, точность, понятность, результативность и массовость.






Создать универсальную машину по обработке информации

По алгоритму





Запись проблемы в тетрадь


Таким образом, какую гипотезу можно выдвинуть для разрешения написанной нами проблемы.


 Если задача представима в форме команд для машины Поста, то она имеет алгоритмическое решение. Слайд 5

Давайте познакомимся с данной машиной и проверим данную гипотезу.


Опишем архитектуру машины Поста (слайд 6). Имеется бесконечная информационная лента, разделенная на позиции — клетки. В каждой клетке может либо стоять метка (некоторый знак), либо отсутствовать (пусто) (слайд 7).

Вдоль ленты движется каретка — считывающее устройство. На рисун­ке она обозначена стрелкой. Каретка может передвигаться шагами: один шаг — смещение на одну клетку вправо или влево. Клетку, под которой установлена каретка, будем называть текущей.

Каретка является еще и процессором машины. С ее помощью машина может:

распознать, пустая клетка или помеченная знаком;

стереть знак в текущей клетке;

записать знак в пустую текущую клетку.


Если произвести замену меток на единицы, а пустых клеток — на нули, то информацию на ленте можно будет рассматривать как аналог чего?


Существенное отличие каретки-процессора машины Поста от процессора компьютера состоит в том, что в компьютере возможен доступ процессора к ячейкам памяти в произвольном порядке, а в машине Поста — только последовательно.

Назначение машины Поста — производить преобразования на информационной ленте.

Исходное состояние ленты можно рассматривать как исходные данные задачи, конечное состояние ленты — результат решения задачи. Кроме того, в исходные данные входит информация о начальном положении каретки.

Система команд машины Поста (слайд 8)

Запись всякой команды начинается с ее порядкового номера в программе — n. Затем следует код операции и после него — номер следующей выполняемой команды программы — m:

Пример программы решения задачи на машине Поста (слайд 9-20)




Записывают в тетрадь гипотезу.














двоично­го кода в памяти компьютера










Записывают систему команд машины Поста

Выполнение практической работы по парам (слайд 21-23).


Записывают в тетрадь

Фронтальная беседа по вопросам:

  • Подтвердили ли мы с вами гипотезу, о том, что если задачу по обработке информации можно представить в виде алгоритма, то она представима в машине Поста? Получилось ли у нас создавать программы?


В заключении учитель обобщает ответы учащихся, оценивает работу на уроке и делает вывод о достижении цели урока всем классом.

Объективно оценивают свое пребывание на уроке

Комментирует домашнее задание:

Обязательное домашнее задание

Составить программу для вычитания двух любых чисел (пояснение: Стирать метки по одной у каждого числа, пока у вычитаемого не кончатся все метки)

Дополнительное домашнее задание

Подготовьте сообщение:

В одно и тоже время с Эмилем Поста, аналогичную машину разработал и английский математик Алан Тьюринг.

  • «Отличия Машины Тьюринга от Машины Поста. Принципы работы машины Тьюринга»


Обучающиеся записывают домашнее задание


Продолжение притчи:


Учитель в очередной раз начинает вопрос:

— Два человека спускаются по дымоходу…

А юноша, в сердцах сокрушается:

  — О, Господи! Ни один из них не пойдет умываться!!!


  — Неправильно – сказал Учитель!

Скажи мне, как может быть такое, чтобы два человека спускались по одной и той же трубе и один из них испачкал лицо, а другой – нет?! Неужели ты не понимаешь? Весь этот вопрос – бессмыслица, и если ты потратишь жизнь, отвечая на бессмысленные вопросы, то все твои ответы тоже будут лишены смысла!


Сегодня на уроке мы ребята убедились в том, что решение исторических и научных вопросов и проблем и есть двигатель прогресса и я желаю, чтобы вы встречались в своей жизни только с такими вопросами, которые повели бы вас вперед!


Спасибо за работу на уроке.

Всем успешного дня!