Разработка урока информатики в 9 классе по теме "Циклический алгоритм"

Тема урока: «Циклический алгоритм».

Цель урока:

¾   Научить составлять циклические программы для рисования более сложных фигур, правильных многоугольников,  составлять алгоритм построения объектов с повторяющимися элементами.

¾   Научить решать простые типовые задачи с командой ПОВТОРИ.

¾   Повторение и закрепление ранее изученного материала.

Ход урока.

I.                  Орг. момент.

Здравствуйте, ребята! Присаживайтесь. Мы продолжаем работать с алгоритмами в среде программирования ЛОГО. На этом уроке мы научимся составлять циклические программы для рисования более сложных фигур, правильных многоугольников, составлять алгоритм построения объектов с повторяющимися элементами.

II.               Повторение ранее изученного.

Но для начала давайте повторим, что вы уже знаете об алгоритмах и среде программирования ЛОГО.

Отгадайте кроссворд.

1.     Точная последовательность действий, направленная на получение результата к поставленной задаче. (алгоритм)

2.     Как называют управляющий объект в системе управления? (исполнитель)

3.     Предложение на языке программирования для указания действия объекту.(команда)

4.     Какой графический объект является исполнителем в среде программирования ЛОГО? (черепашка)

5.     Как называется команда, с помощью которой Черепашка устанавливается в центр Рабочего поля, голова направлена на Север? (домой)

Из списка команд выбрать пары (полная и сокращенная форма записи). (Слайд представлен на интерактивной доске. Дети по очереди выходят и соединяют верные блоки между собой).

Вперед                 вп

Направо               пр

Назад                   нд

Налево                 лв

Нов_цвет             нц

Нов_курс             нк

Нов_фон              нф

Цвет_поля           цп

III.           Изучение нового материала.

Молодцы, это вы усвоили. А теперь выполните следующее задание в своих тетрадях. (1 человек вслух комментирует).

Задание 1. Запишите программу построения квадрата со стороной 100 шагов. В результате выполнения программы Черепашка должна вернуться в начальное положение.

вп 100 пр 90

вп 100 пр 90

вп 100 пр 90

вп 100 пр 90

Подчеркните в этом алгоритме одинаковые команды: команду вп 100 – одной чертой, команду пр 90 – двумя. Вы видите, что пара команд вп 100 пр 90 повторяется 4 раза.

Во всех языках программирования существует способ сокращённой записи повторяющихся действий – циклический алгоритм.

В среде программирования циклический алгоритм состоит из тела цикла и условия:

Тело цикла содержит команды, которые должны повторяться.

Условие указывает, сколько раз или до каких пор повторяются команды тела цикла.

В языке программирования ЛОГО для записи циклического алгоритма

Применяется команда ПОВТОРИ. В этой команде 2 параметра: первый задаёт количество повторений (условие цикла), второй – список команд, которые должны повторяться (тело цикла). С помощью команды ПОВТОРИ алгоритм построения квадрата можно записать короче:

Повтори 4 [вп 100 пр 90].

Здесь число 4 – условие цикла, а команды вп 100 пр 90 – тело цикла. Тело цикла всегда заключается в квадратные скобки.

Рассмотрим такую задачу:

Напишите программу рисования данной фигуры (рис 1).

Рисунок 1. Большой квадрат, который состоит из 4 маленьких.

Для рисования такой фигуры достаточно поместить в тело одного цикла второй цикл.

Вложенный цикл описывает алгоритм рисования квадрата. В соответствии с внешним циклом черепашка 4 раза рисует квадрат, поворачиваясь после рисования каждого на 90⁰. В результате вы увидите на экране большой квадрат, составленный из четырех маленьких.

Команда для выполнения выглядит следующим образом:

повтори 4 [повтори 4 [вп 40 пр 90] лв 90]

Решение нашей задачи выглядит следующим образом:

Создание узоров с помощью вложенных циклов

Рассмотрим теперь, как создавать различные узоры при помощи вложенных циклов.

Задание:

Разработайте программу рисования узора вида (рис. 2):

Рисунок 2. Узор.

Для решения задачи внимательно посмотрим на рисунок и обнаружим, что узор тоже состоит из квадратов. Количество квадратов увеличилось до 8, то есть в 2 раза.

Команда для выполнения будет иметь вид:

повтори 8 [повтори 4 [вп 40 пр 90] лв 45]

Рисование правильных многоугольников

Как в математике, так и в информатике есть понятие правильный многоугольник. Научим черепашку рисовать любые правильные многоугольники.

Многоугольник называется правильным, если все его стороны и углы равны.

Для того чтобы написать соответствующую процедуру, следует заметить, что угол поворота черепашки для правильной фигуры можно получить по формуле:

Угол = 360 / количество сторон

В качестве примера можно рассмотреть правильный шестиугольник.

Рассчитаем угол поворота черепахи для правильного шестиугольника: .

Его можно нарисовать такой командой:

повтори 6 [вп 50 пр 60]

То есть, мы пишем программу:

· 3-угольник : по повтори 3 [вп 60 пр 360 / 3];

· 5-угольник: по повтори 5 [вп 60 пр 360 / 5];

· 6-угольник: по повтори 6 [вп 60 пр 360 / 6];

· 8-угольник: по повтори 8 [вп 60 пр 360 / 8].

Рассмотрим теперь программы для построения более сложных фигур.

Задание:

Составить программу построения домика с условием, что черепашка не должна проходить дважды по одной и той же линии. Начальное положение выберите самостоятельно. Стороны квадрата и треугольника равны.

Домик состоит из крыши и основания (двух правильных многоугольников). Основание представляет собой квадрат, крыша – равносторонний треугольник. Низ крыши и верх основания – один и тот же отрезок.

Составим примерный алгоритм рисования домика:

1.                      Нарисовать квадрат, начиная с нижней вершины, и вернуться в ту же точку.

2.                      Нарисовать крышу – стороны треугольника.

Нарисовав квадрат, черепашка должна перейти в верхнюю левую вершину. Перо должно быть поднято.

При рисовании треугольника нужно перо опустить и повернуть голову черепашки влево на угол 30⁰ для того, чтобы основание треугольника располагалось параллельно верхней стороне квадрата. Полученная программа для рисования домика:

это домик

по повтори 4 [вп 60 пр 90]

пп вп 60 пр 30

по повтори 3 [вп 60 пр 120]

конец

Результат ее работы приведен ниже (рис. 3):

Рисунок 3. Домик

IV.            Закрепление изученного.

Теперь попробуем написать еще более сложные программы. Создадим программу рисования трех домиков, расположенных на одной горизонтали и имеющих одинаковый размер.

Программа для рисования:

это домики

повтори 3 [повтори 4[по вп 60 пр 90]

пп нк 45 вп 15 нц 45 крась

нд 15 нк 0 вп 60 по нк 45

вп 43 нк 135 вп 43 нк 285

пп вп 5 нц 65 крась нд 15

нк 180 вп 60 нк 90 вп 40 нк 0 ]

конец

Сначала мы рисуем все 3 домика, а потом последовательно их закрашиваем. Вспомним, чтобы закрасить область, необходимо с поднятым пером разместить черепашку внутри замкнутой фигуры, выбрать номер цвета и применить команду крась.

Результат такой программы (рис. 4):

Рисунок 4. Три домика

V.  Рекомендованное домашнее задание.

1)    Напишите программу рисования следующих изображений, используя циклы:

VI.Итог урока.

Раздаточный материал

Во всех языках программирования существует способ сокращённой записи повторяющихся действий – циклический алгоритм.

В среде программирования циклический алгоритм состоит из тела цикла и условия:

Тело цикла содержит команды, которые должны повторяться.

Условие указывает, сколько раз или до каких пор повторяются команды тела цикла.

В языке программирования ЛОГО для записи циклического алгоритма

Применяется команда ПОВТОРИ. В этой команде 2 параметра: первый задаёт количество повторений (условие цикла), второй – список команд, которые должны повторяться (тело цикла). С помощью команды ПОВТОРИ алгоритм построения квадрата можно записать короче:

Повтори 4 [вп 100 пр 90].

Здесь число 4 – условие цикла, а команды вп 100 пр 90 – тело цикла. Тело цикла всегда заключается в квадратные скобки.

Напишите программу рисования следующих изображений, используя циклы: