Возможности применения компьютера на ЕГЭ по информатике при выполнении алгоритмов для исполнителя Редактор
материал для подготовки к егэ (гиа) по информатике и икт (11 класс)

Возможности применения компьютера на ЕГЭ по информатике при  выполнении алгоритмов для исполнителя Редактор  

учителя информатики

ГБОУ гимназии г. Сызрани

Александровой

Елены Алексеевны

Сызрань 2020

В задании повышенного уровня №12 экзаменационной работы по информатике в новом компьютерном формате с 2021 года проверяются умения выпускников анализировать результат исполнения алгоритма следующими исполнителями: исполнитель Робот; исполнитель Чертежник; исполнитель Редактор. РЕДАКТОР является одним из наиболее возможных вариантов исполнителей.

Ранее данная задача находилась под номером 14 и применение компьютера не подразумевалось.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ по кодификатору: вычислимость, эквивалентность алгоритмических моделей (1.6.2)

Проверяемые умения или способы действий, требования к уровню подготовки по кодификатору: умение строить информационные модели объектов, систем и процессов в виде алгоритмов (1.1.3)

Достаточно подробно осветил этот вопрос господин Поляков Константин Юрьевич на всем известном сайте https://www.kpolyakov.spb.ru/school/ege.htm. Но Константин Юрьевич описал компьютерное решение только одной стандартной задачи, а мы с вами попробуем разобрать самые последние версии данного задания. Есть ещё сайт https://labs-org.ru/ege-12/ - на нём разобраны пять стандартных задач на трёх языках программирования (Паскаль abc.net, Python и С++).

Будут  рассмотрены новые типы задания, разобраны разнообразные их вариации и сравнены возможности применения компьютера при анализе результатов исполнения алгоритма с применением программирования на языке Python  и с помощью электронных таблиц. Отметим, что учащиеся должны уметь выполнять данные действия вручную, без применения компьютера и безошибочно формально выполнять разнообразные алгоритмы, не додумывая ничего за исполнителем. Использование техники может только ускорить процесс выполнения и дать возможность выпускнику проверить свои вычисления.

Для выполнения задания на анализ алгоритма нужно найти закономерность, связывающую исходные данные и результат работы алгоритма, для чего нужно выполнить несколько шагов алгоритма и проанализировать результат. Не рекомендуется решение задачи «в лоб», т.е. выполнение алгоритма целиком для заданных в условии данных, поскольку это весьма трудоёмкий процесс, к тому же с высокой вероятностью ошибки по невнимательности.

Начнём со стандартных задач.

Задача №1. Исполнитель Редактор получает на вход строку цифр и преобразовывает её. Какая строка получится в результате применения приведённой ниже программы к строке, состоящей из 147 идущих подряд цифр 3? В ответе запишите полученную строку.

НАЧАЛО

 ПОКА нашлось (5555) ИЛИ нашлось (3333)

 ЕСЛИ нашлось (5555)

  ТО заменить (5555, 3)

  ИНАЧЕ заменить (3333, 5)

 КОНЕЦ ЕСЛИ

 КОНЕЦ ПОКА

КОНЕЦ

Решение.

Проанализируем алгоритм.

Программа содержит цикл с предусловием. Условное выражение, управляющее работой цикла, имеет две составляющие, объединенные дизъюнкцией: первая – «нашлось (5555)», вторая – «нашлось (3333)». Значит, тело цикла будет выполняться, если окажется истинным хотя бы одна из них, в противном случае программа останавливается.

Тело цикла представляет из себя полную форму условного оператора:

если в строке есть подстрока 5555, то происходит ее замена на 5 (ветвь ЕСЛИ)

если в строке нет подстроки 5555, но есть подстрока 3333, то она заменяется на 5 (ветвь ИНАЧЕ)

Исполним формально алгоритм для исходной строки.

Исходная строка имеет 147 идущих подряд цифр 3 (333…3). Значит, условие выполнения тела цикла истинно (нашлось (3333)).

Так как в исходной строке нет подстроки 5555, то выполняется ветвь ИНАЧЕ и происходит замена подстроки 3333 на 5. Таким образом, после одного шага цикла строка будет иметь следующий вид: 5333…3 (цифр 3 теперь 143).

Очевидно, после четырёх шагов цикла строка примет следующий вид: 5555333…3 (цифр 3 теперь 131).

На следующем шаге при проверке условия «нашлось (5555)» получаем истину, поэтому выполняется ветвь ЕСЛИ и заменяется подстрока 5555 на 3 (цифр 3 теперь 132).

Не трудно заметить, что за 5 шагов в строке 16-ть цифр 3 заменяются на одну 3 (т. е. удаляется 15 троек).

Выясним, сколько раз в исходной строке встретится по 15 восьмерок и какой будет строка после проведенных преобразований:
147 ÷ 15 = 9 (остаток 12).

Значит, строка имеет следующий вид: 333333333333.

В результате трёх последних шагов цикла подстроки 3333 заменяются на пятёрки и окончательно получаем строку 555.

Ответ. 555

Выясним, как изменится результат работы алгоритма, если в исходной строке вместо цифр 8 будут записаны цифры 3, т. е. теперь содержание задачи следующее:

Задача 2. Какая строка получится в результате применения приведённой ниже программы к строке, состоящей из 147 идущих подряд цифр 5? В ответе запишите полученную строку.

НАЧАЛО

 ПОКА нашлось (5555) ИЛИ нашлось (3333)

 ЕСЛИ нашлось (5555)

  ТО заменить (5555, 3)

  ИНАЧЕ заменить (3333, 5)

 КОНЕЦ ЕСЛИ

 КОНЕЦ ПОКА

КОНЕЦ

Решение.

Итак, ветвь ЕСЛИ: если в строке есть подстрока 5555, то она заменяется на 3;

ветвь ИНАЧЕ: если в строке нет подстроки 5555, но есть подстрока 3333, то происходит ее замена на 5.

Исполним формально алгоритм для исходной строки.

Исходная строка имеет 147 идущих подряд цифр 5 (555…5). Значит, условие выполнения тела цикла истинно (нашлось (5555)).

В исходной строке есть подстрока 5555, поэтому выполняется ветвь ЕСЛИ и происходит замена подстроки 5555 на 3.

Подобные замены будут происходить до тех пор, пока в строке будет найдена подстрока 5555. Значит, на данном этапе выполнится следующее число шагов цикла: 147 ÷ 4 = 36 (остаток 3).

Один шаг цикла приводит к удалению четырёх цифр 5 и замене их одной цифрой 3. Поэтому после 36 шагов строка будет содержать 36 цифры 3 и будет иметь следующий вид: 333…3555.

Нетрудно заметить, что теперь мы вернулись по сути к предыдущей задаче. Применим рассуждения, приведенные выше:

Итак, в исходной строке нет подстроки 5555, поэтому выполняется ветвь ИНАЧЕ и происходит замена подстроки 3333 на 5.

После четырёх шагов цикла строка примет следующий вид: 5555333…3555 (цифр 3 теперь 20).

На следующем шаге выполняется ветвь ЕСЛИ и заменяется подстрока 5555 на 3 (цифр 3 теперь 21). Таким образом, за 5 шагов удаляется 15 троек.

Найдем, сколько останется троек в строке: 36 ÷ 15 = 2 (остаток 6). 4 тройки заменится на пятёрку и цикл больше не будет выполняться.

Окончательный вид строки после проведенных преобразований: 533555

Ответ. 533555

Анализ результатов ЕГЭ по информатике за весь период его существования показывает, что иногда небольшие изменения сюжета даже заданий базового уровня сложности приводят к статистически значимым изменениям процента его выполнения в сторону снижения. Ничем другим, кроме как безуспешными попытками экзаменуемого механически применить сформированные при «натаскивании» на конкретные типы заданий шаблоны, такие локальные ухудшения результатов объяснить вряд ли возможно.

Поэтому задания, требующие от экзаменуемого демонстрации способности применения умений и знаний в новой для него ситуации, необходимы для выделения из массы подготовленных к выполнению конкретных типов заданий учащихся, способных осмыслить новую ситуацию и предпринять адекватные ей действия, что нужно для ориентации на будущую профессиональную деятельность в IT-сфере, отличающейся, как известно, высоким динамизмом в постановке реальных задач и способах их решения. Именно поэтому при подготовки к экзамену необходимо формировать умение применять глубокие систематизированные знания в нестандартной ситуации и использовать при этом разнообразные возможности.