Материал по информатике на тему "Алгоритмическая структура цикл"

Деятельность учителя

Деятельность

учащихся

Комментарий

1. Организация начала урока.

Определяет готовность учащихся к уроку, сообщает тему, цель урока. Создаёт положительный настрой учащихся на работу.

- Здравствуйте! Сегодня на уроке мы познакомимся с алгоритмической структурой «цикл». Но сначала проверим, как вы усвоили материал предыдущих уроков, на которых мы познакомились с алгоритмическими структурами «ветвление» и «выбор».

Проверяют

рабочее место; приветствуют учителя

Слайд № 1

1. Повторение ранее изученной темы.

- Вам на дом была заданы две задачи. Кто справился с задачами? А кто не справился? Давайте посмотрим, как их надо было решать. Блок-схема первой задачи и блок-схема и программа, записанная на школьном алгоритмическом языке ко второй задаче на экране. Есть ли другие варианты решения задач?

- Какая алгоритмическая структура использовалась в рассмотренных примерах? (Алгоритмическая структура «ветвление», в нее входит условие, в зависимости от выполнения или невыполнения которого реализуется та или иная последовательность команд (серия).

Также, как в структурах «ветвление» и «выбор», в структуре «цикл» мы будем использовать блок «условие». Переходим к теме нашего урока.

Проверяют

в тетрадях

Слайд № 2, 3

1. Организация восприятия учащимися нового материала.

Сегодня познакомимся с циклическими структурами, выявим особенности каждой из них. В ходе урока вы должны будете узнать что такое: «цикл с параметром», «тело цикла», «цикл с предусловием», «цикл с условием». В качестве опоры у каждого из вас на столе находится схема «Алгоритмическая структура цикл», дома вклеить её в тетрадь.

Алгоритмы, с которыми мы раньше познакомились, обладают одним общим свойством: при их выполнении каждое действие совершается один раз или вообще не совершается. Но для многих задач решаемых на ЭВМ, характерно многократное выполнение отдельных участков вычислений.

Циклом называется последовательность действий, выполняемых многократно, каждый раз при новых значениях параметров.

В алгоритмической структуре «цикл» серия команд выполняется многократно.

Цикл - это команда исполнителю многократно повторить указанную последовательность команд. Однако слово «многократно» не значит «до бесконечности». Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, является нарушением требования его результативности - получения результата за конечное число шагов.

Цикл в алгоритме имеет особое значение, т.к. только его использование позволяет с помощью сравнительно коротких алгоритмов записывать длинные последовательности действий, что позволяет значительно уменьшить скорость выполнения программы на ЭВМ.

Рассмотрим типы циклов

• Цикл с известным числом повторений (цикл со счётчиком)

• Цикл с неизвестным числом повторений (цикл с условием)

Для организации цикла с известным числом повторений (такой цикл называют ещё циклом с параметром или «ДЛЯ») вводится величина (счётчик), которая меняет своё значение от начального до конечного с определённым шагом. Шаг равен разности между следующим и предыдущим значением величины. Если шаг не указан, то по умолчанию он равен 1.

СЛОВЕСНАЯ ФОРМУЛИРОВКА: «Для каждого значения параметра I, изменяющегося от A до B c шагом С выполнять тело цикла».

СИНТАКСИС ОПЕРАТОРА ЦИКЛА С ПАРАМЕТРОМ

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. Тело цикла выполняется здесь столько раз, сколько разных значений примет параметр в заданных пределах. Тело цикла составляют операторы - инструкции, которые необходимо повторить.

• В алгоритмическом языке НЦ обозначает «начало цикла», а КЦ – «конец цикла».

• Все команды между НЦ и КЦ – это тело цикла.

• Запись НЦ для i от 1 до n обозначает начало цикла, в котором переменная цикла i принимает последовательно все значения от 1 до n с шагом 1, а если записано НЦ для i от n до -1 шаг -1, то отсчёт ведётся в обратном порядке.

Все действия, размещённые внутри цикла, называются телом цикла.

В качестве тела цикла могут выступать линейные, ветвящиеся или другие циклические структуры, а также сочетания структур.

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 (рис.1) или в конце, после тела цикла (рис.2).

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.

В цикле с предусловием, называемом циклом «ПОКА», сначала проверяется условие, а затем выполняется действие.

Особенность: если при первой проверке условие ложно, то тело цикла не выполнится ни разу.

СЛОВЕСНАЯ ФОРМУЛИРОВКА: «Пока условие истинно, выполнять тело цикла».

СИНТАКСИС ОПЕРАТОРА ЦИКЛА Do … While

При программировании цикла нужно следить, чтобы условие цикла когда-нибудь нарушилось, иначе этот цикл может никогда не закончить свою работу.

Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием

В цикле с постусловием, называемом циклом «ДО», сначала выполняется действие, а лишь потом проверяется условие. Тело цикла размещается до проверки условия его окончания.

Особенность: Цикл выполняется хотя бы один раз.

СЛОВЕСНАЯ ФОРМУЛИРОВКА: «До тех пор, как условие станет истинным, выполнять тело цикла».

СИНТАКСИС ОПЕРАТОРА ЦИКЛА Do … Loop Until

Мы рассмотрели все типы циклов их особенности, а теперь давайте немного отдохнём.

Записывают

в тетрадь

Записывают

в тетрадь

Записывают

в тетрадь

Записывают

в тетрадь

Слайд № 4

Слайд № 5

Слайд № 6

Слайд № 7

Слайд № 8

Слайд № 9

Слайд № 10

Слайд № 11

Слайд № 12

Слайд № 13

Слайд № 14

Слайд № 15

1. Физкультминутка.

Делаем физминутку. Исходное положение: займите максимально удобную позу, сидя за партой, затем расслабьтесь, не напрягайтесь;

• мягко, не спеша, без усилий выпрямите спину. Не сутультесь! Позвоночник по возможности должен быть выправлен;

• закройте глаза, мягко сомкните веки, не сжимая их; — верх­нее веко без усилий и напряжения соприкасается с нижним;

• главное, расслабьте веки, с закрытыми глазами смотрите только прямо перед собой. Глаза не напрягайте, голову держите легко, не напрягая, без усилий; шею не напрягайте.

Выполним легкие наклоны головы:

вперед: на счет «раз» — опустите голову к груди, на счет «два» — в исходное положение (повторить 3 раза)

назад: на счет «раз» — запро­киньте голову, на счет «два» — в исходное положение (повторить 3 раза)

к правому плечу: на счет «раз» — наклоните голову, на счет «два» — в исходное положение (повторить 3 раза)

к левому плечу: на счет «раз» — наклоните голову, на счет «два» — в исходное положение (повторить 3 раза)

• голова свободная, легкая;

• плечи опущены, не напряжены, руки свободные, мягкие;

• полная тишина в классе!

Какой структуры алгоритм ваших действий при выполнении упражнения для глаз? (4 раза конструкция цикл).

Сколько раз повторяется команда тела цикла? (3 раза)

Слайд № 16

5. Организация осмысления новой информации и первичного закрепления

Циклические структуры удобно использовать при решении задач, где необходимо вычислять сумму, произведение или количество некоторого множества произвольных чисел. Для циклического накапливания сумм, произведений и количества при составлении соответствующих алгоритмов используются предписания стандартного вида:

Если в цикле необходимо найти сумму и количество, то переменным суммы или количества перед циклом присваивается значение 0.
Если же необходимо найти произведение, то переменной определения присвоить значение 1.

Рассмотрим примеры использования циклического алгоритма при решении задач.

Пример 1. Найти сумму чисел от 1 до 5

Пример 2. Определите значение переменной c после выполнения фрагмента алгоритма

На первом уроке знакомства с алгоритмами мы говорили о таких исполнителях алгоритмов как Черепашка и Робот. Давайте рассмотрим пример решения задачи с циклом с исполнителем Черепашка.

Пример 3. Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения.

У исполнителя существуют две команды:

Вперед n, где n – целое число, вызывающее передвижение Черепашки на n шагов в направлении движения.

Направо m, где m – целое число, вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.

Запись Повтори 5 [Команда 1 Команда 2] означает, что последовательность команд повторится 5 раз.

Черепашке был дан для исполнения следующий алгоритм:

Повтори 5 [Вперед 10 Направо 100]

Какая фигура появится на экране?

1) 2) 3) 4)

Решение. Черепашка прочертит 5 линий, каждый раз поворачиваясь на 100° по часовой стрелке:

Угол, равный 100° чуть больше прямого угла. Оценим углы на рисунках: на первом рисунке угол меньше 90°; на втором рисунке угол намного больше 90°; на третьем рисунке угол чуть больше 90°; на четвертом рисунке угол меньше 90°.

Следовательно, верным является вариант №3.

Ответ: № 3.

Записывают таблицу

в тетрадь

Разбирают

задачу

на экране

Записывают

решение

в тетради

Решают задачу

(устно)

Слайд № 17

Слайд № 18

Слайд № 19

Слайд № 20

Слайд № 21

6. Самоконтроль и коррекция.

Работа по группам. Назначение капитанов в группах капитаном. На столах лист с заданиями. Всего три этапа, на каждом из которых можно выбрать задания по уровню сложности: первое – более лёгкое, а далее - сложнее. Оценивание: 1, 2, 3 балла.

В экзаменационных заданиях очень часто встречаются задачи с исполнителем Робот. Для решения задачи нужно уметь составлять программу. У каждого своё задание. Работа за компьютером.

Выполняют

задания

по группам

Работают

индивидуально

Слайды

№ 22, 23, 24

Слайд № 25

7. Информация о домашнем задании.

Д/з. На основе конспекта выполнить задания:

1. Составить алгоритм (блок-схему) для решения следующей задачи: Одноклеточная амёба каждые 3 часа делится на 2 клетки. Определить сколько амёб будет через 3,6,9,…, 24 часа.

2. Подберите задачу из жизни, которую можно решить с помощью циклического алгоритма.

Получают

задания

при выходе

из кабинета

Слайд № 26

8. Подведение итогов урока.

Сегодня на уроке мы познакомились с алгоритмической структурой «цикл». Давайте вспомним, с какими новыми понятиями мы познакомились и что они означают.

На уроках мы ещё не раз встретимся с циклической структурой при решении задач.

Отвечают на вопросы учителя

9. Рефлексия.

Вы очень хорошо поработали сегодня. Давайте обсудим вашу работу на уроке. Закончите предложение:

- Мне легко было понять …

- Мне трудно было понять …

Всем спасибо! Урок закончен.

Отвечают

на вопросы

учителя