Конспект урока "Алгоритмы и исполнители" 9 класс
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс)

План – конспект урока информатики в 9 классе

Тема урока: «Алгоритмы и исполнители»

Тип урока: изучение нового материала.

Цели урока:

образовательные:

познакомить учащихся с понятиями алгоритм, алгоритмизация, исполнители алгоритмов и система команд исполнителя; перечислить и проанализировать свойства алгоритма; познакомить учащихся с формами записи алгоритмов.

воспитательные:

воспитывать аккуратность, внимательность, точность и дисциплинированность.

развивающие:

развитие внимания, восприятия, самостоятельного анализа, познавательного интереса у учащихся, умения обобщать и сравнивать

Задачи:

• организовать и направить познавательную деятельность обучающихся на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов описания;
• показать связь данной темы с практикой;
• применять знания при создании алгоритмов и оценке существующих алгоритмов;
• формирование умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Использованные источники:

Ю.А.Быкадоров, Информатика и ИКТ. 9 класс, учебник для общеобразовательных учреждений, М.: Дрофа. 2013 г.; О. Н. Масленикова, Информатика и ИКТ. 9 класс. Методическое пособие к учебнику Ю. А. Быкадорова «Информатика и ИКТ. 9 класс», М.: Дрофа. 2013 г.  

Ход урока

Здравствуйте ребята.

Для того, чтобы узнать тему сегодняшнего урока нужно разгадать ребус.

И так, кто уже готов назвать тему нашего урока? (Ответы учащихся…)

Молодцы! Правильно отгадали! Тема нашего урока «Алгоритмы и исполнители».

Цель нашего урока – выяснить, что такое алгоритм, познакомится с историей возникновения данного понятия, его свойствами, видами алгоритмов и формами, с помощью которых можно записать тот или иной алгоритм, а также где в реальной жизни мы встречаемся с алгоритмами.

С понятием «алгоритм» вы уже знакомились на других предметах и в своей повседневной деятельности нам постоянно приходится сталкиваться с разнообразными правилами, предписывающими последовательность действий, цель которых состоит в достижении некоторого необходимого результата. Подобные правила очень многочисленны. Например, мы обязаны следовать вполне определенной системе правил, чтобы найти корни квадратного уравнения, приготовить кофе и т.д. Все мы живем в мире алгоритмов. Алгоритмы экономят силы и время человека, так как однажды усвоенным правилом (алгоритмом) вы можете пользоваться всю жизнь.

• Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность действий для достижения поставленной цели.

А теперь давайте немного поговорим об истории происхождения слова алгоритм.Мой помощник, ваш одноклассник, подготовил историческую справку о происхождении слова «алгоритм», для этого он использовал – учебник, справочники, интернет-ресурсы.

Ученик. Историческая справка. Происхождение слова «алгоритм»

Правила выполнения арифметических действий над целыми числами и простыми дробями в десятичной системе счисления впервые были сформулированы выдающимся средневековым ученым по имени Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми (в переводе с арабского это означает «Мухаммед, сын Мусы из Хорезма»), сокращенно Ал-Хорезми.

Ал-Хорезми жил и творил в IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней арифметических действий. Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей. Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

В латинском переводе книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением времени люди забыли, что «Алгоризми» — это автор правил, и стали сами эти правила называть алгоритмами. Постепенно «Алгоризми сказал» преобразовалось в «алгоритм гласит».

Таким образом, слово «алгоритм» происходит от имени ученого Ал-Хорезми. Как научный термин первоначально оно обозначало лишь правила выполнения действий в десятичной системе счисления. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало обозначать любые точные правила действий. В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики.

Процесс создания алгоритмов называется – алгоритмизацией.

Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др.

• Исполнитель алгоритма – это человек или автоматическое устройство, которое способно воспринимать и исполнять алгоритм.

Запишите исполнителей для приведённых ниже видов работ:

• Уборка мусора во дворе – дворник
• Перевозка пассажиров в поезде – машинист
• Приём экзаменов в школе – учитель
• Приготовление еды в ресторане – повар
• Выполнение домашнего задания – ученик

Чтобы составить алгоритм для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и исполнить, а какие нет.

• Система команд исполнителя (СКИ) – это перечень элементарных предписаний (команд), которые исполнитель может исполнять.

Пример. Алгоритм определения периметра прямоугольника:

Дано: А, В — длины сторон прямоугольника.

Найти: Р – периметр прямоугольника.

Математическая модель: Р = (А + В) 2

1. Начало.
2. Задать числовые значения А, В.
3. Сложить А и В. Результат обозначить X.
4. Умножить X на 2. Результат обозначить Р.
5. Записать в качестве ответа значение Р.
6. Конец.

Данный алгоритм рассчитан на исполнителя старшеклассника. Первоклассник выполнить этот алгоритм не может, т.к. умножать он еще не научился. Первокласснику можно команду умножения заменить командой сложения (X и X). Вообще, чем меньше запас умений школьника, тем подробнее будет составленный для него алгоритм.

Приведите еще примеры алгоритмов. Ответы учащихся …

Из приведенных вами примеров видно, что мир алгоритмов очень разнообразен. Но, несмотря на это, можно выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

• Целенаправленность – любой алгоритм направлен на достижение определенной цели. Чаще всего целью алгоритма является получение результата при решении какой-нибудь задачи.
• Дискретность – алгоритм состоит из элементарных предписаний (команд).
• Понятность – элементарные предписания (команды) алгоритма должны быть точно сформулированы и однозначно понятны исполнителю, а исполнитель должен быть в состоянии их выполнить.
• Однозначность – после исполнения очередного элементарного предписания (команды) исполнителю точно определено, что делать дальше.
• Массовость – алгоритм можно использовать для решения той же задачи при других допустимых исходных данных.  

Формы представления алгоритмов могут быть разными: словесной; графической; на языке программирования.

Рассмотрим их:

1. Словесная форма – это форма описания алгоритма на естественном языке. Если алгоритм предназначен для человека, то в качестве предписаний можно использовать привычные для человека предложения и фразы.

Правила записи алгоритмов в словестной форме просты: предписания записываются одно за другим и нумеруются; в записи алгоритма могут использоваться служебные слова Начало и Конец.

Пример: Алгоритм нахождения большего из двух данных чисел.

1. Начало.
2. Из числа А вычесть число В.
3. Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
4. Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше.
5. Если получился ноль, сообщить, что числа равны.
6. Конец.

Данная форма очень удобна, если нужно приближенно описать суть алгоритма. Однако при словесном описании не всегда удается ясно и точно выразить идею.

2. Для более наглядного представления алгоритма используется графическая форма. Графическая форма – изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.  
3. При записи алгоритма в словесной и в графической форме допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна на столько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм. Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы – компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык принято называть языком программирования, а форму представления алгоритма - программной. То есть программная форма записи алгоритма – это запись на языке программирования. 

Самостоятельная работа в группах по карточкам. Командир группы о результатах сообщает учителю.

Примерные вопросы:

• Приведите примеры известных Вам алгоритмов.
• Запишите алгоритм заварки чая.
• Перечислите основные свойства алгоритмов и проиллюстрируйте их примерами.
• Имеются два кувшина ёмкостью 3 л и 8 л. Напишите алгоритм для того, чтобы набрать из реки 7 л воды (можно пользоваться только этими кувшинами).
• Какие Вы знаете формы описания алгоритмов?
• Нужно поджарить три куска хлеба на сковороде, вмещающей только два таких куска. На поджаривание каждой стороны уходит 2 минуты. Можно ли поджарить хлеб меньше чем за 8 минут? Если да, то составить алгоритм.
• Мачеха велела Золушке принести ровно 3 л. воды, а в доме всего два ведра: одно пятилитровое (ведро М), а другое девятилитровое (ведро Б) . Как же быть? Помогите Золушке. Составьте алгоритм решения задачи.

Присутствуют ли в нашей жизни алгоритмы? Теория алгоритмов имеет большое практическое значение. Алгоритмический тип деятельности важен не только как одна из эффективных форм труда человека. Через алгоритмизацию, через разбиение сложных действий на всё более простые, на действия, выполнение которых доступно машинам, пролегает путь к автоматизации различных процессов.

Примечание: при изучении нового материала учащиеся делают в тетрадь необходимые записи под руководством учителя.