Цели: сформировать умение записи, исполнения и отладки алгоритмов с использованием цикла пока; добиться понимания использования цикла пока; развивать умение анализировать.
Ученики должны знать: правила записи и исполнения цикла пока; свойства цикла пока.
Ученики должны уметь: использовать при составлении алгоритмов конструкцию цикла пока и записывать ее на языке Кумир, владеть методами отладки: по шагам, непрерывно.
Метод обучения: объяснительно-иллюстративный и репродуктивный (на этапе объяснения нового материала), репродуктивный с элементами проблемного (этап закрепления материала).
Обеспечение урока:
- система Кумир;
- интерактивная доска;
- мультимедийный проектор;
- карточки-задания.
Ход урока
1. Объяснение нового материала.
В общем случае алгоритм должен быть универсальным, т.е., он не должен зависеть от расстояния между Роботом и стеной. Для этого в алгоритмическом языке есть специальная команда – цикл пока.
Общий вид цикла пока
В общем виде цикл пока записывается так:
При выполнении цикла компьютер повторяет следующие действия:
а) проверяет записанное после служебного слова пока условие;
б) если условие не соблюдается, то выполнение цикла завершается, и компьютер начинает выполнять команды, записанные после кц. Если же условие соблюдается, то компьютер выполняет тело цикла, снова проверяет условие и т.д.
Пример.
Метод отладки: по шагам.
Диалог Компьютера и Робота
Компьютер: снизу свободно?
Робот: да.
Компьютер: вниз.
Робот: смещается вниз в клетку Б.
Компьютер: снизу свободно?
Робот: да.
Компьютер: вниз.
Робот: смещается вниз в клетку В.
Компьютер: снизу свободно?
Робот: нет.
Так как Робот ответил нет, т.о. записанное после пока условие не соблюдается и выполнение цикла заканчивается.
Продемонстрировать в системе Кумир методы отладки: по шагам и непрерывно.
Тело цикла может не выполниться ни разу, если условие в цикле пока не соблюдается с самого начала. Например, если в алгоритме «вниз до стены» Робот на первый же вопрос «снизу свободно » ответит нет, то компьютер не вызовет команду «вниз» ни разу.
Зацикливание. Выполнение цикла пока может и не завершиться, если условие все время будет соблюдаться. Например, если ниже Робота никаких стен нет, то при выполнении предыдущего алгоритма, компьютер «зациклится», т.е. будет бесконечно спрашивать у Робота «снизу свободно», получать в ответ да и командовать «вниз».
Выполнение упражнений.
2. Эксперименты с программой на примере исполнителя Робот.
Необходимо, в системе Кумир, предварительно сделать заготовки расположения Робота (файлы 1.fil-6.fil).
Упражнения.
Эксперименты с программой.
Задание 1. (Загрузить файл 1.fil)
Требуется перевести Робота из клетки А в клетку Б. Использовать цикл пока:
использовать Робот
Задание 2. (Загрузить файл 2.fil)
Дано, что Робот находится у левой стены внутри прямоугольника, огороженного со всех сторон стенами. Внутри прямоугольника стен нет, размеры прямоугольника неизвестны. Требуется закрасить горизонтальный ряд клеток от исходного положения Робота до правой стены и вернуть Робота в исходное положение.
Задание 3. (Загрузить файл 3.fil)
Робот находится в горизонтальном коридоре. Закрасить все клетки коридора:
Задание 4. (Загрузить файл 4.fil)
1. Переделайте алгоритм «закрасить ряд вправо и вернуться» используя в нем цикл:
2. Используя вспомогательный алгоритм, составьте алгоритм, при выполнении которого Робот закрашивает прямоугольник.
Задание 5. (Загрузить файл 5.fil)
Составьте алгоритм для закраски всех клеток вокруг прямоугольной стены:
Задание 6. ( Загрузить файл 6.fil) (Из материалов экзамена 2009г.)
Робот находится в левом верхнем углу огороженного пространства, имеющего форму прямоугольника. Размеры прямоугольника неизвестны. Написать для Робота алгоритм, закрашивающий четыре угловые клетки прямоугольника.
Задание 7. (Загрузить файл 6.fil) (Из материалов экзамена 2009 г.)
Робот находится в левом верхнем углу огороженного пространства, имеющего форму прямоугольника. Размеры прямоугольника неизвестны. Написать для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные внутри прямоугольника и прилегающие к нижней стороне прямоугольника.
3. Закрепление. Вопросы:
Какие команды Компьютер будет давать Роботу при выполнении цикла:
а) нц пока клетка не закрашена
закрасить
кц
б) нц пока клетка закрашена
закрасить
кц
В ситуации, когда Робот стоит:
- в закрашенной клетке,
- в не закрашенной?
Расположение Робота показано на следующих рисунках:
Как будет выполняться цикл?
Домашнее задание. Определите значение переменной S после выполнения операторов:
Литература: А.Г.Кушниренко «Основы информатики и вычислительной техники».