Информатика (стр. 7 )

Идя от точки, расположенной внутри кривой, наружу, мы пересекаем нечётное число границ. Видя перед собой кривую, мы можем подсчитать число границ довольно легко. Это первое умение, которое нужно в нашей игре. Это, однако, ещё не всё. Ведь если ребёнок (пусть даже наугад) поставил палец внутрь кривой, нам не удастся сдёрнуть верёвку. Как тут быть?

Во всём обсуждении до настоящего места мы полностью (и сознательно) скрывали от вас одно обстоятельство. Оно состоит в том, что после того, как ребёнок поставил палец, вы можете взять верёвку за концы двумя различными способами:

При одном из этих способов точка окажется внутри, при другом— снаружи! Итак, поставив ребёнка у стола и выложив верёвку, как это описывалось раньше, мы оставляем за собой право выбора — подойти к столу справа или слева:

Теперь подытожим, все приведённые рассуждения. Чтобы правильно выбрать, с какой стороны стягивать верёвочку (если палец ученик уже поставил!), нужно сделать следующее:

1. Подойти с любой стороны (или просто это представить) и мысленно соединить концы верёвочки с этой стороны так, чтобы получилась замкнутая кривая без самопересечений.

2. Мысленно поставить точку с этой же стороны за проведённой границей кривой, то есть между проведённой линией и границей стола (листа, доски и пр.). Таким образом нужно поставить точку снаружи проведённой замкнутой кривой.

3. Сосчитать, сколько раз линия пересечёт кривую, если провести её от поставленной точки до пальца ученика (не забудьте посчитать и ту границу, которую вы мысленно провели!).

4. а) Если полученное число чётное, то палец ученика, как и выбранная точка, находится снаружи замкнутой кривой. Это означает, что верёвочку нужно стягивать как раз с той стороны, с которой мы подошли.

б) Если полученное число нечётное, значит, палец ученика стоит внутри проведённой кривой, и при стягивании с этой стороны верёвочка зацепится за палец. Это означает, что верёвочку нужно стягивать за концы, подойдя с другой стороны стола. Для проверки можно мысленно соединить концы верёвочки с другой стороны и снова провести аналогичные рассуждения.

Если, играя в «Верёвочку», палец ставите вы, то постарайтесь отрежиссировать ситуацию так, чтобы заранее знать, с какой стороны стола подойдет ребёнок. Значит, кроме математических знаний, нужно ещё некоторое искусство фокусника, «ловкость рук». Если дети постепенно начнут догадываться, что важно, откуда подходить, — это уже шаг к решению.

Ход проекта

Знакомство с игрой «Верёвочка»

Как и любой другой, данный проект должен начинаться с постановки практической цели. После этого ребята знакомятся с новой игрой. Лучше всего просто показать несколько партий. Для этого разложите верёвочку на столе. Напомним, верёвочка не должна пересекать сама себя, а изгибаться она может сколько угодно. Лучше вначале изгибать верёвочку так, чтобы игровая ситуация получалась не слишком простая. Теперь пригласите к доске кого-то из учащихся (лучше сильного ученика) и попросите поставить палец где-то между петель верёвочки. Объясните классу, что ваша задачастянуть веревочку за концы, не задев палец ребёнка. Конечно, у вас это получается. Теперь попросите ребёнка поставить палец в другое место и опять стяните верёвочку. Затем разложите верёвочку иначе и сыграйте ещё пару партий. После 3—4 партий у ребят начнёт складываться впечатление, что, как бы ни шла партия, игрок выигрывает всегда. Вот теперь поменяйтесь местами с ребёнком — разложите верёвочку, поставьте палец и попросите его стянуть верёвочку. Конечно, палец надо поставить так, чтобы у ребёнка не получилось стянуть верёвочку с наиболее удобной для него позиции. Если ребёнок догадается подойти с другого конца стола, значит, он уже уловил топологическую суть этой игры. Скорее всего, этого не произойдёт, и верёвочка зацепится за ваш палец. Так сыграйте с ребёнком ещё 2—3 партии. Учащиеся при этом заметят, что ребёнок гораздо чаще проигрывает. Так они догадаются, что учитель знает некий секрет, позволяющий в этой игре выигрывать. Можете в конце первого этапа урока озвучить эту мысль. Пообещайте ребятам, что в конце этого проекта ребята узнают этот секрет и сами смогут играть так, чтобы всегда выигрывать.

Парная игра в «Верёвочку»

Для начала предложите ребятам разбиться на пары и поиграть между собой. Проходя по классу, проверяйте, правильно ли ребята раскладывают верёвочку. В большинстве пар партии будут вначале проходить случайным образом — случайно выиграл или случайно проиграл. Однако сильные дети потихоньку начнут улавливать некоторые закономерности, особенно если верёвочку раскладывать, не слишком петляя. Чтобы оформить мысли сильных учащихся и заодно поддержать слабых, советуем вам по окончании этого этапа продолжить обсуждение игры «Верёвочка». Задача обсуждения — объяснить ребятам, какой выбор есть у того Игрока, который стягивает верёвочку. Как мы говорили, Игрок может взяться за концы верёвочки с одной стороны или подойти с противоположной стороны стола. В зависимости от этого игра приведёт к противоположному результату. Чтобы показать это, проведите ещё две партии у доски. Для этого возьмите две одинаковые верёвочки и разложите их на столе совершенно одинаково. Теперь пригласите к доске кого-то из учеников и попросите поставить в каждую верёвочку палец, так, чтобы пальцы стояли абсолютно одинаково. Можно вместо ученика использовать два одинаковых предмета, которые можно поставить в петли верёвочки, например, кусочек мела. Итак, получились две совершенно одинаковые исходные позиции. Теперь в первой позиции стяните концы верёвочки, подойдя с одной стороны, а во второй — с противоположной стороны. Ребята должны увидеть, что в одном случае вы выиграли, а в другомпроиграли. Значит, стратегия Игрока в том, чтобы стягивать верёвочку, подходя с «правильной» стороны. Как же для любой партии увидеть эту правильную сторону? Отвечая на этот вопрос, стоит перейти к следующему этапу урока.

Решение задач 1—4 из тетради проектов

Для дальнейшего анализа игры «Верёвочка» необходимо, чтобы дети быстро и правильно умели определять, находится ли точка снаружи кривой или внутри неё. Именно для этого мы предлагаем им решить задачи 1—4 из тетради проектов. Эти задачи отличаются только сложностью кривой. Не обязательно решать все задачи, нужно решить столько задач, чтобы ребята начали понимать, как всё устроено и были готовы делать выводы.

После того как ребята поработали с задачами из тетради проектов, обсудите результаты одной из задач. Возьмите раскрашенную картинку и попросите ребят соединить две внутренние точки и посчитать, сколько раз линия пересекла границу. Теперь возьмите наружную и внутреннюю точки и попросите сделать их то же самое. Если необходимо, предложите ребятам несколько подобных заданий. В ходе выполнения у детей сформируется понимание, что при переходе от наружной точки к наружной (или от внутренней к внутренней) линия пересекает границу чётное число раз (в том числе и 0 раз), а при переходе от наружной точки к внутренней — нечётное. Значит, чтобы определить, является ли данная точка наружной или внутренней, раскрашивать картинку не обязательно — достаточно взять заведомо наружную точку (например, точку в самом углу рамки), соединить её с данной точкой и посчитать, сколько раз линия пересечёт границу кривой. На этот вывод нужно обратить внимание ребят.

Парная игра ребят в «Верёвочку»

Начать можно с одной партии у доски. Теперь уже можно сыграть с учеником, полностью раскрыв карты. Верёвочку следует уложить самым причудливым образом. После того как ребёнок поставит палец, подробно объясните свои действия, например, так: «Допустим, я хочу соединить концы вот с этой стороны. Тогда выберем снаружи от будущей кривой точку и будем двигаться от этой точки до пальца, считая, сколько раз мы пересечём верёвочку. Получилось 3 пересечения, значит, палец лежит внутри верёвочки и такой вариант нам не подходит. Значит, верёвочку надо стягивать за концы с другой стороны». После этого вы подходите с правильной стороны и стягиваете верёвочку, не задев пальца. Теперь поставьте палец в петли верёвочки и предложите ребёнку повторить ваши действия и рассуждения. После того как ему это удастся, можно переходить к парной работе.

Разбейте ребят на пары и предложите им сыграть несколько партий, по очереди выполняя действия Игрока. Теперь Игрок должен выигрывать всегда. Если в какой-то паре этого не происходит, с ней придётся поработать индивидуально, ещё раз показав и обсудив алгоритм.

Урок «Слово»

До этого урока ребята уже решали задачи с цепочками букв, в частности строили и достраивали цепочки букв по описанию или инструкции. Учащиеся в ходе этой работы замечали, что цепочки букв почти всегда превращались в русские слова. Они читали эти слова и воспринимали как таковые. На данном листе определений мы постараемся формализовать все интуитивные ощущения ребёнка и сделать выводы, полезные для дальнейшей работы.

Языковое понятие слово очень широкое, причём формально определить его невозможно. Ни один лингвист, специалист по русскому языку не сможет точно утверждать, что некоторая последовательность букв словом не является, невозможно создать ни абсолютно полный словарь и даже компьютерную программу для такой задачи. В нашем курсе слова будут нас интересовать в основном как цепочки букв. Именно поэтому мы явно даём своё, информатическое определение слова, как любой последовательности букв. Понятие слово при этом отличается от того, которое принято в языке. Тем не менее, именно оно соответствует нашим задачам. Как и при рассмотрении букв, мы оставляем в стороне большую часть языкового контекста понятия слова. Многочисленные аспекты живого языка, обычно интуитивно понятные, чаще всего не поддаются формализации и применению информатических алгоритмов. Для нас же важно добиться однозначных договорённостей относительно любого понятия, которое употребляется в курсе.