Тема урока: «Алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов»

Тема урока: «Алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов»

Тип урока: уроки «открытия» нового знания

Цели занятия:

а) образовательные:

·  сформировать у учащихся понятие "Исполнитель", "Алгоритм";

·  научить учащихся определять тип алгоритма;

·  научить учащихся читать алгоритмы на языке блок-схем;

·  повторить ранее изложенные представления и понятия, связанные с исполнителями и их системами команд;

·  закрепить знания по пройденным темам – разделам - алгоритмы и язык блок-схем.

б) развивающие:

·  развитие логического мышления учащихся;

·  стимулирование самостоятельной творческой деятельности детей;

·  развитие умения работать в коллективе, проявлять взаимопомощь и поддержку.

в) воспитательные:

·  воспитание аккуратного и бережного отношения к технике;

·  требовательное отношение к порядку на рабочем месте;

·  воспитание культуры составления алгоритмов.

Личностные цели: интерес к изучению информатики.

Метапредметные цели:

·  регулятивные: развитие умения оценивать правильность выполнения действий, контролировать самого себя, находить и исправлять собственные ошибки;

·  познавательные: развитие умений добывать и перерабатывать информацию, полученную из разных источников (таблиц, схем);

·  коммуникативные: развивать умение аргументировать свои ответы, выслушивать и мнение других.

Предметные цели:

-     определять различные виды исполнителей;

-     научиться выделять этапы (шаги) действия;

-     научиться определять правильный порядок выполнения шагов;

-     познакомиться с понятиями "алгоритм действия", "команда алгоритма";

-     научиться составлять и выполнять алгоритмы;

-     научиться находить и исправлять ошибки в алгоритмах.

Формы работы: индивидуальная, групповая, коллективная.

Оборудование: проектор.

Ход урока:

1.Этап мотивации

Проверка готовности учащихся к уроку.

Проверка готовности оборудования.

Приветствие. Проверьте рабочие места и необходимые принадлежности для занятия.

2. Актуализация знаний. Пробное действие

1. Эвристическая беседа

-     С изучением какого устройства, полезного инструмента связано изучение информатики? - Как может использоваться компьютер? (С помощью компьютера дети могут играть, рисовать.) Компьютер может использоваться:

-     при создании мультфильма, рекламного ролика;

-     для управления автомобилем, космическим кораблём...;

-     для проведения обследования на приёме у врача...)

-     Как вы думаете, может ли компьютер сам захотеть порисовать или поиграть? Может ли он самостоятельно, без участия человека, решить какую-то задачу или проблему? (Компьютер не может действовать самостоятельно. Для управления его действиями человек составляет подробные задания – компьютерные программы).

-     В какие машины и устройства может быть встроен компьютер? (Компьютер может быть внутри стиральной машины, фотокамеры, автомобиля, самолёта, космического аппарата...).

Сегодня на уроке мы познакомимся с исполнителем, изучим его рабочую среду СКИ, научимся составлять алгоритмы для исполнителя Робот. Откройте рабочие тетради и запишите тему урока «Алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов».

3. Выявление места и причины затруднения

Исполнитель  Робот. Задание для робота

-     А ещё компьютер обязательно есть внутри робота (если дети не назовут его сами). Что такое робот? Есть ли у него мозг? Кто управляет действиями робота? (Робот – это машина.  Мозга у него нет. Мозг есть у человека, у животных.  Действиями робота управляет человек.).

-     Для робота, как и для компьютера, очень важно правильно составить задание. Попробуем потренироваться в управлении действиями робота.

(Каждой группе учащихся предлагается прописать пошаговые действия для работа. Роботом выступает один из учеников. Группа с самым точным описанием выполнения действия побеждает)

4. Этап построения проекта выхода из затруднения

После завершения игры подвести итоги:

1) чтобы описать действие, нужно выделить отдельные шаги, из которых состоит выполнение этого действия, и перечислить их по порядку;

2) каждый шаг - это тоже действие, которое можно подробно описать - выделить шаги и перечислить их по порядку.

3) исполнитель может по-разному выполнять действия

-     Кто такой исполнитель?

-     Исполнитель – это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определенный набор команд. Команды, которые может выполнить конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя (СКИ).

(Слайд 2)

Класс исполнителей необычайно разнообразен. Прежде всего, в нем выделяют два типа исполнителей: формальных и неформальных. Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Неформальный исполнитель может выполнять команду по-разному. (Слайд 3)

Например, при многократном прослушивании кассеты с любимой мелодией вы можете быть уверены, что она воспроизводится проигрывателем (формальным исполнителем) одинаково. Но вряд ли кому-нибудь из певцов (неформальному исполнителю) удастся несколько раз совершенно одинаково исполнить песню из своего репертуара.

Как правило, человек выступает в роли неформального исполнителя. Формальными исполнителями являются преимущественно технические устройства. Человек в роли неформального исполнителя сам отвечает за свои действия. За действия формального исполнителя отвечает управляющий им объект. (Слайд 4)

Рассмотрим более подробно множество формальных исполнителей. Формальные исполнители необычайно разнообразны, но для каждого из них можно указать круг решаемых задач, среду, систему команд, систему отказов и режимы работы.

1. Круг решаемых задач. Каждый исполнитель создается для решения определенного класса задач. (Слайд 5)

2. Среда исполнителя. Область, обстановку, условия, в которых действует исполнитель, принято называть средой данного исполнителя. (Слайд 6)

3. Система команд исполнителя. Предписание о выполнении отдельного законченного действия исполнителя называется командой. Совокупность всех команд, которые могут быть выполнены некоторым исполнителем, образует СКИ - систему команд исполнителя. (Слайд 7)

4. Система отказов исполнителя. Отказ «не понимаю» возникает тогда, когда исполнителю подается команда, не входящая в его СКИ. Отказ «не могу» возникает тогда, когда команда из СКИ не может быть им выполнена в конкретных условиях среды. (Слайд 8)

5. Режимы работы исполнителя. Для большинства исполнителей предусмотрены режимы непосредственного и программного управления. В первом случае исполнитель ожидает команд от человека и каждую поступившую команду немедленно выполняет. Во втором случае исполнителю сначала задается полная последовательность команд (программа), а затем он выполняет все эти команды в автоматическом режиме. Ряд исполнителей работает только в одном из названных режимов. (Слайд 9)

Управление – это процесс целенаправленного воздействия одних объектов на другие.

Исполнители являются объектами управления. Управлять ими можно, составив для них алгоритм. (Слайд 10)

Алгоритм. Команда алгоритма

-     Если робот часто выполняет одно и то же задание, то удобнее сохранить это задание – в особой электронной памяти робота. План действий (последовательность шагов) – это и есть алгоритм действия. Скорее всего, вам уже приходилось действовать по плану. Просто вы не знали, что план действий - это алгоритм.

-     Вспомните, какое действие вы выполняли по плану, по описанию другого человека.

Примеры ответов:

-     найти дорогу до школы (магазина, автобусной остановки, бассейна... );

-     пришить пуговицу, убраться в комнате;

-     сложить два двузначных числа...

-     Каждый шаг в алгоритме принято называть командой. В начале алгоритма принято записывать команду "Начало", а в конце - команду "Конец".

-     Наверняка, вас мама просила: «Сделай бутерброд».

-     Или говорила: «Завари чай».

-     Предлагали другу во время зимних прогулок: «Слепи снеговика».

Алгоритм – это предназначенное для конкретного исполнителя точное описание последовательности действии, направленных на решение поставленной задачи. Можно сказать, что алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов.

Алгоритмы могут быть записаны в виде таблицы, нумерованного списка на естественном языке или изображены с помощью блок-схемы. Программа – это алгоритм, записанный по правилам понятного исполнителю-компьютеру языка.

Для алгоритма характерны следующие свойства:

1.    Дискретность – алгоритм должен быть представлен как последовательное выполнение простых шагов.

Шагом называется каждое действие алгоритма.

2.    Определенность – каждое действие алгоритма должно быть четким и однозначным.

3.    Результативность - алгоритм должен приводить к решению задачи за определенное число шагов.

4.    Массовость – алгоритм составляется в общем виде, т.е. он должен быть применим к ряду задач, различающихся исходными данными. (Слайд 11)

Способы записи алгоритма

1.    Формальный – запись алгоритма словесно, на естественном языке.

2.    Графический – изображение алгоритма в виде блок-схемы. (Слайд 12)

Виды алгоритмов

·      Линейный – шаги алгоритма следуют один за другим не повторяясь, действия происходят только в одной заранее намеченной последовательности;

·      Ветвление – в зависимости от выполнения или невыполнения условия, исполняется либо одна, либо другая ветвь алгоритма;

·      Цикл – блоки алгоритма выполняются до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие.

5. Этап реализации построенного проекта

Игра «Робот» (Приложение 1)

(Учащимся предлагается выполнить пошаговый алгоритм. При правильном выполнении, робот окажется на клетке, которая загорится зеленым цветом)

Физминутка

Мы познакомились с вами с новыми понятиями, теперь вы сможете определить тип любого алгоритма, чем мы займёмся чуть позже, а сейчас я предлагаю всем вам немного отдохнуть. Вы согласны, немного побыть, в роли моих исполнителей? Вот ваша система команд, предельно внимательны, я могу давать неправильные команды. Приготовились.

-     поднимите руки;

-     встаньте;

-     поднимите руки; (не могу)

-     опустите руки;

-     посмотрите на потолок;

-     посмотрите в окно (не понимаю);

-     посмотрите на дверь;

-     посмотрите на доску;

-     садитесь; (не понимаю)

-     сядьте;

-     сядьте. (не могу)

Спасибо, вы хорошо справились с заданием и немного отдохнули.

6. Первичное закрепление проекта с прогнозированием во внутреннюю речь

Сейчас мы будем работать по группам (класс делиться на четыре группы). На доске даны условия задач. Вы должны составить алгоритм  их решения и записать его на естественном языке. Номер задания соответствует номеру вашей группы.

1. Два солдата подошли к реке, по которой на лодке катаются двое мальчиков. Составить алгоритм переправы солдат на другой берег, если лодка вмещает только одного солдата, либо двух мальчиков, а солдата и мальчика уже не вмещает?

2. Имеются три сосуда объемом 8, 5 и 3 литров. В первом сосуде налита вода. Используя эти сосуды получить:

·       в одном из сосудов 6 литров

·       в одном из сосудов 7 литров

·       разделить жидкость на равные части

3. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия: прибавлять 1 и умножать на 2.

Получить:

·       число 5

·       число 99

·       число 99, если использовать арифметические операции не более 10 раз.
Начальное число ноль.

4. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия умножать на 2 и стирать последнюю цифру. Например, из числа 56 можно получить числа 112 и 5. Как получить из числа 458 число 14?

7. Этап включения в систему знаний

Игра «Кроссворд» (Приложение 1)
Ответьте на вопросы кроссворда. Ответ можно проверить, нажав на кнопку «Ответ».

8. Этап рефлексии

Какое выражение из записанных на доске характеризует ваши ощущения после урока?

Я всё знаю, могу объяснить.
Я всё знаю, понял, но не уверен.
Всё знаю, но не объясню.
У меня остались вопросы.
Постановка домашнего задания.

Домашнее задание

Каждый ученик получает карточку с задачей, алгоритм решения которой, должен написать самостоятельно.