Разработка конспекта урока информатики в 9 классе по теме:"Алгоритм и его свойства"

Урок информатики в 9-м классе "Алгоритм и его свойства"

Разработала и провела: учитель информатики МБОУ ООШ №18 ст. Кисляковской

Некрасова Н.Ю.

Раздел программы: Основы алгоритмизации и программирования

Тип урока: урок новых знаний

Цели урока:

Обучающая цель: изучение понятия алгоритм, свойств алгоритма: дискретности, детерминированности, конечности, понятности, массовости.

Развивающая цель: развитие мышления школьников через установление причинно-следственных связей.

Мотивационная цель: сохранение и развитие интерес к изучению предмета через применение различных форм овладения знаниями.

Задачи урока:

Познакомить учащихся с понятиями: алгоритм, свойства алгоритма;

Познакомить с примерами алгоритмов;

Научить проводить классификацию: инструкция-алгоритм;

Применять знания при создании алгоритмов и оценке существующих алгоритмов.

Ход урока:

1 этап. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, сегодня на уроке мы будем изучать алгоритм, его свойства и виды.

2 этап. Объяснение нового материала. (слайд 1)

1. Безусловно, с понятием алгоритм вы уже встречались ранее: на уроках информатики в младших классах, в жизни, однако никогда не задумывались над тем, какое количество алгоритмов вам известно. Жизненный опыт человека растет с увеличением числа освоенных им алгоритмов. Например, чтобы ребенок научился покупать в магазине хлеб, ему нужно сначала рассказать (а лучше показать), как это делается. Освоив "алгоритм покупки хлеба", он в дальнейшем будет успешно выполнять эту работу.

План с подробным описанием действий, необходимых для получения ожидаемого результата,

получил название алгоритма.

Алгоритмизация — процесс разработки алгоритма (плана действий) для решения задачи.

Понятие алгоритма - фундаментальное понятие. Слово "алгоритм" происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль-Хорезми. Им были предложены приёмы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами. Позже в Европе эти приёмы назвали алгоритмами от "algoritрmi" - латинского написания имени аль-Хорезми. В наше время понятие алгоритма понимается шире, не ограничиваясь только арифметическими вычислениями.

Термин "алгоритм" стал достаточно распространённым не только в информатике, но и в быту. Под алгоритмом понимают описание какой-либо последовательности действий для достижения заданной цели. В этом смысле, например, алгоритмами можно назвать инструкцию по использованию кухонного комбайна, кулинарный рецепт, правила перехода улицы и пр.

Для использования понятия алгоритма в информатике требуется более точное определение, чем данное выше. Алгоритмом называется организованная последовательность действий допустимая для некоторых исполнителей. Исполнителем может быть человек, группа людей, робот, станок, компьютер, язык программирования и т.д. Одно из принципиальных обстоятельств состоит в том, что исполнитель не вникает в смысл того, что он делает, но получает необходимый результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инструкции.

Это - важная особенность алгоритмов. Наличие алгоритма формализует процесс решения задачи, исключает рассуждение исполнителя. Использование алгоритма даёт возможность решать задачу формально, механически исполняя команды алгоритма в указанной последовательности. Целесообразность предусматриваемых алгоритмом действий обеспечивается точным анализом со стороны того, кто составляет этот алгоритм.

Алгоритм представляет собой последовательность команд (ещё говорят - инструкций, директив), определяющих действия исполнителя (субъекта или управляемого объекта). Всякий алгоритм составляется в расчёте на конкретного исполнителя с учётом его возможностей. Для того чтобы алгоритм был выполним, нельзя включать в него команды, которые исполнитель не в состоянии выполнить. Нельзя повару поручать работу токаря, какая бы подробная инструкция ему не давалась. У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он может исполнить. Такой перечень называется системой команд исполнителя (СКИ).

Задание: выбрать примеры правильных алгоритмов (слайд 2)

1. Инструкция по лепке дракона.

Изучить образ дракона по имеющейся картинке.

Вылепить голову.

Вылепить туловище.

Вылепить хвост.

Вылепить четыре ноги.

Сравнивая с картинкой, уточнить детали каждой вылепленной части дракона.

2. Инструкция по варке манной каши

Молоко вскипятить добавить соль, сахар, засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая манную крупу, довести до кипения, прокипятить минут 5-7, добавить масло и дать остыть.

3. Инструкция приготовления коржиков

Разогреть духовку до 220 градусов.

Просеять 225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.

Добавить в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока небольшими порциями.

Замесить тесто.

С помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень, смазанный маслом.

После того, как вы вырезали столько булочек, сколько возможно, раскатайте тесто еще раз.

Выпекать в духовке 12-15 минут.

4. Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.

Из числа А вычесть число В.

Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.

Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше

5. Инструкция приготовления бутерброда.

Отрезать ломтик хлеба

Намазать его маслом

Отрезать кусок колбасы или сыра.

Наложить отрезанный кусок на ломоть хлеба

6. Инструкция покраски забора.

Покрасить первую доску.

Переместиться к следующей доске.

Перейти к действию 1.

(слайд 3)

Верный ответ: алгоритмами можно считать инструкции № 1 и № 5.

Верными ответами будут для инструкций №2, 3, 4, 6:

Инструкция 2. Нет точности: какое количество (в граммах) брать продуктов.

Инструкция 3. Нет последовательности действий и как следствие понятности (замесил тесто и вырезай булочки, а надо замесил, раскатать толщиной, например, 3 мм и вырезай).

Инструкция 4. Нет результативности. Что делать в том случае, если А=В?

Инструкция 6. Нет конечности. Что делать в том случае, когда доски закончились?

Задание: исправить алгоритмы(слайд 4)

Варианты исправленных инструкций.

2. Инструкция по варке манной каши

Включить плиту

Влить в кастрюлю 1,5 литра молока

Добавить 5 грамм соли, 15 грамм сахара

Довести молоко до кипения

8 столовых ложек манной крупы засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая молоко

Довести до кипения

Кипятить 5 минут

Добавить 20 грамм сливочного масла

Выключить плиту, снять с плиты кастрюлю.

3. Инструкция приготовления коржиков

Разогреть духовку до 220 градусов.

Просеять 225 гр муки в миску и размешать с 40 гр масла.

Добавить в муку 1/2 стакана сахара, взять нож и рубить им тесто, добавляя 150 мл молока небольшими порциями.

Замесить тесто.

Раскатать тесто толщиной 2 мм.

С помощью круглой формы вырезать несколько булочек и положить их на противень, смазанный маслом.

Поместить противень в духовку, выпекать в духовке 13 минут.

4. Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.

Из числа А вычесть число В.

Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.

Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше

Если получился ноль, сообщить, что числа равны

6.Инструкция покраски забора.

Покрасить первую доску.

Если есть еще доска, переместиться к следующей доске.

Перейти к действию 1.

Если доски закончились, завершить работу.

Формы представления алгоритма:

1. Словесная (описание последовательности действий) Пр.: ранее звучащие

2. Графическая (наглядность, рисунки) Пр.: на упаковках каш (слайд 5)

3. Схема или графы (геометрические объекты, состоящие из вершин, соединенные друг с другом линиями) (слайд 6)

4. Программа (если он предназначен для исполнения техническим устройством) (слайд 7)

5. Блок-схема (набор графических объектов-блоков, которые имеют свое название и назначение) (слайд 8).

1. Алгоритм и его свойства

Алгоритм и его свойства.

Вопрос Ответ

Алгоритм состоит из конкретных действий, следующих в определенном порядке:

Это свойство последовательности алгоритма

Свойства алгоритма Это его общие характеристики

Результативность В алгоритме не должно быть ошибок

Определенность (детерминированность)

На каждом шаге алгоритма у исполнителя должно быть достаточно информации, чтобы его выполнить

Понятность Свойство алгоритма, определенное исполнителем

С помощью одного и того же алгоритма можно решать однотипные задачи

Массовость алгоритма

Исполнение алгоритма приводит к конечному результату Конечность алгоритма

1. Существует 4 вида алгоритмов: линейный, циклический, разветвляющийся, вспомогательный.(слайд 9)

Линейный (последовательный) алгоритм — описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.(слайд 10)

Пр.: Линейными являются алгоритмы отпирания дверей, заваривания чая, приготовления одного бутерброда.

Линейный алгоритм применяется при вычислении арифметического выражения, если в нем используются только действия сложения и вычитания.

Циклический алгоритм — описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называется телом цикла.(слайд 11)

Пр.: Многие процессы в окружающем мире основаны на многократном повторении одной и той же последовательности действий. Каждый год наступают весна, лето, осень и зима. Жизнь растений в течение года проходит одни и те же циклы. Подсчитывая число полных поворотов минутной или часовой стрелки, человек измеряет время.

Условие — выражение, находящееся между словом «если» и словом «то» и принимающее значение «истина» или «ложь».

Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.(слайд 12)

Пр.: если пошел дождь, то надо открыть зонт; если болит горло, то прогулку следует отменить; если билет в кино стоит не больше десяти рублей, то купить билет и занять свое место в зале, иначе (если стоимость билета больше 10 руб.) вернуться домой.

В общем случае схема разветвляющего алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то..., иначе...». Такое представление алгоритма получило название полной формы.

Неполная форма, в которой действия пропускаются: «если условие, то...».

Вспомогательный алгоритм — алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя. (слайд 13)

Пр.: вы в детстве учились суммировать единицы, затем десятки, чтобы суммировать двузначные числа содержащие единицы вы не учились новому методу суммирования, а воспользовались старыми методами.

4 этап. Обсуждение итогов работы. Домашняя работа.

Выучить конспект урока. Придумать пример каждого вида алгоритма в виде блок-схемы.