"Способы записи алгоритмов" информатика

Приложение 1.4

УРОК НА ТЕМУ

«Способы записи алгоритмов».

в 8 классе.

Цель урока: усвоение учащимися различных способов записи алгоритмов и приобретение  практических навыков по их написанию.

Задачи урока:

Образовательные:

• Сформировать у учащихся представление о способах записи алгоритмов.
• Научить составлять и записывать простые алгоритмы
• Научить работать с программами исполнителями алгоритмов.

Развивающие:

• развивать мышление (умение сравнивать, анализировать, обоб­щать);

Воспитательные:

• воспитывать уважительное отношение к мнению окружающих.
• дисциплинированность.

Тип урока: комбинированный.

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный.

Оборудование: доска, компьютер, компьютерная презентация

Формы работы на уроке:  фронтальная (беседа), работа на компьютере, решение проблемных задач.

План урока:

1.      Организационный момент.

2.      Актуализация опорных знаний.

3.      Изучение нового материала.

4.      Решение задач.

5.      Закрепление нового материала.

6.      Подведение итогов урока.

7.      Домашнее задание.

 Ход урока

 1.   Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся и  отмечает в журнале отсутствующих.

 2.   Актуализация знаний

Опрос по теме «Алгоритмы и исполнители»

Вспомним – Что называется алгоритмом?

Алгоритм – Точное и понятное описание последовательности действий над заданными объектами, позволяющее получить конечный результат.

Назовите свойства алгоритма?

Дискретность, понятность, определенность, результативность, массовость.

Кто исполняет алгоритм?

Исполнитель – некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд.

Что такое команда?

Предписание исполнителю о выполнении отдельного законченного действия называется командой.

3.                  Изучение нового материала.

(слайд 2)

На этом уроке мы продолжим знакомиться с алгоритмами. Мы узнаем о различных способах их записи.

Основными способами записи алгоритмов являются следующие:

• словесные (словесное описание, построчная запись);
• графические (блок схемы);
• на алгоритмических языках (учебные алгоритмические языки).

(слайд 3)

Самая простая запись алгоритма - словесное описание.

Словесное описание – набор высказываний на обычном разговорном языке.

Рассмотрим задачу (1):

В качестве примера рассмотрим алгоритм Евклида, придуманный им для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B.

Решение

Cоставьте таблицу из двух столбцов и назовите столбцы A  и B. Запишите первое из заданных чисел в столбец A, а второе — в столбец B. Если числа не равны, за­мените большее из них на результат вычитания из большего числа меньшего. Повторяйте такие замены до тех пор, пока числа не ока­жутся равными, после чего число из столбца A считайте искомым ре­зультатом.

Достоинства словесного описания алгоритма – минимум ограничений.

Недостанки словесного описания алгоритма – возможность неоднозначности, объемности и трудности для восприятия.

(слайд 4)

Построчная запись – запись на естественном языке с соблюдением некоторых правил:

• Каждое предписание начинается с новой строки
• Каждая строка нумеруется в порядке возрастания
• Исполнение алгоритма начинается с первой строки алгоритма и идет последовательно (если не встречается специальных указаний)

Рассмотрим задачу (2):

Рассмотрим алгоритм Евклида для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B в построчной записи.

Решение

1.   Обозначить первое из заданных чисел A, второе обозначить B.

2.    Если A = B, то перейти к п. 8.

3.    Если A > B, то перейти к п. 4, иначе перейти к п. 6.

4.    Заменить A на A - B.

5.    Перейти к п. 2.

6.    Заменить B на B - A.

7.    Перейти к п. 2.

8.    Считать A искомым результатом.

Достоинства построчной записи алгоритма – восприятие не требует дополнительных знаний.

Недостатки построчной записи алгоритма – требуют от человека большого внимания

(слайд 5)

Блок-схема – графический документ, дающий представление о порядке работы алгоритма. В нем предписания изображаются с помощью различных геометрических фигур, а последовательность действий с помощью линий соединяющих эти фигуры.

Рассмотрим блоки используемые при записи блок-схем:

№ п/п	Элемент блок-схемы	Описание
1		Блок начала и конца алгоритма
2		Блок ввода (данные) – вывода (результаты)
3		Блок обработки данных
4		Блок проверки условия.
5		Соединительные линии
6		Блок комментариев (пояснения)

(слайд 6)

Рассмотрим задачу (3):

Запишем алгоритм Евклида для нахождения наиболь­шего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел A и B в виде блок-схемы.

Решение

 

Достоинства записи алгоритмов с помощью блок-схем – наглядность.

Недостатки записи алгоритмов с помощью блок-схем – блок-схемы сложных алгоритмов занимают большой размер и теряют свое основное преимущество - наглядность

(слайд 7)

Алгоритмические языки — формальные языки, предназначен­ные для записи алгоритмов.

Каждый алгоритмический язык  характеризуется:

•   алфавитом — множеством используемых символов;

•   синтаксисом — правилами, по которым из символов алфа­вита образуются правильные конструкции языка;

•   семантикой — правилами, определяющими смысл и способ употребления конструкций языка.

Алфавит учебного алгоритмического языка ничем не ограничен он может быть как английским, так и русским. В него могут быть введены любые  понятные всем символы: знаки арифметических операций (+, -, *, /), знаки отношений (<, >, =), специальные знаки и другие.

(слайд 8)

Кроме алфавита, в алгоритмическом языке определяются служебные слова, которые являются неделимыми:

№ п/п	Служебное слово	Описание
1	алг	Заголовок алгоритма
2	дано	Известные данные
3	надо	Что нужно найти
4	нач	Начало алгоритма
5	кон	Конец алгоритма
6	арг	Аргумент
7	рез	Результат
8	ввод	Ввод данных
9	вывод	Вывод результатов
10	если, то, наче	Условные инструкции

(слайд 9)

 Общая запись алгоритма может иметь следующий вид:

алг <имя алгоритма>

арг <список аргументов>

рез <список результатов>

нач <начало алгоритма>

ввод <ввод аргументов>

        <последовательность команд>

вывод <вывод результатов>

кон <конец алгоритма>

(слайд 10)

Рассмотрим задачу (4):

Имеются 3 пустых сосуда объёмами 6 л , 10 л и 15 л. Сосуды можно наполнить водой из крана. Составить алгоритм переливаний, в результате исполнения которого в каком-то из сосудов окажется 1 л воды, а объём использованной воды будет как можно меньше.

Решение

алг переливания  

нач наполнить сосуд емкостью 15 литров

       наполнить сосуд емкостью 10 литров из сосуда емкостью 15 литров

       наполнить сосуд емкостью 6 литров из сосуда емкостью 10 литров

       вылить все из сосуда емкостью 6 литров в сосуд емкостью 15 литров

       наполнить сосуд емкостью 6 литров из сосуда емкостью 10 литров

       наполнить сосуд емкостью 10 литров из сосуда емкостью 15 литров

кон <конец алгоритма>

(слайд 11)

Рассмотрим систему Комплект учебных Миров (КуМир) (ссылка http://www.niisi.ru/kumir/) в которой используется учебный алгоритмический язык. Рассмотрим работу исполнителя Чертежник.

Чертежник предназначен для построения рисунков, чертежей, графиков на бесконечном листе бумаги (координатной плоскости). Чертежник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остается след - отрезок от старого положения до нового. Система команд исполнителя Чертежник включает следующие команды:

·         опустить перо - переводит Чертежника в режим перемещения с рисованием;

·         поднять перо - переводит Чертежника в режим перемещения без рисования;

·         сместиться в точку(x, y) - перемещает перо в точку с координатами x и y. Дробные значения записываются через точку (например 2.5);

·         сместиться на вектор(x, y) - перемещает перо на x вправо и y вверх (при отрицательных значениях x и y - влево и вниз соответственно);

·         установить цвет(S) - устанавливает цвет пера S (допустимые цвета: "черный", "белый", "красный", "желтый", "оранжевый", "зеленый", "голубой", "синий", "фиолетовый";

·         надпись (ширина, лит текст) - выводит на чертеж текст, начиная от текущей позиции пера.

Рассмотрим задачу (5):

Нарисовать квадрат со стороной 4

использовать Чертежник 

алг 

нач 

   поднять перо 

   сместиться в точку (1, 1)   (переход с начала координат в точку (1, 1) 

   опустить перо                    

   сместиться в точку (5, 1)   (начерчена нижняя сторона)

   сместиться в точку (5, 5)   (начерчена правая сторона)

   сместиться в точку (1, 5)   (начерчена верхняя сторона)

   сместиться в точку (1, 1)   (начерчена левая сторона)

   кон 

(слайд 12)

4. Решение задач

За компьютерами воспользовавшись программой исполнитель Чертежник начертите открытый конверт сторонами 12 на 6 .

	6
				12

 

5. Закрепление материала.

Какие способы записи алгоритмов вы знаете?

В чем отличие словесного описания от построчной записи алгоритмов?

Какие обозначения используются в блок-схемах?

Чем характеризуются алгоритмические языки?

(слайд 13)

Рассмотрим задачу (6): (1 учащийся у доски, остальные самостоятельно)

(задача №5, стр. 62)

Имеются четыре арбуза различной массы. Как пользуясь чашечными весами без гирь расположить арбузы по возрастанию веса? Использовать не более 5 взвешиваний. Алгоритм представьте в виде построчной записи.

Решение

1.      Обозначить арбузы номерами 1,  2, 3, 4.

2.      Сравнить первую пару арбузов 1 и 2 - больший по весу отложить вправо, меньший влево

3.      Сравнить вторую пару 3 и 4 - больший по весу отложить вправо, меньший влево

4.      Сравнить пару из левой части - больший по весу отложить влево, меньший еще левее

5.      Сравнить пару из правой части – меньший по весу отложить вправо больший еще правее

6.      Сравнить арбузы ближние к середине – больший по весу отложить вправо, меньший влево

Таким образом у нас получится ряд арбузов в порядке возрастания массы. (слева направо)

6. Подведение итогов урока.

Учитель выставляет оценки учащимся, комментируя их.

7. Домашнее задание.

(слайд 14)

§ 2.2 (стр. 57-62) Задача 6 (стр. 50)

(Учебник для 8 класса. Авторы Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. –М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 г.)