Инфоурок Информатика КонспектыПлан-конспект урока "Определение и свойства алгоритма"

План-конспект урока "Определение и свойства алгоритма"

Скачать материал

Тема урока: «Определение и свойства алгоритма»

Цели урока:

Обучающие:

  • знать определение управления, алгоритма, свойства алгоритмов;
  • стимулировать интерес учащихся к данной теме и учебному процессу в целом,
  • уметь составлять алгоритмы на естественном языке.

Развивающие:

  • развитие коммуникативно-технических умений,
  • развитие умения оценивать результаты выполненных действий,
  • развитие умения применять полученные знания при решении задач различной направленности,
  • развитие умения пользоваться предложенными инструментами.

Тип урока:

  • урок получения новых знаний

Оборудование: компьютер, проектор, экран, карточки.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (2 мин)

II. Актуализация знаний (33 мин)

Повторяем термины с предыдущего урока:

Кто был основателем кибернетики? (американский математик Норберт Винер)

Что такое управление? (Управление есть целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемыми.

Определите, кто играет роль управляющего и кто (или что) играет роль объекта управления в следующих системах: школа, класс, самолет, стая волков, стадо коров.

Ребята, скажите пожалуйста, как вы понимаете слово алгоритм? Где нам приходится сталкиваться с этим понятием?

Объяснение нового материала.

Безусловно, с понятием алгоритм вы уже встречались ранее: на уроках информатики в младших классах, в жизни, однако никогда не задумывались над тем, какое количество алгоритмов вам известно. Жизненный опыт человека растет с увеличением числа освоенных им алгоритмов. Например, чтобы ребенок научился покупать в магазине хлеб, ему нужно сначала рассказать (а лучше показать), как это делается. Освоив «алгоритм покупки хлеба», он в дальнейшем будет успешно выполнять эту работу.

План с подробным описанием действий, необходимых для получения ожидаемого результата, получил название алгоритма.

Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Эти способы и сейчас изучают в школе. Само слово «алгоритм» возникло в Европе после перевода на латынь книги этого среднеазиатского математика, в которой его имя писалось как «Алгоритми».

Область математики, известная как теория алгоритмов, посвящена исследованию свойств, способов записи, видов и сферы применения различных алгоритмов, созданию новых алгоритмов. Научное определение понятия алгоритма дал А. Черч в 1930 году. Позже и другие математики вносили свои уточнения в это определение. В школьном курсе информатики будем пользоваться следующим определением: алгоритм - описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Выполнение заданий

Задание № 1 «Алгоритмы»

Оцениваемое умение: определение информации (нахождение в тексте информации, заданной в явном и неявном виде)

(Полный сценарий)

Учитель: В папке «Практическая работа» на Рабочем столе находятся файл «Алгоритмы.docx». Группе учеников было выдано задание по тексту, данному в этом файле создать таблицу и сохранить ее в файле «Таблица.docx». Вам я хочу поручить функцию проверяющих.

Для этого, откройте файлы «Алгоритмы.docx» и «Таблица.docx», так, чтобы они отражались одновременно в двух не перекрывающихся окнах. Прочитайте текст «Алгоритм и его свойства» (возможно два раза) и проверьте правильное заполнение таблицы. Отметьте с помощью меню Формат-Шрифт-Видоизменение-Зачеркнутый все неправильные ответы вашего одноклассника. (Можно неправильные ответы предложить выделить красным цветом шрифта). Рядом в этой же строке впишите правильный ответ. Сохраните исправленную таблицу как Таблица1.docx

Время на выполнение: 7-10 минут

 

Инструкция

  1. Открыть папку «Практическая работа» на Рабочем столе.
  2. Открыть файл «Алгоритмы.docx» и прочитать его.
  3. Открыть файл «Таблица.docx» и прочитать его.
  4. Если есть ошибки в файле «Таблица.docx», зачеркнуть их, рядом вписать правильные ответы.
  5. Сохранить исправленный файл как «Таблица1.docx».

 

Содержание файла Алгоритмы.docx

 

Алгоритм и его свойства

Понятие алгоритма - фундаментальное понятие. Слово "алгоритм" происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль-Хорезми. Им были предложены приёмы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами. Позже в Европе эти приёмы назвали алгоритмами от "algoritрmi" - латинского написания имени аль-Хорезми. В наше время понятие алгоритма понимается шире, не ограничиваясь только арифметическими вычислениями.

Термин "алгоритм" стал достаточно распространённым не только в информатике, но и в быту. Под алгоритмом понимают описание какой-либо последовательности действий для достижения заданной цели. В этом смысле, например, алгоритмами можно назвать инструкцию по использованию кухонного комбайна, кулинарный рецепт, правила перехода улицы и пр.

Для использования понятия алгоритма в информатике требуется более точное определение, чем данное выше. Алгоритмом называется организованная последовательность действий допустимая для некоторых исполнителей. Исполнителем может быть человек, группа людей, робот, станок, компьютер, язык программирования и т.д. Одно из принципиальных обстоятельств состоит в том, что исполнитель не вникает в смысл того, что он делает, но получает необходимый результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инструкции.

Это - важная особенность алгоритмов. Наличие алгоритма формализует процесс решения задачи, исключает рассуждение исполнителя. Использование алгоритма даёт возможность решать задачу формально, механически исполняя команды алгоритма в указанной последовательности. Целесообразность предусматриваемых алгоритмом действий обеспечивается точным анализом со стороны того, кто составляет этот алгоритм.

Алгоритм представляет собой последовательность команд (ещё говорят - инструкций, директив), определяющих действия исполнителя (субъекта или управляемого объекта). Всякий алгоритм составляется в расчёте на конкретного исполнителя с учётом его возможностей. Для того, чтобы алгоритм был выполним, нельзя включать в него команды, которые исполнитель не в состоянии выполнить. Нельзя повару поручать работу токаря, какая бы подробная инструкция ему не давалась. У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он может исполнить. Такой перечень называется системой команд исполнителя (СКИ).

Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов, быть дискретным. Любая команда выполняется только после выполнения предыдущей команды. Необходимо, чтобы каждая команда алгоритма точно определяла однозначное действие исполнителя, а также алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в его СКИ, т.е. понятны исполнителю. Алгоритм не должен быть рассчитан на принятие каких-либо самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составителем алгоритма. Исполнение алгоритма сводится к конечному числу действий, которые приводят к конкретному результату. Свойство массовости для алгоритмов не является обязательным: с помощью одного и того же алгоритма можно решать однотипные задачи и делать это неоднократно. Алгоритм должен быть составлен так, чтобы исполнитель мог его выполнить не задумываясь, автоматически, формально. Значим также строгий порядок действий: важно то, как организован алгоритм. Эти общие характеристики называют свойствами алгоритма.

 

 

Содержимое файла «Таблица.docx»

 

Алгоритм и его свойства

Вопрос

Ответ

1.      

Что такое алгоритм?

Инструкция

2.      

Кто (что) может быть исполнителем алгоритма?

Исполнителем может быть человек, компьютер, станок, робот, язык программирования

3.      

Что такое СКИ?

Система команд исполнителя

4.      

Алгоритм состоит из конкретных действий, следующих в определенном порядке

Это свойство последовательности алгоритма

5.      

Свойства алгоритма

Это его общие характеристики

6.      

Результативность

В алгоритме не должно быть ошибок

7.      

Определенность (детерминированность)

На каждом шаге алгоритма у исполнителя должно быть достаточно информации, чтобы его выполнить

8.      

Понятность

Свойство алгоритма, определенное исполнителем

9.      

С помощью одного и того же алгоритма можно решать однотипные задачи

Массовость алгоритма

10.  

Исполнение алгоритма приводит к конечному результату

Конечность алгоритма

 

Правильные ответы на вопросы 1, 4, 8 следующие:

1. Алгоритм - инструкция. Ответ неточен, в жизни он вполне уместен, однако в информатике требуется более точное определение алгоритма как последовательности действий (команд), определенных для исполнителя.

4. Алгоритм состоит из конкретных действий, следующих в определенном порядке: - это свойство дискретности алгоритма

8. Понятность - алгоритм должен быть понятен исполнителю, входить в систему команд исполнителя.

Учитель. Спасибо вам за помощь мне. А теперь классифицируем наши знания. На экране следующий слайд:

Задание № 2 «Свойства алгоритма»

АЛГОРИТМ ЭТО (продолжите предложение):

Заполните схему, вписав свойства алгоритма

 Описание: http://festival.1september.ru/articles/553627/img2.gif

Учитель: Прошу вас в ваших тетрадях продолжить предложение «Алгоритм это:» и нарисовать схему «Свойства алгоритма», заполнив пустые клетки схемы. Время на выполнение 5 минут.

Замечание. Тестовое задание на управление информацией (создание схемы классификации свойств алгоритма) предполагает, что учащиеся на основе выполнения первого задания по определению информации, прочитав текст "Алгоритмы и его свойства" два раза, просмотрев и исправив ошибки в таблице должны провести итоговую классификацию материала урока самостоятельно. В схеме специально дано больше пустых клеток, чем известно свойств алгоритма, это дополнительную "трудность" классификации ученики должны решить самостоятельно. Время выполнения всего задания (вместе с самопроверкой 7-8 минут).

Учитель: Прошу вас обменяться тетрадями для самопроверки. Просмотрите слайд ответов и исправьте ошибки, пользуясь критериями: без ошибок - "5", одна ошибка - "4", две ошибки и более - "3". Оценки можно поставить на полях тетради.

Алгоритм это - организованная последовательность действий (команд) для исполнителя

http://festival.1september.ru/articles/553627/img3.gif

 

Задание № 3 «Инструкции».

Учитель: В этом задании вам необходимо прочесть Буклет с инструкциями и найти те инструкции, которые не удовлетворяют требованиям к алгоритмам.

На выполнение данного задания вам даётся 5 минут.

Содержание файла «Инструкции.docx».

1. Инструкция по лепке дракона.

  • Изучить образ дракона по имеющейся картинке.
  • Вылепить голову.
  • Вылепить туловище.
  • Вылепить хвост.
  • Вылепить четыре ноги.
  • Сравнивая с картинкой, уточнить детали каждой вылепленной части дракона.

2. Инструкция по варке манной каши

Молоко вскипятить добавить соль, сахар, засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая манную крупу, довести до кипения, прокипятить минут 5-7, добавить масло и дать остыть.

3. Инструкция приготовления коржиков

  • Разогреть духовку до 220 градусов.
  • Просеять 225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.
  • Добавить в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока небольшими порциями.
  • Замесить тесто.
  • С помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень, смазанный маслом.
  • После того, как вы вырезали столько булочек, сколько возможно, раскатайте тесто еще раз.
  • Выпекать в духовке 12-15 минут.

4. Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.

1. Из числа А вычесть число В.

2. Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.

3. Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше

5. Инструкция приготовления бутерброда.

Отрезать ломтик хлеба

Намазать его маслом

Отрезать кусок колбасы или сыра.

Наложить отрезанный кусок на ломоть хлеба

6. Инструкция покраски забора.

  • Покрасить первую доску.
  • Переместиться к следующей доске.
  • Перейти к действию 1.

 

Верный ответ: алгоритмами можно считать инструкции № 1 и № 5.

Замечание 3. Обсуждение, почему инструкции 2,3,4,6 не являются алгоритмами можно провести на уроке в виде беседы с классом. (5 минут)

Верными ответами здесь будут:

Инструкция 2. Нет точности: какое количество (в граммах) брать продуктов.

Инструкция 3. Нет последовательности действий и как следствие понятности (замесил тесто и вырезай булочки, а надо замесил, раскатать толщиной, например, 3 мм и вырезай).

Инструкция 4. Нет результативности. Что делать в том случае, если А=В?

Инструкция 6. Нет конечности. Что делать в том случае, когда доски закончились?

 

Задание № 4 «Инструкции»

Время на выполнение: 7-8 минут

Учитель. Так как мы обсудили, каких свойств нашим инструкциям не хватает, чтобы стать алгоритмами, я прошу вас исправить инструкции так, чтобы они стали алгоритмами, учитывая, каких свойств не хватает каждой инструкции.

Варианты исправленных инструкций.

 

2. Инструкция по варке манной каши

  • Включить плиту
  • Влить в кастрюлю 1,5 литра молока
  • Добавить 5 грамм соли, 15 грамм сахара
  • Довести молоко до кипения
  • 8 столовых ложек манной крупы засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая молоко
  • Довести до кипения
  • Кипятить 5 минут
  • Добавить 20 грамм сливочного масла
  • Выключить плиту, снять с плиты кастрюлю.

3. Инструкция приготовления коржиков

  • Разогреть духовку до 220 градусов.
  • Просеять 225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.
  • Добавить в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока небольшими порциями.
  • Замесить тесто.
  • Раскатать тесто толщиной 2 мм.
  • С помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень, смазанный маслом.
  • Поместить противень в духовку, выпекать в духовке 13 минут.

4. Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.

  • Из числа А вычесть число В.
  • Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
  • Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше
  • Если получился ноль, сообщить, что числа равны
  • 6.Инструкция покраски забора.
  • Покрасить первую доску.
  • Если есть еще доска, переместиться к следующей доске.
  • Перейти к действию 1.
  • Если доски закончились, завершить работу.

 

III. Подведение итогов урока (5 мин.)

Ребята, вы хорошо поработали на сегодняшнем уроке.

Ответьте на вопросы:

1.     Что такое алгоритм?

2.     Какими свойствами должен обладать алгоритм?

3.     Приведите примеры исполнителей алгоритмов?

 

Домашнее задание

Задача. Имеются два кувшина емкостью 3 л и 8 л. Напишите алгоритм на естественном языке, выполняя который можно набрать из реки 7 л воды. (Разрешается пользоваться только этими кувшинами.)

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 103 511 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Практическая работа по информатике на тему «Логические основы работы ЭВМ»
  • Учебник: «Информатика. Углубленный уровень (в 2-ух частях) », Поляков К.Ю., Еремин Е.А.
  • Тема: Глава 3. Логические основы компьютеров
  • 14.11.2021
  • 621
  • 6
«Информатика. Углубленный уровень (в 2-ух частях) », Поляков К.Ю., Еремин Е.А.
  • 14.11.2021
  • 696
  • 81
«Информатика», Горячев А.В., Суворова Н.И., Спиридонова Т.Ю., Лобачёва Л.Л.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 15.11.2021 1107
    • DOCX 46.9 кбайт
    • 52 скачивания
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Манжеева Эльвира Леонидовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Манжеева Эльвира Леонидовна
    Манжеева Эльвира Леонидовна
    • На сайте: 6 лет
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 2097
    • Всего материалов: 7

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой