Задание: изучить параграф 27., конспект, выполнить предложенные задания
№40
И-9 «___»_______ 201__
Тема: «Определение и свойства алгоритмов»
Предмет: Информатика и ИКТ
Цель урока: Познакомить учащихся с основами кибернетики, с кибернетической моделью процессов управления.
Задачи:
Образовательные:
· Дать представление о применении компьютера для автоматизации процессов управления;
· Ввести понятие алгоритма управления;
· Познакомить со способами описания алгоритмов.
Развивающие:
· развивать способности правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения изученного (подведение итогов, актуализации знаний);
· развивать умение вести учебный диалог, отстаивать свою точку зрения при решении задач;
Воспитательные:
· воспитание ценностей личного отношения к изучаемым знаниям при решении целого ряда задач;
· воспитание в учениках уверенности в своих силах при решении задач.
Оборудование:
· проектор,
· экран,
· персональный компьютер
План
1. Введение
2. Актуализация опорных знаний
3. Понятие управления
4. Алгоритм управления
5. Кибернетика
I. Вводная часть
Каждый из нас слышал легенды о джине, человеке-волшебнике. Так вот эти легенды породили идею сказочного помощника человека, всемогущего, выполняющего его желания. Позже с развитием технических средств отраслей знаний, таких как точная механика, электроника, техническая кибернетика, появились и помощники человека. Помощники нужны были не только техническим специалистам.
Надо сказать, что деятельность людей приводит к активному развитию науки и техники, особенно за последние 50-100 лет. И образ помощника принимает все более интеллектуальный характер.
II. Актуализация опорных знаний
Учитель: Давайте вспомним, когда же вошел компьютер в нашу жизнь?(1946). А теперь сравним возможности первого ЭВМ и ЭВМ в настоящее время. Во многих отраслях используются роботы: (в автомобильной промышленности, робот-шахматист).
Учитель: Вы часто по телевизору слышите выражение: «Стыковка космического корабля прошла в автоматическом режиме». О чем это говорит?
Ответ: Этой стыковкой управлял компьютер.
Вопрос: А кто все сделал, чтобы действия выполнял компьютер? (человек).
И сегодня мы с вами узнаем как компьютер управляет процессами, и тема сегодняшнего урока «Управление и кибернетика». (учащиеся записывают тему)
III. Понятие управления
А теперь рассмотрим примеры. Скажите, что изображено? Что происходит? Сколько объектов?
Что можно сказать о взаимодействии светофора и автомобилем?
Т. е. образуется следующая система управления:
Один из учащихся еще раз формулирует определение и все записывают. Управление – целенаправленное воздействие одного объекта - управляющего на другой – управляемого.
Для усвоения рассмотрим пример:
Определите, кто играет роль управляющего и кто играет роль объекта управления в следующих системах:
Школа, класс, стая волков, стадо коров, дрессировщик, собака, автомобиль, водитель.
Управляющий объект | Управляемый объект |
А с какой целью управляющий объект воздействует на управляемого?
Назовите некоторые команды управления.
IV. Алгоритм управления
ЗАДАНИЕ:
А сейчас проведем опыт:
Один ученик выходит из класса. Остальные учащиеся должны написать команды для нахождения клада. Затем ученик заходит и пытается выполнить команды одного из учащихся.
Учитель: Итак, сейчас вы были в роли управляющего объекта и составили последовательность команд, а одноклассник в роли объекта управления. Мы увидели, что объект управления не достиг цели (либо наоборот: достиг цели).
Вопрос: А почему робот не достиг цели? (учащиеся предлагают варианты)
Т. е. команды для исполнителя должны быть краткими, понятными, точными!!!
В этом случае:
Последовательность команд, которая приводит к достижению поставленной цели называется алгоритмом управления.
Учитель: А сейчас предлагаю Вам побывать в роли строителей:
Перед вами составные части дома: фундамент, кирпичи, крыша.
Если бы вы строили этот дом, что бы вы в первую очередь положили?
А если бы мы эту же задачу задали компьютеру? Что нам нужно сделать для этого компьютера? (составить алгоритм).
П-р 2: Предлагается управляющая система: ПОВАР – КУХНЯ. Составить алгоритм управления лепки пельменей.
1) Дана управляющая система КЛАСС - УЧЕНИК. Составить алгоритм получения оценки «5».
2) Дана управляющая система СВЕТОФОР - ПЕШЕХОД. Составить алгоритм перехода через дорогу.
3) Дана управляющая система: КОМПЬЮТЕР - ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ. Составить алгоритм управления включения, а затем выключения компьютера.
V. Кибернетика
Скажите, а о чем все это время мы говорили? (управлении, алгоритме управления).
Существует специальная наука, которая изучает процессы управления. Она называется кибернетикой. Проще говоря кибернетика – это наука об управлении.
А сейчас немного исторической справки: одним из основателей науки кибернетики был американский математик Норберт Винер, который в 1948 году написал книгу «Кибернетика». Он предвидел, что в будущем управлять различными процессами станет компьютер.
А сейчас проверим, насколько вы усвоили изученный материал.
(проводится игра «Кто хочет стать отличником»)
Запасной вариант: (см. файл запасные задачи)
Волк, коза и капуста. На берегу реки стоит крестьянин с лодкой, а рядом с ним – волк, коза и капуста. Крестьянин должен переправиться сам и перевезти волка, козу и капусту на другой берег. Однако в лодку, кроме крестьянина, помещается либо только волк, либо только коза, либо только капуста. Оставлять же волка с козой или козу с капустой без присмотра нельзя – волк может съесть козу, а коза – капусту. Как должен вести себя крестьянин?
VI. Постановка домашнего задания
П. 25
Приложение
Дана управляющая система КЛАСС - УЧЕНИК. Составить алгоритм получения оценки «5». 1. 2. 3. 4. 5. 6. … | Дана управляющая система СВЕТОФОР - ПЕШЕХОД. Составить алгоритм перехода через дорогу. 1. 2. 3. 4. 5. 6. … |
Дана управляющая система: КОМПЬЮТЕР - ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ. Составить алгоритм управления включения, а затем выключения компьютера. 1. 2. 3. 4. 5. 6. … | Дана управляющая система: КОМПЬЮТЕР - ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ. Составить алгоритм управления включения, а затем выключения компьютера. 1. 2. 3. 4. 5. 6. … |
Дана управляющая система КЛАСС - УЧЕНИК. Составить алгоритм получения оценки «5». 1. 2. 3. 4. 5. 6. … | Дана управляющая система СВЕТОФОР - ПЕШЕХОД. Составить алгоритм перехода через дорогу. 1. 2. 3. 4. 5. 6. … |
ЗАПАСНЫЕ ЗАДАЧИ
1. Составить алгоритм управления:
Волк, коза и капуста. На берегу реки стоит крестьянин с лодкой, а рядом с ним – волк, коза и капуста. Крестьянин должен переправиться сам и перевезти волка, козу и капусту на другой берег. Однако в лодку, кроме крестьянина, помещается либо только волк, либо только коза, либо только капуста. Оставлять же волка с козой или козу с капустой без присмотра нельзя – волк может съесть козу, а коза – капусту. Как должен вести себя крестьянин?
2. Составить алгоритм управления:
Ханойская башня. На подставке укреплены три стержня, на левый стержень нанизано 3 кольца уменьшающегося размера – внизу самое большое кольцо, на нем поменьше, сверху еще меньше.
 |
Надо, перемещая по одному кольцу со стержня на стержень, переместить все кольца на правый стержень, но при этом ни в какой момент времени большее кольцо на меньшее класть нельзя.
