План-конспект урока "Команда цикла. Регулярный и итерационный циклы"

1. Адресация.

Тип урока: Урок – лекция

Цели и задачи урока:

• Развивающая – формировать умение анализировать, устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала с вновь изучаемым материалом; побудить интерес к работе с компьютером; развитие способностей анализировать условие задачи, делать выводы; развитие воображения; продолжить формирование умений выделять цели и способы деятельности, т.е. развивать творческое и логическое мышление.
• Образовательная – формировать понятие о регулярном и итерационном циклах; рассмотреть различные способы решения задач на накопление суммы; выбирать оптимальный путь для решения задач.
• Воспитательная – создание позитивного отношения учащихся к изучаемому материалу; вызвать желание связать знания и умения, получаемые на уроках информатики с практическим применением; способствовать дальнейшему формированию нравственных норм поведения в коллективе; вырабатывать наблюдательность, навыки и культуру проведение работ на компьютере; способствовать развития самостоятельности, самоуправлению.

Возраст: 10-й класс (15 лет)

Время работы: 1 урок (45 минут)

2. Обеспечение

Материально-техническое и учебно-методическое оснащение: компьютер, проектор, интерактивная доска, программное обеспечение, раздаточный материал для самостоятельной работы.

ЗУНы, необходимые для самостоятельной работы: учащиеся должны знать понятие “команда цикла”, уметь работать в среде программирования QBasic, выполнять анализ условия задачи, производить математическую постановку задачи, составлять алгоритм и блок-схему, записывать программу.

Специальные ЗУНы: знать понятия алгоритма, блок-схемы, программы, записывать операторы и математические выражения в среде QBasic.

Мотивация: проверка на практике знаний полученных при изучении математики.

3. Предполагаемые приращения

ЗУНы (новое содержание): учащиеся узнают практическое применение регулярных и итерационных циклов; умение резать задачи из курса алгебры с помощью циклов.

Новые практические приёмы: овладеют способами накопления сумм.

Развитие навыков: самостоятельная работа с условием задачи, составление алгоритмов и программ, самостоятельное применение коммуникативных умений и навыков, умение самостоятельной мыслительной деятельности, умение самоанализа и рефлексии.

• Воспитание толерантности.
• Расширение кругозора.

План урока.

Поурочное планирование.

Деятельность учителя и ученика в процессе урока.

Ход урока

1. Организационный момент.

Изучение нового материала (лекция с демонстрацией).Приложение 1

Командой повторения или циклом называется такая форма организации действий, при которой одна и та же последовательность действий повторяется до тех пор, пока сохраняется значение некоторого логического выражения. При изменении значения логического выражения на противоположное повторения прекращаются (цикл завершается).

Для организации цикла необходимо выполнить следующие действия:

• перед началом цикла задать начальные значения параметра;
• внутри цикла изменять параметр цикла с помощью оператора присваивания;
• проверить условие повторения или окончания цикла;
• управлять циклом, т.е. переходить к его началу, если он не закончен, или выходить из цикла если он закончен.

Различают циклы с известным числом повторений (цикл с параметром или регулярный цикл) и итерационный (с предусловием).

В цикле с известным числом повторений параметр изменяется в заданно диапазоне.

Если в цикле изменяется простая переменная, то она является параметром цикла; если в цикле изменяется переменная с индексом, то индекс этой переменной является параметром цикла.

Для организации цикла с известным числом повторений в QBasic используется оператор FOR.

Структура цикла, организованного с помощью этого оператора, имеет вид:

 

For I=A to B step N

<операторы>

Next I

Здесь I – параметр, изменяющийся в цикле; A, B – выражения порядкового типа, обозначающие начальное и конечное значение параметра цикла. Шаг изменения параметра цикла равен N, если шаг изменения параметра N=1, то оператор step не пишется.

Порядок выполнения цикла с шагом N следующий: вычисляются значения начального и конечного значений параметра цикла; параметр I принимает начальное значение; если I меньше или равно конечному значению, исполняется тело цикла; значение параметра цикла увеличивается, т.е. I=I+N; проверяется условие A<=I<=B (для отрицательного шага, т.е. –N условие A>=I>=B) и при его выполнении цикл повторяется. Выход из цикла осуществляется, если I>B (I<B для отрицательного N) и выполняется оператор, следующий за оператором цикла. Если A>B (или A<B для отрицательного N), то цикл не исполняется ни разу.

Если в операторе цикла с параметром начальное или конечное значение параметра заданы переменными или выражениями, то значение этих переменных должны быть определены в программе до оператора цикла. Не следует внутри цикла изменять параметр цикла, его начальное и конечное значения с помощью операторов присваивания или ввода.

Достаточно часто цикл с параметром используется при разработке программ обработки массивов.

По сравнению с регулярным циклом итерационные циклы являются универсальными. Для организации итерационных циклов используются операторы цикла с предусловием WHILE.

Эти операторы не задают закон изменения параметра цикла, поэтому необходимо перед циклом задавать начальное значение параметра с помощью оператора присваивания, а внутри цикла изменять текущее значение этого параметра.

Структура итерационного цикла имеет вид:

  

Здесь В – логическое выражение.

Для оператора цикла с предусловием проверяется значение логического выражения, если оно имеет значение “истено”, то операторы, входящие в цикл, выполняются, в противном случае осуществляется выполнение оператора, следующего за циклом.

Входить в цикл можно только через его начало, т.е. нельзя входить внутрь цикла с помощью управляющего оператора т.к. в этом случае параметр цикла не определен.

Команды цикла применяются при решении задач на нахождения и накопления сумм, произведений. Используются при нахождении сумм числовых последовательностей (арифметических и геометрических прогрессий), которые вы изучали по алгебре в 9-м классе.

Задача 1.(Приложение 2. Слайд 3). Дана последовательность натуральных чисел от 1 до 100. Вычислить сумму элементов последовательности.

Выполним математическую постановку задачи:

Дано: А – элемент последовательности натуральных чисел
Требуется: S – сумма элементов последовательности

Связь

S₀=0
S₁=0+1=S₀+1
S₂=0+1+2=S₁+2
S₃=0+1+2+3=S₂+3
…
S₁₀₀=0+1+2+3+…+99+100=S₉₉+100

S=S+A - метод решения задачи

Разработаем алгоритм решения задачи:

алг сумма (нат А, цел S)
арг А
рез S
нач
S:=0
для А от 1 до 100 шаг 1
нц
S:=S+A
кц
вывод S
кон

Составим блок-схему:

Напишем программу:

REM ”Сумма”
CLS
S=0
FOR A=1 TO 100 STEP 1
S=S+A
NEXT A
PRINT “S=”; S
END

В результате выполнения данной программы сумма элементов последовательности будет равна 5050. Решим данную задачу с использованием итерационного цикла. Математическая постановка задачи является точно такой же. Разработаем алгоритм решения задачи:

алг сумма (нат А, S)
арг А
рез S
нач
S:=0
А:=1
пока А <=100
нц
S:=S+A
А:=А+1
кц
вывод S
кон

Составим блок-схему

Напишем программу:

REM ”Сумма”
CLS
S=0
А=1
WHILE A<= 100
S=S+A
A=A+1
WEND
PRINT “S=”; S
END

3. Закрепление изученного материала (самостоятельная работа).

Задача 2. Даны два натуральных числа. Найти наибольший общий делитель.

Выполним математическую постановку задачи.

Дано: А, В – натуральные числа
Требуется: NOD – наибольший общий делитель

Связь

пока A<>B
если А>В
то А=А-В
иначе В=В-А

Разработаем алгоритм:

алг НОД (нат А, В, NOD)
арг А, В
рез NOD
нач
запрос А
запрос В
NOD:=A
пока NOD <>B
нц
если NOD >B
то NOD:=NOD-B
иначе B:=B-NOD
все
кц
вывод NOD
кон

Составим блок-схему алгоритма:

Напишем программу:

REM ”NOD”
CLS
INPUT “Введите А”; A
INPUT “Введите B”; B
NOD=А
WHILE NOD<>B
IF NOD>B THEN NOD=NOD-B ELSE B=B-NOD
WEND
PRINT “NOD=”; NOD
END

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите отличия интерактивных и регулярных циклов
2. Какова структура оператора цикла с параметром? Как выполняется цикл с параметром?
3. Какого типа должен быть параметр цикла, его начальное и конечное значения в цикле с параметром?
4. Могут ли параметр цикла, его начальное и конечное значения в цикле с параметром быть разных типов? Обоснуйте ответ.
5. Какова структура итерационного цикла? Как выполняется этот цикл?
6. Сколько раз исполнится фрагмент программы?

For I = 1 to -1 step 1
K = K * I
Next I

7. Сколько раз исполнится фрагмент программы?

For I = -1 to 1 step 1
K = K * I
Next I

8. Сколько раз исполнится фрагмент программы?

For I = 1 to -1 step -1
K = K * I
Next I

9. Сколько раз исполнится фрагмент программы?

M := 123
While M > 0
M := M - 10
WEnd

10. Для цикла с параметром запишите его полный эквивалент с помощью итерационного цикла.

4. Задание на дом.

Дана последовательность натуральных чисел от 1 до 15. найти произведение элементов последовательности.

5. Итоги урока.

Мы с вами сегодня рассмотрели команды цикла, выяснили, как решаются задачи, в которых происходит неоднократное повторение выполнения одних и тех же действий. Разобрали на практике как проверить правильность вычислений нахождения сумм последовательностей чисел.

Приложение 1,  приложение 2