Алгоритм и его формальное исполнение. 9-й класс

  • Долбикова Марина Николаевна, учитель информатики

Цель урока: приобретение теоретических знаний в области алгоритмики и навыков словесного описания алгоритма.

Задачи урока:

  • Образовательная: организовать и направить познавательную деятельность на понимание сути алгоритмов, их свойств, словесного способа их описания;
  • Развивающая: развивать логическое и алгоритмическое мышление школьников;
  • Воспитательная: показать связь данной темы с практикой жизни; развитие навыков парной работы.

Тип урока: изучение и первичное закрепление нового материала

Методы обучения: словесные, наглядные, практические, ИКТ, поощрения

Формы работы: фронтальная работа; работа в парах

Межпредметные связи: предметы учебного плана

Материалы и оборудование: маркерная доска; ПК для учителя и учеников; мультимедийное оборудование (проектор, экран); программа «Роботландия» (Приложение2), установленная на все ПК; презентация «Алгоритм» (Приложение1), конфеты или фишки (по 21 на каждую пару учеников), «Словарики» (Приложение3), 3 пирамидки без колец и 3 кольца для пирамидки разного цвета и размера.

План урока

  • Орг. момент
  • Актуализация знаний
  • Теоретическая часть
  • Физкультпауза
  • Практическая часть
  • Итог урока

Ход урока

I. Орг. момент

И снова утро, полседьмого.
Пора вставать, режим таков.
О, как дождаться выходного,
Чтобы не слышать мне будильника звонок!

Итак, я встала и умылась,
Позавтракала, скушав бутерброд.
Таких же бутербродов налепила,
Чтобы позавтракать мог остальной в семье народ.

Переоделась, помогла собраться детям.
Накрасила глаза, прическу навела.
Как раз позавтракали дети.
Все в сборе, восемь скоро, выходить пора.

Дочь сразу убегает в школу,
А сына в садик я веду.
Потом сама уже иду до школы…
И вот я перед вами здесь стою.

II. Актуализация знаний

(Слайд 1, Приложение1)
А вы когда-нибудь задумывались над тем, что делаете с самого утра и до вечера? Кто-нибудь обращал внимание, что большинство ваших действий повторяется изо дня в день? Что для того, чтобы прийти к определенному результату, нужно выполнить определенную последовательность действий?
Ведь, если задуматься: вся наша жизнь состоит из постоянной последовательности действий, нарушение которых может привести к разным последствиям (как к хорошим, так и к плохим). Помните сказку «Репка»? По-моему, яркий пример действий, который привел к положительному результату.
Но прежде чем мы непосредственно перейдем к изучению темы урока, я вам предлагаю поиграть в игру.
Перед вами на столах лежат конфеты. На каждом столе их ровно 21. Играете в парах. Каждый игрок должен последовательно брать конфеты. За один раз можно брать одну, две, три или четыре конфеты. Кто будет брать первым, решаете сами. Проигрывает тот, кто последний забирает конфеты.
Давайте договоримся: играем 2 раза.
Поднимите руку те, кто оба раза выиграл.
Если такие окажутся, задать вопрос: когда играли, ты брал конфеты просто так, не задумываясь, или у тебя была какая-то стратегия, нацеленная на выигрыш?

III. Теоретическая часть

Дело все в том, что большинство игр имеют стратегию выигрыша, в том числе и эта игра. А стратегия – это некоторая последовательность действий, последовательное выполнение которых приводит к выигрышу.
В информатике такая последовательность действий называется алгоритмом. И тема нашего сегодняшнего урока «Алгоритм. Свойства алгоритма. Выполнение алгоритмов» (Слайд 2, Приложение1).
Попросить попробовать сформулировать определение алгоритма.
Перед вами на партах лежат распечатки, которые я назвала «Словарь урока», и с которыми мы с вами будем работать в течение урока.
Определение алгоритма в нем уже записано. (Попросить одного из учеников зачитать его: алгоритм – это конечная последовательность строго определенных действий, приводящих к однозначному решению поставленной задачи.) (Слайд 3.1, Приложение1)
Обычно, мы, выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами действия, и порядок их выполнения. Какие действия нужно совершить, чтобы малыш смог, следуя им, открыть ключом дверь?

  1. Достать ключ из кармана.
  2. Вставить ключ в замочную скважину.
  3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
  4. Вынуть ключ.

Это пример алгоритма из жизни. А приведите мне, пожалуйста, примеры алгоритмов с ваших уроков. Т.е., примеры алгоритмов, которыми вы пользуетесь на уроках. (Разбор слова по составу в русском языке; выполнение лабораторной работы на уроках физики и химии; надевание противогаза или разбор-сбор автомата на ОБЖ; моделирование на уроках технологии; …) (Слайд 3.2, Приложение1)
Вот вы сейчас приводили примеры алгоритмов. Ответьте мне, пожалуйста на вопрос: а зачем нужен алгоритм? (чтобы наша жизнь была стабильной, безопасной, управляемой)
Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм, и вы мне сейчас поможете их определить, используя «Словарик» (Приложение3).
Вот я вам говорю (обратиться к одному из учеников): «Съешь конфету, которая лежит у тебя на столе». (Слайд 4.1, Приложение1) Этот пример будет являться примером алгоритма? Почему? Как должен выглядеть алгоритм? Помогите мне составить алгоритм съедания конфеты. Ученики:

  1. Взять конфету
  2. Развернуть фантик
  3. Съесть конфету
  4. Фантик выбросить

Так вот, разделение алгоритма на последовательность шагов является важным свойством алгоритма и называется?.. (дискретность – разделенный, прерывистый)
Выполнение получившегося алгоритма съедания конфеты приведет нас к результату? Каждый раз можно съесть, используя этот алгоритм, конфету? Как такое свойство алгоритма называется?.. (результативность)
А если я буду брать другие конфеты в обертках, то алгоритм, описанный нами, измениться или будет работать в каждом случае? Как будет называться такое свойство алгоритма?.. (массовость)
При этом кто бы ни был исполнителем алгоритма, выполнив очередную команду, он должен точно знать, какую команду необходимо исполнять следующей, чтобы прийти к нужному результату? Это свойство алгоритма называется?.. (детерминированностью – определенность, точность)
А теперь посмотрите на такой алгоритм (Слайд 4.2, Приложение1). Здесь тоже описан алгоритм поедания конфеты. Но он вам понятен? Вы сможете выполнить команды, которые здесь описаны? Т.е., каким должен быть алгоритм? (понятным) Или, если быть точнее, то алгоритм должен быть написан на языке, понятном исполнителю.
Итак, мы получили свойства, которыми обладает любой алгоритм. (Слайд 5, Приложение1)
Главная особенность любого алгоритма – формальное исполнение. Т.е., составленный алгоритм может исполнить кто угодно.
До сих пор нами рассматривались примеры, где исполнителем являлся кто? (человек) А кто еще может быть исполнителем алгоритма? (бытовая техника, робот, компьютер) А кто из перечисленных, включая человека, будет являться идеальным исполнителем? (бытовая техника, робот, компьютер) А почему, как вы думаете? (не умеет думать, а просто выполняет команды; отсутствие человеческого фактора)
Кто-нибудь задумывался из вас, какую роль играет компьютер как исполнитель в нашей жизни? Думаю, что не многие. На данном этапе вашей жизни компьютер является в основном средством развлечения. И все-таки подумайте и попробуйте привести несколько примеров. Если в голову ничего не приходит, посмотрите на картинки слайда, может они вам помогут. (Слайд 6 (скрытый, переход на него по кнопке внизу слайда), Приложение1)
Ученики приводят примеры использования компьютера.
А почему компьютеры работают? (в них заложена программа)
А кто составляет эти программы? (человек)

IV. Физкультпауза

Далее вам предстоит работа за компьютером. Давайте настроим на работу глаза.
Не поворачивая головы, одними глазами, посмотрите в правый верхний угол кабинета. Теперь в левый нижний. В левый верхний. В правый нижний. В правый верхний. В левый верхний. В левый нижний. В правый нижний. Молодцы.
Теперь зажмурьте глаза. (примерно через 3 секунды) Откройте глаза. Еще раз: зажмурьте глаза. (примерно через 3 секунды) Откройте глаза. Молодцы.

V. Практическая часть

Работа в парах (кто с кем сидит за партой)
Сегодня вы побудете в роли неформального исполнителя, который, используя формальный исполнитель – компьютер, решит алгоритмическую задачу «Ханойская башня». Работать будете в парах, кто как сидит за партами. (Слайд 7, Приложение1)
Алгоритм запуска нужной программы описан у вас в «Словариках» (Приложение3). Нужно за меньшее число шагов переставить пирамиду с одной площадки на другую, следуя определенным правилам. Каковы правила выполнения алгоритма у вас тоже написано.
Алгоритм решения записать на листе-словарике.

    1. 1–2
    2. 1–3
    3. 2–3
    4. 1–2
    5. 3–1
    6. 3–2
    7. 1–2

Первый удачно решивший задачу, может показать алгоритм решения через проектор в программе «Роботландия» (Приложение2) или на приготовленных пирамидках.

VI. Итог урока

Возвращайтесь, пожалуйста, на свои рабочие места за парты.
Давайте вернемся к нашей игре, в которую мы с вами играли в начале урока. Думаю, вам интересно узнать стратегию выигрыша? (Слайд 8, Приложение1)
Рассказать стратегию выигрыша. Предложить попробовать поиграть дома или с одноклассниками.

Ну, вот и время пролетело,
Подходит наш урок к концу.
Работали вы все умело
По алгоритму моему.

Была поставлена задача
С которой справились вы все.
Пусть вам сопутствует и дальше
Удача и в учебе, и в труде!

Большое спасибо за урок. Вы хорошо сегодня поработали. Можете быть свободны!
Конфеты, которые находятся у вас на столах, возьмите, пожалуйста, с собой и вместе с одноклассниками попейте чаю.

Список литературы, электронных пособий,
используемых при подготовке и проведении урока:

  1. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса / Н.Д. Угринович. – 3-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010
  2. Мультимедийная презентация «Алгоритм» (Приложение1) (автор Долбикова М.Н.)
  3. Программа «Роботландия» (Приложение2)

Write a Reply or Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *