Алгоритм и его формальное исполнение

Разделы: Информатика

Цель урока: дать понятие об алгоритме, его свойствах, видах и о способах записи алгоритмов.

Задачи:

Обучающие:
– дать понятие об алгоритме;
– формировать представление: о линейном, разветвляющем и циклическом алгоритмах, о способах записи алгоритмов.

Формировать умение:
– выполнять и составлять алгоритмы в виде блок-схем.

Развивающие
– развитие алгоритмического мышления, познавательных интересов, навыков работы на компьютере;
– развивать память и внимание через активное использование информации;
– развивать умение анализировать;
– развивать рациональное мышление.

Воспитательные:
– воспитание творческого подхода к работе и желания экспериментировать;
– формирование коммуникативных компетенций учащихся через работу в группах;
– воспитание уважения к мнению других, умения слушать;
– воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости;
– формирование и развитие информационного видения окружающего мира.

Тип урока: Изучение нового материала.

Формы работы учащихся: беседа, работа в группах (парах).

Необходимое техническое оборудование.

  • Технические: компьютерный класс, мультимедийный проектор, экран.
  • Программные: программа, созданная средствами Microsoft PowerPoint, тест, кроссворд.

Ход урока
  • Организационный момент. (1 мин.)
  • Актуализация опорных знаний. (5 мин.)
  • Изучение нового материала (15 мин.)
  • Практическая работа в группах (закрепление материала). (10 мин.)
  • Домашнее задание. (2 мин.)
  • Вопросы учеников. (5 мин.)
  • Подведение итогов. (2 мин.)

Приложение 1

I. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний.

Для решения большинства задач существует множество готовых программ. Но для того чтобы лучше понимать все происходящее с компьютером и уверенно принимать правильные решения, рядовому пользователю необходимо обладать определенной компьютерной грамотностью.

Следует отметить, что большинство редакторов (например, Microsoft Office Word, Excel) имеют встроенные средства программирования, освоив которые можно значительно расширить свои возможности.

III. Теоретическая часть.

Один из важнейших этапов решения задач на ЭВМ – составление алгоритма. О том, что такое алгоритмы, какими общими свойствами они обладают и как исполняются, мы и поговорим на этом уроке.

В 1983 году отмечалось 1200-летие со дня рождения одного из величайших ученых Средней Азии и средневекового Востока Мухамада ибн Мусы аль-Хорезми. Он написал ряд трактатов по арифметике и алгебре, в том числе книгу "Арифметика индусскими цифрами" – о счете с помощью десяти цифр и правилах арифметических действий с числами.

Имя ученого аль-Хорезми превратилось в понятие algorithmi, первоначально обозначавшее десятичную систему исчисления и правила арифметических действий в этой системе. Отсюда и возник современный научный термин "алгоритм".

Вы постоянно сталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов, правила решения математических задач...). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. (Слайд 3) Приложение

Существует несколько форм представления алгоритмов: (Слайд 4)

  • На естественном языке (словесная форма).
  • На языке блок-схем.
  • На алгоритмическом языке – программа.

Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения: (Слайд 5)

  1. Достать ключ из кармана.
  2. Вставить ключ в замочную скважину.
  3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
  4. Вынуть ключ.

В повседневной жизни алгоритм часто записывается в виде предложений, расположенных в порядке выполнения. Запись алгоритма с помощью слов называется словесным представлением алгоритма.

Составьте алгоритм задачи “Слепить снеговика”. Такого как на картинке. Пронумеруйте шаги так чтобы выполнив их последовательно мы слепили снеговика. (Слайд 6)

Перед вами 6 рисунков – столько , сколько шагов в алгоритме. Пронумеруйте рисунки – шаги алгоритма. (Слайд 7)

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов: (Слайд 8)

  1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);
  2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);
  3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
  4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
  5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

В алгоритме команды записаны одна за другой в определенном порядке. Исполняются они не обязательно в том же порядке. В зависимости от того, каков порядок исполнения команд, можно выделить три типа алгоритмов: линейный, разветвляющий, циклический. (Слайд9) и вспомогательные.

Виды алгоритмов: (Слайд 10)

  1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);
  2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание);
  3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий).

Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, (Слайд 12) которая составляется из стандартных графических объектов.. Каждое графически обозначенное предложение алгоритма называется блоком. В блок записывается только одна команда. Блоки (шаги) алгоритма соединены стрелочками.

Примеры записи алгоритмов в виде блок-схемы:

Линейный алгоритм. (Слайд 13)

Вычислить площадь прямоугольника со сторонами А, В. (Слайд 14)

Разветвляющий алгоритм. (Слайд15)

(Слайд16)

Циклический алгоритм. (Слайд 17, 18)

Стадии создания алгоритма: (Слайд 19)

  1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает.
  2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия.

Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем. (Слайд 20)

Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...

Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на “понятном” компьютеру языке программирования, называется программой.

Закрепление: ответить на вопросы теста http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ef6533fd-06d1-4b38-9498-ac58430f845e/view/

Ответить на вопросы теста.

Вопросы:

  • Что такое алгоритм? Приведите примеры алгоритмов.
  • Какие свойства алгоритмов вы знаете?
  • Какие виды алгоритмов вы знаете?
  • Какие способы записи алгоритмов вы знаете?
  • Что такое исполнитель алгоритмов?
  • Что такое программа?

IV. Домашнее задание.

Ответить на вопросы кроссворда: http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/a30a9550-6a62-11da-8cd6-0800200c9a66/63387/?interface=pupil&class=51

V. Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

VI. Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок.

На уроке мы познакомились с тем, что такое алгоритм, какими свойствами он обладает и как его можно записать.

Литература

Н.Д. Угринович. Базовый учебник “Информатика и ИКТ”. 9-й класс. БИНОМ. 2011 г.