План-конспект урока информатики по теме "Этапы решения задач на компьютере"
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) по теме

Автор: Нелинов Сергей Викторович

ГБОУ СОШ №275 Красносельского района Санкт-Петербурга

Тема:   

       Этапы решения задач на компьютере

Цели:

        1) образовательные

• Повторить пройденный материал по теме: «Определение и свойства алгоритма»;
• Изучить этапы решения задач;
• Помочь учащимся усвоить виды алгоритмов и базовые алгоритмические структуры;
• На примере конкретных задач рассмотреть изученный материал.

2)  воспитательные

• Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, дисциплинированности;

         3) развивающие

• Развитие внимания, памяти и алгоритмического мышления;
• Развитие познавательного интереса.

Тип занятия

Комбинированный

Методы обучения

1. Объяснительно - иллюстративный
2. Лекция
3. Фронтальный опрос
4. Самостоятельная работа

Оборудование урока:      проектор для показа презентации, ПК, классная доска

План проведения занятия:

1. Проверка домашнего задания;
2. Объяснение новой темы: «Этапы решения задач на компьютере»

1. Исследование предметной области
2. Построение  математической модели
3. Составление алгоритма
4. Составление программы
5. Отладка и тестирование программы на компьютере
6. Анализ результатов
7. Корректировка

3. Решение задач;
4. Подведение итогов урока;
5. Домашнее задание.

Ход занятия

1. Проверка домашнего задания

Вызвать двух человек к доске с решением задач.

2.  Объяснение новой темы: «Этапы решения задач на компьютере»

Компьютер используется для решения разнообразных задач в различных областях: работа с текстами, создание графических изображений, работа с базами данных, табличные расчеты, решение математических задач, расчет решение инженерных задач, программирование и многое другое.

Обсудим технологию решения прикладной задачи на компьютере.

Решение задачи на компьютере - это процесс автоматического преобразования исходных данных в искомый результат в соответствии с заданным алгоритмом.

Разберем этапы решения задачи на компьютере и остановимся подробнее на каждом из них:

1. Исследование предметной области

2. Построение  математической модели

3. Составление алгоритма

4. Составление программы

5. Отладка и тестирование программы на компьютере

6. Анализ результатов

7. Корректировка

2.1 Исследование предметной области

Предметная область - определенная часть реального мира, информацию о которой мы собираем и используем.

Здесь:

• Определяется, к какой предметной области относится задача (например, к области физики, математики и т.д.)
• Происходит четкое и полное описание условий задачи (формулировка задачи)
• Проверяется понятность задачи
• Проверка полноты исходных данных

2.2 Построение  математической модели

Математическая модель – это описание реальности с помощью математических понятий, формул, неравенств и т.д.

На этапе построения математической модели нужно опередить:

а) ограничения и допущения;

б) что дано – перечисление исходных данных;
           в) результат – что найти;
           г) как найти – математические соотношения, которые связывают исходные данные с результатами.

2.3 Составление алгоритма

Для начала вспомним, что такое алгоритм и какими свойствами он обладает. Вопросы:

1) Дайте несколько определений алгоритма; почему нет одного общего определения алгоритма для всех наук? (ответ: у каждой науки свои особенности в  определении алгоритма);

2) Перечислите свойства алгоритма;

3) Какими свойствами еще обладает алгоритм? (Ответ: результативность и массовость).

Выделяют следующие виды алгоритмов:

• вербальный, когда алгоритм описывается на человеческом языке;
• символьный, когда алгоритм описывается с помощью набора символов;
• графический, когда алгоритм описывается с помощью набора графических изображений.

Общепринятыми способами записи являются графическая запись с помощью блок-схем и символьная запись с помощью школьного алгоритмического языка. 

Запишем «шапку» алгоритма на школьном алгоритмическом языке (ШАЯ):

Алгоритм  <Имя> (раздел описаний)

         Аргументы: <что дано>

         Результат: <что найти>

Начало

          <Команды>

Конец.

Графический - блок-схема

Описание алгоритма с помощью блок схем осуществляется рисованием последовательности геометрических фигур, каждая из которых подразумевает выполнение определенного действия алгоритма. Порядок выполнения действий указывается стрелками.

Итак, блок-схема – графический вид алгоритма, в котором каждый шаг представлен в виде геометрической фигуры.

основные алгоритмические структуры

В зависимости от последовательности выполнения действий в алгоритме выделяют алгоритмы линейной, разветвленной и циклической структуры.

Мы с Вами пока рассмотрим только линейную структуру.

В алгоритмах линейной структуры действия выполняются последовательно одно за другим:

2.4 Составление программы

После успешного построения блок-схемы выбираем язык программирования и переводим ее на выбранный язык программирования. Для нас с вами это Pascal ABC.

2.5 Отладка и тестирование программы на компьютере

На этом этапе происходят испытания работы программы и исправления обнаруженных ошибок.

Проверка на компьютере правильности работы программы проходит с помощью тестов. Тест – это исходные данные, для которых известен ожидаемый от программы результат.

2.6 Анализ результатов

После тестирования и отладки, программист анализирует полученные результаты и делает вывод о корректировке программы.

2.7 Корректировка

Если корректировка требуется, то программист может возвратиться на любой из этапов.

Если каким-либо образом изменяются исходные данные или искомый результат, то для решения задачи следует начать все с начала (с этапа исследования предметной области).

3. Решение задач

Расписать этапы решения:  

Задача 1

Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км.

Задача 2

Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.

Задача 3

Заданы длины двух катетов в прямоугольном треугольнике. Найти длину гипотенузы, площадь треугольника и величину его углов.

4. Подведение итогов урока

Итак, вы сегодня узнали, какие существуют этапы для решения задачи на компьютере.

Перечислите 7 этапов.

Что происходит на каждом из них?

5. Домашнее задание

Расписать этапы решения:  

В первый час работы рабочий изготавливает, а деталей, за каждый последующий час - на d  деталей больше, чем за предыдущий. Подсчитать, сколько деталей изготовил рабочий за 8 часов работы

Приложение №1

 Задача 1

Задача № 5 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км.

Пусть R - экваториальный радиус Земли, H- высота полёта спутника над Землёй . Необходимо найти длину окружности С. Для расчета воспользуемся формулой нахождения длины окружности через радиус С =  2πr, где r=(R+H)

Входные данные: R, H
Выходные данные: C.

Блок-схема алгоритма представлена на рис. 1.1.

Рис.1.1.

Программа на языке Паскаль

program sputnikt;

var r, h,с: real;

begin

readln (r);

readln (h);

с:=2*pi*(r+h);

writeln (с);

end.

Задача 2

Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.

Пусть a, b, c - длины сторон треугольника. Необходимо найти S - площадь треугольника, P - периметр.

Входные данные: a, b, c.
Выходные данные: S, P.

Блок-схема алгоритма представлена на рис. 2.1.

.

Задача 3

  Заданы длины двух катетов в прямоугольном треугольнике. Найти длину гипотенузы, площадь треугольника и величину его углов.

Входные данные: a, b - длины катетов.
Выходные данные: с - длина гипотенузы, S - площадь треугольника, α, β - углы.

Блок-схема представлена на рис.3.1.