Цели занятия:
а) образовательные:
- сформировать у учащихся понятие "тип алгоритма";
- научить учащихся определять тип алгоритма;
- научить учащихся читать алгоритмы на языке блок-схем;
- повторить ранее изложенные представления и понятия, связанные с исполнителями и их системами команд;
- закрепить знания по пройденным темам - разделам - алгоритмы и язык блок-схем.
б) развивающие:
- развитие логического мышления учащихся;
- стимулирование самостоятельной творческой деятельности детей;
- развивать умения работать в коллективе, проявлять взаимопомощь и поддержку.
в) воспитательные:
- воспитание аккуратного и бережного отношения к технике;
- требовательное отношение к порядку на рабочем месте;
- воспитание культуры составления алгоритмов.
Оборудование:
- книга для учителя "Информатика дома и в школе", автор Первин Ю.А.
- персональные компьютеры;
- плакат "Базовые структуры";
- плакат-задание;
- раздаточный материал с заданиями;
- алгоритмическое лото;
- эмблемы для инсценировки;
- алфавит;
- магнитная доска;
- модель "Ханойская башня";
- шахматная доска с фигурами;
- палочки для игры Баше.
Программное обеспечение: CD диск "Зимние вечера. Информатика для начинающих": программа Перевозчик и Монах.
Ход занятия
1. Организационный момент.
Проверка готовности учащихся к уроку, раздаточного материала.
Проверка готовности оборудования.
Приветствие. Проверьте рабочие места и необходимые принадлежности для занятия.
На прошлых уроках мы начали изучение главы "Алгоритмы и исполнители", сегодня мы продолжим эту тему, познакомимся с понятием "тип алгоритма", научимся определять тип алгоритма, повторим ранее изложенные понятия, научимся читать алгоритмы на языке блок-схем, потренируемся в составлении алгоритмов при решении задач, в том числе и логических, а тема нашего занятия сегодня звучит так: "Типы алгоритмов".
2. Актуализация знаний учащихся.
Прежде, чем перейти к новой теме, мы, конечно же, вспомним основные моменты прошлых занятий и выполним некоторые задания.
Начнём с теоретического письменного опроса на 6 вариантов (Приложение 1). Отвечать необходимо быстро и качественно. На листочке 3 вопроса. Я даю их 1-м партам, они передают вторым, вторые - третьим, а третьи парты, как только закончат отвечать, поднимают листочек вверх, я забираю листочки и проверяю.
Задание 1.
Алгоритм = что? + как? + кто? (содержание, порядок, исполнитель).
Это были лёгкие вопросы, а теперь немного сложнее.
Задание 2.
Алгоритм - это (система точных, полных и понятных указаний исполнителю о содержании и порядке действий, которые необходимо выполнить, чтобы решить ту или иную задачу или целый класс задач).
Свойства алгоритмов:
1) (дискретность)
2) (определённость)
3) (конечность)
4) (результативность)
5) (массовость)
Способы записи алгоритмов:
1) (пошаговословесный)
2) (формула)
3) (таблица)
4) (язык блок - схем)
5) (алгоритмический язык)
6) (языки программирования)
Хорошо, теоретические вопросы мы повторили, теперь потренируемся в составлении алгоритмов.
Задание 3.
Прочитайте следующее задание (карточка с задачей Перевозчик). Давайте попробуем выполнить его в виде инсценировки. (Выбрать Перевозчика, волка, козу и капусту, прикрепить эмблемы). Кто попробует давать команды исполнителям, т.е. составить алгоритм переправы? Не забудьте, что волка нельзя оставлять вместе с козой, а козу с капустой. (инсценировка).
А теперь попробуйте выполнить эту задачу на компьютере (работа в парах).
Один из учеников продемонстрирует вам другое решение этой задачи. (демонстрация).
Задание 4.
Следующее задание называется "Ханойская башня". Эта игра пришла к нам из буддийских храмов, её возраст исчисляется тысячелетиями. Наверное, от неё произошла детская игрушка - пирамидка, заключается она вот в чём: Вам необходимо перенести пирамидку с 1-го стержня на 3-й, причём большое кольцо запрещается класть на маленькое и количество ходов должно быть как можно меньше. Кто попробует составить алгоритм для этого задания? (демонстрация на модели).
Хорошо, а теперь выполните эту задачу на компьютерах (продолжение работы в парах) .
Один из учеников продемонстрирует вам решение этой задачи. (демонстрация).
3. Изучение нового материла.
Теперь перейдём непосредственно к теме нашего урока.
Ребята, как вы думаете, а сколько вообще существует алгоритмов? (множество). Все ли они одинаковы? (нет). Есть ли алгоритмы, у которых есть что-либо общего? (да). По какому признаку мы будем классифицировать алгоритмы, т. е. делить их на типы? (по содержанию и порядку действий).
Да, мы будем классифицировать алгоритмы по содержанию и порядку действий на линейные, разветвляющиеся и циклические.
Давайте запишем их определения.
Линейный алгоритм - это алгоритм, в котором содержание и порядок действий не зависят от условий и действия выполняются в том порядке, в каком они записаны.
Разветвляющийся алгоритм - это алгоритм, в котором содержание и порядок действий зависят от условий, есть выбор действий. (есть слово "если").
Циклический алгоритм - это алгоритм, в котором содержание и порядок действий зависят от условий и некоторая часть действий повторяется. (есть слова "пока", "повторить").
Посмотрите на 2-ю часть плаката "Базовые структуры языка блок-схем". Так выглядят блоки алгоритмов разных типов на языке блок-схем.
Блок следования (для линейных алгоритмов).
Блок разветвления (для разветвляющихся алгоритмов).
Блок цикла (для циклических алгоритмов).
(В каждом случае проговорить определения каждого типа).
4. Физкультминутка.
Мы познакомились с вами с новыми понятиями, теперь вы сможете определить тип любого алгоритма, чем мы займёмся чуть позже, а сейчас я предлагаю всем вам немного отдохнуть. Вы согласны, немного побыть, в роли моих исполнителей? Вот ваша система команд (вывесить на магнитную доску) (Приложение 2), будьте предельно внимательны, я могу давать неправильные команды. Приготовились.
- поднимите руки;
- встаньте;
- поднимите руки; (не могу)
- опустите руки;
- посмотрите на потолок;
- посмотрите в окно (не понимаю);
- посмотрите на дверь;
- посмотрите на доску;
- садитесь; (не понимаю)
- сядьте;
- сядьте. (не могу)
Спасибо, вы хорошо справились с заданием и немного отдохнули.
5. Закрепление.
Задание 5.
Теперь давайте попробуем определить тип каждого из алгоритмов, с которыми мы работали на прошлом уроке (Приложение 3), мы давали алгоритмам название, определяли результат выполнения алгоритма, остаётся только определить его тип.
Найдите на столе листок с алгоритмами. Читаем и определяем тип каждого из них. (фронтальный опрос)
1. линейный.
2. разветвляющийся.
3. циклический.
4. циклический.
5. разветвляющийся.
6. линейный.
7. разветвляющийся.
8. циклический.
9. разветвляющийся.
Ребята, а какого типа алгоритм переправы? (линейный), а алгоритм "Ханойская башня"? (линейный).
Задание 6.
Для выполнения следующего задания объединитесь в группы по 4-5 человек. Задание следующее: дайте название, определите тип и результат выполнения алгоритма. (Раздать блок-схемы алгоритмов, повесить общий плакат). Чья группа готова? (Представитель от группы отвечает на поставленные вопросы).
1. Алгоритм вычисления значения линейной функции у=(2х+4)/3.
Тип - линейный алгоритм. Р
езультат - при х=4, у=4.
2. Алгоритм Тома Сойера.(американского писателя Марка Твена).
Тип - циклический алгоритм.
Результат - забор покрашен.
3. Алгоритм определения решений линейного уравнения ах=в.
Тип - разветвляющийся.
Результат - определено имеет уравнение решение или нет. При а=0, у= "есть решение", при а=0 и в=о, у= "х-любое число", при а=0 и в=0, у= "решений нет".
Молодцы, мы справились и с этим заданием.
6. Подведение итогов занятия.
А сейчас, давайте сыграем в алгоритмическое лото (Приложение 4). Положите перед собой карточку лото и жетоны. Я буду показывать различные базовые структуры языка блок-схем, вы должны найти название этой структуры и закрыть его жетоном. В карточке написаны не все предлагаемые мной структуры, в ней есть и ошибочные названия, так что будьте внимательны. (Показывать таблички с базовыми структурами).
Посмотрим, что у вас получилось? В 1 варианте остались слова: прямоугольник и эллипс. Во 2 варианте: эллипс, середина и ромб. Молодцы.
7. Домашнее задание.
К следующему уроку, постарайтесь найдите примеры стихов, сказок, поговорок из которых мы могли бы построить один из типов алгоритмов (записать в тетради).
Ребята, а сейчас я хотела бы услышать ваше мнение о сегодняшнем уроке (что понравилось, что нет, какие задания понравились, какие нет, кто из одноклассников сегодня отличился, почему и т. д.).
Всем большое спасибо за урок.
P.S. Дополнительные задания.
(В случае если осталось время).
У нас с вами осталось немного времени, давайте ещё потренируемся в составлении алгоритмов.
Задание 7.
Вывесить на магнитную доску слово "САД". Исторически задача превращения одного слова в другое принадлежит Льюису Кэрроллу, автору знаменитой "Алисы в стране чудес", и получающиеся цепочки слов обычно называют "цепочками Кэрролла".
САД
Г
АДГОД
К
ОДКОТ
(Подготовить алфавит, вызвать исполнителя, фронтальное решение задачи).
Задание 8.
Задача называется "Шахматный этюд". Необходимо поменять местами белых и чёрных коней. В этом "этюде" количество коней превосходит разрешённое в шахматах, их три, да и кони могут перемещаться только на незанятые поля, но не побивать фигуры противника. Необычны здесь и размеры доски: поле 3 на 3 клетки. Стандартным остаётся только правило перемещения коня в шахматах, т. е. буква "Г" и очерёдность ходов.
Так выглядит интерфейс этой задачи на компьютере.
Задание 9.
Следующая задача называется "Игра Баше". Сейчас я продемонстрирую эту игру несколько раз, а вы постарайтесь уловить её алгоритм, т. е. раскрыть секрет этой игры.
Из предложенного набора палочек разрешается брать 1, 2 или 3. Проиграет тот, у кого останется 1 палочка.
Действительно, я всегда брала количество палочек столько, чтобы в сумме с палочками противника получалось число 4, т. е. если противник взял 1, то я беру 3, если 2, то и я 2, если 3, то я 1, вот и весь секрет.
Задание 10.
Придумайте короткий алгоритм с ошибкой, сообщив с какой целью, вы составили этот алгоритм, а мы вместе постараемся исправить его. (Творческое задание).
Кто готов? Все внимательно слушаем, запоминаем и исправляем.