Цели:
- познакомить учащихся с понятием алгоритма;
- познакомить учащихся с исполнителями алгоритмов;
- познакомить учащихся с примерами алгоритмов в жизни;
- познакомить учащихся с алгоритмическими способами решения задач;
- развивать навыки самоконтроля;
- закрепить полученные знания с помощью теста.
Задачи:
Образовательная:
- создать условия для повторения и обобщения знаний и умений учащихся в области алгоритмизации по циклическим алгоритмическим структурам;
Развивающие:
- развитие познавательных способностей, мышления, коммуникативных компетенций;
- самостоятельность, самооценки, умения сотрудничать в команде;
- давать оценку фактам и событиям
Воспитательные:
- воспитывать активность;
- воспитывать ответственность, самоконтроль, самодисциплину;
- участвовать в диалоге;
- отстаивать свою позицию, уважение к чужому мнению;
- стремление к взаимопониманию, согласию.
Оборудование: ТСО и дидактическое оснащение урока: компьютер учителя, проектор, экран, компьютеры учащихся для выполнения практического задания; на доске: тема и цели урока; на экране-презентация к уроку.
Этапы урока:
I. Организационный момент – 1 минута.
II. Актуализация знаний – 5 минут.
III. Объяснение нового материала – 25 минут.
IV. Выполнение самостоятельной работы – 10 минут.
V. Домашнее задание – 2 минуты.
VI. Подведение итогов урока, выставление оценок – 2 минуты.
Ход урока
I. Организационный момент
Здравствуйте, ребята, сегодня на уроке мы с вами изучаем новую тему: “Основы алгоритмизации”. Учитель отмечает отсутствующих, определяет задачи и цели урока, мотивирует учащихся на предстоящую работу. Урок будет проходить в несколько этапов. В конце урока каждый из вас получит оценку.
II. Актуализация знаний (слайд 3) по теме “Структурирование данных”
1в) Перечислите основные виды структурирования данных?
(Табличное представление, построение иерархической зависимости, сетевое взаимодействие, граф.)
2в) Выделите характерные особенности каждого вида?
(Таблица задаёт зависимость параметров (атрибутов) объекта от видов объекта; дерево, отражает зависимость объекта или центрального элемента системы от других элементов, находящихся в определённом соподчинении; сеть задаёт пространственную зависимость элементов системы одного типа; граф тоже отражает пространственную зависимость, но только элементов различных типов.)
3в) Попробуйте выделить сферы деятельности человека, где можно эффективно использовать тот или иной вид структурирования данных?
(Все виды структурирования данных используются в информационной сфере деятельности для разработок проектных заданий, для наглядного представления результатов исследования, для представления социологических исследований и т.д.)
III. Объяснение нового материала
Слайд 4: Записать тему урока: “Основы алгоритмизации”.
Слайд 5: Понятие алгоритма:
Слово “алгоритм произошло из латинского написания (alhorithm) арабского имени ученого: “аль-Хорезми”, то есть “из Хорезма”.
Алгоритм – это последовательность команд (предписании инструкций) некоторому исполнителю, выполнение которых приводит к получению конечного результата (достижению цели).
Слайд 6: Свойства алгоритмов
Требования, предъявляемые к алгоритму:
- однозначность – предлагаемые действия должны быть “понятны” компьютеру, а порядок исполнения этих действий должен быть единственно возможным, любая неопределённость или двусмысленность недопустимы;
- массовость – пригодность алгоритма к большому количеству объектов;
- детерминированность – повтор результата при повторе исходных данных;
- корректность – способность алгоритма давать правильные результаты решения задачи при различных исходных данных;
- конечность – решение задачи должно быть получено за конечное число шагов алгоритма, “зацикливание” недопустимо;
- эффективность – для успешного решения задачи должны использоваться ограниченные ресурсы конкретного компьютера (время работы процессора, объём оперативной памяти, быстродействие жёсткого диска и др.).
Слайд 7: Запись алгоритмов
Для записи алгоритмов используются специальные языки:
- Естественный язык (словесная запись)
- Формулы
- Псевдокод
- Структурограммы
- Синтаксические диаграммы
- Графический (язык блок-схем)
Слайд 8: Пример записи алгоритмов
Пример. Составить алгоритм вычисления площади круга
Словесно-пошаговый:
- Ввести радиус круга R
- Вычислить площадь круга по формуле S=PI*R*R
- Вывести результат S
Слайд 9: Понятие блок-схемы алгоритмов
Блок-схема позволяет сделать алгоритм более наглядным и выделяет в алгоритме основные алгоритмические структуры (линейная, ветвление, выбор и цикл).
Блок-схема – это графическое изображение алгоритма в виде плоских геометрических фигур (блоков), соединённых линиями.
Слайд 10: Основные элементы блок-схемы
| Элемент блок-схемы | Назначение элемента блок-схемы |
 |
Прямоугольник с закруглёнными углами, применяется для обозначения начала или конца алгоритма. |
 |
Параллелограмм, предназначен для описания ввода или вывода данных, имеет один вход вверх и один выход внизу. |
 |
Прямоугольник, применяется для описания линейной последовательности команд, имеет один вход вверх и один выход внизу. |
 |
Ромб, служит для обозначения условий в алгоритмических структурах “ветвление” и “выбор”; имеет один вход вверху и два выхода (налево, если условие ИСТИННО, и направо, если условие ЛОЖНО). |
 |
Прямоугольник в прямоугольнике, применяется для вызова отдельно описанного алгоритма (подпрограммы). |
 |
Прямоугольник со срезанным углом, применяется для объявления переменных или ввода комментариев. |
Слайд 12: Алгоритмическая структура “ветвление”
В алгоритмической структуре “ветвление” команды выполняются последовательно одна за другой.
В алгоритмическую структуру “ветвление” входит условие, в случае истинности условия реализуется последовательность команд Серия 1; в случае ложности – последовательность команд Серия 2.
Алгоритмическая структура “ветвление” может быть изображена графически, с помощью блок-схемы:
Слайд 13: Алгоритмическая структура “выбор”
Алгоритмическая структура “выбор” применяется для реализации ветвления со многими вариантами серий команд. В структуру выбора входят несколько “условий”, проверка которых осуществляется в последовательности их записи в структуре выбора. При истинности одного из условий (Условие 1 или Условие 2 и т.д.) выполняется соответствующая последовательность команд (Серия 1 или Серия 2 и т.д.). Если ни одно из условий не будет истинно, то будет выполнена последовательность команд Серия.
Алгоритмическая структура “выбор” может быть изображена графически, с помощью блок-схемы:
Слайд 14: Алгоритмическая структура “цикл”
В алгоритмическую структуру “цикл” входит серия команд, выполняемая многократно.
Тело цикла – это серия команд, которая выполняется многократно.
Циклические алгоритмические структуры бывают двух видов:
- циклы со счётчиком, в которых тело цикла выполняется определённое количество раз;
- циклы по условию, в которых тело цикла выполняетсяпока истинно условие.
Слайд 15: Цикл со счётчиком
Цикл со счётчиком используется, когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Количество повторений задаётся с использованием счётчика.
Слайд 16: Цикл с условием
Цикл с условием используется, когда заранее неизвестно, какое количество раз должно повториться тело цикла. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия.
Слайд 16: Цикл с предусловием
Цикл с предусловием – если условие выходит из цикла стоит в начале, перед телом цикла.
Цикл с предусловием не выполняется даже один раз в случае ложности условия.
Алгоритмическая структура цикл с предусловием может быть изображена графически, с помощью юлок-схемы:
Слайд 16: Цикл с постусловием
Цикл с постусловием – если условие выходит из цикла стоит в конце, после тела цикла.
Цикл с постусловием выполняется обязательно, как минимум, один раз, независимо от того, истинно условие или нет.
Алгоритмическая структура цикл с постусловием может быть зафиксирована графически, с помощью блок-схемы:
Слайд 17: Практическая работа
Задание 1: Коллекция Эрмитажа содержит более 2 800 000 единиц хранения. Если у каждого музейного экспоната задержаться всего на 5 минут и проводить в эрмитаже по 8 часов каждый день, то может не хватить жизни, чтобы ознакомиться со всей коллекцией. Требуется вычислить суммарное время просмотра всей коллекции в минутах, часах, днях, годах, “жизнях”, считая, что средняя продолжительность жизни в России составляет 70 лет. Написать словесный алгоритм задачи и алгоритм в виде блок-схемы?
Слайд 18: Словесный алгоритм
Начало алгоритма
1. Введите количество экземпляров коллекции.
2. Рассчитайте время просмотра всех экземпляров:
- в минутах;
- в часах;
- в днях;
- в годах;
- в “жизнях”.
3. Выведите результаты расчётов.
Слайд 18: Алгоритм в виде блок-схемы
V. Слайд 19: Домашнее задание
Вопросы:
1в. Какие из нижеперечисленных правил являются алгоритмами? Ответ обоснуйте:
- орфографические правила;
- правила выполнения арифметических операций;
- правила техники безопасности;
- правила перевода чисел из одной системы счисления в другую.
2в. Происхождение слова “Алгоритм”?
3в. Алгоритм называется линейным, если:
- он представим в табличной форме;
- его команды выполняются в порядке их естественного следования друг за другом независимо от каких-либо условий;
- он составлен так, что его выполнение предполагает многократное повторение одних и тех же действий;
- ход его выполнения зависит от истинности тех или иных условий.
Параграфы 4.1.2; 4.1.3; 4.1.1
VI. Подведение итогов урока, выставление оценок
За урок могут быть выставлены всем оценки (за практическую работу).
Использованные источники и литература.
1) М.С. Цветкова, Л.С. Великович “Информатика и ИКТ. Учебник”, Москва, Издательский центр “Академия”, 2012 год.
2) Н.Д. Угринович “Информатика и ИКТ. Профильный уровень. Учебник для 10 класса”, Москва, БИНОМ, Лаборатория знаний, 2011 год.
3) ЕГЭ “Информатика и ИКТ” 10–11 классы под редакцией Ф.Ф. Лысенко, Л.Н. Евич, ЛЕГИОН-М, Ростов-на-Дону, 2011 год.
4) С.С. Крылов, Д.М. Ушаков “Информатика. ЕГЭ. Тематическая рабочая тетрадь”, Издательство “Экзамен”, Москва, 2010 год.
5) Н.Н. Мартынов “Алгоритмизация и основы объектно-ориентированного программирования на JavaScript. Информатика и ИКТ. Профильный уровень. 10 класс”, 2013 год.
6) И.Г. Семакин, А.П. Шестаков “Основы Алгоритмизации и Программирования”, Москва, Издательский центр “Академия”, 2012 год.