Класс: _9_
Тема: Алгоритмы и исполнители.
Цели и задачи: понимание смысла понятия «алгоритм»; умение анализировать предлагаемые последовательности команд на предмет наличия у них таких свойств алгоритма как дискретность, детерминированность, понятность, результативность, массовость, понимание терминов «исполнитель», «система команд исполнителя».
Способствовать развитию познавательного интереса, алгоритмического мышления; способствовать повышению творческой активности; развивать навык самостоятельного изучения нового материала, умения “учиться”; развивать умение выделять при чтении текста главные мысли; развивать навыки составления конспекта.
Способствовать формированию трудолюбия и любознательности, позитивного отношения к изучению нового материала; способствовать культурному и интеллектуальному развитию учеников.
Оборудование: мультимедийное компьютерное оборудование, тематические презентации, раздаточный материал.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы: объяснительно-иллюстративный, беседа, наглядный.
Ведущие понятия: алгоритм, свойства алгоритма, исполнитель, СКИ, характеристики исполнителя, формальное исполнение алгоритма.
Ход урока:
Оргмомент.Проверка домашнего задания:
Результаты тестирования. Работа над типовыми ошибками, допущенными при тестировании.
Изучение нового материала.
Слайд 1. Сегодня на уроке мы рассмотрим тему «Алгоритмы и исполнители», познакомимся с основным понятием алгоритма, его свойствами, а также рассмотрим примеры различных алгоритмов.
Слайд 2. Что же такое «Алгоритм»? Понятие «алгоритм» возникло еще в Средние века от латинского написания имени аль-Хорезми, под которым знали величайшего математика из Хорезма (город в современном Узбекистане) Мухамеда бен Мусу, жившего в 783-850 годах. В книге «Об индийском счете» он сформулировал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними столбиком, знакомые теперь каждому школьнику.
Слайд 3. В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающих получение требуемого результата из исходных данных.
Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструкции, правила, рецепты и т. п. Обычно мы это делаем не задумываясь. Например, открывая дверь ключом, мы не размышляем над тем в какой последовательности выполнять действия. Однако, чтобы кого-нибудь научить открывать дверь, придется четко указать и сами действия, и порядок их выполнения. Например, так (Слайд 4).
Слайд 5. А теперь представьте себе, что вас попросили почистить картошку. Давайте с вами составим алгоритм чистки картофелины (наглядная работа с картофелиной и разработка алгоритма чистки).
Слайд 6. А теперь давайте вместе составим алгоритм по рисунку (составление алгоритма приготовления чебуреков)
Слайд 7. Посмотрим на эти алгоритмы. На первый взгляд между ними нет ничего общего. Одно дело - открывать дверь, другое – чистить картошку и готовить блюда. Однако если присмотреться внимательно, можно заметить существенное сходство между ними.
Слайд 8. Прежде всего - это строгий порядок выполнения действий.
Слайд 9. Давайте переставим в первом алгоритме 2 и 3 действия. Вы, конечно, сможете выполнить и этот алгоритм. Но дверь вряд ли откроется.
Как видим, для алгоритма важен не только набор действий, но и то, как они организованы, то есть в каком порядке выполняются.
Итак, можно сказать, что алгоритм – это организованная последовательность действий.
Слайд 10. Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.
Рассматриваемое нами определение алгоритма является неточным. Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций.
Слайд 11. Такими свойствами являются:
Дискретность (непрерывность, раздельность). Однозначность (единственность толкования правил выполнения действий и порядка их выполнения); Точность (указание последовательности шагов); Результативность (конечность); Массовость.1) Дискретность (непрерывность, раздельность) - алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего;
2) Однозначность (единственность толкования правил выполнения действий и порядка их выполнения) - каждое правило алгоритма должно быть четким, не многозначным. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче;
3) Точность (указание последовательности шагов);
4) Результативность (конечность) - алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов;
5) Массовость - алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.
Слайд 12. При записи определения алгоритма мы употребили слово «исполнитель».
Исполнитель алгоритма – это тот объект или субъект, для управления которым составлен алгоритм.
Мы рассмотрели с вами примеры алгоритмов. Как вы думаете, кто является исполнителем данных алгоритмов? Человек.
Слайд 12. Назовите исполнителей следующих видов работы.
Дворник, водитель транспортного средства, учитель (преподаватель), ученики (студенты). Исполнителем может быть один человек, группа людей, робот, станок, компьютер, язык программирования и т. д. Важнейшим свойством, характеризующим любого из этих исполнителей, является то, что исполнитель умеет выполнять некоторые команды. Так исполнитель – человек умеет выполнять такие команды как «встать», «сесть», «включить компьютер» и др., исполнитель язык программирования Паскаль – команды read, write и т. д.
Слайд 13. Вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять называется системой команд исполнителя (СКИ). Также важнейшим свойством является то, что исполнитель не вникает в смысл того, что он делает, но получает необходимый результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, то есть отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инструкции. Примеры формального исполнителя алгоритма: компьютер, машина-автомат, различные автоматические устройства.
Слайд 15. А теперь давайте рассмотрим какие существуют типы представления алгоритмов:
1) Словесный;
2) Графический (блок-схема);
3) С помощью алгоритмического языка.
В начале изучения мы как раз и рассматривали с вами примеры словесного описания алгоритма. Это открывание двери ключом, чистка картошки, приготовление блюда и любой алгоритм, описываемый словами.
Слайд 16. Теперь давайте рассмотрим графическое описание алгоритма, которое называют блок-схемой. Этот способ имеет ряд преимуществ, главным из которых является наглядность. (работа с блок-схемой алгоритма посадки деревьев).
Слайд 17. И последний тип представления алгоритмов – это с помощью алгоритмического языка. Алгоритм «Лабиринт» – если бы мы стали вручную искать выход из лабиринта, то это отняло бы у нас очень много времени, а программный алгоритм, созданный для компьютера на языке программирования, справится с такой задачей гораздо быстрее.
Итак, мы рассмотрели с вами различные типы представления алгоритмов.
Физкультминутка: тренажер Базарного, общие физ. упражнения.
Закрепление изученного материала:
Для закрепления изученного материала учащимся предоставляется на выбор выполнение разных заданий по написанию алгоритма:
Слайды 18,19,20. Составь алгоритм по рисунку:
Слайд 18. «Бутерброды на завтрак»
Слайд 19. «Сладкие хлебцы»
Слайд 20. «Творожная запеканка»
Слайд 21. Некий злоумышленник выдал следующий алгоритм за алгоритм получения кипятка. Исправьте алгоритм, чтобы предотвратить несчастный случай.
В результате исправления ошибок мы получили алгоритм (Слайд 22).
Слайд 23. Алгоритм нахождения значения:
Какое значение получится на выходе схемы, если на вход подать:
а) число 3 (ответ – 7);
б) число 1 (ответ – 5);
в) число 25 (ответ – 4,5).
V. Подведение итогов урока, домашнее задание:
Итак, сегодня на уроке мы рассмотрели с вами тему: «Алгоритмы и исполнители», узнали, что такое алгоритм, его свойства и исполнитель алгоритма. Также вы узнали, что важнейшим свойствами исполнителя является его СКИ и формальность, то есть выполнение действий, без вникания в их смысл. Мы рассмотрели типы представления алгоритмов и выполнили некоторые задания.
Задание для самоподготовки:
Выучить определения «Алгоритм», «Исполнитель алгоритма», «Система команд исполнителя». Знать и уметь объяснять основные свойства алгоритмов. Знать типы представления алгоритмов, их отличие друг от друга. Самостоятельно разработать алгоритм действий на любую тематику.
Ребята, в конце бланка у вас есть табличка с утверждениями, касаемых нашего урока – отметьте галочкой то утверждение, с которым вы согласны. На этом урок закончен. До свидания!
