Урок информатики "Алгоритмы и исполнители"

Раздел программы: Алгоритмизация и основы объектно-ориентированного визуального программирования.

Тема урока: “Алгоритмы и исполнители”.

Тип урока: Урок обобщение и систематизации знаний.

Форма работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Методы: объяснительно-иллюстративный, поисковый

Программное обеспечение: учебное электронное пособие “Математика 5-11 классы. Практикум” Выполнено на платформе “1С: Образование-3.0”.

Цели урока:

• cоздание условий для формирования умения быстро и точно определять типы алгоритмических конструкций;
• развивать логическое мышление школьников через установление причинно-следственных связей;
• развивать и совершенствовать умения применять имеющиеся у учащихся знания на практике;
• развивать творческое начало у учащихся и умение работать в группах;
• проконтролировать уровень усвоения программного материала.

Задачи урока:

образовательные:

• обобщить и систематизировать знания основных понятий: исполнитель, алгоритм, программа;
• познакомится с исполнителями Робот, Кузнечик, Монах, Водолей;
• отрабатывать умения по написанию программ в среде исполнителя.

развивающие:

• развивать познавательную деятельность и творческие способности учащихся;
• формировать логическое и абстрактное мышление;
• развивать алгоритмическое мышление: выработка умений разбивать задачу на отдельные этапы, четко определять и записывать отдельные команды из системы команд изученного исполнителя
• развивать воображение и внимательность.

воспитательные:

• воспитывать коммуникативную культуру
• развивать познавательный интерес.

План урока

Ход урока

I. Организационный момент.

Проверить готовность класса к уроку. Приветствие.

II. Мотивационное начало урока.

Учитель. Может ли человек прожить без алгоритмов? Почему? (Ответы учеников)

Тема нашего урока “Алгоритмы и исполнители”. Цель урока – обобщить знания по данной теме и использовать их для выполнения практических заданий.

III Повторение и обобщение изученного материала

Учитель. Начнем с сообщения на тему “Происхождение слова “алгоритм”. (Задание получает группа учеников заранее, ищет материал, знакомит с ним учащихся класса)

1. Фронтальны опрос.

1. Можно ли набор действий считать алгоритмом?
2. Что такое алгоритм?
3. Какими свойствами должен обладать алгоритм?
4. Кто может быть исполнителем алгоритма?
5. Какие вы знаете способы записи алгоритмов?
6. Какие основные алгоритмические конструкции вы знаете?
7. Укажите, какая блок-схема, соответствует какому виду алгоритмов.

2. Индивидуальная работа.

Ребята получают задание отгадать кроссворд по теме “Алгоритм и исполнитель”.

1. Приказ на выполнение действия. (Команда)
2. Программа – транслятор (Компилятор)
3. Универсальный язык программирования. (Алгол)
4. Команда, которой заканчивается программа. (Конец)
5. Алгоритм, записанный на языке программирования. (Программа)
6. Объект, который выполняет алгоритм. (Исполнитель)
7. Алгоритм, команды которого выполняются исходя из условия. (Ветвление)
8. Универсальный исполнитель. (Компьютер)

IV. Практическое применение знаний

Учитель: Теоретические знания вы свои показали, теперь у вас есть возможность применить их на практике. Познакомимся с исполнителями Кузнечик, Монах и Водолей.

(Работаем следующим образом: ученик рассказывает об исполнителе (материал подготовлен им заранее), учитель разбирает с учениками первую задачу, ученики решают вторую задачу в группе и проверяют правильность решения с помощью компьютера, третью задачу записывают на дом)

Кузнечик.

Живёт на числовой прямой. В начальный момент времени находится в точке О. Кузнечик может прыгать вперёд и назад.

Система команд. Кузнечик знает две команды. Вперёд и назад. Кузнечик прыгает либо вперёд на указанное число шагов или назад. На Кузнечика в задачах могут накладываться различные условия.

Задача 1

Кузнечик умеет прыгать на 3 точки вперёд и на 2 точки назад. Напишите программу, которая переводит Кузнечика в точку 7, не выводя его при этом за пределы отрезка [0;7].

Решение

Вперёд 3

Вперёд 3

Назад 2

Вперёд 3

Задача 2

Кузнечику нужно пройти отрезок [0;20] побывав в каждой точке ровно один раз. Напишите программу и проверьте правильность решения с помощью компьютера.

Условие задачи 3 перепишите в тетради, это задача на дом.

Монах

Исполнитель Монах занимается перекладыванием дисков с одного стержня на другой по определённым правилам. Кружков может быть любое количество, они имеют номера, №1 – самый маленький.

Игру “Ханойская башня”, в которой перекладываются диски, изобрел французский математик Люка в 1883 году и украсил ее романтической легендой: “Где-то в непроходимых джунглях недалеко от города Ханоя есть монастырь бога Брама. В начале времён, когда Брамма создавал Мир, он воздвиг в этом монастыре три высоких алмазных стержня и на один из них возложил 64 диска, сделанных из чистого золота. Он приказал монахам перенести эту башню на другой стержень. С этого времени монахи работают день и ночь. Когда они закончат свой труд, наступит конец света”

Правила для перекладывания:

1. При каждом ходе перекладывается один диск.
2. Нельзя откладывать диски в сторону.
3. Брать и класть диски можно только с вершины и на вершину.
4. Запрещено класть больший диск на меньший.

Система команд. Монах знает шесть команд. Мы познакомимся сегодня с одной. Перенеси с А на В (<кружок>). По этой команде Монах переносит диск с поля А на поле В

Задача 1

Перенести башню из трёх кружков на соседнее поле оптимальным способом.

Решение

Перенеси с А на В (<1>).

Перенеси с А на С (<2>).

Перенеси с В на С (<1>).

Перенеси с А на В (<3>).

Перенеси с С на А (<1>).

Перенеси с С на В (<2>).

Перенеси с А на В (<1>).

Имея более глубокие математические знания можно доказать, что количество шагов в этих задачах вычисляются по формуле 2ⁿ – 1, где n – число дисков.

Задача 2

Перенести башню из четырёх кружков оптимальным способом.

Учитель. Из какого количества шагов будет состоять ваша программа? (15) Напишите программу и проверьте правильность решения с помощью компьютера.

Дома попробуйте переставить башню из пяти дисков.

Водолей

Водолей занят наливанием и переливанием воды. У Водолея есть водоём, откуда он может черпать воду в любом количестве и куда он может выливать ненужную воду. Сосуды обозначаются буквами латинского алфавита А, В, С… Водолей знает объём каждого сосуда. Задача Водолея – отмерить нужный объём.

Система команд Водолея

наполни А - по этой команде Водолей наливает до краёв воду в сосуд А

вылей из А - Водолей выливает воду из сосуда А

перелей из А в В – по этой команде Водолей переливает воду из А в В до тех пор, пока сосуд В не заполнится или сосуд А не опустеет.

Задача 1

У Водолея есть два сосуда ёмкостью 7 и 2 литра. Напишите программу, с помощью которой он может отмерить один литр.

Решение

наполни А

перелей из А в В

вылей из В

перелей из А в В

вылей из В

перелей из А в В

В сосуде А остался один литр воды.

Задача 2

Водолей имеет сосуды ёмкостью 5 и 13 литров. Напишите программу с помощью которой, он отмерит 4 литра и проверьте правильность решения с помощью компьютера.

Условие задачи 3 перепишите в тетради, это задача на дом.

V. Подведение итогов, домашнее задание

1. Зачем нужны алгоритмы?
2. Какую практическую значимость имеют полученные знания?
3. Что вам удалось сделать на уроке?

Учитель: А теперь, в конце урока хочется, чтобы вы выразили свое отношение к нашей сегодняшней работе и всему уроку в целом. Перед вами разноцветные человечки. Красный – урок удался, жёлтый – всё было обычно, зелёный – скучный урок, ни чего полезного и интересного. Выразите своё отношение к уроку с помощью этих цветных человечков.

Объявляются оценки за урок (учитываются ответы во время опроса, кроссворд и количество верно решённых задач).

Домашнее задание:

- повторить весь материал по теме “Алгоритмы и исполнители”;

- решить задачи, записанные в тетради;

- узнать за какое время монахи перенесут диски, если на каждый шаг они тратят 10 секунд.