Алгоритмы

Цели урока:

• сформировать представление об алгоритме;  
• познакомить с разными способами представления алгоритмов;
• ввести понятие «программа», «программирование»;
• сформировать представление о линейном алгоритме
• сформировать представление о циклическом алго­ритме;
• сформировать представление об условном алго­ритме;
• научить составлять  алгоритм  решения  задачи;

Опорные понятия:

• цель
• задача
• план решения
• действия
• блок-схема
• начало алгоритма
• конец алгоритма
• исходные данные
• выходные данные
• циклический алгоритм
• ветвление
• программа
• программирование

Новые понятия:

• алгоритм,
• исполнитель;
• блок-схема
• программа,
• программирование;
• линейный алгоритм,
• циклический алгоритм,
• разветвляющийся алгоритм;
• шаг алгоритма,
• порядок выполнения,

Задачи учителя:

• ввести понятие алгоритма на основе собственного опыта учащихся;
• познакомить с историей возникновения термина «алгоритма»
• познакомить с разными способами представления алгоритма
• ввести понятие «программа»;
• ввести понятие «программирование»;
• познакомить с понятием «линейный алгоритм»;
• познакомить с понятием «циклический алгоритм»;
• познакомить с понятием «разветвляющийся алгоритм»;
• научить составлять алгоритмы решения задач.

ХОД УРОКА

1.  Организационный момент.
2. Ввод понятия «алгоритм» на основе собственного опыта учащихся

• В школе дети выполняют одинаковые задания. Но результат может быть при этом разный. От чего это зависит?
• Любите ли вы играть?
• Назовите игры, в которые вы играете. (Название  учитель записывает на доске).
• Если вы учите кого-то игре, что вы объясняете?
• Что общее у всех игр?
• Рассмотрим другой пример. Как вас учат писать сочинение по литературе, с чего надо начинать?
• Сможете ли вы приготовить плов? Чем следует воспользоваться, чтобы приготовить незнакомое блюдо?
• А теперь сделайте вывод из всего выше сказанного

Запись в тетрадях: «Любая целенаправленная деятельность человека осуществляется по плану». (На доске страница «Алгоритмы»)

История возникновения термина «алгоритм»

Слово алгоритм происходит от algorithmi -  латинской формы написания имени арабского математика IX в. Аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения четырех арифметических действия над многозначными числами.

Многие столетия до этого люди были убеждены, что правила счета очень сложны и доступны только избранным. В учебнике Аль-Хорезми  привел такие методы счета, которые усваивает даже ребенок. С развитием науки и техники человечество осознало, что можно научиться выполнять сложные действия, если их разбить на последовательность простых. Слово «алгоритм» приобрело другой смысл, не относящийся к арифметике.

Запись в тетрадях: Алгоритм – это четкая последовательность действий, направленная на достижение поставленной цели или решения задачи.

История развития алгоритмов прошла длинный путь от интуитивного понимания и стихийного применения до осознания закономерностей и практического использования в современных компьютерах и компьютерных системах.

Знакомство со свойствами алгоритма.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

1. Дискретность. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, т.е. преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Определенность. Каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным.

3. Результативность. Алгоритм должен приводить к решению за конечное число шагов.

4. Массовость. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

5. Правильность. Алгоритм правильный, если его выполнение дает правильные результаты решения поставленной задачи.

6. Формальность. Алгоритм можно выполнить, совершенно отвлекаясь от той суммы знаний, которая нужна для того, чтобы написать алгоритм. Любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять предписания алгоритма, руководствуясь алгоритмом, может правильно выполнить задание, возможно даже не понимая ни сути задачи, ни смысла предписаний. Но тогда выполнение алгоритма можно поручить и не человеку, а машине – автомату. Как известно, автоматы правильно решают многие задачи по заданным им алгоритмам, хотя суть задач, безусловно, автоматы понимать не могут.

(На доске страница «Свойства»)

Способы представления алгоритмов.

Формой представления алгоритма может быть словесное описание, формулы, таблица, запись на языке программирования. (На доске страница «Запись алгоритмов»).

Большинство людей лучше понимают графическое представление последовательности действий. Каждый алгоритм имеет начало и конец, состоит из конечного числа шагов и подразумевает определенную последовательность их выполнения. Поэтому был введен способ представления алгоритма в виде блок-схемы.

Чтобы все участники разработки понимали блок-схему алгоритма одинаково, вводится специальное обозначение для каждого элемента алгоритма. (На доске страница «Блок-схемы алгоритмов»).

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы. (см. архив)

Блок "процесс" применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.

Блок "решение" используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке "решение" должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

Блок "модификация" используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.

Блок "предопределенный процесс" используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.

Алгоритмы решения задач должны быть выполнимы в той среде, где необходимо получить результат. В этой среде должен существовать объект, который будет выполнять данный алгоритм. Объект должен обладать следующими характеристиками:

• Он понимает и может выполнять действия, описанные в алгоритме.
• Он должен выполнять эти действия в указанном порядке.

Запись в тетрадях: Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм.

Для каждого исполнителя существует конечный набор команд, которые он может выполнять, - система команд исполнителя (СКИ).

Программа - это последовательность команд, понятных исполнителю.

Программа записывается в виде символов, к числу которых относятся латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания и знаки операций.

Программирование - это раздел информатики, изучающий методы и приемы составления программ для компьютеров. Кроме того, программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.

Требования, предъявляемые к программе:

1. Минимальные требования к компьютеру, на котором работает программа.

2. Ясность входных и выходных данных и простота программы.

3. Минимальное время создания программы и простота ее изменения.

4. Минимальное время работы программы, минимум занимаемой памяти и минимум использованных в программе операторов.

Чтобы программа удовлетворяла этим противоречивым требованиям, необходимо обладать искусством программирования.

Свойства программ - выполнимость, мобильность, правильность, эффективность.

Выполнимость - возможность выполнения программы на данном типе компьютеров.

Мобильность - возможность переноса программы на другой тип компьютеров.

Правильность программы - правильность результатов, получаемых с помощью данной программы.

Эффективность - минимум времени выполнения, минимум машинной памяти и других ресурсов компьютера.

Языки программирования - языки для записи программ для компьютеров. Это совокупность средств и правил представления алгоритма в виде, приемлемом для компьютера.

Оператор - выражение, обозначающее и описывающее какую-либо операцию.

Типы языков программирования: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, логические, функциональные, учебные, инструментальные, диалоговые, графические и т.д.

Алгоритмический язык – система символов и правил, позволяющих записывать в формализованном виде алгоритмы решения задач на ЭВМ.

Системы программирования - это набор средств ввода, редактирования, трансляции и выполнения программ на ЭВМ.

Транслятор - это комплекс программ, обеспечивающий перевод программы, написанной на символическом языке, в совокупность машинных команд.

Компилятор - это транслятор, обеспечивающий перевод программы, написанной на алгоритмическом языке, в совокупность машинных команд без ее выполнения в компьютере.

Интерпретатор - это транслятор, обеспечивающий перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинные команды и одновременное выполнение этой конструкции в компьютере.

Все системы (языки) программирования имеют свой транслятор, компилятор и интерпретатор.

Виды языков программирования:  

1. Машинно-ориентированные языки (языки ассемблера).

2. Языки высокого уровня.

3. Командные языки баз данных.

Примеры языков программирования высокого уровня: Фортран, Алгол, Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Си++, Пролог, Лисп, Форт и другие.

Физминутка.

 VI. Проводится переменка.  (На доске страница «Переменка»).

А сейчас мы с вами немного отвлечемся и развлечемся: вы должны будете разгадать ребусы (см. архив)

VII. Знакомство с понятием «линейный алгоритм», «циклический алгоритм». алгоритм «ветвление».

Анализ многих технически сложных проектов ХХ века (создание новых самолетов, автомобилей, зданий, плотин) убедил исследователей, что большинство ошибок, проектирования являются алгоритмическими, то есть возникают из-за неправильного описания последовательности действий. В 70-х годах ряд ученых (Э.Дейкстра, К.Бом, Г.Джаконини) доказали, что алгоритм можно составить, используя три типа алгоритмических конструкций:

• простая последовательность действий (линейный алгоритм);
• выбор действия (алгоритм разветвления);
• повторение действий (циклический алгоритм);

Приводится пример линейного алгоритма из учебника. (На доске страница «Линейный»). Ученики сами приводят примеры линейных алгоритмов. Запись в тетради: Линейный алгоритм - алгоритм, все этапы которого выполняются однократно и строго последовательно.

Знаете ли вы алгоритмы, состоящие в многократном повторении определенной последовательности действий?

Рассматриваются примеры из учебника. На основании примеров учащиеся делают вывод и записывают в тетрадь: Циклы – это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд. Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться  в указанной последовательности несколько раз или пока не выполниться некоторое условие.

  В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.
Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:  — циклы со счетчиком, в которых тело цикла выполняется определенное количество раз;
     — циклы с условием, в которых тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие.

Цикл со счетчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счетчиком) For. . . Next (рис. 19)
    Синтаксис оператора For. . . Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом      Next — концом цикла; между ними располагаются операторы, представляющие собой тело цикла.

В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным начальному значению. При каждом «проходе» цикла переменная увеличивается на величину шага. Если она достигает величины конечное значение, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

Циклы с условием. Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее неизвестно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Этот цикл реализуется с помощью инструкции Do... Loop.

Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла  или в конце, после тела цикла (рис. 21)
     Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Эти слова   придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение истина. В этом случае условие является условием продолжения цикла. Как только условие примет значение ложь, выполнение цикла закончится.
     Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока не выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение ложь. В этом случае условие становится условием завершения цикла. Как только условие примет значение истина, выполнение цикла закончится.

Рассмотрим еще один пример. Вспомним сюжет из сказки. Царевич останавливается у развилки дороги и  видит камень с надписью: «Направо пойдешь – коня потеряешь; налево пойдешь – сам пропадешь…». Подобная ситуация, заставляющая нас принимать решения в зависимости от некоторого условия, постоянно встречается в повседневной жизни. (Примеры учащихся).

Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия. (На доске страница «Ветвление»)

Ветвление - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.

Условие – это выражение, находящееся между словами «если» и «то» и принимающее значение «истина» или «ложь».

Общая форма разветвляющегося алгоритма:

Если <условие,> то <действие 1> иначе <действие 2>.

При всех значениях условия выполняется какое-либо действие. Это полная форма ветвления.

Если при значении «ложь» никакое действие не выполняется, то говорят, что это неполная форма разветвляющегося алгоритма.

VIII. Практическая работа.

Сейчас мы будем работать по группам (класс делиться на четыре группы). На доске даны условия задач. Вы должны составить алгоритм  их решения и записать его на естественном языке. Номер задания соответствует номеру вашей группы.

1. Два солдата подошли к реке, по которой на лодке катаются двое мальчиков. Составить алгоритм переправы солдат на другой берег, если лодка вмещает только одного солдата, либо двух мальчиков, а солдата и мальчика уже не вмещает?

2. Имеются три сосуда объемом 8, 5 и 3 литров. В первом сосуде налита вода. Используя эти сосуды получить:

• в одном из сосудов 6 литров
• в одном из сосудов 7 литров
• разделить жидкость на равные части

3. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия: прибавлять 1 и умножать на 2.

Получить:

• число 5
• число 99
• число 99, если использовать арифметические операции не более 10 раз.
  Начальное число ноль.

4. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия умножать на 2 и стирать последнюю цифру. Например, из числа 56 можно получить числа 112 и 5. Как получить из числа 458 число 14?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Итог урока

Учащиеся самостоятельно делают вывод:

Любой результат деятельности человека – это последовательно выполненная совокупность действий. Вопрос лишь в том, насколько оптимально подобрано решение задачи. Это означает, что нужно не просто решить задачу, а решить её с минимальными затратами.

Любой алгоритм должен быть построен с соблюдением определенных правил, согласованных с его свойствами.

Для представления алгоритмов используются несколько способов. Самый простой способ – словесный.

При графическом описании алгоритма используется блок-схема, где для обозначения каких-либо команд применяются геометрические фигуры, называемые блоками. Базовые структуры в алгоритмах имеют один вход и один выход

Простой конструкцией алгоритма является линейная структура, когда действия исполняются друг за другом.

Другими более сложными конструкциями являются ветвление и цикл.

Ветвление предполагает наличие условия, относительно которого и осуществляется выбор дальнейшего действия.

Для цикла характерно выполнение определенной совокупности действий некоторое число раз или пока выполняется или не выполняется поставленное условие.

Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой. Компьютером управляет программа, разработанная человеком.

Алгоритм или программа выполняются исполнителем, которым могут быть человек, компьютер, робот, автомат, механическое устройство.

2. Домашнее задание

Читать: тема 12, стр.142-150

Отвечать на вопросы: стр.161 №7, 16, 17, 19

По блок-схемам к заданию 7.15, стр.234 записать в тетрадь алгоритм рисования цифры почтового кода.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория. Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2006.
2. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Практикум по информационным технологиям. Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2006.
3. Информатика. Методическое пособие для учителей 7 класс. Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2004.
4. Поурочные разработки по информатике 7-9 классы. Универсальное пособие.   А.Х.Шелепаева. – М.:ВАКО, 2005.
5. Информатика и образование. Научно-методический журнал, №2,6 2004.

План-конспект урока в 7 классе по теме: «Алгоритмы» с применением мультимедийной презентации

Цели урока:

• сформировать представление об алгоритме;

• познакомить с разными способами представления алгоритмов;

• ввести понятие «программа», «программирование»;

• сформировать представление о линейном алгоритме

• сформировать представление о циклическом алго­ритме;

• сформировать представление об условном алго­ритме;

• научить составлять алгоритм решения задачи;

Опорные понятия:

• цель

• задача

• план решения

• действия

• блок-схема

• начало алгоритма

• конец алгоритма

• исходные данные

• выходные данные

• циклический алгоритм

• ветвление

• программа

• программирование

Новые понятия:

• алгоритм,

• исполнитель;

• блок-схема

• программа,

• программирование;

• линейный алгоритм,

• циклический алгоритм,

• разветвляющийся алгоритм;

• шаг алгоритма,

• порядок выполнения,

Задачи учителя:

• ввести понятие алгоритма на основе собственного опыта учащихся;

• познакомить с историей возникновения термина «алгоритма»

• познакомить с разными способами представления алгоритма

• ввести понятие «программа»;

• ввести понятие «программирование»;

• познакомить с понятием «линейный алгоритм»;

• познакомить с понятием «циклический алгоритм»;

• познакомить с понятием «разветвляющийся алгоритм»;

• научить составлять алгоритмы решения задач.

1. Организационный момент.

2. Ввод понятия «алгоритм» на основе собственного опыта учащихся

• В школе дети выполняют одинаковые задания. Но результат может быть при этом разный. От чего это зависит?

• Любите ли вы играть?

• Назовите игры, в которые вы играете. (Название учитель записывает на доске).

• Если вы учите кого-то игре, что вы объясняете?

• Что общее у всех игр?

• Рассмотрим другой пример. Как вас учат писать сочинение по литературе, с чего надо начинать?

• Сможете ли вы приготовить плов? Чем следует воспользоваться, чтобы приготовить незнакомое блюдо?

• А теперь сделайте вывод из всего выше сказанного

Запись в тетрадях: «Любая целенаправленная деятельность человека осуществляется по плану». (На доске страница «Алгоритмы»)

1. История возникновения термина «алгоритм»

Слово алгоритм происходит от algorithmi -  латинской формы написания имени арабского математика IX в. Аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения четырех арифметических действия над многозначными числами.

Многие столетия до этого люди были убеждены, что правила счета очень сложны и доступны только избранным. В учебнике Аль-Хорезми привел такие методы счета, которые усваивает даже ребенок. С развитием науки и техники человечество осознало, что можно научиться выполнять сложные действия, если их разбить на последовательность простых. Слово «алгоритм» приобрело другой смысл, не относящийся к арифметике.

Запись в тетрадях: Алгоритм – это четкая последовательность действий, направленная на достижение поставленной цели или решения задачи.

История развития алгоритмов прошла длинный путь от интуитивного понимания и стихийного применения до осознания закономерностей и практического использования в современных компьютерах и компьютерных системах.

IV. Знакомство со свойствами алгоритма.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

1. Дискретность. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, т.е. преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Определенность. Каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным.

3. Результативность. Алгоритм должен приводить к решению за конечное число шагов.

4. Массовость. Алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

5. Правильность. Алгоритм правильный, если его выполнение дает правильные результаты решения поставленной задачи.

6. Формальность. Алгоритм можно выполнить, совершенно отвлекаясь от той суммы знаний, которая нужна для того, чтобы написать алгоритм. Любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять предписания алгоритма, руководствуясь алгоритмом, может правильно выполнить задание, возможно даже не понимая ни сути задачи, ни смысла предписаний. Но тогда выполнение алгоритма можно поручить и не человеку, а машине – автомату. Как известно, автоматы правильно решают многие задачи по заданным им алгоритмам, хотя суть задач, безусловно, автоматы понимать не могут.

(На доске страница «Свойства»)

V. Способы представления алгоритмов.

Формой представления алгоритма может быть словесное описание, формулы, таблица, запись на языке программирования. (На доске страница «Запись алгоритмов»).

Большинство людей лучше понимают графическое представление последовательности действий. Каждый алгоритм имеет начало и конец, состоит из конечного числа шагов и подразумевает определенную последовательность их выполнения. Поэтому был введен способ представления алгоритма в виде блок-схемы.

Чтобы все участники разработки понимали блок-схему алгоритма одинаково, вводится специальное обозначение для каждого элемента алгоритма. (На доске страница «Блок-схемы алгоритмов»).

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности
связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует
выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы.

Блок "процесс" применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.

Блок "решение" используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке "решение" должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

Блок "модификация" используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.

Блок "предопределенный процесс" используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.

Алгоритмы решения задач должны быть выполнимы в той среде, где необходимо получить результат. В этой среде должен существовать объект, который будет выполнять данный алгоритм. Объект должен обладать следующими характеристиками:

• Он понимает и может выполнять действия, описанные в алгоритме.

• Он должен выполнять эти действия в указанном порядке.

Запись в тетрадях: Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм.

Для каждого исполнителя существует конечный набор команд, которые он может выполнять, - система команд исполнителя (СКИ).

Программа - это последовательность команд, понятных исполнителю.

Программа записывается в виде символов, к числу которых относятся латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания и знаки операций.

Программирование - это раздел информатики, изучающий методы и приемы составления программ для компьютеров. Кроме того, программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.

1. Минимальные требования к компьютеру, на котором работает программа.

2. Ясность входных и выходных данных и простота программы.

3. Минимальное время создания программы и простота ее изменения.

4. Минимальное время работы программы, минимум занимаемой памяти и минимум использованных в программе операторов.

Чтобы программа удовлетворяла этим противоречивым требованиям, необходимо обладать искусством программирования.

Свойства программ - выполнимость, мобильность, правильность, эффективность.

Выполнимость - возможность выполнения программы на данном типе компьютеров.

Мобильность - возможность переноса программы на другой тип компьютеров.

Правильность программы - правильность результатов, получаемых с помощью данной программы.

Эффективность - минимум времени выполнения, минимум машинной памяти и других ресурсов компьютера.

Языки программирования - языки для записи программ для компьютеров. Это совокупность средств и правил представления алгоритма в виде, приемлемом для компьютера.

Оператор - выражение, обозначающее и описывающее какую-либо операцию.

Типы языков программирования: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, логические, функциональные, учебные, инструментальные, диалоговые, графические и т.д.

Алгоритмический язык – система символов и правил, позволяющих записывать в формализованном виде алгоритмы решения задач на ЭВМ.

Системы программирования - это набор средств ввода, редактирования, трансляции и выполнения программ на ЭВМ.

Транслятор - это комплекс программ, обеспечивающий перевод программы, написанной на символическом языке, в совокупность машинных команд.

Компилятор - это транслятор, обеспечивающий перевод программы, написанной на алгоритмическом языке, в совокупность машинных команд без ее выполнения в компьютере.

Интерпретатор - это транслятор, обеспечивающий перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинные команды и одновременное выполнение этой конструкции в компьютере.

Все системы (языки) программирования имеют свой транслятор, компилятор и интерпретатор.

1. Машинно-ориентированные языки (языки ассемблера).

2. Языки высокого уровня.

3. Командные языки баз данных.

Примеры языков программирования высокого уровня: Фортран, Алгол, Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Си++, Пролог, Лисп, Форт и другие.

Физминутка.

VI. Проводится переменка. (На доске страница «Переменка»).

А сейчас мы с вами немного отвлечемся и развлечемся: вы должны будете разгадать ребусы:

(Ответы: информатика, винчестер, накопитель, компьютер, дешифратор , информация)

VII. Знакомство с понятием «линейный алгоритм», «циклический алгоритм». алгоритм «ветвление».

Анализ многих технически сложных проектов ХХ века (создание новых самолетов, автомобилей, зданий, плотин) убедил исследователей, что большинство ошибок, проектирования являются алгоритмическими, то есть возникают из-за неправильного описания последовательности действий. В 70-х годах ряд ученых (Э.Дейкстра, К.Бом, Г.Джаконини) доказали, что алгоритм можно составить, используя три типа алгоритмических конструкций:

• простая последовательность действий (линейный алгоритм);

• выбор действия (алгоритм разветвления);

• повторение действий (циклический алгоритм);

Приводится пример линейного алгоритма из учебника. (На доске страница «Линейный»). Ученики сами приводят примеры линейных алгоритмов. Запись в тетради: Линейный алгоритм - алгоритм, все этапы которого выполняются однократно и строго последовательно.

Знаете ли вы алгоритмы, состоящие в многократном повторении определенной последовательности действий?

Рассматриваются примеры из учебника. На основании примеров учащиеся делают вывод и записывают в тетрадь: Циклы – это команды алгоритма, которые позволяют несколько раз повторить одну и ту же группу команд. Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться в указанной последовательности несколько раз или пока не выполниться некоторое условие.

  В алгоритмические структуры цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.
Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:  — циклы со счетчиком, в которых тело цикла выполняется определенное количество раз;
     — циклы с условием, в которых тело цикла выполняется до тех пор, пока выполняется условие.

Цикл со счетчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счетчиком) For. . . Next (рис. 19)
    Синтаксис оператора For. . . Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом      Next — концом цикла; между ними располагаются операторы, представляющие собой тело цикла.
    
        
     В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным начальному значению. При каждом «проходе» цикла переменная увеличивается на величину шага. Если она достигает величины конечное значение, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.

Циклы с условием. Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее неизвестно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Этот цикл реализуется с помощью инструкции Do... Loop.
    
    
    
     Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла или в конце, после тела цикла (рис. 21)
     Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Эти слова   придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение истина. В этом случае условие является условием продолжения цикла. Как только условие примет значение ложь, выполнение цикла закончится.
     Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла до тех пор, пока не выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение ложь. В этом случае условие становится условием завершения цикла. Как только условие примет значение истина, выполнение цикла закончится.

Рассмотрим еще один пример. Вспомним сюжет из сказки. Царевич останавливается у развилки дороги и видит камень с надписью: «Направо пойдешь – коня потеряешь; налево пойдешь – сам пропадешь…». Подобная ситуация, заставляющая нас принимать решения в зависимости от некоторого условия, постоянно встречается в повседневной жизни. (Примеры учащихся).

Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия. (На доске страница «Ветвление»)

Ветвление - это команда алгоритма, в которой делается выбор: выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условия.

Условие – это выражение, находящееся между словами «если» и «то» и принимающее значение «истина» или «ложь».

Общая форма разветвляющегося алгоритма:

Если то иначе .

При всех значениях условия выполняется какое-либо действие. Это полная форма ветвления.

Если при значении «ложь» никакое действие не выполняется, то говорят, что это неполная форма разветвляющегося алгоритма.

VIII. Практическая работа.

Сейчас мы будем работать по группам (класс делиться на четыре группы). На доске даны условия задач. Вы должны составить алгоритм их решения и записать его на естественном языке. Номер задания соответствует номеру вашей группы.

1. Два солдата подошли к реке, по которой на лодке катаются двое мальчиков. Составить алгоритм переправы солдат на другой берег, если лодка вмещает только одного солдата, либо двух мальчиков, а солдата и мальчика уже не вмещает?

2. Имеются три сосуда объемом 8, 5 и 3 литров. В первом сосуде налита вода. Используя эти сосуды получить:

• в одном из сосудов 6 литров

• в одном из сосудов 7 литров

• разделить жидкость на равные части

3. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия: прибавлять 1 и умножать на 2.

Получить:

• число 5

• число 99

• число 99, если использовать арифметические операции не более 10 раз.
  Начальное число ноль.

4. Имеется исполнитель, который может производить с числом два действия умножать на 2 и стирать последнюю цифру. Например, из числа 56 можно получить числа 112 и 5. Как получить из числа 458 число 14?

1. Итог урока

Учащиеся самостоятельно делают вывод:

Любой результат деятельности человека – это последовательно выполненная совокупность действий. Вопрос лишь в том, насколько оптимально подобрано решение задачи. Это означает, что нужно не просто решить задачу, а решить её с минимальными затратами.

Любой алгоритм должен быть построен с соблюдением определенных правил, согласованных с его свойствами.

Для представления алгоритмов используются несколько способов. Самый простой способ – словесный.

При графическом описании алгоритма используется блок-схема, где для обозначения каких-либо команд применяются геометрические фигуры, называемые блоками. Базовые структуры в алгоритмах имеют один вход и один выход

Простой конструкцией алгоритма является линейная структура, когда действия исполняются друг за другом.

Другими более сложными конструкциями являются ветвление и цикл.

Ветвление предполагает наличие условия, относительно которого и осуществляется выбор дальнейшего действия.

Для цикла характерно выполнение определенной совокупности действий некоторое число раз или пока выполняется или не выполняется поставленное условие.

Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой. Компьютером управляет программа, разработанная человеком.

Алгоритм или программа выполняются исполнителем, которым могут быть человек, компьютер, робот, автомат, механическое устройство.

2. Домашнее задание

Читать: тема 12, стр.142-150

Отвечать на вопросы: стр.161 №7, 16, 17, 19

По блок-схемам к заданию 7.15, стр.234 записать в тетрадь алгоритм рисования цифры почтового кода.

1. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория.\ Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2006.

2. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Практикум по информационным технологиям.\ Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2006.

3. Информатика. Методическое пособие для учителей 7 класс.\ Под редакцией Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2004.

4. Поурочные разработки по информатике 7-9 классы. Универсальное пособие. \ А.Х.Шелепаева. – М.:ВАКО, 2005.

5. Информатика и образование.\ Научно-методический журнал, №2,6 2004.

2012 г