Тема: «Алгоритмы и исполнители» 9 класс

учитель информатики МАОУ «ЛИЦЕЙ №10»

Тема: «Алгоритмы и исполнители» 9 класс.

Урок 1 «Исполнители». Практическая работа.

Цель: Сформировать представления учащихся о работе различных исполнителей алгоритмов.

Задачи:

- повторить определения, относящиеся к понятию «исполнитель» и «алгоритм»,

- рассмотреть СКИ (системы команд исполнителей);

- выполнить практическую работу;

- оценить и проанализировать полученные результаты.

Справочные материалы:

Исполнитель – объект, который способен выполнять определённый набор команд.

Формальный исполнитель выполняет одну и ту же команду одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать круг решаемых задач, среду, систему команд исполнителя, систему отказов и режим работы.

Алгоритм – это предназначенное для конкретного исполнителя точное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи.

Среда исполнителя – условия, при которых возможно исполнение алгоритма.

Система команд исполнителя (СКИ) – перечень действий, который способен понять и выполнить исполнитель.

Система отказов исполнителей – перечень отказов возникающий, при невозможности выполнения алгоритма в конкретных условиях.

Режимы работы исполнителя – режим непосредственного и программного управления. Непосредственное управление – исполнитель ждёт команды от человека и каждую команду выполняет немедленно. Программное управление – исполнителю задаётся последовательность команд (программа), а затем исполняет команды в автоматическом режиме. Некоторые исполнители работает только в одном из режимов.

Исполнители, встречающиеся в задачах – «Кузнечик», «Калькулятор», «Маятник», «Черепашка», «Стрелка», «Красильщик», «Стрелочка», «Черепаха», «Водолей» и. др.

Практическая работа

Пример 1:

Исполнитель МАЯТНИК имеет СКИ:

Л – движение влево (по часовой стрелке); П – движение ВПРАВО (против часовой стрелке).

После команды указывается число, указывающее «отклонение» в градусах. Все программы начинаются с исходного положения «МАЯТНИК вниз». Есть ограничение на движение: Команда Л и П должны чередоваться.

МАЯТНИК выполнил следующую программу: Л30, П90, Л100, П150, Л60.

Какую команду следует дописать, чтобы вернуть МАЯТНИК в исходное положение?

Пример 2:

Имеется исполнитель КРАСИЛЬЩИК. Добавляя в чан с краской одну порцию волшебного красителя (К), он получает следующий по цветовой линейке цвет. Добавка одной дозы волшебного разбавителя (Р) возвращает цвет на одно деление цветовой линейки. На цветовой линейке 256 цветов. Первый цвет белый (0), последний – чёрный (255). При добавлении красителя в черный цвет не меняется.

Окраска всегда начинается с белого цвета. Добавление нескольких доз химикатов оказывает пропорциональное воздействие на цвет. Число доз указывается после команды.

КРАСИЛЬЩИК выполнил следующую программу: К120; К70; Р10; К180; Р230; Р40.

Какую команду с минимальным количеством порций одного из химикатов следует дописать, чтобы получить чёрный цвет?

1) К0

2)Р165

3)К255

4)Р270

Пример 3:

Исполнитель СТРЕЛКА может двигаться по часовому циферблату, исполняя 2 команды:

Л – движение влево (против часовой стрелке); П – движение вправо (по часовой стрелке).

После команды указывается число, обозначающее поворот исполнителя в часах. Все программы начинаются с исходного положения «СТРЕЛКА – начасах». Есть ограничение на движение: команда Л и П должны чередоваться.

СТРЕЛКА выполнила следующую программу: Л3, П9, Л10, П15, Л6.

Какую команду следует дописать, чтобы вернуть СТРЕЛКУ в исходное положение?

1) Л3

2) Л5

3) П5

4)П7

Пример 4:

Исполнитель ЧЕРЕПАШКА, с опущенным для рисования, пером выполнила следующую программу, вызванную программой фигура 1 10 6:

это фигура 1: a: k

повтори: k [ вперёд : a направо 360 /: k]

конец

Что нарисует Черепашка?

Правильный шестиугольник со стороной 10. Правильный 10-угольник со стороной 6. Шестиугольник со стороной 360. 6 раз окружность с радиусом 10.

Пример 5:

Исполнитель ЧЕРЕПАШКА, с опущенным для рисования, пером выполнила следующую программу, вызванную программой фигура 2 20 30:

это фигура 2: a: k

повтори: k [ вперёд : a назад : a налево 360 /: k]

конец

Что нарисует Черепашка?

Правильный 20-угольник со стороной 30. Правильный 30-угольник со стороной 20. Астрообразную фигуру, состоящую из 20 лучей длиной 30. Астрообразную фигуру, состоящую из 30 лучей длиной 320.

Пример 6: Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения. У исполнителя существуют две команды:

Вперед n, где n ‑ целое число, вызывающая передвижение черепашки на n шагов в направлении движения.

Направо m, где m ‑ целое число, вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.

Запись Повтори 5 [Команда1 Команда2 ]означает, что последовательность команд в скобках повторится 5 раз.

Черепашке был дан для исполнения следующий алгоритм:

Повтори 5 [Вперед 10 Направо 72]

Какая фигура появится на экране?

1)	Незамкнутая ломаная линия
2)	Правильный треугольник
3)	Квадрат
4)	Правильный пятиугольник

Пример 6:

Имеется исполнитель Кузнечик, который живет на числовой оси. Система команд Кузнечика: “Вперед N” (Кузнечик прыгает вперед на N единиц); “Назад M” (Кузнечик прыгает назад на M единиц). Переменные N и M могут принимать любые целые положительные значения. Известно, что Кузнечик выполнил программу из 50 команд, в которой команд “Назад 2” на 12 больше, чем команд “Вперед 3”. Других команд в программе не было. На какую одну команду можно заменить эту программу, чтобы Кузнечик оказался в той же точке, что и после выполнения программы?

Урок 2 «Исполнители». Лабораторная работа в среде КуМир

(Комплект учебных миров http://www. *****/kumir/)

Исполнитель «Робот»:

Размер поля настраиваемый (по умолчанию 9х16 клеток). По краю поля стоит стена, в поле можно ставить стены (стартовая обстановка). СКИ Робота - вверх, вниз, вправо, влево (исполнитель перемещается на клетку в заданном направлении).

Команды проверки условия – сверху свободно, снизу свободно, слева свободно, справа свободно.

Команда ветвления: если <условие> то <команды> всё

Команда цикла: нц пока <условие> <команды> кц

Можно использовать логические связки: не, и, или. Пример: (не справа свободно) или (не слева свободно).

Интерфейс программы

Графическая среда исполнителя Робота

 

Порядок создания алгоритма:

Командами Вставка-Использовать Робот выбрать исполнителя. Командами Инструменты-Редактировать стартовую обстановку нарисовать на поле стартовую обстановку. Установить Робота в начальное положение простым перетягиванием ЛКМ. В окне Обстановка - меню – сохранить как стартовую. Если надо сменить обстановку для нового задания то необходимо сменить стартовую обстановку на новую. В окне программы записать алгоритм, используя меню Вставка. Командами Выполнение – выполнить непрерывно(или по шагам) запустить алгоритм. Рассмотреть результат выполнения алгоритма и при необходимости произвести его отладку.

Во всех примерах Робот обозначен буквой «Р».

Пример 1:

На горизонтальном поле имеется длинная горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находиться в одной из клеток расположенной непосредственно сверху от стены. Одно из возможных положений Робота приведено на рисунке.

Напишите алгоритм, выполнив который Робот закрашивает все клетки расположенные выше стены и прилегающие к ней, причём через одну начиная с первой слева. Например, при приведённом выше рисунке Робот должен закрасить следующие клетки.

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любого допустимого начального положения Робота.

Пример 2:

На горизонтальном поле имеется длинная горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находиться в одной из клеток расположенной непосредственно сверху от стены. Одно из возможных положений Робота приведено на рисунке.

Напишите алгоритм, выполнив который Робот закрашивает все клетки расположенные ниже стены и прилегающие к ней, причём через одну начиная с последней. Например, при приведённом выше рисунке Робот должен закрасить следующие клетки.

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любого допустимого начального положения Робота.

Пример 3:

Робот находиться в верхней клетке узкого вертикального коридора. Ширина коридора - одна клетка, длина коридора может быть произвольной. Возможный вариант начального положения Робота приведен на рисунке.

Напишите алгоритм, закрашивающий все клетки внутри коридора и возвращающий Робота в исходную позицию. Например, для приведённого выше рисунка Робот должен закрасить следующие клетки.

Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера коридора.

Пример 4:

На бесконечном поле имеется 2 горизонтальных стены одинаковой длины. Длина стен неизвестна. Расстояние между стенами не менее двух клеток. Робот находиться в одной из клеток расположенной над верхней стеной. Одно из возможных положений Робота приведено на рисунке.

Напишите алгоритм, выполнив который Робот закрашивает все клетки расположенные между крайними левыми клетками верхней и нижней стен. Робот должен закрасить клетки, удовлетворяющие данному условию. Например, при приведённом выше рисунке Робот должен закрасить следующие клетки.

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стен и любого допустимого расстояния между стенами. Робот не должен разрушиться.

Пример 5:

На бесконечном поле имеется прямоугольник из стен. Длина противоположных стен прямоугольника неизвестна. Расстояние между противоположными стенами не менне двух клеток. В нижней стене в произвольном месте есть отверстие. Робот находиться в одной из клеток расположенной внутри прямоугольника из стен. Начальное положение Робота неизвестно. Одно из возможных положений Робота приведено на рисунке.

Напишите алгоритм, выполнив который Робот закрашивает любую клетку поля расположенную за границей прямоугольника из стен. Робот должен закрасить только клетки удовлетворяющие данному условию. Например, для рисунка Робот должен закрасить клетку за пределами стен.

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любого допустимого начального положения Робота.

Пример 6:

На бесконечном поле имеется длинная горизонтальная стена (длина стены равна чётному числу клеток). Длина стены неизвестна. Робот находиться в одной из клеток расположенной непосредственно сверху от стены. Одно из возможных положений Робота приведено на рисунке.

Напишите алгоритм, выполнив который Робот закрашивает все клетки расположенные выше и ниже стены и прилегающие к ней, причём через одну начиная с первой нижней правой. Например, для приведённом выше рисунке Робот должен закрасить следующие клетки.

Конечное расположение робота может быть произвольным. Алгоритм должен решать задачу для произвольного размера стены и любого допустимого начального положения Робота.

Выполненные работы в папке Новый каталог

учитель информатики МАОУ «ЛИЦЕЙ №10»