Доклад на тему "Графический учебный исполнитель"

Доклад на тему:

Графический учебный исполнитель

Учебные исполнители представляют собой простейшие инструментальные программные среды, использующиеся при изучении основ алгоритмизации и программирования. Для построения рисунков и чертежей программным путем используются графические исполнители. Кратко о графических учебных исполнителях рассказано в данной статье.

Что такое графический учебный исполнитель

Изучение основ программирования и алгоритмизации в школьном курсе информатики начинается с освоения простейших графических исполнителей, которые используют в качестве формального языка программирования простой алгоритмический язык.

Существуют самые разнообразные исполнители с интересными названиями: Черепаха, Кузнечик, Водолей, Робот, Чертежник. Все эти исполнители управляются с помощью программ. У каждого исполнителя есть:

• среда деятельности;

• система команд;

• режимы работы.

Те исполнители, которые чертят или рисуют, называются графическими. Графическими исполнителями являются Черепаха, Чертежник.

По заказу Российской Академии Наук для сопровождения начальных курсов алгоритмизации и программирования разработана интегрированная среда программирования КуМир, бесплатная свободно распространяемая программа. Комплект Учебных МИРов использует алгоритмический язык с русской лексикой.

Среда графического исполнителя

Обстановка, в которой функционирует исполнитель, называется средой исполнителя. Для графических исполнителей средой является координатная плоскость. Перемещаться по рабочей области исполнитель может только пошагово вверх, вниз, влево и вправо, не выходя за пределы рабочего поля.

Графический учебный исполнитель Черепашка может двигаться только вперед и назад, поднимать и опускать хвост, а также поворачиваться вокруг своей оси вправо и влево на заданное число градусов. Таким образом, двигаясь по рабочему полю, Черепашка оставляет за собой след в виде графического рисунка.

Рис. 1. Интерфейс среды графического исполнителя Черепашка

Исполнитель Чертежник имеет более широкий набор возможных действий. Он может поднимать и опускать перо, перемещаться в точку с координатами и смещаться на заданный отрезок. Если перо Чертежника опущено, то при движении его по рабочей области чертится отрезок заданной длины.

Рис. 2. Интерфейс среды графического исполнителя Чертежник

Режимы управления исполнителем

Графическим исполнителем можно управлять непосредственно и программно. В режиме непосредственного (прямого) управления манипуляции с исполнителем можно производить с помощью панели управления, где задаются команды с помощью элементов графического интерфейса: кнопок и рычагов.

Так, для Черепахи можно, крутя циферблат, задавать угол поворота, а с помощью нажатия кнопок, задавать алгоритм движения.

Рис. 3. Пульт управления графического исполнителя Черепашка

Программное управление реализуется путем написания и исполнения программы на алгоритмическом языке. Управляющая программа заносится в память и затем выполняется в режиме исполнения. При этом движение исполнителя будет осуществляться автоматически по заданной программе. Если исполнитель не может выполнить текущую команду, например, в программе ошибочно задан выход за границу рабочей области исполнителя, то программа завершается аварийно. Об этом будет свидетельствовать сообщение. Если подобных ошибок в программе нет, то работа исполнителя заканчивается на последней команде.

Алгоритмический язык

Программы для графических учебных исполнителей пишутся на алгоритмическом языке, в котором все команды задаются русскими словами.

Для каждого исполнителя разработана своя система команд на алгоритмическом языке.

Для исполнителя Черепаха это команды:

• вперед(число шагов), назад (число шагов);

• вправо(число градусов), влево (число градусов);

• поднять хвост;

• опустить хвост.

Для исполнителя Чертежник набор команд шире:

• опустить перо;

• поднять перо;

• сместиться в точку (А, В);

• сместиться на вектор (X, Y);

• установить цвет (цвет).

Например, фрагмент программы для Чертежника позволит нарисовать треугольник:

• переместиться в точку (5,5);

• опустить перо;

• сместиться на вектор(2,-3);

• сместиться на вектор (-4,0);

• сместиться на вектор (2,3);

• понять перо.

Также, для всех исполнителей обязательным является набор команд, с помощью которых подключаются исполнители и оформляется начало и конец реализуемого программным путем алгоритма.

• использовать (Исполнитель);

• алг (название);

• нач ..кон.

Существует также другие команды, используемые для разных исполнителей. Например команда для организации повтора действий в программе: Повтори k [Команда1 Команда2 Команда3].

Например, если исполнитель Черепаха выполнит фрагмент программы: Повтори 4 [Вперед 10 Вправо 120], то на рабочем листе появится изображение треугольника.

Команды записываются в окне редактора программы. После того, как программа введена, необходимо ее запустить на исполнение. Это делается с помощью специальной команды или пиктограммки с изображением стрелки.

Текст программы должен быть написан без единой ошибки, иначе программа просто не будет выполняться.

Исполнитель «Паркетчик»

Паркетчик представляет из себя «бездумного исполнителя», назначение которого -- выкладывать на клетчатом поле узоры из разноцветных плиток (красных и зеленых). Поле имеет прямоугольную форму; каждая клетка идентифицируется двумя индексными номерами -- по горизонтали и по вертикали, например: (1,1), (3,5).

Паркетчик может перемещаться с помощью команд «шаг вверх», «шаг вниз», «шаг влево», «шаг вправо» к соседним клеткам, а также к любой клетке поля по команде «перейти на (m,n)». В текущую клетку Паркетчик может положить плитку указанного цвета по команде «положить (цвет)»или убрать плитку по команде «снять плитку». Условиями в командах ветвления и цикла может быть проверка цвета лежащей плитки или проверка наличия препятствия (стены) в любом направлении от текущей клетки.

Паркетчик предназначен для методичного обучения структурному способу построения алгоритмов. Форма языка Паркетчик применяется также и для описания вычислительных алгоритмов, подобно тому, как используется алгоритмический язык А. Г. Кушниренко. По сути дела, между алгоритмическим языком и языком Паркетчика нет принципиальной разницы тот и другой представляет собой структурный русскоязычнойпсевдокод. Видимо, считая описание алгоритма на языке Паркет достаточно структурированным и наглядным, авторы отказались от использования блок-схем [4].

Что мы узнали?

Графический учебный исполнитель позволяет освоить основы алгоритмизации и программирования на начальном этапе. Он позволяет программным путем рисовать или чертить различные графические объекты. Управлять графическим исполнителем можно прямым и программным путем. Язык программирования в графическом исполнителе использует русскоязычный синтаксис.