Определение и свойства алгоритма

Дата 17.01.2019 9 класс Урок№36

Тема: Определение и свойства алгоритма

Цель:

• Образовательная познакомить учащихся со свойствами алгоритма

• Развивающая совершенствовать умение выделять общие признаки

• Воспитательная , сформировать интерес к предмету

Тип урока: урок освоения новых знаний

Оборудование:

Ход урока

1. Оргмомент

Проверка готовности учащихся

1. Актуализация опорных знаний

1. Мотивация учебной деятельности учащихся. Сообщения темы, цели, задач урока.

• Перед вами три документа:

инструкция по эксплуатации; порядок сборки кухонного шкафа; рецепт приготовления манной каши.

• Что общего у этих документов? 

• Для всех этих последовательностей есть общее название – алгоритм.

• Персональные компьютеры предна-

значены для решения задач, необходимых человеку. Для этого надо знать, как сообщить компьютеру, что мы от него хотим, т.е. составить алгоритм.

• Сегодня мы будем изучать свойства

алгоритма, познакомимся со способами записи и научимся находить алгоритмы в повседневной жизни. 

1. Восприятие и первичное осознание нового материала.

• Но прежде чем приступить к изуче-

нию темы, я хотел бы вас спросить, что вы понимаете вообще под понятием алгоритм?

• Откуда же произошло понятие «алгоритм»?

• Само слово «алгоритм» происходит

от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда аль-Хорезми (787-850). Им были предложены приемы выполнения арифметических вычислений с многозначными числами. Позже эти приемы в Европе назвали алгоритмами, от Algorithmi – латинского написания имени аль-Хорезми.В наше время понятие алгоритма понимается шире, не ограничивается только арифметическими вычислениями. (Слайд 2)

• Где, ребята, вы можете встретиться с алгоритмами?

• Все правильно, вы можете встретиться с алгоритмами повсюду, это и на математике, на русском языке, литературе, физике, истории, английском языке и т.д. (показываю примеры Слайд 3, 4, 5).

• Алгоритмы используются на всех предметах.

• А в жизни ведь нас тоже

кругом окружают алгоритмы.

• Сама жизнь – это тоже какой-то ал-

горитм. И независимо, знаем мы алгоритмы или нет, жизнь идет по алгоритму.

• Для кого или для чего составляются алгоритмы?

• Верно, алгоритмы составляются для

определенного объекта, который выполняет данную последовательность команд.Такой объект называется исполнителем алгоритма. Им может быть как техническое устройство, так и живое существо. Иными словами, исполнитель – это человек, животное или машина, которые понимают и умеют точно исполнять отдаваемые им команды. Команда – это указание исполнителю совершить некоторое действие. (Слайд 6)

• Для каждого исполнителя определе-

на своя система команд. Например, исполнитель – служебная собака умеет выполнять команды человека. А другой исполнитель – дворовый пес эти команды не поймет. (Слайд 7)

• У разных исполнителей

разные системы команд. Система команд исполнителя – это набор команд, которые он может выполнять. (Слайд 8)

• Чем исполнитель-машина

отличается от исполнителя-человека?

• Правильно, человек сам принимает

решения. Машина может выполнить только те команды, которые для нее предусмотрел человек.

• Взять компьютер, то он

не анализирует содержание и смысл задачи. Он последовательно выполняет алгоритм решения задачи шаг за шагом. Компьютер – формальный исполнитель алгоритма. (Слайд 9)

• Мы с вами узнали, что алгоритмы

составляются для определенного исполнителя, который выполняет определённые указания, т.е. команды. Но для того, чтобы исполнитель смог выполнить эти команды, они должны обладать определенными свойствами.

• Рассмотрим первое свойство.

Пусть необходимо решить следующий пример:

(80+10)-5*(3+5)=

Запишем алгоритм решения примера, разбив его на шаги:

1. Вычислить 80+10

2. Вычислить 3+5

3. Умножить 5 на результат предыдущего действия

4. Вычесть из результата 1-го действия результат 3-го действия

• Сколько получим в результате выполнения алгоритма?

• Если в данном алгоритме начать,

например, выполнять четвертое действие, не дожидаясь окончания

выполнения третьего, то результат получится каким?

• Значит, здесь важен что?

• Верно, и это свойство

алгоритма называется дискретностью, которое означает, что алгоритм должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых шагов. (Слайд 11)

• Рассмотрим другой пример – алгоритм «Переправа».

1. Подойди к реке Волга.

2. Войди в воду.

3. Иди по дну, пока не выйдешь на другой берег. (Слайд 5.)

• Что здесь не так? 

• Как исправить, чтобы получить выполнимый алгоритм?
  Какой вывод можно сделать?
  Свойство ПОНЯТНОСТИ.

Понятность – указания, которые понятны исполнителю.

(Слайд 12)

• Рассмотрим следующую последовательность действий, которая описывает, как добраться до стадиона.

1. Идти прямо.

2. Повернуть.

3. Идти прямо.

4. Сесть на автобус.

5. Доехать до остановки «Стадион»

• Является ли данная последовательность алгоритмом? 

• Что неверно в данной последовательности? 

• Следовательно, алгоритм

может быть выполнен?

• Какой вывод можно сделать?

• Это свойство алгоритма

называется точностью (любая команда должна определять однозначное действие исполнителя). (Слайд 13)

• Последний алгоритм.

1. Взять книгу.

2. Открыть первую страницу.

3. Пока не конец книги выполнять следующие действия:

   1. Прочитать текст

   2. Перелистнуть книгу на следующую страницу

   3. Прочитать текст

   4. Открыть первую страницу

• Возможно ли выполнить данный алгоритм? 

• Верно, данная последовательность команд будет выполняться бесконечно. Из этого какой вывод мы можем сделать?

• Это свойство алгоритма называется конечностью (исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов).

• Что надо изменить в алгоритме, чтобы он стал конечным? (Слайд 14)

• Но для успешного выполнения любой работы всегда требуются еще какие-то исходные данные.Например, для поиска номера телефона нужного вам человека исходными данными являются: фамилия, инициалы человека и телефонная книга. Однако этого может оказаться недостаточно. Вы ищете номер телефона Иванова А.И. и обнаруживаете, что в книге пять строк с такой фамилией. Ваши исходные данные оказались неполными. Нужно было знать еще и домашний адрес. Набор: «фамилия–инициалы–телефонный справочник–адрес» является полным набором данных в этой ситуации. Только так можно точно решить задачу.

1. Первичная проверка понимания и закрепления усвоенного

• Теперь обобщая все сказанное, сформулируем определение алгоритма:

Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.

• Мы узнали, что такое алгоритм. А что такое программа? Отличается ли чем-то программа от алгоритма?

• Программа – это алгоритм, записанный на языке исполнителя. Алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но могут отличаться по форме. (Слайд 16)

• Рассмотрим, как можно записать алгоритмы.

• Например, требуется составить алгоритм решения задачи:

Дано:катеты прямоугольного треугольника а=3 см; b=4 см;

Найти:гипотенузу с.

• Алгоритм решения этой задачи можно представить в виде учебного Алгоритмического языка:

алг Гипотенуза

нач

1. Возвести aв квадрат.

2. Возвести b в квадрат.

3. Сложить результаты действий 1 и 2.

4. Вычислить квадратный корень результата действия 3 и принять его за значение с.

кон

Сначала пишется заголовок со служебного слова алг, указывается название алгоритма. Следующая часть называется телом алгоритма, которая начинается со служебного слова нач и заканчивается словом кон. (Слайд 17)

• И в виде блок схемы.

Основные элементы для оформления программы

Задача:

Как крестьянину перевезти через реку волка, козу и капусту, если в лодку вместе с ним вмещается только или волк, или коза, или капуста? (Нельзя оставить без присмотра ни волка с козой, ни козу с капустой.) Определить исполнителя, команды, которые может выполнять исполнитель (СКИ), исходные данные и результат. Составить алгоритм на УАЯ и блок-схему алгоритма. (Слайд 20.)
Исполнитель – крестьянин.
Исходные данные: волк, коза, капуста на береге А.
Результат: волк, коза и капуста на береге В.
Система команд исполнителя:

• перевезти волка, козу или капусту на берег А;

• перевезти волка, козу или капусту на берег В;

• переправиться на берег А или В.

Алгоритм на УАЯ

алг переправа
    нач
        перевезти козу на берег В
        перевезти волка на берег В
        перевезти козу на берег А
        перевезти капусту на берег В
        переправиться на берег А
        перевести капусту на берег В
     кон

Блок-схема алгоритма:

1. Рефлексия. Итоги урока

Сегодня на уроке класс был активным, особенно хорошо участвовали на уроке…

1. Домашнее задание

Определить исполнителя, команды, которые может выполнять исполнитель (СКИ), исходные данные и результат. Составить алгоритм на УАЯ и блок-схему алгоритма.

• Двое мальчиков катались на лодке. К берегу подошли два солдата. Лодка так мала, что на ней могут переправиться двое мальчиков или только один солдат. Как солдатам переправиться через реку?

Имеются два ведра: одно ёмкостью 4 л, другое – 9 л. Как набрать из реки ровно 6 л воды