Конспект
урока «Алгоритмы и исполнители»
Цель:
-
понимает смысл понятия «алгоритм»,
«исполнитель»;
-
умеет анализировать предлагаемые
последовательности команд на предмет наличия у них свойств алгоритма, как
дискретность, определенность, понятность, результативность, массовость;
-
умеет исполнять алгоритм для формального
исполнителя с заданной системой команд.
Задачи:
-
обобщить первоначальные представления
учащихся о понятиях «алгоритм» и «исполнитель»;
-
рассмотреть свойств алгоритма;
-
рассмотреть возможности автоматизации
деятельности человека за счет возможности формального исполнения алгоритма;
-
формировать навыки записи алгоритмов на
формальных языках.
Тип урока:
урок изучения нового материала
Методы обучения:
Ø Словесные
(рассказ, беседа, объяснение)
Ø Наглядные
(презентация)
Ø Практические
(упражнения)
Формы организации УД:
групповая, индивидуальная, фронтальная
Оборудование:
учебник, презентация
План
урока:
I.Организационный
момент
II.Актуализация
знаний
III.Объяснение
темы
IV.
Закрепление. Работа в паре + самопроверка
V.Компьютерный
практикум
VI.Рефлексия.
Итоги урока.
Ход
урока
I.Организационный
момент
II.Актуализация
знаний. Постановка цели урока.
Понятие алгоритма
вводится через жизненные примеры: рецепт какого-либо блюда, заваривание чая,
расписание уроков, режим для, переход дороги по светофору, решение уравнения и
т. п.
Для изучения
свойств алгоритмов учитель организует работу учащихся таким образом, чтобы они
сами их выявили.
Класс делится на
несколько групп. Каждая группа должна составить подробную инструкцию для
какого-либо действия: заваривание чая, решение уравнения, переход дороги по
светофору и др. Инструкцию ученики оформляют на альбомных листах или ватмане
(раздает учитель).
Инструкции
учащихся вывешиваются на доске и обсуждаются по следующим вопросам:
-
Что общего во всех инструкциях, алгоритмах?(Пошаговое выполнение
- свойство дискретности.)
-
Что получается после выполнения алгоритма?(Конкретный результат
- свойство результативности.)
-
Можно ли один алгоритм, например инструкцию по завариванию чая,
применить для выполнения аналогичного действия, например заваривания травяного
сбора?(Свойство массовости.)
-
Все ли инструкции просты и понятны?(Свойство выполнимости и
понятности команд.)
-
Все ли команды четко прописаны и в правильной последовательности?(Свойство
детерминированности.)
Определение алгоритма и
свойства ученики записывают в тетрадь.
III.Объяснение
темы
Давайте
узнаем, что такое алгоритм, и какие существуют виды его исполнителей. Алгоритм
– это описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от
исходных данных к требуемому результату.
Исполнитель
- это объект, способный выполнять алгоритмы с помощью набора команд
Теперь давайте немного
поговорим об истории происхождения слова алгоритм. Происхождение слова
«алгоритм». Правила выполнения арифметических действий над целыми числами и
простыми дробями в десятичной системе счисления впервые были сформулированы
выдающимся средневековым ученым по имени Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми (в
переводе с арабского это означает «Мухаммед, сын Мусы из Хорезма»), сокращенно
Ал-Хорезми.
Ал-Хорезми жил и творил в
IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется
латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с
десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней
арифметических действий.
Ал-Хорезми стремился к
тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей.
Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика
(знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но
Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого
словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности
уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.
В латинском переводе
книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением
времени люди забыли, что «Алгоризми» — это автор правил, и стали сами эти
правила называть алгоритмами. Постепенно «Алгоризми сказал» преобразовалось в
«алгоритм гласит».
Таким образом, слово
«алгоритм» происходит от имени ученого Ал-Хорезми. Как научный термин
первоначально оно обозначало лишь правила выполнения действий в десятичной системе
счисления. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало
обозначать любые точные правила действий. В настоящее время слово «алгоритм»
является одним из важнейших понятий науки информатики.
Процесс создания
алгоритмов называется –алгоритмизацией.
Всякий алгоритм
составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек,
робот, компьютер и др.
- Исполнитель алгоритма – это человек
или автоматическое устройство, которое способно воспринимать и исполнять алгоритм.
Запишите исполнителей для
приведённых ниже видов работ:
- Уборка мусора во дворе – дворник
- Перевозка пассажиров в поезде –
машинист
- Приём экзаменов в школе – учитель
- Приготовление еды в ресторане – повар
- Выполнение домашнего задания – ученик
Чтобы составить алгоритм
для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и
исполнить, а какие нет.
- Система команд исполнителя (СКИ) –
это перечень элементарных предписаний (команд), которые исполнитель может
исполнять.
Приведите еще примеры алгоритмов.
Ответы учащихся …
Из приведенных вами
примеров видно, что мир алгоритмов очень разнообразен. Но, несмотря на это,
можно выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.
Алгоритм обладает
следующими свойствами:
- Целенаправленность – любой алгоритм
направлен на достижение определенной цели. Чаще всего целью алгоритма
является получение результата при решении какой-нибудь задачи.
- Дискретность– алгоритм состоит из
элементарных предписаний (команд).
- Понятность – элементарные предписания
(команды) алгоритма должны быть точно сформулированы и однозначно понятны
исполнителю, а исполнитель должен быть в состоянии их выполнить.
- Однозначность – после исполнения
очередного элементарного предписания (команды) исполнителю точно
определено, что делать дальше.
- Массовость – алгоритм можно
использовать для решения той же задачи при других допустимых исходных
данных.
Формы представления
алгоритмов могут быть разными: словесной; графической; на языке
программирования.
Рассмотрим их:
1.Словесная форма– это форма описания алгоритма на
естественном языке. Если алгоритм предназначен для человека, то в качестве
предписаний можно использовать привычные для человека предложения и фразы.
Правила записи алгоритмов в словестной форме просты: предписания
записываются одно за другим и нумеруются; в записи алгоритма могут
использоваться служебные слова Начало и Конец.
Пример: Алгоритм нахождения большего из двух данных чисел.
1.
Начало.
2.
Из числа А вычесть число В.
3.
Если получилось отрицательное
значение, то сообщить, что число В больше.
4.
Если получилось положительное
значение, то сообщить, что число А больше.
5.
Если получился ноль, сообщить,
что числа равны.
6.
Конец.
Данная форма очень удобна, если нужно приближенно описать суть
алгоритма. Однако при словесном описании не всегда удается ясно и точно
выразить идею.
2. Для более наглядного представления алгоритма используется графическая
форма. Графическая форма – изображение алгоритма в виде последовательности
связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует
выполнению одного или нескольких действий.
3. При записи алгоритма в словесной и в графической форме
допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая
запись точна на столько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить
алгоритм. Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются
специальные автоматы – компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для
исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык
принято называть языком программирования, а форму представления алгоритма -
программной. То есть программная форма записи алгоритма – это запись на
языке программирования.
IV.
Закрепление. Работа в паре + самопроверка
V.Компьютерный
практикум
-Выполни задание с помощью компьютера. №98(а)
+ исполнитель Чертежник в системе Кумир.
VI.Рефлексия.
Итоги урока.
Можете ли вы
назвать тему урока?
- Вам было легко
или были трудности?
- Что у вас
получилось лучше всего и без ошибок?
- Какое задание
было самым интересным и почему?
-
Как бы вы оценили свою работу?
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.