Цель:ознакомить учащихся с понятием алгоритма: раскрыть основные свойства алгоритма.
Задачи:научить учащихся составлять алгоритмы; различать свойства алгоритмов; познакомить с историей появления термина «алгоритм».
Тип урока:лекция.
Межпредметная связь:экология, история, геометрия.
Оборудование:мел, доска, графопроектор, экран, слайды.
Методы и приемы:рассказ, беседа, решение задач.
Ход урока:
I. Организационный момент.
II. Повторение пройденного материала.
III. Объяснение нового материала.
а) ознакомление с темой урока, постановка цели;
б) переход к объяснению.
- Программы, с которыми работает компьютер, создают программисты. Профессия программиста - одна из самых престижных в мире. Программированию учатся всю жизнь. Нет такого пособия, прочитав которое можно было бы сразу стать программистом. Подготовка программиста начинается с изучения основных понятий и овладения простейшими приемами. Итак, мы начинаем курс практического освоения этих понятий и приемов.
- Любая программа - это есть алгоритм. Т.е. мы начнем с изучения алгоритма.
- Простая жизненная ситуация: человек не знаком с решением задачи, которую вы хотите поручить. Значит надо его научить. Каким образом?
I. Выбрать способ (метод, порядок) решения, задачи, изучить его во всех подробностях.
II. Сообщить исполнителю выбранный метод в абсолютно понятном для него виде.
III. Исполнитель решает задачу строго в соответствии с методом,
I. не вызывает обычно затруднений (подсказывается здравым смыслом, известно из жизни, либо описан в литературе).
II. сложнее. Описание метода следует выполнять в соответствии со следующими правилами:
a) выделить величины, являющиеся исходными данными для задачи;
б) разбить процесс решения задачи на такие этапы, которые известны исполнителю и которые он может выполнить однозначно без всяких пояснений;
в) указать порядок выполнения этапов;
г) указать признак окончания процесса решения задачи;
д) указать во всех случаях, что является результатом решения задачи.
Описание метода, выполненное в соответствии с этими правилами, называется алгоритмом решения задачи. Составить такое описание обычно нелегко, но, следуя ему, механически выполняя все указанные в нем этапы в требуемом порядке, исполнитель может всегда правильно решить задачу.
- Итак, мы подошли к центральному понятию информатики - алгоритму. Запишем определение:
Алгоритм – это метод (способ) решения задачи, записанный по определенным правилам, обеспечивающим
однозначность его понимания и механического исполнения при всех значениях исходных данных (из некоторого множества значений).
Сам термин «алгоритм» происходит от имени узбекского ученого первой половины IX века, уроженца Хивы Абу Абдуллы Мухаммеда бен Мусы аль Маджуса аль - Хорезми, который в своем труде «Арифметический трактат», переведенном в XII веке с арабского на латынь, изложил, правила арифметических действий над числами в позиционной системе счисления. Эти правила и назвали алгоритмами.
Задача №1. Разжечь костер.
- Выбрать место на опушке,
- Обложить его камнями,
- Полить это место водой,
- Собрать сухие ветки и сучки,
- Сложить их на подготовленное место,
- Подложить под дрова бумагу,
- Зажечь спичку,
- Поднести к бумагам
Костер разожжен.
Примеры алгоритма: кулинарный рецепт приготовления блюд, инструкция по получению денег в банкомате, открывание двери ключом, включение газа, разжигание костра и др. Рассмотрим один из этих примеров:
Вопрос на размышление: А что, если я команды 7 и 2 .поменяю местами? Что у нас получится?
Для углубленного понятия алгоритма выделим и раскроем, его основные свойства, вытекающие из его определения:
1. Дискретность алгоритма. Свойство, означающее, что процесс решения задачи, определяемый алгоритмом, расчленен на отдельные действия (шаги) и соответственно алгоритм представляет последовательность указаний, команд, определяющих порядок выполнения шагов процесса.
2. Определенность алгоритма. Это свойство означает, что каждая команда алгоритма (предписание, выдаваемое на каждом шаге действия) должна быть понятной исполнителю, не оставлять места для ее неоднозначного толкования и неопределенного исполнения. Описание алгоритма должно быть таким, чтобы его мог выполнить любой грамотный пользователь.
3. Результативность алгоритма. Свойство алгоритма, состоящее в том, что он всегда приводит к результату через конечное, возможно, очень большое число шагов.
4. Массовость алгоритма. Это свойство заключается в том, что каждый алгоритм, разработанный для решения некоторой задачи, должен быть применим для решения задач этого типа при всех допустимых значениях исходных данных.
Задача №2 (самостоятельно) Дан угол. Необходимо провести биссектрису, (есть способ, в котором указано, как, пользуясь линейкой и циркулем, можно решить эту задачу).
Задача №3. На зимние каникулы вы решили поехать на деревню к бабушке. Конечно же, вы во всем хотите ей помогать, далее растопить русскую баню. Но вот как это сделать, знаете только приблизительно: нужно печь предварительно очистить от золы, нарубить дров, приготовить уголь (если нужно) и затопить печь.
Не забудьте, что зола - экологически вредный продукт сгорания, он оказывает вредное воздействие на дыхательные пути, легкие, как бы медленно и уверенно губит жизнь людей; на месте, где разбросана зола, не растут растения. Нарубить дрова - это не значит рубить дерево. И при разжигании печи, нужно проследить, чтоб искры не слетали с трубы, иначе могут загореться деревья. Составьте алгоритм выполнения данного задания.
III. Закрепление.
- Что такое алгоритм?
- С какими свойствами алгоритмов мы познакомились?
- Что вы можете сказать о дискретности алгоритма?
- Какое свойство алгоритма называют результативностью?
- Что означает определенность алгоритма?
- В чем заключается массовость алгоритма?
Задача №4 Злоумышленник выдал следующий алгоритм за алгоритм получения кипятка:
- Налить в чайник воду
- Открыть кран газовой горелки
- Поставить чайник на плиту
- Ждать, пока вода не закипит
- Поднести спичку к горелке
- Зажечь спичку
- Выключить газ
Исправьте алгоритм, чтобы предотвратить несчастный случай
IV. Домашнее задание
1. Выучить определение алгоритма;
2. Составить алгоритмы выполнения следующих заданий:
Задача №5. Посадить на даче яблоню и грушу.
Задача №6. Дать указание младшей сестре составить гербарий, учитывая, что листья и цветы живых растений рвать нельзя.
3. Пусть дан отрезок АВ. Определить, для решения какой задачи предназначен следующий алгоритм. Поставить ножку циркуля в точку А.
- Установить раствор циркуля равным длине отрезка АВ.
- Провести окружность.
- Поставить ножку циркуля в точку В.
- Провести окружность.
- Провести прямую через точки пересечения окружностей.
V. Подведение итогов.