Цели урока:
- Образовательные:
- ввести понятие алгоритма, дать представление о свойствах алгоритма;
- познакомить с применением и назначением алгоритмов;
- показать различные способы записи алгоритма, научить находить алгоритмы в повседневной жизни и в изучаемых предметах.
- Развивающие:
- развивать мыслительную деятельность, логическое мышление;
- развивать способность правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения;
- развивать вычислительные, графические навыки.
- Воспитательные:
- воспитывать уверенность в своих силах при отстаивании своей точки зрения;
- воспитывать усидчивость и внимательность при изучении нового материала.
Оборудование урока:
- проектор;
- экран;
- персональный компьютер;
- калькулятор;
- различные инструкции, рецепты приготовления и т.д.
Тип урока: сообщение нового материала.
Место урока: первый урок в теме: «Алгоритмизация и программирование».
Форма проведения: урок-лекция.
Методы обучения: эвристическая беседа, метод стимулирования и мотивации учения, индуктивный метод, наглядный метод обучения, фронтальный опрос и др.
План урока:
- Оргмомент
- Актуализация знаний.
- Мотивация и целеполагание.
- Новый материал и первичное закрепление:
- историческая справка;
- выведение определения и свойств алгоритма;
- первичное закрепление;
- способы записи алгоритмов.
- Закрепление.
- Обобщение и систематизация знаний.
- Домашнее задание.
ХОД УРОКА
1. Оргмомент
- Приветствие.
- Проверка готовности к уроку.
- Раздаточный материал (инструкции и рецепты).
2. Актуализация знаний
Перед вами три документа: инструкция по
эксплуатации; порядок сборки кухонного шкафа;
рецепт приготовления манной каши.
Что общего у этих документов? (Это всё
последовательности действий, порядок действий и
т.д.)
Для всех этих последовательностей есть общее
название – алгоритм.
3. Мотивация и целеполагание
Персональные компьютеры предназначены для
решения задач, необходимых человеку. Для этого
надо знать, как сообщить компьютеру, что мы от
него хотим, т.е. составить алгоритм. Сегодня мы
начнем изучать свойства алгоритма, познакомимся
со способами записи и научимся находить
алгоритмы в повседневной жизни.
Тема нашего урока: «Алгоритмы и их свойства». (Приложение 1, слайд 1.)
Цели:
- узнать что такое алгоритм, выявить его свойства;
- научиться составлять простейшие алгоритмы, уметь находить их в повседневной жизни;
- продолжить развивать логическое мышление, активизировать мыслительную деятельность. (Слайд 2.)
4. Новый материал и первичное закрепление
Историческая справка:
- Само слово «алгоритм» происходит от имени средневекового ученого аль Хорезми. (Слайд 3.) Сведений о жизни учёного сохранилось крайне мало. Родился в Хорезме в 783 году. Согласно родословной происходил из рода зороастрийских жрецов, позже принявших ислам.
- Значительный период своей жизни он провёл в Багдаде, возглавляя (813—833) библиотеку «Дома мудрости». В 827 году аль Хорезми принимал участие в измерении длины градуса земного меридиана на равнине Синджара. Примерно в 830 году Мухаммед ибн Муса аль Хорезми создал первый известный арабский трактат по алгебре. В данном трактате был собран свод правил для решения различных классов уравнений. Начинался трактат словами: «Алгоризми говорит…»
- Algorithmi – латинское написание имени аль Хорезми. Последнее упоминание о нём относится к 847 году.
- 1 алгоритм, который встречается в истории – алгоритм Евклида для нахождения наибольшего общего делителя.
Выведение определения и свойств алгоритма
Что такое, на ваш взгляд, алгоритм? (Последовательность действий.)
Рассмотрим следующую последовательность действий, назовём её «Получение кипятка».
- Налить в чайник воды.
- Поставить чайник на газовую плиту.
- Открыть кран газовой горелки.
- Ждать пока чайник закипит.
- Зажечь спичку.
- Выключить газ. (Слайд 4.)
Является ли данная последовательность
алгоритмом? (Да, нет.)
Что неверно в данной последовательности? (Порядок
действий.)
Что произойдет в результате выполнения? (Взрыв,
чайник не вскипит – спичку не зажжём.)
Установите правильный порядок действий. (Учащиеся
называют действия по порядку.)
Какой вывод можно сделать? (Порядок действий в
алгоритме важен.) Свойство ТОЧНОСТИ. (Слайд 8.)
Рассмотрим другой пример – алгоритм
«Переправа».
- Подойди к реке Волга.
- Войди в воду.
- Иди по дну, пока не выйдешь на другой берег. (Слайд 5.)
Что здесь не так? (Человек не сможет идти
по дну без специального обмундирования.)
Как исправить, чтобы получить выполнимый
алгоритм?
Какой вывод можно сделать?
(Алгоритм должен состоять из команд, которые
исполнитель умеет выполнять, и они ему понятны.)
Свойство ПОНЯТНОСТИ. (Слайд 8.)
Еще один алгоритм с ошибкой «Алгоритм приготовления вермишели».
- Возьми желтую кастрюлю без ручки.
- Налей два литра воды.
- Вскипяти воду.
- И т.д. (Слайд 6.)
Проверьте, выполнимость предыдущих условий в
данном алгоритме. (Порядок действий
правильный, алгоритм выполнимый.)
У кого дома есть желтая кастрюля без ручки?
Без неё нельзя выполнить данный алгоритм.
Какой вывод можно сделать?
(Алгоритм должен быть рассчитан на большое
число людей или компьютеров.)
Как назвать одним словом тех, кто исполняет
алгоритм? (Исполнитель.)
Итак, алгоритм должен быть рассчитан на большое
число исполнителей.
Задание:
Составить алгоритм сложения двух обыкновенных
дробей с разными знаменателями (например, 
и 
)
- Преобразовать дроби, записав со знаменателем 12 (
и 
). - Сложить 3 и 8.
- Знаменатель равен 12.
- Получим
.
Скажите, будет ли, полученная
последовательность алгоритмом?
Что мы сделали не так? (Составили алгоритм
только для одного случая, для конкретной дроби.)
Вывод?
(Алгоритм должен быть предназначен для решения
группы примеров или задач.)
Свойство МАССОВОСТИ. (Слайд 8.)
Последний алгоритм, для проверки которого нам
потребуется калькулятор.
Алгоритм «Сосчитай до миллиарда»
В сутках 24 часа: 7200 х 24 = 172800 – до этого числа мы
досчитаем за сутки, если не спать.
В году 365 суток: 365 х 172800 = 63072000 – за год.
- Назови число 1.
- Назови следующее число.
- Повторяй 2 действие, пока не назовешь число миллиард. (Слайд 7.)
Возможно ли выполнить данный алгоритм? (Да,
только долго.)
Проверьте выполнимость предыдущих свойств
алгоритма?
Сколько времени необходимо для того, чтобы
сосчитать до миллиарда? (Часа 2, два дня,
недолго, за вечер.)
Вычислим время, необходимое для выполнения
данного алгоритма. (Один ученик у доски)
Пусть, мы называем 2 числа в секунду. В часе 3600
секунд
3600 х 2 = 7200 – до этого числа можно досчитать за час;
1000000000:63072000 > 15 лет.
До конца не досчитать, результата не получить.
Вывод? (Алгоритм должен привести к конечному
результату.)
Свойство КОНЕЧНОСТИ или РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ. (Слайд
8.)
Первичное закрепление
Давайте ещё раз вспомним все выводы, которые мы получили. (Проговаривают выводы.)
Записи в тетради
Алгоритм – это организованная
последовательность действий, предназначенная
для решения целого класса задач и приводящая к
конечному результату. (Слайд 9.)
Свойства
1.Точность.
2.Понятность.
3.Массовость.
4.Результативность. (Слайд 10.)
Следующее понятие: программа. Попробуйте дать
определение самостоятельно. (Попросить детей
самостоятельно сформулировать определение,
обобщить и записать.)
Программа – это алгоритм, записанный на языке
исполнителя. (Слайд 10.)
Способы записи алгоритмов
1) Учебный алгоритмический язык (УАЯ)
- Общий вид программы, записанной на УАЯ
алг <название алгоритма>
нач
команда № 1
команда № 2
…
команда № n
кон
(Слайд 11.)
2) Блок-схема
- Основные элементы для оформления программы.
(Слайд 12.)
5. Закрепление
Задача:
Как крестьянину перевезти через реку волка,
козу и капусту, если в лодку вместе с ним
вмещается только или волк, или коза, или капуста?
(Нельзя оставить без присмотра ни волка с козой,
ни козу с капустой.) Определить исполнителя,
команды, которые может выполнять исполнитель
(СКИ), исходные данные и результат. Составить
алгоритм на УАЯ и блок-схему алгоритма. (Слайд
13.)
Исполнитель – крестьянин.
Исходные данные: волк, коза, капуста на береге А.
Результат: волк, коза и капуста на береге В.
Система команд исполнителя:
- перевезти волка, козу или капусту на берег А;
- перевезти волка, козу или капусту на берег В;
- переправиться на берег А или В.
Алгоритм на УАЯ
| алг переправа нач перевезти козу на берег В перевезти волка на берег В перевезти козу на берег А перевезти капусту на берег В переправиться на берег А перевести капусту на берег В кон |
(Слайд 14.)
Блок-схема алгоритма:
(Слайд 15.)
6. Обобщение и систематизация знаний
- Перечислите основные свойства алгоритма, поясните каждое свойство (спросить 4 учащихся).
- Приведите примеры алгоритмов, с которыми вы встречались на биологии, математике, физике.
- Дайте определения понятиям программа, исполнитель, СКИ. (Слайд 16.)
7. Домашнее задание
Определить исполнителя, команды, которые может выполнять исполнитель (СКИ), исходные данные и результат. Составить алгоритм на УАЯ и блок-схему алгоритма.
- Двое мальчиков катались на лодке. К берегу подошли два солдата. Лодка так мала, что на ней могут переправиться двое мальчиков или только один солдат. Как солдатам переправиться через реку?
- Имеются два ведра: одно ёмкостью 4 л, другое – 9 л. Как набрать из реки ровно 6 л воды?
Знать определения понятий: алгоритм, программа, исполнитель, СКИ; основные свойства алгоритма и способы записи. (Приложение 2.)