Лекция по информатике на тему "Алгоритмы и способы их описания" (1 курс)

План занятия №

по дисциплине Информатика

для групп  1 курса

специальности/профессии  «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))»

1.     Тема занятия: Алгоритмы и способы их описания

2.     Цели занятия: Образовательные: -     познакомить с понятием «алгоритм», его свойствами. -     научить записывать алгоритм, определять наличие алгоритмов на дисциплинах: биология, математика, русский язык. Развивающие: -     развивать познавательный интерес; -     развивать умение анализировать, обобщать, сравнивать, абстрагироваться, синтезировать знания, полученные на различных предметах. Воспитательные: -     воспитывать стремление к получению новых знаний, обобщению знаний из различных областей жизни; -     воспитывать чувство товарищества, взаимовыручки; -     воспитывать коммуникативные качества, умение слушать; -     воспитывать культуру межличностных взаимоотношений, аккуратность в работе, трудолюбие.

Вид занятия: лекция

Тип занятия: Комбинированный урок (КУ)

Оборудование: компьютер, проектор, презентация, раздаточный материал

Ход занятия

1.     Организационный момент 1минута

2.     Мотивация 1-2 минуты

3.     Целеполагание 1 минута

4.     Актуализация опорных знаний 2 минуты

5.     Проверка знаний студентов 8 минут

6.     Сообщение темы занятия, постановка целей и задач 3-5 минут

7.     Изложение нового материала 55-60 минут

8.     Закрепление изученного материала 15-17 минут

9.     Подведение итогов занятия 2 минуты

10.                        Задания для внеаудиторной самостоятельной работы, домашнее задание 2 минуты

Конспект занятия

Этапы занятия	Содержание занятия	Примечания
1.    Орг. момент	-   Здравствуйте! Присаживайтесь. Начнем урок. -   Давайте отметим отсутствующих. Староста, кого сегодня нет на занятии?	Староста сообщает фамилии отсутствующих студентов
2.    Сообщение темы и цели занятия	-   (Слайд 2) Многие считают, что информатика нужна только для того, чтобы научиться работать на компьютерах. Но это заблуждение, которое мы постараемся опровергнуть на нашем занятии, тема которого: Алгоритмы и способы их описания. -   Цель нашего занятия – выяснить, что такое алгоритм, познакомится с историей возникновения данного понятия, его свойствами, видами алгоритмов и формами, с помощью которых можно записать тот или иной алгоритм, а также где в реальной жизни мы встречаемся с алгоритмами.	Студенты записывают тему занятия в тетради
3.    Мотивация учебной деятельности	-   (Слайд 3) Эпиграфом нашего занятия будут всем вам хорошо известные слова из сказки А.С. Пушкина «Сказка о золотом петушке»: Коль кругом всё будет мирно, Так сидеть он будет смирно; Но лишь чуть со стороны Ожидать тебе войны, Иль набега силы бранной, Иль другой беды незваной, Вмиг тогда мой петушок Приподымет гребешок, Закричит и встрепенётся И в то место обернётся. -   В конце занятия мы вернемся к эпиграфу и попробуем ответить на вопрос: Почему слова Пушкина можно использовать в качестве эпиграфа к нашему занятию?
4.    Актуализация опорных знаний студентов	-   (Слайд 4) Послушайте стихотворение и решите, в чем ошибка капитана? Пароход уперся в берег. Капитан кричит: Вперед! Как такому ротозею Доверяют пароход? … -   Выслушав и обобщив все ваши ответы можно сделать следующий вывод: ошибка капитана состоит в том, что он действует по принципу «Тяп - ляп - и готово!» -   А ведь для того чтобы не попасть впросак и добиться желаемого результата, нужно заранее все продумать и составить план своих действий, следуя которому можно получить хороший результат. -   Такой план действий в большинстве случаев называют алгоритмом выполнения действий. -   Как вы думаете, откуда произошло слово «алгоритм»?. (Слайд 5	Студенты отвечают
5.    Работа по теме урока в соответствии с его видом	-   В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики и имеет следующее определение: (Слайд 6) Алгоритм - это описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. -   Запишите определение алгоритма: Алгоритм - это описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. -   Приведите примеры алгоритмов. … -   Из приведенных вами примеров видно, что мир алгоритмов очень разнообразен. Но, несмотря на это, можно выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм: (Слайд 7) 1.     Понятность - исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять; 2.     Конечность - выполняемый алгоритм должен приводиться к результату за конечное число шагов; 3.     Дискретность - любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке; 4.     Массовость - один и тот же алгоритм можно использовать с различными исходными данными. -   Описание действий в алгоритме следуют последовательно друг за другом. Однако очередность выполнения этих действий может быть изменена, если в алгоритме предусмотрен анализ некоторого условия. Путем включения условий создаются алгоритмы с различной структурой, в которой можно выделить несколько типовых конструкций: линейную, разветвляющуюся и циклическую. -   Рассмотрим эти конструкции: -   (Слайд 7) Предположим, что требуется составить алгоритм результата выражения: 100+15-40+20. -   Как вы будем выполнять действия в этом выражении? … -   В этом примере вы выполняли действия в том порядке, в котором они записаны. Такие алгоритмы получили название линейных алгоритмов. -   Запишите определение линейного алгоритма: (Слайд 9) Линейный алгоритм - это описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. -   Приведите примеры таких алгоритмов. … -   Давайте вспомним сюжет из русской сказки. Царевич останавливается у развилки дороги и видит камень с надписью: (Слайд 10) «Направо пойдешь - коня потеряешь, налево пойдешь - сам пропадешь…». Подобная ситуация, заставляющая нас принимать решение в зависимости от некоторого условия, постоянно встречается в повседневной жизни. -   Приведите пример такой ситуации. … -   Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося алгоритма. -   Запишите определение разветвляющегося алгоритма: (Слайд 11)  Разветвляющийся алгоритм - это алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. -   Вспомните кота из сказки А.С. Пушкина, который «идет направо - песнь заводит, налево - сказку говорит». В этом примере от значения условия зависит выполнение первого или второго действия. В таких случаях схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так:  «если <условие>, то … иначе …». -   Такое представление алгоритма получило название полной формы. Запишите: (Слайд 12) Разветвляющийся алгоритм называется полным, если он имеет вид: «если <условие>, то … иначе …». -   Но разветвляющийся алгоритм может иметь и другой вид. Например, в предложении «если выучишь урок, то получишь хорошую оценку» в зависимости от значения условия либо выполняется, либо не выполняется действие «получишь хорошую оценку». -   В таких случаях схема разветвляющегося алгоритма будет иметь вид: «если <условие>, то …», и будет носить название неполной формы. Запишем: Разветвляющийся алгоритм называется неполным, если он имеет вид: (Слайд 13) «если <условие>, то …». -   Многие процессы в окружающем мире основаны на многократном повторении одной и той же последовательности действий. (Слайд 14) Например, каждый год наступают зима, весна, лето, осень. -   Алгоритм, который содержит описание повторяющихся действий, называют циклическим. Число повторений в циклических процессах известно заранее или зависит от какого-либо условия. -   Запишем определение циклического алгоритма: (Слайд 15) Циклический алгоритм - это описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. -   Итак, любой алгоритм можно составить, используя только типовые алгоритмические конструкции. (Слайд 16) Формы же представления этих алгоритмов могут быть разными: 1.       словесной; 2.       графической; 3.       программной. -   Рассмотрим их: -   1. (Слайд 17) Словесная форма - это форма описания алгоритма на естественном языке. -   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. (Слайд 18) Графическая форма - изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков (Слайд 19), 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. -   (Слайд 20) То есть программная форма записи алгоритма – это запись на языке программирования. -   Рассмотрим пример использования данных форм записи алгоритмов: -   (: написать алгоритм «Одеться по погоде». Если на улице температура ниже 0, то необходимо надеть шубу, иначе – куртку. 1. (Слайд 18) Словесная форма: Алгоритм ПОГОДА Начало определить температуру воздуха если температура ниже 0, то надеть шубу, иначе надеть куртку Конец. 2. (Слайд 19) Программная форма: program E3; uses crt; var t: real; begin clrscr; writeln(‘введите температуру воздуха t=’); readln(t); if t < 0 then writeln(‘одеть шубу’) else writeln(‘одеть куртку’); end. 3. (Слайд 20) Графическая форма записи: -   Мы рассмотрели на примере алгоритма разветвляющейся конструкции. Чтобы нам воспользоваться графическим способом, нам с вами нужны знать основные элементы блок схем.	Студенты записывают в тетради Студенты отвечают Студенты записывают в тетради Студенты отвечают Студенты записывают в тетради Студенты отвечают Студенты отвечают Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради Студенты записывают в тетради формы записи алгоритма
6.    Обобщение и систематизация знаний	-   Мы с вами познакомились с видами и свойствами алгоритмов. Давайте теперь разберем вместе задачу! Слайд 24) -   Теперь я предлагаю вам закрепить полученные на сегодняшнем занятии знания и выполнить самостоятельную работу. У вас на партах лежат листочки с заданием. (Вам нужно будет рассмотреть задачи из определенной дисциплины, определить вид алгоритма и записать его при помощи словесной и графической формах представления информации. Приступим!	Студенты выполняют самостоятельные работы (в течение 7 минут)
7.    Итоговая часть занятия. Рефлексия	-   Итак, сдайте ваши работы. Оценки вы узнаете на следующем занятии. -   А теперь ответь на мои вопросы: 1.    С какими типами алгоритмов мы познакомились сегодня на уроке? 2.    Почему они так называются? 3.    Какие из них мы сегодня рассматривали на уроке? -    (Слайд 26) Давайте теперь, вернемся к эпиграфу нашего урока и ответим на вопрос: Почему слова Пушкина можно использовать в качестве эпиграфа к данному уроку? Коль кругом всё будет мирно, Так сидеть он будет смирно; Но лишь чуть со стороны Ожидать тебе войны, Иль набега силы бранной, Иль другой беды незваной, Вмиг тогда мой петушок Приподымет гребешок, Закричит и встрепенётся И в то место обернётся. А.С. Пушкин  -   Какой здесь приведен алгоритм? …	Студенты отвечают Студенты отвечают
8.    Сообщение дом.задания	-   (Слайд 27) Ваше домашнее задание: 1.   Угадайте, какое литературное произведение зашифровано в следующей блок-схеме. Назовите форму записи алгоритма. Почему? 2.   Приведите по три примера алгоритмов из каждого учебного предмета. -   На этом наше занятие завершено. Спасибо, до свидания!	Студенты записывают в тетради домашнее задание

• 1 слайд

  Алгоритмы и способы их описания
  

• 2 слайд

  Цель – выяснить, что такое алгоритм, познакомится с историей возникновения данного понятия, его свойствами, видами алгоритмов и формами, с помощью которых можно записать тот или иной алгоритм, а также где в реальной жизни мы встречаемся с алгоритмами.
  

• 3 слайд

  Коль кругом всё будет мирно,
  Так сидеть он будет смирно;
  Но лишь чуть со стороны
  Ожидать тебе войны,
  Иль набега силы бранной,
  Иль другой беды незваной,
  Вмиг тогда мой петушок
  Приподымет гребешок,
  Закричит и встрепенётся
  И в то место обернётся.
  А.С. Пушкина
  

• 4 слайд

  Пароход уперся в берег.
  Капитан кричит: Вперед!
  Как такому ротозею
  Доверяют пароход?
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  Алгоритм – это строго определенная последовательность действий при решении задачи.
  Алгоритм содержит несколько шагов.
  Шаг алгоритма – это каждое отдельное действие алгоритма.
  «Алгоритм – это порядок действий».
  

• 7 слайд

  Свойства АЛГОРИТМА
  Массовость – использование алгоритма для решения однотипных задач
  Результативность – получение результата за конечное количество шагов
  Конечность – каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения
  Дискретность (прерывность, раздельность) – разбиение алгоритма на шаги
  Детерминированность (определенность, точность) – каждое действие должно строго и недвусмысленно определено
  

• 8 слайд

• 9 слайд

  Линейный алгоритм - это описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.
  

• 10 слайд

  «Направо пойдешь - коня потеряешь, налево пойдешь - сам пропадешь…».
  

• 11 слайд

  Разветвляющийся алгоритм - это алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.
  

• 12 слайд

  Разветвляющийся алгоритм называется полным, если он имеет вид:
  «если <условие>, то … иначе …».
  

• 13 слайд

  Разветвляющийся алгоритм называется неполным, если он имеет вид:
  «если <условие>, то …».
  

• 14 слайд

  Каждый год наступают зима, весна, лето, осень.
  
  

• 15 слайд

  Циклический алгоритм - это описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.
  

• 16 слайд

• 17 слайд

  
  Словесная форма:
  Алгоритм ПОГОДА
  Начало
  определить температуру воздуха
  если температура ниже 0, то надеть шубу, иначе надеть куртку
  Конец.
  
  
  

• 18 слайд

  
  Словесная форма:
  Алгоритм ПОГОДА
  Начало
  определить температуру воздуха
  если температура ниже 0, то надеть шубу, иначе надеть куртку
  Конец.
  
  
  

• 19 слайд

  
  Графическая форма:
  

• 20 слайд

  Программная форма:
  program E3;
  uses crt;
  var t: real;
  begin
  clrscr;
  writeln(‘введите температуру воздуха t=’);
  readln(t);
  if t < 0 then writeln(‘одеть шубу’) else writeln(‘одеть куртку’);
  end.
  

• 21 слайд

  Исполнитель – это объект выполняющий определенный набор действий.
  Исполнителем может быть человек, робот, животное, компьютер.
  Система команд исполнителя (СКИ) – это совокупность команд, которые может выполнять исполнитель.
  Среда исполнителя – обстановка, в которой функционирует исполнитель.
  

• 22 слайд

  Блок-схема – графическое представление алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков (стандартных графических элементов), каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.
  

• 23 слайд

  Основные условные обозначения в блок-схемах
  
  

• 24 слайд

  Задача
  Вычислить периметр произвольного треугольника по его трем сторонам.
  Решение:
  1 этап: Постановка задачи.
  Исходные данные: А, B, C – стороны произвольного треугольника
  Выходные данные: P – периметр треугольника.
  2 этап: Математическая модель.
  P=A+B+С
  

• 25 слайд

  Начало
  Ввод
  A, B, C
  P=A+B+C
  Вывод
  P
  Конец
  3 этап: Составление алгоритма
  

• 26 слайд

  Коль кругом всё будет мирно,
  Так сидеть он будет смирно;
  Но лишь чуть со стороны
  Ожидать тебе войны,
  Иль набега силы бранной,
  Иль другой беды незваной,
  Вмиг тогда мой петушок
  Приподымет гребешок,
  Закричит и встрепенётся
  И в то место обернётся.
  А.С. Пушкина
  

• 27 слайд

  Домашнее задание
  Угадайте, какое литературное произведение зашифровано в следующей блок-схеме. Назовите форму записи алгоритма. Почему?
  

• 28 слайд

• 29 слайд

  2.Приведите по три примера алгоритмов из каждого учебного предмета.
  
  

• 30 слайд

  Спасибо за занятие!