Урок информатики и ИКТ по теме "Двумерный массив. Способы заполнения двумерного массива"

Тип урока: Комбинированный.
Цель урока:

• сформировать понятие двумерный массив;
• ознакомить с обозначением и особенностями двумерного массива;
• рассмотреть способы ввода элементов двумерных массивов;
• научить организовывать вывод переменных с индексом, использовать двумерные массивы при решении задач.

Ход урока:

1. Организационный момент.
   Учащимся предлагается индивидуальная инструктивная карта. (Приложение 1)
2. Актуализация опорных знаний.
   

   (Приложение2, слайд 1)

   1. Вопросы для повторения:
      
      • Перечислите операторы для организации циклов.
      • Назовите операторы, использующиеся для реализации ветвления.
      • Какую форму организации данных называют табличной?
      • Приведите пример прямоугольной, линейной таблицы.
      • Итак, что такое массив?
        (Приложение2, слайд 2)
      
      
   2. Тестовый контроль знаний.
      
      1. Массив это –
         
         1. упорядоченный набор величин одного типа, обозначенный именем.
         2. арифметическая прогрессия.
         3. переменные, перечисленные через запятую.
      2. Прежде чем приступить к работе с массивом его нужно...
         
         1. нарисовать.
         2. ввести.
         3. описать.
      3. Массивы различают по типам:
         
         1. функциональные.
         2. числовые и символьные.
         3. алгоритмические.
      4. Каждый массивы имеют размерность. Массивы бывают:
         
         1. одномерные, двумерные.
         2. длинные, короткие.
         3. трёхмерные.
      5. Обращение к элементам массива осуществляется
         
         1. по его номеру.
         2. по его имени.
         3. по его типу.
      6. Как подсчитать сумму значений элементов массива?
         
         1. SUM=SUM+A
         2. SUM=A(I)+SUM
         3. SUM=SUM+A(I)
      7. Как присвоить значения элементам массива целые случайные числа [А,В]?
         
         1. A(I)=INT((B-A)*RND(1)+A)
         2. A(I)=RND(1)*(B-A)+A
         3. A(I)=[A,B]
      8. По какой формуле определить количество элементов в массиве?
         
         1. К=К+1
         2. К=К+A(I)
         3. К=К+I
      9. Как записать имя массива?
         
         1. русскими буквами.
         2. латинскими буквами.
         3. цифрами.
      10. Что такое индекс?
          
          1. значение элемента.
          2. номер элемента.
          3. имя элемента.

      Итоги теста, оценки.

      Физминутка, комплекс упражнений для глаз.

      Решение задачи.

      Используя блок схему алгоритма составить программу вывода таблицы умножения. (результатом работы первой группы учащихся будет - таблица умножения на 2, т.е. реализуется программу при N=2, вторая группа выводит таблицу умножения на 3, N=3 и т.д.). Для досрочно выполнивших задачу предлагается дополнительное задание.

      Задача. Элементы массива Т(10) – значения таблицы умножения на N, которые вычисляются по формуле T(I)=N*I, где I – номер элемента массива. Вывести элементы в строку.
      Найдите сумму всех элементов одномерного массива.

      

      Учитель:
      Результатом решения задачи являются значения таблицы умножения на 2, 3, 4, 5 ... но в практике мы часто пользуемся таблицей умножения не только на один множитель, а на несколько. А это значит перед нами стоит задача организовать программу так, чтобы при её реализации на экране появлялись значения таблицы умножений от 1 до 10, т.е. нам нужно вывести всем известную Таблицу Пифагора. Но как это сделать? Я предлагаю вам изучить новое понятие «Двумерный массив».

      Сообщение темы, цели урока.(Приложение 2, слайд 3,4)

   3. Организация восприятия и осознание нового материала.
      Учитель:
      Наряду с одномерными массивами в практических задачах, связанных с обработкой числовой информации используются двумерные массивы. Приложение2, слайд №5)
      Двумерные массивы можно представить себе как таблицу в ячейках, которых хранятся значения элементов массива, а индексы элементов массива являются номерами строк и столбцов. (Приложение2, слайд № 6).
      Обращение к элементу массива осуществляется по его индексу (адресу).
      Объявляются двумерные массивы также как и одномерные при помощи оператора DIM. (Приложение2, слайд №7).
      Вслед за служебным словом записывается имя массива (1 или несколько букв латинского алфавита) далее в круглых скобках указывается количество строк массива, через запятую количество столбцов массива. (Приложение2, слайд № 8).
      Массивы бывают числовые и символьные. Наглядный пример двумерного символьного массива – это классный журнал или ведомость выдачи заработанной платы и т.п.
      Если количество строк и количество столбцов в массиве совпадают, такой массив называют квадратной матрицей. (Приложение2, слайд № 9).
      Таблица Пифагора – это квадратная матрица, в которой 10 строк и 10 столбцов.
      Первый столбец и первая строка состоят из натуральных чисел от 1 до 10, так что левый угловой элемент А(1,1)=1. каждый элемент A(I,J) определяется формулой A(I,J)=I*J.
      Можно с уверенностью заявить, что в этом случае заполнение элементов массива осуществляется при помощи оператора присваивания. Элементу A(I,J) присваивается значение арифметического выражения I*J. (Приложение2, слайд № 1).
      При заполнении двумерного массива следует использовать два цикла. Во внутреннем цикле формируются строки (аналогично одномерному массиву), во внешнем происходит переход от строки к строке. В программе параметром внутреннего цикла служит переменная J, а внешнего переменная I.
      Составим программу нахождения элементов Таблицы Пифагора на языке программирования Бейсик.
      

      10‘ Таблица Пифагора
      20 DIM A(10,10)
      30 FOR I=1 TO 10
      40 FOR J=1 TO 10
      50 A(I,J)=I*J
      60 NEXT J
      70 NEXT I
      80 CLS
      («Приложение2», слайд № 11,12).

      Сформировать первую строку осуществляется переход ко второй, т.е. в строке 30. на втором шаге цикла переменной I будет присвоено значение 2, и одна за другой заполняются ячейки второй строки. Переменной с индексом А присваивается значение арифметического выражения I*J, где I – номер строки, J – номер столбца. Заполнив вторую строку, осуществляется переход к третьей, четвёртой и т.д. заполнив последнюю строку, цикл ввода заканчивается. (Приложение2, слайд № 13, 14)

      Заполнение двумерных массивов аналогично заполнению одномерных, т.е. двумерный массив можно заполнить:

      • С клавиатуры.
      • При помощи оператора LET.
        Переменной с индексом присваивается значения выражения.
      • С помощью функции RND, т.е. автоматический выбор случайных чисел из интервала [А,В].
      • Чтение оператором READ из оператора DATA.

      (Приложение2, слайд № 15,16,17,18,19)
      Вывод элементов двумерного массива осуществляется также вложенным циклом. После вывода одной строки следует отпечатать пустую строку, только тогда приступить к печати следующей. Эта особенность позволяет вывести массив в виде прямоугольной таблицы.
      90 FOR I=1 TO 10
      100 FOR J=1 TO 10
      110 PRINT A(I,J);
      120 NEXT J
      130 PRINT
      140 NEXT I
      Следует обратить внимание, что с начала закрывается внутренний цикл, и только потом внешний.

   4. Закрепление нового материала.
      
      1. Редактирование программ.
         Для закрепления изученного предлагается отредактировать составленные вами программы таблицы умножения, добавить внутренние циклы и рассмотреть практическое применение двумерного массива. (Приложение2, слайд №20.)
      2. Компьютерное тестирование программ.
      3. Анализ реализованных программ.
   5. Домашнее задание.
      Выучить конспект урока.
      Решить задачи.
      Первый уровень:
      Элементы двумерного массива В(4,3) заполняются с клавиатуры. Вывести массив в виде прямоугольной таблицы.
      Второй уровень:
      Элементы двумерного массива А(5,5) – целые случайные числа из интервала [-300, 300]. Вывести массив в виде квадратной матрицы. Найти сумму всех элементов матрицы.
      Третий уровень:
      Элементы двумерного массива С(N,M) – целые случайные числа из интервала [A,B]. Вывести массив. Найти произведение положительных элементов матрицы, кратных 5. В программе использовать комментарии.
      Для желающих предлагается задача повышенной сложности.
      Дан массив R(N,M). Вычесть из каждого положительного элемента массива сумму номеров строки и столбца, в котором он расположен. Напечатать те элементы, для которых результат остаётся положительным, с указанием их индексов.
   6. Подведение итогов урока.
      
      1. Перечислите основные характеристики двумерного массива.
      2. Какой способ формирования элементов двумерного массива вы считаете наиболее удобным?
      3. Какие минусы вы видите в оставшихся способах заполнения массива?
      4. Какие особенности можно выделить в организации вывода элементов двумерного массива?
      5. Для чего необходимо объявить массив?
      (Приложение2, слайд №21,22)