Методическая разработка урока информатики в 9 классе "Функции в языках объектно-ориентированного и процедурного программирования"

9 класс

Тема урока: Функции в языках объектно-ориентированного и процедурного программирования.

Цели урока:

• Познакомить учащихся с основами объектно-ориентированного программирования и функциями в языках программирования;

• Развивать компьютерную грамотность, мышление, осознанность в получении новых знаний;

• Воспитывать внимание, усидчивость, мотивацию к учению.

Оборудование: презентация к уроку, карточки с заданием.

Ход урока.

1. Организация класса. Проверка отсутствующих.

2. Проверка домашнего задания:

Устный опрос:

- Дать понятие переменной. Что характеризует переменную?

- Какие основные типы переменных используются в языках программирования?

- Почему рекомендуется объявлять переменные в языке программирования перед их использованием в программе?

- Дать понятие арифметическим, строковым и логическим выражениям.

Работа по карточкам (с оцениванием).

1. Актуализация знаний учащихся.

2. Этап ознакомления с новым материалом.

Понятие функции в языках программирования близко к понятию функции в математике. Функция может иметь один или более аргументов. Для каждого набора значений аргу­ментов можно определить значение функции. В программи­ровании говорят, что функция возвращает свое значение, если заданы значения ее аргументов. Функции обычно вхо­дят в состав выражений, значения которых присваиваются переменным.

Функции могут быть различных типов: математические, строковые, ввода и вывода, даты и времени и др. Тип функ­ции определяется возможными значениями аргументов и значением функции. В математических функциях значения­ми как аргументов, так и функций являются числа.

Математические функции. В языке Visual Basic 2005 ма­тематические функции реализуются с помощью методов: синус Math.Sin (), косинус Math.Cos () , квадратный ко­рень Math.Sgrt () и др.

В языке Gambas и языке OpenOffice.org Basic математи­ческие функции реализуются с помощью числовых функ­ций: синус Sin (), косинус Cos (), квадратный корень Sqr () и др.

Строковые функции. В строковых функциях строками являются либо аргументы, либо возвращаемые функциями значения. В языке Visual Basic 2005 и языке OpenOffice.org Basic строковые функции оперируют данны­ми в кодировке Unicod, а в языке Gambas — в кодировке АSCП.

Функция вырезания левой подстроки Left (). В функции вырезания подстроки (части строки) Left (Строка, Длина) значением функции является левая подстрока. Под­строка начинается от крайнего левого символа аргумента Строка и имеет количество символов, равное значению чис­лового аргумента Длина.

Функция вырезания правой подстроки Right () . В функции вырезания подстроки Rignt (Строка, Длина) значением функции является правая подстрока. Подстрока начинается от крайнего правого символа аргумента Строка и имеет количество символов, равное значению числового аргумента Длина.

Функция вырезания произвольной подстроки Mid (). В функции вырезания подстроки Mid (Строка, Позиция, Длина) значением функции является подстрока. Подстрока начинается с символа аргумента Строка, пози­ция которого задана числовым аргументом Позиция, и име­ет количество символов, равное значению числового аргу­мента Длина.

Функция определения длины строки Len (). В функции определения длины строки Len (Строка) аргумен­том является строка Строка, а возвращает функция числовое значение длины строки (количество символов в строке).

Функция Аsc ( ) . Функция Аsc (Строка) осуществля­ет преобразование строки в числовой код ее первого символа. Аргументом функции является строка, а значением — число.

Функция Chr ( ) . Функция Chr (Число) осуществля­ет преобразование числового кода в символ. Аргументом функции является число, а значением — символ.

Строковые функции и их значения

Язык Visual Basic 2005	Язык OpenOffice.org Basic	Значение функции
Microsoft. Visual Basic. Len ("бит")	Len ("бит")	3
Microsoft. Visual Basic. Left ( "Килобайт",4)	Left ( "Килобайт",4)	"Кило"
Microsoft. Visual Basic. Right ("Килобайт",4)	Right ("Килобайт",4)	"байт"
Microsoft. Visual Basic. Mid ("информатика" ,3,5)	Mid ("информатика" ,3,5)	"форма"
Microsoft. Visual Basic. Asc ("и")	Asc ("и")	232
Microsoft. Visual Basic. Chr (255)	Chr (255)	"я"

Функции ввода/вывода данных. В Visual Basic 2005 и в языке OpenOffice.org Basic для ввода данных может исполь­зоваться функция InputBox ( ) , которая позволяет вводить данные с помощью диалогового окна ввода.

Аргументами этой функции являются две строки: "Сообщение" и "Заголовок", а значением функции является строка, введенная пользо­вателем в текстовое поле:

А = InputBox ("Сообщение", "Заголовок")

Если пользователь введет строку в текстовое поле и щелкнет по кнопке ОК, то значением функции станет строка, введенная пользователем в текстовое поле. Если пользователь щелкнет по кнопке Отмена, то значением функции станет пустая строка "".

В языке Visual Basic 2005 и в языке OpenOffice.org Basic для вывода данных может использоваться функция MsgBox ( ). Эта функция позволяет выводить сообщения с помощью окна сообщений, на котором можно разместить определенный набор кнопок и информационный значок о типе сообщения:

МsgBox("Сообщение" [,ЧисКод1+ЧисКод2 ] [,"Заголовок"])

Аргумент "Сообщение" выводится в окне сообщений, аргумент ЧисКод1+ЧисКод2 определяет внешний вид окна, а строка "Заголовок" выводится в строке заголовка окна. Последние два аргумента не являются обязательными.

Необязательные части программного кода заключа­ются в квадратные скобки.

Например, для функции МsgВох (" Сообщение", 48 + 3, "Заголовок") будет выведено окно сообщений.

Значение, возвращаемое функцией МsgВох(), зависит от того, какая из кнопок на окне сообщений была нажата.

Значения функции МsgВох ()

Нажатая кнопка	Значения функции
OK	1
Отмена	2
Стоп	3
Повторить	4
Пропустить	5
Да	6
Нет	7

Однако в языке OpenOffice.org Basic для вывода данных часто до сих пор используется оператор Print, который вы­водит строки или числовые выражения, разделенные запя­той или точкой с запятой, в диалоговом окне.

В языках Visual Basic 2005 и Gambas для ввода и вывода данных чаще используются элементы управления графи­ческого интерфейса. Для ввода данных используется эле­мент управления текстовое поле ТехtВох, а для вывода данных — элемент управления метка Label.

Функции даты и времени. В языках Visual Basic 2005 и Gambas и в языке OpenOffice.org Basic существуют функции даты и времени. Для определенности рассмотрим функции даты и времени, принятые в языке Visual Basic 2005.

Функция Today возвращает значение текущей даты, ко­торое можно присвоить переменным типа Date. Значение даты представляется в виде тройки чисел #Число/Месяц/Год#, разделенных знаком «/».

Функция ТimeOfday возвращает значение текущего времени типа String, которое можно вывести на надпись. Значение времени представляется в виде тройки чисел #Часы: Минуты: Секунды#, разделенных знаком «:».

Функция Ноw одновременно возвращает значение теку­щей даты и текущего времени.

Функция DateDiff (DateInterval. Day, Dat1, Dat2) возвращает разность значений аргументов Dat1, Dat2, равную количеству дней между датами. Первый аргумент DateInterval. Day задает единицу измерения времени.

Основы объектно-ориентированного визуального программирования

Проект (Ргоjесt). С одной стороны, системы объектно-ориентированного визуального программирования являют­ся системами программирования, так как позволяют коди­ровать алгоритмы на этом языке. С другой стороны, систе­мы объектно-ориентированного визуального программиро­вания являются средами проектирования, так как позволя­ют осуществлять визуальное конструирование графическо­го интерфейса.

Результатом процессов программирования и конструи­рования является проект, который объединяет в себе про­граммный код и графический интерфейс. Системы объект­но-ориентированного программирования Visual Basic и Gambas содержат и интерпретатор, и компилятор, поэтому проекты могут выполняться в самой системе, а также могут быть преобразованы в приложения, которые выполняются непосредственно в операционной системе Windows.

Графический интерфейс проекта. Графический интер­фейс необходим для реализации интерактивного диалога пользователя с запущенным на выполнение готовым проектом. Основой для создания графического интерфейса разра­батываемого проекта является объект форма, которая пред­ставляет собой окно, на котором размещаются другие объекты — элементы управления.

Элементы управления имеют различное назначение в графическом интерфейсе проекта. Тексто­вые поля (ТехtВох) использу­ются для ввода и вывода дан­ных, метки (Label) — для вывода данных и пояснитель­ных текстов, графические окна (РictureВох) — для вы­вода графики, кнопки (Вutton) — для запуска обра­ботчиков событий.

Графический интерфейс проекта представляет со­бой форму, на которой размещены элементы управления.

Визуальное конструирование графического интерфейса проекта состоит в том, что на форме с помощью мыши «ри­суются» те или иные элементы управления. Выбрав щелч­ком мышью на Панели объектов нужный элемент, мы мо­жем поместить его на форму разрабатываемого проекта. Процесс размещения на форме элементов управления ана­логичен рисованию графических примитивов с использова­нием графического редактора.

Объекты (Оbjects). Как конструирование графического интерфейса, так и разработка программного кода базируется на использовании программных объектов. Каждый объект обладает определенным набором свойств и может использо­вать определенные методы обработки данных. Если говорить образно, то объекты — это существительные, свойства объ­екта — это прилагательные, а методы объекта — это глаго­лы.

Программные объекты обладают свойствами и могут использовать методы обработки данных.

Объекты могут реагировать на внешние события.

Классы объектов являются «шаблонами», определяю­щими наборы свойств, методов и событий, по которым со­здаются объекты. Основными классами объектов являются объекты, реализующие графический интерфейс проектов.

Объект, созданный по «шаблону» класса объектов, яв­ляется экземпляром класса и наследует весь набор свойств, методов и событий данного класса. Каждый экземпляр класса объектов имеет уникальное для данного класса имя.

Например, на основе класса объектов форма (Form), ко­торый является основой для создания графического интер­фейса проекта, можно создавать экземпляры объектов фор­ма, которые получают имена Form1, Form2 и т. д.

Свойства объекта (Ргореrties). Каждый класс объектов обладает определенным набором свойств. Так, например, класс объектов Form обладает несколькими десятками раз­личных свойств, которые определяют размеры объекта форма, ее цвет, положение на экране монитора и т. д.

Некоторые свойства объекта форма

Свойство	Значение по умолчанию	Комментарий
Name	Form1	Имя объекта, используется в программ­ном коде для обращения к объекту
Техt	Form2	Текст в левом верхнем углу формы
ВасkColor	Control	Серый цвет фона формы
Font	MS Sans Serif, обычный, 8	Шрифт, его начертание и размер

Различные экземпляры класса объектов обладают оди­наковым набором свойств, однако значения свойств у них могут отличаться. Первоначальные значения свойств объ­ектов можно установить с использованием диалогового окна Свойства (Рroperties) системы программирования.

Так, для объекта форма Form1 можно установить требу­емое значение любого свойства. Для этого необходимо вы­брать свойство из списка и изменить его значение.

Значения свойств объектов можно изменять в програм­мном коде. Для присваивания свойству объекта нового зна­чения в левой части строки программного кода необходимо указать имя объекта и затем название свойства, которые в соответствии с правилами точечной нотации разделяются между собой точкой. В правой части строки необходимо за­писать конкретное значение свойства:

Объект.Свойство = ЗначениеСвойства

Например, новая надпись «Первый проект» в левом верхнем углу объекта Form1 (значение свойства Техt) появится в результате выполнения программного кода:

Form1.Техt = "Первый проект"

Методы объекта (Мethods). Объекты могут использо­вать различные методы обработки данных. Методы имеют аргументы, которые позволяют задать параметры выполня­емых действий.

Для использования метода в строке программного кода необходимо указать имя объекта и затем метод, которые в соответствии с правилами точечной нотации разделяются между собой точкой. В скобках при необходимости записы­ваются аргументы метода, разделяемые запятыми:

Объект.Метод(арг1, арг2)

Например, с помощью метода Sса1е (х, у) можно изме­нить размеры формы или элемента управления. Аргументы метода х и у являются коэффициентами масштабирования по горизонтали и вертикали, т. е. позволяют увеличить или уменьшить ширину и высоту элемента управления. Напри­мер, можно в два раза увеличить размер объекта по оси X и в два раза его умеymibnm по оси У:

Ме.Sса1е(2,0.5)

Если производятся операции над самой формой, то вместо ее имени (например, Form1) в программном коде используется имя Ме.

Событие (Еvent). Событие (Еvent) представляет собой действие, распознаваемое элементом управления. Событие может создаваться пользователем (например, щелчок мышью или нажатие клавиши) или быть результатом воз­действия других программных объектов.

Каждый объект реагирует на определенный набор собы­тий. Например, кнопка реагирует на щелчок (Сlick), нажа­тие (МouseDown) и отпускание (Моиse Up) кнопки мыши или нажатие определенной клавиши на клавиатуре (КеуРгеss).

Обработчик события. Для каждого события можно за­программировать отклик, т. е. реакцию объекта на произо­шедшее событие. Если пользователь производит какое-либо воздействие на элемент графического интерфейса (напри­мер, щелчок), в качестве отклика выполняется обработчик события (событийная процедура), представляющий собой программу. Программа может включать основные алгорит­мические конструкции (линейная, ветвление, выбор, цикл).

Для того чтобы создать заготовку обработчика события, необходимо в режиме разработки проекта осуществить двойной щелчок мышью по объекту. Например, после щелчка по кнопке Button1 в окне Программный код будет создана заготовка обработчика события:

Private Sub Button1_Click (…)

End Sub

Служебные слова Private Sub и End Sub обозначают начало и конец обработчика события. Имя обработчика со­бытия Button1_Click (…) включает в себя имя объекта и имя события.

Далее необходимо ввести в обработчик события про­граммный код, который реализует определенный алгоритм.

Обработчик события представляет собой про­грамму, которая начинает выполняться после реа­лизации определенного события.

1. Подготовка к ГИА. Решение задач на тренажёре.

2. Подведение итогов урока.

1. Какой тип данных могут иметь аргументы и возвращаемые зна­чения математических функций?

2. Какой тип данных могут иметь аргументы и возвращаемые зна­чения строковых функций?

3. Какой тип данных могут иметь аргументы и возвращаемые зна­чения функций ввода и вывода?

4. Какой тип данных могут иметь аргументы и возвращаемые зна­чения функций даты и времени?

5. Что можно изменить в выбранном объекте: набор свойств, набор методов, значения свойств?

6. Какие объекты могут быть использованы при конструировании графического интерфейса проекта?

7. На какие события реагирует кнопка?

7.Домашнее задание: п.1.5.