Алгоритм и его формальное исполнение

ПЛАН-КОНСПЕКТ

урока по предмету информатика и ИКТ

Учитель информатики и ИКТ: Зуева Ирина Юрьевна, высшая квалификационная категория.

Класс: 9

Тема: Алгоритм и его формальное исполнение

Тип урока: изучения и первичного закрепления новых знаний.

Цели: формирование понятий «алгоритма» и «формального исполнителя» и систематизация понятий, связанных с ними: свойства алгоритма и система команд исполнителя.

Планируемые результаты:

предметные:

• расширить знания об алгоритмах;

• систематизировать знания по данному блоку учебной программы;

• создавать, применять, преобразовывать объекты компьютерной информации.

метапредметные:

• находить пути решения поставленной задачи;

• корректировать свои действия в случае несоответствия планируемого и полученного результата;

• оценивать умение определять понятия, устанавливать причинно-следственные связи, строить умозаключения, делать выводы;

• формировать умение самостоятельно планировать свою деятельность;

• соотносить свои действия с прогнозируемым результатом;

• развивать компетентность в области использования ИКТ.

• осуществлять рефлексию;

личностные:

• соотносить учебное содержание с витагенным опытом;

• понимать значение алгоритмического мышления для современного человека;

• мотивировать отношение к овладению знаниями.

Основные понятия, рассматриваемые на уроке:

• алгоритм;

• свойства алгоритма;

• исполнитель;

• СКИ.

Методы: необъявленная тема, стратегия «Идеал», отсроченная отгадка, работа с понятиями, опрос по цепочке, проблемно-поисковый, физкультминутка, 6 шляп.

Оборудование: ПК учителя, ПК учащихся, интерактивная доска, мультимедийный проектор.

Образовательные ресурсы: учебник, тетрадь, флипчарты для интерактивной доски.

План урока:

1. Вызов – 5 мин.

2. Осмысление понятия алгоритма через его свойства – 8 мин.

3. Закрепление свойств через практическое задание – игру – 2 мин.

4. Ввод понятия исполнителя – 2 мин

5. Контроль понимания понятия – формальный исполнитель – 2 мин

6. Практическая работа за компьютером с исполнителем «Ханойская башня» - 4 мин

7. Физкультминутка – 3 мин.

8. Рефлексия (метод 6 шляп) и оценивание – 8 мин.

9. Д/З и выставление оценок за урок– 1 мин

Ход урока

Продолжительность: 1 урок (35 минут)

Алгоритм и его формальное исполнение

1 Начало урока. Небольшое вступление (ВЫЗОВ)

Гимнастика для пальчиков. - Стимулировать речевое развитие, психические процессы через тренинг движения пальцев рук детей.

Приложение1

1) Представьте себе, что вы учитель и вам необходимого научить своего ученика рисовать прямоугольник.

Варианты ответов учеников:

1. Из учебника геометрии известно "Прямоугольник – это геометрическая фигура, такая что….." (Учитель: И это ваша первая ошибка. Что такое прямоугольник и как нарисовать прямоугольник, это не одно и тоже. От вас не требуется объяснения что это такое.)

2. просто нарисуем много самых разных прямоугольников. (Учитель: Скорее всего, этого будет достаточно и после такого объяснения он сможет чертить прямоугольники. Но будет ли такое объяснение правильным?)

2) А теперь представьте себе, что мы должны научить рисовать прямоугольники робота умеющего выполнять определённые операции и не знающего ничего дополнительно о свойствах геометрических фигур и куриц.

а) Покажите ему два прямоугольника:

Вот

такой

И вот такой

Это не прямоугольник.

И этот робот будет убежден, что фигура нарисованная ниже не прямоугольник.

И этот робот будет прав. Ведь третья фигура не совпадает точно с первыми двумя которые мы сами показали ему и сказали, что это прямоугольники, а следовательно нет никаких оснований называть прямоугольником третью фигуру.

Вывод: Это означает, что робот по нашей просьбе нарисовать прямоугольник, сможет нарисовать фигуру №1 и фигуру №2 и всё.

b) Попробуем по другому. НЕ БУДЕМ НИЧЕГО ОБЪЯСНЯТЬ. А ПРОСТО РАССКАЖЕМ, ЧТО НУЖНО ДЕЛАТЬ. Например, скажем ему так: чтобы нарисовать прямоугольник нужно поставить четыре точки и соединить их линиями под прямым углом.

И он нарисует нам следующую картинку:

Что произошло (а кстати случайно он мог нарисовать и правильно), почему всё так плохо!? А потому, что наша команда неопределённа. И кроме того, он может быть не знает, что такое прямой угол.

Вывод: Значит, мы должны скомандовать так, чтобы он мог понять наши команды только одним способом.

Какой из всего сказанного выше следует вывод. А такой:

Не такая уж это простая задача научить кого-нибудь, сделать что-нибудь. Сразу возникает масса сложнейших проблем, для решения которых нужна целая наука.

Мы всё время говорили о некой инструкции к действию, некой последовательности действий.

Вспомните! Из курса начальной школы вы знаете что последовательность действий – это алгоритм.

2. Изучение нового материала (ОСМЫСЛЕНИЕ)

Алгоритм - самое важное понятие нашей науки. Пока не будем давать точного определения. Постараемся понять что это такое как-нибудь, а потом уточним.

Ведь, не всякая последовательность команд является алгоритмом!

Приложение1. (СЛАЙД иллюстрирующий необходимые СВОЙСТВА АЛГОРИТМА Дискретность. Понятность. Результативность (конечность). Детерминированность (Определённость и однозначность). Массовость)

Уточнённое определение Алгоритма

Алгоритм — это понятное и точное предписание исполнителю на выполнение конечной последовательности действий, приводящей от исходных данных к искомому результату.

3. ИГРА собери понятие – одно свойство алгоритма (работа в пара: восстановить разрезанное на части распечатанное одно из свойств алгоритма, для уточнения точной формулировки - работа с учебником). – Приложение 4

4. Любая последовательность действий предназначена для некоего исполнителя.
Объект выполняющий инструкции алгоритма, называется исполнителем.

ИСПОЛНИТЕЛЬ - Это второе важнейшее понятие алгоритмики. Как мы уже видели раньше один и тот же алгоритм может быть одновременно понятен и не понятен (разным исполнителям).

Исполнители бывают формальными и нет.

Формальный – это исполнитель выполняет инструкции формально, не задумываясь в их смысл.

ИСПОЛНИТЕЛЮ НЕ ТРЕБУЕТСЯ ПОНИМАНИЕ АЛГОРИТМА!

5. Определите какой из представленных вниманию исполнителей является формальным, а какой нет? (Работа по цепочке) http://learningapps.org/265875

Мы будем решать много задач (не пугайтесь). Ответом в этих задачах будет совсем даже не число, как на уроках математики (физики или химии). Что же тогда является ответом?

То же, что требуется для победы в некоторых логических играх: последовательность действий, которая от данной в начале игры ситуации приводит к той, которую следует получить для выигрыша.

Если мы хотим, чтобы наш алгоритм мог выполнить очень простой исполнитель (мало знающий), то алгоритм нужно записывать очень простыми командами.

1. Ханойская башня –
   Легенда:

(компьютерный практикум - Приложение2 и Приложение 3) - электронная версия логической игры – самостоятельная работа уч-ся за ПК

Психологическая подготовка к рефлексии «Доброволец».

Погладьте, пожалуйста, себя по голове, теперь по животику, а теперь и начертите глазами восьмёрку. Очень хорошо. А теперь сделайте это всё одновременно. Легко?

Очень часто в нашей голове происходит то же самое.

1. Рефлексия (метод 6 шляп).

1. Д/З

1. § 4.1.2 – вопросы

2. Привести свой пример алгоритма.

3. Сообщение об авторе логической задачи «Ханойская башня»

Формирование оценки деятельности учащихся на уроке производится на протяжении всего урока:

1. помощь учителю в решении проблемы: - 1 балл

2. определение свойств – 1 балл

3. верное определение формального исполнителя – 1 балл

4. выполнение практикума 1 задача - 1 балл – решение или 2 балла (решение за минимальное число шагов)

5. рефлексия – 1 балл.

Желая успеха, Ирина Юрьевна.

Прилодение 3

Свойства алгоритма:

Дискретность.

Понятность.

Результативность (конечность).

Детерминированность (Определённость и однозначность).

Массовость

Правила игры – Ханойская башня.

Нужно за меньшее число шагов переставить пирамиду с одной площадки на другую, следуя определенным правилам.

Они очень просты.

Есть 1 пирамидка с дисками разного размера, и еще 2 пустые пирамидки.

Надо переместить диски с одной пирамидки на другую.

Перекладывать можно только по одному диску за ход. Складывать диски можно только меньший на больший.Ы

Решение

Задание с 3 кольцами Задание с __ кольцами

№ команды	Команда		№ команды	Команда

ОЦЕНКА

Приложение 4

Результативность.- получение из исходных данных результата.

Дискретность - алгоритм состоит из последовательности шагов.

Детерминированность. – выполнение команд в строго определённой последовательности.

Понятность - алгоритм записан на понятном исполнителю языке.

Выполнимость - алгоритм должен содержать команды, входящие в СКИ.

Массовость - алгоритм применяться к большому количеству однотипных объектов.