Решение логических задач в среде программирования QBasic

Разделы: Информатика


Техническая карта конструирования урока с использованием средств ИКТ.

Предмет. Информатика и ИКТ.
Класс. 10 класс.
Тема урока. Решение логических задач в среде программирования QBasic. Повторение изученного материала.
Актуальность использования средств ИКТ.
  • Обеспечение обратной связи в процессе обучения;;
  • Повышение наглядности учебного процесса;
  • Использование нескольких программных сред;
  • Моделирование изучаемых процессов;
  • Организация индивидуальной работы и индивидуального учебного процесса;
  • Возможность объективного оценивания знаний и умений.
Цель урока.
  • Вторичное осмысление уже известных знаний, выработка умений и навыков по применению;
  • Усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и навыки. Использовать их в новых условиях на практике;
  • Определение уровня овладения знаниями.
  • Коррекция знаний, умений, навыков.
Задачи урока.
  • Образовательная – систематизировать знания и создать разноуровневые условия контроля (самоконтроля, взаимоконтроля) усвоения знаний и умений; закрепление теоретических знаний, полученных на уроках по теме “Решение логических задач (различными способами)”.
  • Развивающая – способствовать формированию умений применять полученные знания в новой ситуации, развивать математическое мышление, речь; работать над формированием умения составлять логические выражения, используя программу QBasic; развивать логическое мышление; развивать творческие способности учащихся.
  • Воспитательная – содействовать воспитанию интереса к математике, активности, мобильности, осознавать практическое применение знаний; воспитывать умение работать индивидуально над задачей; воспитывать чувство сплоченности, взаимопомощи.
Используемые на уроке средства ИКТ. Для наглядного представления используется программа QBasic; для контроля результатов использовать логический калькулятор LogicCalc.
Дидактический материал. Раздаточный материал – карточки задания с логическими задачами.
Время выполнения задания. 1 урок. Отчет формируется в программе Word из скриншотов результатов т.е. программа и получившаяся таблица истинности
Аппаратное обеспечение. Компьютер Apple (Windows 7).

Повторение изученного материала.

Организационный этап: Создание психологической атмосферы урока, введение учащихся в ритм урока. Формирование цели и задачи урока.

Мотивация учебной деятельности: Как правило логическую задачу можно решить несколькими способами, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. На разных этапах изучения данной темы выбирается наиболее эффективный способ для конкретной задачи.

Актуализация опорных знаний: На предыдущих уроках мы узнали какие предложения можно назвать высказыванием; логические операции связующие высказывания; логические переменные и построение таблиц истинности логического выражения вручную.

Логические функции. Используемые в среде программирования QBasic.

Логические операции имеют следующий приоритет:

  1. Операции в скобках;
  2. Not;
  3. And;
  4. Or.

Переменных логического типа в QBasic нет, поэтому программирование логических операций имеет свои особенности :

  1. Результат логической операции записывается в 2-х байтах;
  2. “ЛОЖЬ” – соответствует десятичный нуль 0;
  3. “ИСТИНА” – соответствует десятичное –1 .

Способы решения логической задачи:

Табличный способ нагляден, но используется только для определенного класса задач и требует умения сравнивать и сопоставлять;

Метод рассуждений подходит для решения только простых логических задач;

Алгебраический способ наиболее трудоемкий, т. к. необходимо выразить высказывания в виде логических формул, значения которых надо вычислить. Знание законов алгебры логики позволяют облегчить этот процесс, а если это не удается сделать, то строиться таблица истинности. По значениям из таблицы можно найти решение;

Программный способ решения логических задач, используется если количество простых высказываний велико или условия логической задачи запутанные или противоречивые, то построение и анализ таблицы истинности достаточно трудоемок. В этом случае создается программа, с помощью которой перебираются все допустимые значения простых высказываний и вычисляются значения единого логического выражения . Те простые высказывания, при которых выражение будет истинным и будут решениями логической задачи;

Логический калькулятор, используется, чтобы быстро и наглядно увидеть результат логической задачи. Здесь главное без ошибок ввести логическое выражение. Автоматически на разных вкладках видим круги Эйлера, дерево выражения и таблицу истинности с результатом.

Изучение нового материала на примерах:

Пример 1.

Написать программу реализующую функцию и заполняющую таблицу истинности:

Пример 2.

Пример 3.

Три школьника, Юра, Сергей и Даниил были вызваны к директору по поводу разбитого окна в кабинете. На вопрос директора о том, кто это сделал, мальчики ответили:

Юра: “Даниил не бил окно. Это сделал Сергей”.

Сергей: “Нет, это Даниил разбил стекло футбольным мячом , а Юра не мог этого сделать”.

Даниил: “Сергей не разбивал. А я решал домашнюю задачу по алгебре.”

Стало известно, что один из ребят оба раза солгал, а двое в каждом из своих заявлений говорили правду.

Кто разбил окно в классе?

1) Введем обозначения для простых высказываний :

a – Юра разбил окно; b – Сергей разбил окно; c – Даниил разбил окно.

2) Высказывания мальчиков запишем в виде формул:

3) Составим единое логическое выражение для всех требований задачи:

(Один мальчик солгал оба раза, два других сказали правду.)

Для исследования данной формулы можно построить таблицу значений при всех комбинациях простых высказываний или упростить формулу, используя аппарат алгебры логики.

Ответ: Выражение X = ИСТИНА, если a = 0, b = 0, c = 1

Т.е. Окно разбил Даниил.

Задание 1:

Вычислите значение функции

а) При a = 0, b = 1, c = 1;

б) При a = 1, b = 0, c = 1;

Задание 2:

Докажите, что функции f1 и f2 эквивалентны.

Подведение итогов урока. Краткое сопоставление способов решение логических задач.

Выставление оценок.

Домашнее задание:

Конспект урока + придумать две логические задачи и записать их используя логические конструкции.