Что такое алгоритм. Типы алгоритмов.
методическая разработка по информатике и икт (5 класс) по теме

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ПО ТЕМЕ:"СОСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМОВ

НА ЯЗЫКЕ СХЕМ" С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ОБУЧАЮЩЕЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ "ПО БЛОК-СХЕМЕ В СКАЗКУ".

В презентации "По блок-схеме в сказку" приводятся основные блоки, использующиеся при построении  блок-схем,  т.е.  блок   ввода-вывода, действия, проверки условия. Далее на примерах рассматриваются виды алгоритмов, составленных из блоков (линейный алгоритм, разветвляющийся  алгоритм,  циклический алгоритм). Учителем даются определения этих алгоритмов. Т. е. эта программа предназначена для выработки у учащихся начальных навыков программирования. По окончании изучения этой программы они должны уметь составлять блок-схемы для простых задач и определять по  содержанию  предложения, какой блок должен использоваться для отображения его в блок-схеме.

     ИТАК:

УРОК 1.Тема: "Язык схем алгоритмов".

Цели:

1. Ознакомить учащихся с блоками, использующимися для построения алгоритма.

2. Развивать логическое мышление.

3. Воспитывать аккуратность.

Тип урока: беседа, практическая работа.

Наглядность: презентация «По блок-схеме в сказку».

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.

      Когда  мы  составляли  алгоритм  для  робота-исполнителя "Раскрашка", мы пользовались языком "Раскрашки". Когда  мы  составляли алгоритм для робота-исполнителя "Угадайка" мы использовали его язык.

     Оказывается, существует такой язык схем (блоков), который  можно использовать  при  составлении  любого  алгоритма.  Т.е.,  используя определенные блоки, мы можем построить алгоритм-схему.

3. Практическая РАБОТА НА ЭВМ с обучающей программой  "По  блок-схеме в сказку".( Определения записанные после "*"  записываются  в  тетрадь.)

СТР 1. Знакомство.

СТР 2. Для составления алгоритма используются такие блоки:

                          - начало, конец;

          ┌─────────┐

          └─────────┘     - действие;

                          - проверка условия.

СТР. 3.

     "Картинка"

                                          начало

Было ровно         │                    ┌───┴────┐

На бумаге,         ├────── действие─────┤        │

Я нарисовал        │                    └───┬────┘

Овраги.                                     │

Было сухо          │                    ┌───┴────┐

На бумаге          ├────── действие ────┤        │

Я нарисовал        │                    └───┬────┘

Родник.                                 ┌───┴────┐

Зажурчал ручей     ├────── действие ────┤        │

В овраге,          │                    └───┬────┘

Спрятались на дно  │                    ┌───┴────┐

Коряги,            ├────── действие ────┤        │

И лягушки на бумаге│                    └───┬────┘

Стали квакать      ├────── действие ────┬───┴────┐

В тот же миг.      │                    └───┬────┘

                                          конец

          Роман Сеф

                Получили ЛИНЕЙНЫЙ алгоритм.

* Если алгоритм записывается в виде  последовательного выполнения действий, то он называется линейным.

СТР. 4.

        "Ворона"

  Ворона            │                                начало

  Кричала:          │                              ┌───┴───┐

  - Котор-рый час,  ├─────────── действие ─────────┤       │

  Котор-рый час     │                              └───┬───┘

  Может быть        │                                  │

  Сейчас?                                              │

  Если час,                                                 ДА           НЕТ

  Если р-ровно                условие                     час?

  Час                                                    опоздала                    не

  То я опоздала                 действие                          опоздала

  Р-ровно

  На час                                        

        Джон Чиарди.                                конец

                    Получили РАЗВЕТВЛЯЮЩИЙСЯ алгоритм.

* Если в алгоритме выполняются различные действия в зависимости от какого-либо  условия, то такой алгоритм называют разветвляющимся.

СТР. 5.

"Бесконечные стихи"

                                              начало

Кто вечно хнычет     │                      ┌───┴───┐

И скучает,           ├────  действие ───────┤       │<──┐

Тот ничего           │                      └───┬───┘   │

Не замечает.                                    │       │

Кто ничего           │                      ┌───┴───┐   │

Не замечает,         ├────  действие ───────┤       │   │

Тот ничего           │                      └───┬───┘   │

Не изучает.                                     │       │

Кто ничего           │                          │       │

Не изучает           │                      ┌───┴───┐   │

Тот вечно хнычет     ├──── действие ────────┤       │   │

И скучает.                                  └───┬───┘    

                                                    Да  │

( Если скучно стало, ├──── условие  ─────────скучно?────┘

Начинай сначала!)    │                      

                                                             Нет

        Роман Сеф.                            конец

                 Получили ЦИКЛИЧЕСКИЙ алгоритм.

*Если в алгоритме повторяется какая-либо  последовательность действий,  в  зависимости  от условия, то такой алгоритм называется  циклическим.

4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ.

  Привести примеры различных  видов  алгоритмов  из  повседневной

жизни.( Движение автобуса по маршруту - циклический алгоритм,

правила перехода  улицы  через  дорогу - разветвляющийся,  рецепт

приготовления  какого-либо блюда - линейный.)

  Предложить учащимся привести свои примеры.

5. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: составить алгоритм "Любимый торт моей  мамы"

в виде линейного.

     Например:

    Торт " Весна" .  ────────────  начало  ───────  начало

 1. Разбить в миску 2 яйца. ─────  действие ────── │         │

                                                   └─────────┘

                                                   ┌─────────┐

 2. Всыпать 1 стакан сахара. ─────  действие ──────┤         │

                                                   └─────────┘

     и  Т. Д.

6. Итог урока.

     УРОК 2. Тема:"Алгоритмы линейного вида."

Цели:

1. Ознакомить учащихся с блоками, использующимися для построения алгоритма.

2. Развивать логическое мышление.

3. Воспитывать аккуратность.

Тип урока: беседа, практическая работа.

Наглядность: презентация «По блок-схеме в сказку».

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.

     Обучающая программа "По блок-схеме в сказку".

                        Сказка "Теремок".

1. "Теремок."(Начало.)

2. Стоит в поле пустой теремок.(Действие.)

3. Прибежала мышка и стала в теремке жить.(Действие.)

4. Пришла лягушка-квакушка и стала  жить  вместе  с  мышкой.(Действие)

5. Прибежал заяц и стал жить вместе с мышкой и лягушкой.(Действие.)

6. Пришла лисичка-сестричка и стала жить в теремке вместе с  мышкой, лягушкой и зайцем.(Действие.)

7. Пришел волк - зубами щёлк, стал жить с мышкой, лягушкой,  зайцем и лисой.(Действие.)

8. Пришёл медведь, хотел с ними  жить  и  раздавил  теремок.(Действие.)

9. Построили они новый теремок, лучше прежнего и стали жить-поживать да добра наживать.(Действие.)

10.Конец. (Конец.)

                   Получили линейный алгоритм.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ.

    Задание. В блок-схеме дорисовать нужные  блоки.

(Карточки  для всех учащихся.)

                        Покупки принцесы

                              Анны

                                │

                                │

                         покупка золотой

                             диадемы

                                │

                                │

                       ┌────────┴────────┐

                       │  покупка виллы  │

                       │    в Италии     │

                       └────────┬────────┘

                                │

                          покупка яхты

                                │

                       ┌────────┴────────┐

                       │ покупка личного │

                       │    самолета     │

                       └────────┬────────┘

                                │

                       покупка старинного

                          замка в горах

                                │

                              конец

     Какие-то покупки принцесса Анна делала до замужества, а  ка-

кие-то после. Известных блоков не хватает,  чтобы  отразить  этот

факт. Следовательно, необходим еще один блок, блок комментария

                               -  блок  комментария.

     Тогда блок-схема будет иметь вид:

                        Покупки принцесы

                              Анны

                         до замужества

                            ┌───┴───┐

                            │диадема│

                            └───┬───┘

                             ┌──┴───┐

                             │вилла │

                             └──┬───┘

                         после замужества

                                 │

                              ┌──┴───┐

                              │ яхта │

                              └──┬───┘

                                 │

                            ┌────┴───┐

                            │ самолет│

                            └────┬───┘

                             ┌───┴──┐

                             │ замок│

                             └───┬──┘

                               конец

4. ИТОГ УРОКА.

     УРОК 3. Тема:"Алгоритмы разветвляющегося вида."

Цели:

1. Ознакомить учащихся с блоками, использующимися для построения алгоритма. Подробнее рассмотреть построение разветвляющегося алгоритма.

2. Развивать логическое мышление.

3. Воспитывать аккуратность.

Тип урока: беседа, практическая работа.

Наглядность: обучающая презентация, раздаточный материал.

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.

          Обучающая программа "По блок-схеме в сказку".

                      Сказка "Гуси-лебеди".

1. "Гуси-лебеди".(Начало)

2. Жили  старик  со  старушкою;  у  них  была  дочка  да    сынок маленький.(Действие.)

3. Ушли как-то старшие на работу, а дочке за  братцем  присматривать приказывали.(Действие.)

4. Загулялась девочка, забыла про братца и унесли его  гуси-лебеди.(Действие.)

5. Увидела она их и побежала вдогонку.(Действие.)

6. Встретила девочка по дороге печь и  спрашивает  у  неё: "Скажи, куда гуси-лебеди полетели? (Действие.)

7. А печка ей в ответ: "Если съешь моего ржаного пирожка, то  скажу, иначе не скажу." (Условие.)

8. Не стала девочка есть пирожка, побежала дальше, да, к счастью, попался ёжик. (Действие.)

9. Спрашивает у ёжика: " Ёжик, а ёжик, не видал ли, куда гуси  полетели?" - "Вон туда-то!" - указал. (Действие.)

10.Побежала - стоит избушка на  курьих  ножках,  сидит  Баба-Яга, морда жилиная, нога глиняная; сидит и братец на  лавочке,  играет золотыми яблочками. (Действие.)

11. Увидела его сестра, подкралась, схватила и понесла; а гуси за нею в погоню летят.(Действие.)

12.Стоит  печка. "Сударыня-печка,  спрячь  меня!"    -    говорит девочка. (Действие.)

13."Если съешь моего ржаного пирожка, то спрячу, иначе нет", - говорит в ответ печка. (Условие.)

14. Девочка съела поскорее пирожок и в печь забралась. Вот гуси и пролетели мимо. (Действие.)

15. Конец сказки. (Конец.)

               ПОЛУЧИЛИ РАЗВЕТВЛЯЮЩИЙСЯ АЛГОРИТМ.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА.

          Раздаются карточки с началом блок-схемы,  которую  учащиеся должны достроить.

  --------------------------------------------------------------

                              строгая мама

                  Дано: Вечером мама говорит дочурке:

                        "Раздевайся и быстро ложись  

                        спать. Если через 5 минут бу-

                        дешь в постели, я прочитаю    

                        тебе сказку. Если не успеешь  

                        пеняй на себя."

                  Надо: Составить алгоритм поведения  

                        мамы и дочки.                

   -------------------------------------------------------------

     Учащиеся выполняют работу самостоятельно(7-10 мин.),  а  затем готовый алгоритм высвечивается через кадоскоп.

                      ┌──────────────────┐

                      │ мама просит дочку│

                      │ через 5 мин. быть│

                      │     в постели    │

                      └─────────┬────────┘

                                │

                        ┌───────┴──────┐

                        │прошло 5 минут│

                        └───────┬──────┘

                                │

                                                Нет

                        дочка в постели?    ────────────┐

                                                        │

                     Мама ругает дочь.

Девочка плачет

         ДА

                          Мама читает

                                   сказку.

                                Дочка довольна              

                          и засыпает                

                                └─────────────────────

                                           конец

4. ИТОГ УРОКА.                  

     УРОК 4. Тема" Алгоритмы циклического вида."

Цели:

1. Ознакомить учащихся с блоками, использующимися для построения алгоритма. Подробнее рассмотреть построение циклического алгоритма.

2. Развивать логическое мышление.

3. Воспитывать аккуратность.

Тип урока: беседа, практическая работа.

Наглядность: обучающая программа, раздаточный материал.

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Объяснение нового материала.

          Обучающая программа "По блок-схеме в сказку".

                  Сказка "Финист ясный сокол".

1."Финист ясный сокол." (Начало.)

2.Жил-был старик, у него были три дочери: большая и средняя щеголихи, а меньшая только о хозяйстве радела. (Действие.)

3. Собирался отец в город и спрашивает у своих  дочерей,  которой что купить. Старшие дочери просили отрезов  на  платье, а  младшая, любимая, перышко Финиста ясна сокола.(Действие.)

4. Купил отец подарки обещанные, и  обрадовались  дочери  большой радостью. (Действие.)

5.После ужина разошлись все спать по своим  светёлкам;  пришла  и младшая в свою горницу, открыла коробочку - пёрышко Финиста  ясна сокола тотчас вылетело, ударилось об пол, и явился перед  девицей прекрасный царевич и повели они меж собой речи сладкие. (Действие.)

6.Услыхали сёстры и спрашивают: "С кем это сестрица, ты разговариваешь?" - "Сама с собой", - отвечает красна девица, а царевич обратился соколом и улетел в окно. (Действие.)

7.На другой день сестрицы набрали острых ножей да иголок и  натыкали на окне красной девицы. (Действие.)

8.Ночью прилетел Финист ясный сокол, бился, бился -  не  мог  попасть в горницу, только крылышки  себе  обрезал.  "Прощай,  красна - девица!" - сказал он. - "Когда истопчешь три пары  башмаков  железных, найдёшь меня, добра молодца!" (Действие.)

9.Собралась девица в дорогу, одела башмаки (Б=1) и  пошла  искать Финиста ясна сокола. (Действие.)

10. Шла, шла пару башмаков истоптала; приходит к избушке  и  стучится: "Хозяин с хозяюшкой! Укройте от темной ночи". Отвечает старушка: "Милости просим, красна девица!" (Действие.)

11. А на утро одела девушка следующие  (Б=Б+1)  башмаки  и  пошла дальше.(Действие.)

12. Если это была третья пара башмаков (Б=3) , то  красна  девица нашла Финиста  ясна  сокола,  иначе  придётся  вернуться  к  шагу N10 .(Условие.)

13.Обрадывался Финист приходу девицы и пошли они вместе  домой  и сыграли свадьбу. (Действие.)

14.Конец сказки. (Конец.)

                 ПОЛУЧИЛИ ЦИКЛИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА.

                            Задание.

Разобраться как была построена блок-  схема  по  сказке-программе

"Репка".

    * Раздаются карточки со сказкой-программой  "Репка".

----------------------------------------------------------------

                    Сказка-программа "Репка".

    Глава  1.   Жили-были: жилец N1=Дедка,

                          жилец N2=Бабка,

                          жилец N3=Внучка,

                          жилец N4=Жучка,

                          жилец N5=Кошка,

                          жилец N6=Мышка;

    Глава 2.  Посадил дед  репку. Выросла  репка  большая-пребольшая. Стал  дед ее тянуть. Тянет - потянет, а вытянуть не может.

    Глава 3.  Сейчас номер жильца N=1, а потом он будет меняться.

    Глава 4.  Вспомните, чему равняется N, и к этой цифре прибавьте 1.

    Глава 5.  Позвал жилец N-1 жильца N(предыдущий жилец следующего жильца).

    Глава 6.  Тянут - потянут.

    Глава 7.  Если N=6, то переходите к главе N10, иначе читайте

              дальше.

    Глава 8.  А вытянуть не могут.

    Глава 9.  Возвращайтесь к главе N4 и читайте следующие за ней

              главы.

    Глава 10. Вытянули репку!

    Глава 11. Конец сказки.

----------------------------------------------------------------

     Блок-схема выводится на доску, каждый шаг обсуждается учащимися.

                             начало

                          ┌─────┴────┐

                          │жильцы 1-6│

                          └─────┬────┘

                            ┌───┴───┐

                            │глава 2│

                            └───┬───┘

                            ┌───┴───┐

                            │ N = 1 │

                            └───┬───┘

                            ┌───┴───┐

                            │ N=N+1 │ <──────────────────┐

                            └───┬───┘                    │

                            ┌───┴───┐                    │

                            │глава 5│                    │

                            └───┬───┘                    │

                            ┌───┴───┐                    │

                            │глава 6│                    │

                            └───┬───┘                    │

                                │                        │

                                        нет ┌─────────┐  │

                               N=6     ─────┤ глава 8 ├──┘

                                            └─────────┘

                                │да

                            ┌───┴────┐

                            │глава 10│

                            └───┬────┘

                              конец

4. ИТОГ УРОКА.

     УРОК 5. Тема: " Закрепление."

Цели:

1. Контроль знаний учащихся.

2. Развивать логическое мышление.

3. Воспитывать аккуратность.

Тип урока: беседа, практическая работа.

Наглядность: раздаточный материал.

Ход урока:

1. Организационный момент.

        2. ПОВТОРЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА с помощью теста:

          I. Выбрать нужный вариант ответа.

              1.Дискретность является свойством алгоритма  опре-

                 деляющим ...

                    а) результативность;

                    б) построчную запись;

                    в) пошаговый характер;

                    г) нет такого свойства.

             2. С помощью ромба в блок-схеме определяется

                блок...

                    а) действие;

                    б) проверки условия;

                    в) начала.

         II. Вставить пропущенные слова.

              1. Предложение - "Прозвенел звонок." - можно опре-

                  делить блоком ________________ .

              2. _________________ - это порядок действий, кото-

                 рый необходимо выполнить, чтобы  получить  нуж-

                 ный результат.

     * В течение урока тесты проверить.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ.

                             Задание

    Построить блок-схему по сказке - программе "Царевич и кухар-

ка."

----------------------------------------------------------------

                Сказка-программа "Царевич и кухарка".

    Жили-были царь  с царицей,  и был у них сын - красивый да разумный,  одна беда - робкий слишком:  никак невесту себе не  мог найти.  И  вот позвали его царь с царицей в тронную залу и говорят:  "Хватит тебе Иванушка,  холостым гулять,  пора и жениться. Найди  себе  жену  красивую,  умную да работящую." Пошел царевич прочь,  закручинился :  как самую лучшую отыскать? Найдешь самую умную,  а вдруг она уродлива? Выберешь самую красивую - лентяйка окажется.  А самую работящую отыщешь, чего доброго   и дурочка, и уродина.

    Идет - бредет он по дворцу и заходит в кухню. А там Ксюша-кухарка царскую посуду моет, песенку напевает." Что, - говорит, -Иванушка,  невесел,  аль беда какая?" Говорит, как поет, а сама тарелки так и трет,  зубки белые так и сверкают, глазки синие так и светятся.

    " Эх,  Ксюша,  беда-то  беда,  да не бабьего это ума дело.  А впрочем,  послушай,  может ,что и посоветуешь".  Выслушала Ксюша царевича,  подумала немного и говорит( а сама тарелки перемыла , за чашки принялась, руки белые так и мелькают): "Можно беде твоей помочь ,Иванушка. Вот тебе программа выбора невесты:

 ----------------------------------------------------------------

    Шаг N1. Отобрать по всему царству 512 самых красивых девушек;

    Шаг N2. Из них отобрать половину самых умных;

    Шаг N3. Из них половину самых работящих;

    Шаг N4. Из них отобрать  половину самых красивых;

    Шаг N5. Если невест две или больше, вернуться к шагу N2;

    Шаг N6. Если осталась одна невеста,  то  сыграть свадьбу;

    Шаг N7. Если осталось полневесты , значит их было не 512, а,

            может в суматохе кого-то потеряли. В этом случае

            вернуться к шагу N1;

    Шаг N8. Конец программы!

 ----------------------------------------------------------------

    " А  за  три  дня успею?" - спрашивает Иванушка и все на Ксюшу  смотрит не насмотрится. " Успеешь, а как же, - отвечает Ксюша, а сама, как маков цвет разрумянилась, косой закрывается от царевича,  глаз от него поднять не может .- Успеешь, говорит, сердешный,  я все рассчитала. За первый день 64 невесты останется,  за второй - 8 , а к третьему вечеру найдешь ты свою суженую : самую умную из красавиц,  самую работящую из умниц и самую красивую из работящих."

    Тут берет Иван-царевич Ксюшу-кухарку за белы руки   и говорит ласково:  "Спасибо, Ксюшенька, хорошо придумала, только не стану я три дня по всему царству искать,  когда я уже свое счастье нашел. Никого мне, кроме тебя, не надо - на тебе женюсь!"

    На том  и  порешили.  Правда, царства им не досталось - крепко осерчали царь с царицей.  Зато уж угощение на свадьбу Ксюша сготовила - гостей за уши не оттащишь!

    КОНЕЦ СКАЗКИ .

-----------------------------------------------------------------

     Для составления блок-схемы вводятся величины:

          Д(к)- девушки красивые;

          Д(у)- девушки умные;

          Д(р)- девушки работящие;

          Д   - девушки.

     * Блок-схема строится на доске учителем с помощью учащихся.

                             начало

                           ┌────┴────┐

                           │Д(к)= 512│ <──────────────┐

                           └────┬────┘                │

                         ┌──────┴─────┐               │

                         │Д(у)= Д(к)/2│ <──┐          │

                         └──────┬─────┘    │          │

                         ┌──────┴─────┐    │          │

                         │Д(р)= Д(у)/2│    │          │

                         └──────┬─────┘    │          │

                         ┌──────┴─────┐    │          │

                         │Д(к)= Д(р)/2│    │          │

                         └──────┬─────┘    │          │

                                           │          │

                              Д >=2   ─да──┘          │

                                                      │

                                │нет                  │

                                │                     │

                                                      │

                   ┌──да──     Д=1     ─нет─┐         │

              ┌────┴──┐                     │         │

              │свадьба│                               │

              └────┬──┘                   Д=1/2  ──да─┘

                   │

                   │                        │нет

                   └────────────┬───────────┘

                              конец

4. ИТОГ УРОКА.