План-конспект урока "В мире алгоритмов"
методическая разработка по информатике и икт (7 класс) по теме

"В мире алгоритмов"

Цель урока: Повторить и закрепить с учащимися понятия алгоритма, исполнителя, повторить свойства и способы описания алгоритмов; познакомить учащихся с примерами алгоритмов в жизни, алгоритмическим способом решения задач, закрепить полученные знания с помощью электронного теста, продолжить знакомство с программой MS PowerPoint;  

Задачи урока:

Учебные (дидактические): 

1. обобщение и систематизация знаний по теме “Алгоритмы”;
2. углубление полученных теоретических знаний;
3. формирование навыков решения алгоритмических задач;
4. формирование навыков практического применения знаний;
5.  закрепление знаний,  умений и навыков работы в приложении MS PowerPoint;
6. формирование навыков создания анимации с помощью программных средств MS PowerPoint;
7. организация непрерывной циклической демонстрации презентации.

Развивающие:

1. развитие приемов умственной деятельности, логического мышления, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы;
2. развитие  умения выполнять алгоритм по известным шагам;
3. развитие навыков самоконтроля;
4. развитие навыков практического применения знаний;
5. развитие умений и навыков применения современных компьютерных технологий.
6.  развивать логическое мышление, память, внимание, умение сравнивать и анализировать;
7. развитие творческого мышления школьников;

Воспитательные: 

1. повышение информационной культуры учащихся, интереса к предмету “Информатика”.
2. воспитание ответственности, самостоятельности, самооценки, умения работать в коллективе.
3. воспитание эстетических навыков в оформлении анимации, информационной культуры.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Оборудование: компьютерный класс с операционной системой Windows XP,  мультимедийный проектор, интерактивная доска, современное программное обеспечение, лазерные диски с презентациями, карточки с заданиями, компьютерные тесты, бланки «Оценка за анимацию».

План урока:

1. Организационный момент. Мотивация знаний. (2 мин)
2. Вступительное слово учителя (2 мин.)
3. Информационная минутка (2 мин.)
4. Актуализация опорных знаний. (15 мин.)
5. Компьютерное тестирование (5 мин)
6. Индивидуальная работа на компьютере. Исполнение алгоритма “Создание анимации“ (10 мин.)
7. Физкультминутка: упражнения для глаз под музыкально-звуковое сопровождение (2 мин).
8. Подведение итогов урока (4 мин.)
9. Домашнее задание.(1 мин.)
10. Рефлексия. (2 мин.)                                                        

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, проверка посещаемости. Эмоциональный настрой на урок.

2. Вступительное слово учителя

Тема «Алгоритмы» одна из глобальных тем информатики. А составление алгоритма - важнейший этап решения задач на компьютере.

Работая в компьютерном классе, вы должны выполнять основные требования техники безопасности и работу за компьютером следует заканчивать профилактическими упражнениями для зрения  и осанки.

Я предлагаю начать наш урок с небольшой разминки. Выпрямите спинки, сядьте ровно и посмотрите на доску.  А теперь поверните  голову  вправо, насколько сможете и запомните место на стене, куда дотягивается наш взгляд. Запомнили? Теперь вернемся в исходное положение.

И сейчас снова поверните голову вправо, но постарайтесь посмотреть еще дальше. Итак, повернулись, повернулись, так чтобы еще дальше посмотреть. Спасибо, молодцы!  

- У всех получилось посмотреть во второй раз дальше? Я и в первый раз попросила вас повернуться, так как только вы сможете. Но во второй раз все повернулись гораздо дальше. А получилось так потому, что перед нами стояла цель – увеличить предыдущее достижение.

- Так вот всегда, когда у человека есть цель, он может добиться гораздо большего.

 Итак, наша цель на уроке – вспомнить основные понятия темы “Алгоритмы” и улучшить ваши достижения в применении знаний на практике.

Тема нашего урока: «В мире алгоритмов». Если задуматься, мир, в котором мы живем, и есть мир алгоритмов. Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструкции, правила, рецепты и т.п. Обычно мы это делаем не задумываясь. Теория алгоритмов имеет большое практическое значение. Алгоритмический тип деятельности важен не только как одна из эффективных форм труда человека. Через алгоритмизацию, через расчленение сложных действий на всё более простые, на действия, выполнение которых доступно машинам, пролегает путь к автоматизации различных процессов и путь к созданию машин, обладающих удивительными свойствами.

3. Информационная минутка

Сегодня мы послушаем вести из  Японии, известной своими достижениями в области роботостроения.

1. Новая модель робота-собаки «Айбо»

Японская компания Sony создала новую модель (второго поколения) робота-собаки «Айбо». Эта игрушка теперь умеет не только бегать, прыгать и вилять хвостом (что было реализовано в первой модели), но и выполнять 50 различных поданных голосом команд хозяина, а изображение с видеокамер, заменяющих ей глаза, при желании владельца транслируется на экран монитора компьютера. Цена такой игрушки – около 1,5 тысячи долларов.

2. В японском театре играют роботы

На сцене университетского театра в Осаке поставлен первый экспериментальный спектакль, в котором на сцену выходят люди и роботы. Действие пьесы под названием "Я, работник" происходит в недалеком будущем. Драматург Оризо Хирата говорит, что его пьеса посвящена проблемам будущих взаимоотношений между людьми и искусственным разумом. Спектакль длится всего 20 минут. Робот, известный под именем Wakamaru, дебютировал на сцене театра. Программу, необходимую для выступлений на сцене, в течение двух месяцев написали программисты университета.

3. Самый маленький робот

Японской компанией Tomy Co созданн уникальный гуманоид — самый маленький на сегодняшний день человекообразный робот, чей рост достигает всего трех сантиметров. Микроробот, названный «Robo-Q» оснащен искусственным интеллектом, который позволяет ему ориентироваться в пространстве и играть в различные игры. Так, гуманоид может играть в футбол, находить путь в лабиринтах и ловко обходить внезапно появляющиеся на его пути препятствия, используя встроенные инфракрасные сенсоры.

-  Скажите мне, ребята, а кем является эти роботы?

Ответ: исполнителями. А исполняют они алгоритмы, записанные на языках программирования.

А вот сейчас давайте вспомним, что вы знаете об алгоритмах и исполнителях.

4. Актуализация опорных знаний.

Беседа с учениками сопровождается показом слайдов презентации «В мире алгоритмов» (приложение 4 на CD-R диске) на интерактивной доске с помощью мультимедийного проектора.

 Каждый вопрос сопровождается иллюстрацией на отдельном слайде презентации. Последний слайд  отведен кроссворду.

Блиц – опрос

1. Дать определение Алгоритма: это описание последовательности действий (план), исполнение которых приводит к решению поставленной  задачи за конечное число шагов.

2.  Исполнитель алгоритма – это тот объект, для управления которым составлен алгоритм. Исполнителем алгоритма может быть  – человек, группа людей, животное или техническое устройство.

3. Что такое СКИ – система команд исполнителя:  Команды, которые может выполнять конкретный исполнитель, образуют систему команд исполнителя (СКИ).

4. Свойства алгоритма: дискретность, массовость, результативность, конечность, понятность, детерминированность

5. Дайте определение свойства дискретности: Выполнение алгоритма производится строго по этапам (шагам)

 6. Дайте определение свойства массовости:  Один алгоритм должен решать блок однотипных задач.

7. Дайте определение свойства результативности: Выполнение алгоритма должно приводить к результату.

8. Дайте определение свойства конечности: Результат достигается за конечное число шагов.

9. Дайте определение свойства понятности: Все команды алгоритма должны быть понятны исполнителю. 

10. Дайте определение свойства детерминированности:  Каждая команда алгоритма  должна иметь строго одно значение.

11. В сказке герою даётся поручение: “Пойди туда, не знаю куда, принеси то, не    знаю, что”. Можно ли этот набор действий считать алгоритмом? Нет, нарушены свойства алгоритма: точность, понятность, результативность.

12. Назовите формы представления алгоритмов: Словесная, программная, табличная, графическая (Рисунки, пиктограммы, графы схемы, блок-схемы).

13. Что называется программой: Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя.  Кто является исполнителем программ? (Роботы, компьютеры)

Экспресс – тест

    1. Укажите фигуру, предназначенную для ввода или вывода данных:

    2. Укажите  блок-схему  линейного  алгоритма

3. Укажите алгоритм, представленный в словесной форме.

Даны: программа, блок-схема, словесная форма, графическая форма.

4.   Вращение Земли вокруг своей оси нельзя считать алгоритмом, потому  что   нарушено свойство…

Дискретности,  массовости, результативности, конечности, понятности, детерминированности.

5. Какой из объектов может являться исполнителем алгоритмов?

Карта, гитара, дрель, краски, лейка, стиральная машина.

6. С фамилией какого  из древних ученных связано происхождение слова «алгоритм»?  Мухаммед  Аль - Хорезми..

- А сейчас мы ненадолго окунемся в историю и послушаем сообщение об этом величайшем ученом средневековья, о том, как появился термин алгоритм и как на протяжении тысячелетий он изменялся.

Сообщение ученицы  «Возникновение и развитие понятия «алгоритм»»

Возникновение и развитие понятия «алгоритм».

Мухаммед Аль – Хорезми  - крупнейший арабский ученый первой половины девятого века, труды которого сыграли огромную роль в развитии математики и естествознания. Родина его - Земля Хорезма.  В 20 веке в  Хиве установлен памятник знаменитому ученому, чьи термины "алгебра" и "алгоритм" вошли в современную науку. Скульптор С. Бабаян изобразил математика в момент углубленных размышлений над очередным трактатом.

История почти не сохранила сведений о жизни ученого. До нас не дошли даже точные даты его рождения и смерти. Известно лишь, что он родился в конце восьмого века, а умер во второй половине девятого. века, а умер во второй половине девятого.  Даты 783-850г. – приняты условны.  

Известно, что Ал-Хорезми был привлечен для работы в столицу арабского халифата Багдад. Там он и написал ряд трактатов по арифметике и алгебре, в том числе книгу, в которой описал десятичную систему счисления и предложил правила выполнения четырех арифметических действий с многозначными числами. Позже в Европе эти правила назвали алгоритмами, от латинского написания имени Аль-Хорезми. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало обозначать любые точные правила действий.

Выдающиеся математики Лейбниц и Эйлер использовали в своих трудах слово «алгоритм»  в еще более широком смысле: как синоним способа решения математических задач.

В 30-е годы двадцатого века возникает новое научное направление «Теория алгоритмов». Наибольший вклад  в теорию алгоритмов внесли английский математик Алан Тьюринг и русский математик Андрей Макаров.

Алан Тьюринг создал теорию  «логических вычисляющих машин» и разработал  «машину Тьюринга».

А Андрей Макаров первым построил общую теорию алгоритмов. А современные языки программирования берут своё начало от алгоритмов Макарова.

В наши время бурное развитие науки и компьютерной техники, привело к тому, что  знакомство с теорией алгоритмов начинается уже в школе.

- А теперь настала очередь нового задания: вам нужно разгадать кроссворд.

Кроссворд

По  горизонтали:

1. Конечная последовательность действий, строгое исполнение  которых  приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.  (АЛГОРИТМ)
2. Набор команд, которые понимает конкретный исполнитель. (СКИ)
3. Алгоритм, записанный на языке программирования. (ПРОГРАММА)
4. Алгоритм, в котором действия выполняются последовательно одно за другим. (ЛИНЕЙНЫЙ)
5. Исполнитель, который выполняет программу. (КОМПЬЮТЕР)

По  вертикали:

6. Свойство алгоритма, показывающее, что один алгоритм может решать целый блок однотипных задач. (МАССОВОСТЬ)
7. Геометрическая фигура, которая используется в блок-схемах для указания начала и конца алгоритма  (ОВАЛ)
8. Объект, который выполняет алгоритмы (ИСПОЛНИТЕЛЬ)
9. Свойство алгоритма, показывающее, что каждая его команда должна иметь строго одно значение. (ТОЧНОСТЬ)
10. Приказ исполнителю. (КОМАНДА)

Решение алгоритмических задач

На интерактивной доске ученики составляют  из заготовок, Используя операции перемещения, три алгоритма: Слепи снеговика, Почисти ковер, Сделай бутерброд.  Правильность каждого составленного алгоритма определяет программа и показывает мультфильм.

5. Компьютерное тестирование

Закрепление темы занятия (работа уч-ся на компьютере). Электронный тест с последующей самопроверкой.

6. Индивидуальная работа на компьютере. Исполнение алгоритма “Создание анимации“

     Давайте, ребята, вы выступите в роли исполнителей алгоритмов в программе PowerPoint. Вам предстоит исполнить алгоритм “Создание анимации “Снегопад”. Создавать анимацию будем с помощью программных средств MS PowerPoint. Перед вами стоит задача организации непрерывной циклической демонстрации презентации.

На улице декабрь, самое начало зимы, снега еще нет, и все мы с нетерпением ждем, когда же белый пушистый снег укроет землю. Но мы, силой своего воображения, перенесемся в зимний лес - лес, укутанный снегом. А ваше умение работать в среде MS PowerPoint позволит вам оживить картину падающего снега.

У каждого из вас на рабочем месте есть карточка с инструкций для алгоритма создания анимации. (Учащиеся получают карточку с подробными рекомендациями к выполнению заданий.)

фамилией.

7. Подведение итогов урока

Демонстрация полученных презентаций на интерактивной доске. Ученикам даны критерии оценки презентаций и они сами оценивают работы своих одноклассников.

Критерии оценки презентации

Подведение итогов. Выставление оценок с учетом процентного выполнения теста.

8. Домашнее задание

Составьте подробную пошаговую инструкцию к выполнению презентации “Качели”.

9. Рефлексия.

- Спасибо за работу. Наша цель выполнена – мы повторили основные моменты темы “Алгоритмы” и успешно применили свои знания в практических ситуациях.

- А теперь оцените свою работу на уроке, используя смайлики.

Выберите такое настроение, которое сейчас у вас и покажите нам.

Ребята, мне приятно было работать с вами на уроке, надеюсь, что это взаимно. И в заключении я хочу поделиться с вами своим настроением и подарить вам мой смайлик.

До свидания. Желаю вам успехов!

Используемая литература:

1. Макарова Н.В., Волкова И.В., Николайчук Г.С. и др. под ред. Макаровой Н.В. "Информатика" 8 - 9 класс., Питер Пресс, 2008
2. Макарова Н.В, Задачник по моделированию, Питер Пресс 2008, Макарова Н.В, Практикум 8-9 класс,   Питер Пресс 2008., 
3. Макарова Н.В, Программа по информатике и ИКТ (5-11 классы), Питер Пресс 2008, Макарова Н.В, Методическое пособие для учителя в 3-х частях, Питер Пресс 2008,
4. Семакин И.Г Шеина Т.Ю., Преподавание базового курса информатика в средней школе, методическое пособие, М.: БИНОМ, 2006; М.: БИНОМ, 2006;
5. Л.А.Залогова. М.А. Плаксин, Семакин И.Г, Хеннекер Е.К., .Задачник – практикум в 2 частях.- М.: БИНОМ, 2006; Шепелева А.Х.. Поурочные разработки по информатике в 8-9 классах, методическое пособие, М.: «ВАКО» 2006.
6. Современные открытые уроки информатики. В.А. Молодцов, Н.Б. Рыжиков, «Феникс», 2007 г.