Цели урока:
- Продолжить знакомство с историей развития ВТ.
- Познакомить с алгоритмами в математике.
- Развивать логическое и алгоритмическое мышление.
- Формировать умение анализировать и делать выводы.
Ход урока
1. Сообщение темы урока:
-На этом уроке мы продолжим знакомиться с историей развития ВТ, познакомимся с алгоритмами в математике.
2. 1) История развития ВТ.
-Чтобы лучше представить, какую роль играет компьютер в нашем обществе, вернёмся в историю развития ВТ.
Виртуально отправимся во Францию17 века, узнаем о первом счётном приборе.
2 детей выступают в роли торговца и работника, читают по ролям диалог.
Торговец: 232 куска сукна английского по 36 франков за штуку, умножим, только бы не сбиться… Костяшки вправо, теперь здесь влево…получается 8352 франка. Да ещё сукна французского…
Часы пробили 7раз. Утро. Скоро открывать торговлю, а цены ещё не рассчитаны. Все эти куски да франки, умрёшь, пока посчитаешь. Надо было получше разузнать, что за счётную машину придумал сеньор Паскаль.
-Эй, Поль, пойди сюда. Говорят, что ты ходил в Люксембургский дворец поглазеть на машину Паскаля. Что это за штука?
Работник Поль: Да, сеньор, удивительная машина. Такая толпа собралась, я еле протолкнулся. Сама считает, сеньор, ей-богу, сама. Своими глазами видел…
Торговец: Да не тараторь ты, не может сама машина считать. Какова она на вид?
Работник Поль: Маленькая, сеньор, как шкатулочка, на крышке циферблатики, как в часах, много часов вместе. Устанавливает сеньор Паскаль одно число на циферблатах, устанавливает другое, и тут же, ей-богу, в окошках результат – третье число.
Первую счётную машину, которая называлась арифмометр, изобрёл в 17 веке замечательный французский учёный Паскаль. Она выполняла любые арифметические операции. Умножение в ней осуществлялось многократным сложением, деление - многократным вычитанием. Машина производила на современников неизгладимое впечатление. О ней писали поэмы и слагали легенды. Ещё бы… впервые машина делала то, что ещё недавно мог делать только человек.
Машина Паскаля и другие арифмометры были великими изобретениями для своего времени. Однако сегодня мы понимаем их главный недостаток.
-Как вы думаете, какой? (Они выполняли только простые арифметические действия)
Передвигать колёсики, устанавливать цифры, запоминать промежуточные результаты должен был человек. Он управлял всем процессом вычисления, держал в памяти последовательность действий.
Однако жизнь ставила всё новые задачи. Астрономия и экономика государства, мореплавание и наука, строительство мостов, дворцов, туннелей, обработка переписи населения. Если бы пришлось решать все эти задачи на арифмометрах, для этой работы не хватило бы людей на всей планете.
2) Компьютер в жизни общества.
-В настоящее время мы не представляем своей жизни без компьютера.
-Какие задачи помогает решать компьютер? (Компьютер помогает решать самые разные задачи: от сочинения музыки и рисования до управления самолётами).
-Приведите примеры применения компьютера людьми разных профессий. (Библиотека, авиакомпания, метеорология и др).
-Где дома, в быту применяются компьютеры, ведь они наши незаменимые помощники? (Микропроцессоры вмонтированы в микроволновые печи, автоматические стиральные машины и т.д).
-Что вы знаете об “умных домах”?
-Да, это дома, оснащённые такими процессорами, которые распознают человеческую речь, отпирают замки по “приказу” хозяина, управляют температурой в жилище, проверяют наличие продуктов в холодильнике и заказывают их.
Если дети затрудняются отвечать на вопросы – открыть программу “Мир информатики”, 4класс, прочитать материал по теме “Компьютер в жизни общества”.
3. Алгоритмы в математике.
-Компьютер – это особое изобретение человека. Он помогает человеку выполнять умственную работу. Однако сам по себе компьютер не умеет думать. Сложные задачи, в которых нужно делать быстро и много вычислений ставит перед компьютером человек. Легко ли объяснить компьютеру, что он должен делать?
Работа на компьютере.
-Открываем программу “Мир информатики”, 4класс, тему “Решение задач с использованием компьютера”.
Читаем теоретический материал:
Человек придумал много инструментов, которые помогают ему работать. Сначала это были инструменты, увеличивающие силу и скорость человека: топор, пила, колесо яя9телегаяя0, лодка с вёслами.
Потом появились машины, устройства, выполняющие тяжёлую механическую работу вместо или вместе с человеком.
Компьютер-это особое изобретение человека. Он помогает человеку выполнять умственную работу. Однако сам по себе компьютер не умеет думать. Он решает сложные задачи, в которых нужно делать быстро и много вычислений, находить информацию. Однако эти сложные задачи ставит перед компьютером человек.
Легко ли объяснить компьютеру, что он должен делать? И просто, и сложно. Просто, потому что компьютер никогда ничего не забывает. Сложно, потому что любую задачу нужно уметь представить в форме, понятной компьютеру. А результат решения задачи компьютером тоже нужно “перевести” на человеческий язык.
Делаем вывод:
Решение каждой задачи распадается на несколько этапов.
1. Построение информационной модели.
На этом этапе необходимо разработать информационную модель решаемой задачи, отобрать те свойства объектов, которые необходимы для решения поставленной задачи. Затем точно описать эти свойства. Информационная модель часто имеет свойства математического характера.
2. Составление алгоритма.
На данном этапе необходимо определить последовательность действий для получения решения задачи. Создание алгоритма поручается человеку-программисту.
3. Исполнение алгоритма поручают компьютеру.
Компьютер не анализирует содержание и смысл задачи. Он последовательно выполняет алгоритм решения задачи шаг за шагом. Компьютер - формальный исполнитель алгоритма.
4. Анализ результатов.
Анализ результата – тоже очень важный этап решения задачи, выполняемый человеком. Насколько правильные получились результаты? Как их применить на практике? Как можно уточнить первоначальную информационную модель? Вот вопросы, на которые нужно дать ответ при анализе результатов.
-Итак, чтобы работать на компьютере, надо уметь составлять алгоритмы.
-Что такое алгоритм? (Это последовательность действий, которые требуется выполнить, чтобы получить нужный результат).
(Это последовательность действий).
-Из чего состоит алгоритм? (Из шагов или команд).
-Какие виды алгоритмов вы знаете? (Линейный, разветвлённый, циклический)
-Что о них можете рассказать?
Линейный: действия выполняются строго друг за другом.
Разветвлённый: включает выбор тех или иных действий в зависимости от какого-либо условия, используются слова “если”, “то”, “иначе”.
Циклический: повторение одного и того же действия несколько раз.
- Если дети затрудняются отвечать на вопросы, открываем программу “Мир информатики”, 4класс, тему “Типы алгоритмов”
4. Алгоритм Гаусса.
-Великий немецкий математик Карл Гаусс (1777-1855г) придумал алгоритм быстрого нахождения суммы ряда чисел от 1 до 100:
- Посчитать количество пар чисел в последовательности от 1 до 100.
- Сложить первое и последнее числа.
- Умножить количество пар чисел на получившуюся сумму.
-Выполним этот алгоритм:
- Кол-во пар в ряду от 1до100 - ? (50)
- Сложим первое и последнее числа-? (101)
- Умножим 50 на 101 -? (5050)
5. Алгоритмы, используемые для построения числового ряда.
-Чтобы найти алгоритм для построения числового ряда, нужно проанализировать последовательность чисел и догадаться, каким образом из первого числа может быть получено второе, из второго третье и т.д.
Работаем в программе “Фантазия”, 4класс, тема “Алгоритмы”, выбираем числовые ряды, задание 1:
Дети выполняют по 10 вариантов в каждом задании.
- 2 4 6 8 … (10)
- 21 25 19 23 … (17)
- 2 4 8 16 … (32)
- 16 15 17 16 … (18)
- 2 12 30 40 … (58)
- 1 2 3 4 … (5)
- 28 22 16 10 … (4)
- 11 13 16 18 … (21)
- 32 33 31 32 … (30)
- 2 6 10 14 … (18)
Задание 2:
- 3 5 7 9 … … (11, 13)
- 19 23 27 31 … … (35, 39)
- 3 6 12 24 … … (48, 96)
- 17 15 18 16 … … (19, 17)
- 5 9 13 17 … … (21, 25)
- 2 3 4 5 … … (6, 7)
- 31 25 19 13 … … (7, 1)
- 2 4 8 16… … (32, 64)
- 36 38 37 39 … …(38,40)
- 7 12 17 22 … … (27, 32)
6. Итог урока.
-Что нового узнали на уроке? С какими алгоритмами познакомились? Чему удивились?
7. Домашнее задание:
1) найти сумму ряда чисел от 4 до 13, используя алгоритм Гаусса.
2) продолжить ряды чисел
- 2 6 3 7 4 … … …
- 41 37 39 35 37 … … …
- 2 5 15 18 54 … … …