Способы записи алгоритмов

Предмет: информатика и ИКТ.

Класс: 8 «В». 11.12.2019

Тема урока: Способы записи алгоритмов.

Цель урока: отработать полученные знания об алгоритме с ветвлением; научить составлению блок-схем и написанию программ для полных и неполных алгоритмов с ветвлением.

Планируемые образовательные результаты:

Предметные

• Представление об алгоритмической конструкции.

• Умение исполнять алгоритмы.

• Умение составлять простые алгоритмы.

Метапредметные

• Умение выделять алгоритмы в различных процессах.

• Понимание ограниченности возможностей линейных алгоритмов.

Личностные

• Алгоритмическое мышление, необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе.

• Оценивать собственный вклад в работу класса.

Программные требования:

Предметные:

• развить алгоритмическое мышление, необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе;

• научить составлять простые алгоритмы с ветвлением для формального исполнителя с заданной системой команд.

Личностные:

• повысить мотивацию интеллектуальной деятельности при работе с алгоритмами ветвления.

Познавательные:

• уметь определять понятия, строить логическое рассуждение и делать вывод при составлении простых алгоритмов с ветвлением для формального исполнителя с заданной системой команд;

• уметь оценивать правильность выполнения учебной задачи составляя простые алгоритмы с ветвлением для формального исполнителя с заданной системой команд.

Коммуникативные:

• уметь организовать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками при аргументации и отстаивании своей точки зрения при работе с алгоритмом ветвления.

Регулятивные:

• уметь самостоятельно планировать пути достижения для успешного решения заданной учебной задачи;

• уметь соотносить свои действия с планируемыми результатами, способы действий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией при решении задач;

• владеть основами самооценки.

Тип урока: урок формирования навыков и умений.

1. Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся и отмечает в журнале отсутствующих.

2. Актуализация знаний

Опрос по теме «Алгоритмы и исполнители»

Вспомним – Что называется алгоритмом?

Алгоритм – Точное и понятное описание последовательности действий над заданными объектами, позволяющее получить конечный результат.

Назовите свойства алгоритма?

Дискретность, понятность, определенность, результативность, массовость.

Кто исполняет алгоритм?

Исполнитель – некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд.

Что такое команда?

Предписание исполнителю о выполнении отдельного законченного действия называется командой.

1. Изучение нового материала.

(слайд 2)

На этом уроке мы продолжим знакомиться с алгоритмами. Мы узнаем о различных способах их записи.

Основными способами записи алгоритмов являются следующие:

• словесные (словесное описание, построчная запись);

• графические (блок схемы);

• на алгоритмических языках (учебные алгоритмические языки).

(слайд 3)

Самая простая запись алгоритма - словесное описание.

Словесное описание – набор высказываний на обычном разговорном языке.

Рассмотрим задачу (1):

В качестве примера рассмотрим алгоритм Евклида, придуманный им для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B.

Решение

Cоставьте таблицу из двух столбцов и назовите столбцы A и B. Запишите первое из заданных чисел в столбец A, а второе — в столбец B. Если числа не равны, за­мените большее из них на результат вычитания из большего числа меньшего. Повторяйте такие замены до тех пор, пока числа не ока­жутся равными, после чего число из столбца A считайте искомым ре­зультатом.

Достоинства словесного описания алгоритма – минимум ограничений.

Недостанки словесного описания алгоритма – возможность неоднозначности, объемности и трудности для восприятия.

(слайд 4)

Построчная запись – запись на естественном языке с соблюдением некоторых правил:

• Каждое предписание начинается с новой строки

• Каждая строка нумеруется в порядке возрастания

• Исполнение алгоритма начинается с первой строки алгоритма и идет последовательно (если не встречается специальных указаний)

Рассмотрим задачу (2):

Рассмотрим алгоритм Евклида для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B в построчной записи.

Решение

1. Обозначить первое из заданных чисел A, второе обозначить B.

2. Если A = B, то перейти к п. 8.

3. Если A B, то перейти к п. 4, иначе перейти к п. 6.

4. Заменить A на A - B.

5. Перейти к п. 2.

6. Заменить B на B - A.

7. Перейти к п. 2.

8. Считать A искомым результатом.

Достоинства построчной записи алгоритма – восприятие не требует дополнительных знаний.

Недостатки построчной записи алгоритма – требуют от человека большого внимания

(слайд 5)

Блок-схема – графический документ, дающий представление о порядке работы алгоритма. В нем предписания изображаются с помощью различных геометрических фигур, а последовательность действий с помощью линий соединяющих эти фигуры.

Рассмотрим блоки используемые при записи блок-схем:

(слайд 6)

Рассмотрим задачу (3):

Запишем алгоритм Евклида для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B в виде блок-схемы.

Решение

Начало

Конец

A, B

НОД

A=B

AB

A←A-B

B←B-A

НОД←A

Да

Да

Нет

Нет

Ввод значений A и B

Проверка равенства A и B

Определение большего из A и B

Уменьшение большего числа на величину меньшего

Определение НОД

Вывод НОД

Достоинства записи алгоритмов с помощью блок-схем – наглядность.

Недостатки записи алгоритмов с помощью блок-схем – блок-схемы сложных алгоритмов занимают большой размер и теряют свое основное преимущество - наглядность

(слайд 7)

Алгоритмические языки — формальные языки, предназначен­ные для записи алгоритмов.

Каждый алгоритмический язык характеризуется:

• алфавитом — множеством используемых символов;

• синтаксисом — правилами, по которым из символов алфа­вита образуются правильные конструкции языка;

• семантикой — правилами, определяющими смысл и способ употребления конструкций языка.

Алфавит учебного алгоритмического языка ничем не ограничен он может быть как английским, так и русским. В него могут быть введены любые понятные всем символы: знаки арифметических операций (+, -, *, /), знаки отношений (, =), специальные знаки и другие.

(слайд 8)

Кроме алфавита, в алгоритмическом языке определяются служебные слова, которые являются неделимыми:

(слайд 9)

Общая запись алгоритма может иметь следующий вид:

алг

арг

рез

нач

ввод

вывод

кон

(слайд 10)

Рассмотрим задачу (4):

Имеются 3 пустых сосуда объёмами 6 л , 10 л и 15 л. Сосуды можно наполнить водой из крана. Составить алгоритм переливаний, в результате исполнения которого в каком-то из сосудов окажется 1 л воды, а объём использованной воды будет как можно меньше.

Решение

алг переливания

нач наполнить сосуд емкостью 15 литров

наполнить сосуд емкостью 10 литров из сосуда емкостью 15 литров

наполнить сосуд емкостью 6 литров из сосуда емкостью 10 литров

вылить все из сосуда емкостью 6 литров в сосуд емкостью 15 литров

наполнить сосуд емкостью 6 литров из сосуда емкостью 10 литров

наполнить сосуд емкостью 10 литров из сосуда емкостью 15 литров

кон

(слайд 11)

Рассмотрим систему Комплект учебных Миров (КуМир) (ссылка http://www.niisi.ru/kumir/) в которой используется учебный алгоритмический язык. Рассмотрим работу исполнителя Чертежник.

Чертежник предназначен для построения рисунков, чертежей, графиков на бесконечном листе бумаги (координатной плоскости). Чертежник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остается след - отрезок от старого положения до нового. Система команд исполнителя Чертежник включает следующие команды:

• опустить перо - переводит Чертежника в режим перемещения с рисованием;

• поднять перо - переводит Чертежника в режим перемещения без рисования;

• сместиться в точку(x, y) - перемещает перо в точку с координатами x и y. Дробные значения записываются через точку (например 2.5);

• сместиться на вектор(x, y) - перемещает перо на x вправо и y вверх (при отрицательных значениях x и y - влево и вниз соответственно);

• установить цвет(S) - устанавливает цвет пера S (допустимые цвета: "черный", "белый", "красный", "желтый", "оранжевый", "зеленый", "голубой", "синий", "фиолетовый";

• надпись (ширина, лит текст) - выводит на чертеж текст, начиная от текущей позиции пера.

Рассмотрим задачу (5):

Нарисовать квадрат со стороной 4

использовать Чертежник 

алг 

нач 

   поднять перо 

   сместиться в точку (1, 1) (переход с начала координат в точку (1, 1) 

   опустить перо 

   сместиться в точку (5, 1) (начерчена нижняя сторона)

   сместиться в точку (5, 5) (начерчена правая сторона)

   сместиться в точку (1, 5) (начерчена верхняя сторона)

   сместиться в точку (1, 1) (начерчена левая сторона)

   кон 

(слайд 12)

1. Решение задач

За компьютерами воспользовавшись программой исполнитель Чертежник начертите открытый конверт сторонами 12 на 6 .

12

6

1. Закрепление материала.

Какие способы записи алгоритмов вы знаете?

В чем отличие словесного описания от построчной записи алгоритмов?

Какие обозначения используются в блок-схемах?

Чем характеризуются алгоритмические языки?

(слайд 13)

Рассмотрим задачу (6): (1 учащийся у доски, остальные самостоятельно)

(задача №5, стр. 62)

Имеются четыре арбуза различной массы. Как пользуясь чашечными весами без гирь расположить арбузы по возрастанию веса? Использовать не более 5 взвешиваний. Алгоритм представьте в виде построчной записи.

Решение

1. Обозначить арбузы номерами 1, 2, 3, 4.

2. Сравнить первую пару арбузов 1 и 2 - больший по весу отложить вправо, меньший влево

3. Сравнить вторую пару 3 и 4 - больший по весу отложить вправо, меньший влево

4. Сравнить пару из левой части - больший по весу отложить влево, меньший еще левее

5. Сравнить пару из правой части – меньший по весу отложить вправо больший еще правее

6. Сравнить арбузы ближние к середине – больший по весу отложить вправо, меньший влево

Таким образом у нас получится ряд арбузов в порядке возрастания массы. (слева направо)

6. Подведение итогов урока.

Учитель выставляет оценки учащимся, комментируя их.

7. Домашнее задание.

(слайд 14)

§ 2.2 (стр. 57-62) Задача 6 (стр. 50)

(Учебник для 8 класса. Авторы Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. –М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 г.)