Урок информатики "Алгоритмические структуры. Типы алгоритмов"

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

(ССУЗ) среднего профессионального образования

Магнитогорский технологический колледж

Алгоритмические структуры.

Типы алгоритмов.

Методическая разработка урока

Магнитогорск

К

2

2

0,7

Метод

Методический приём

Средства обучения

Методы стимулирования и мотивации интереса к учению

Проблемная беседа о значимости изучаемой темы для профессии, связь с жизненной перспективой.

Слайд – картинки с изображением различных алгоритмов

Словесный

Беседа, инструктаж.

Слайд – фото-схемы алгоритмических структур, типов алгоритмов.

Наглядно – демонстративный

Применение средств ИТК.

Слайд – фото с изображением алгоритмических структур и различных типов алгоритмов,

Учебники Н.Д. Угринович «Информатика и информационные технологии»;

М.П. Лапчик «Вычисления. Алгоритмизация. Программирование: пособие для учителя»;

Ю.А. Шафрин «Информационные технологии».

Практический

Конспектирование, составление опорного конспекта, зарисовка схем.

Учебники Н.Д. Угринович «Информатика и информационные технологии»;

Ю.А. Шафрин «Информационные технологии»

Методы контроля

Входной контроль.

Итоговый контроль.

Самоконтроль.

Взаимоконтроль.

Фронтальный опрос.

Компьютерное тестирование.

Вопросы входного теста.

№ и название этапа

Дидактические задачи урока

Деятельность преподавателя

Наглядные пособия

Деятельность учащихся

I.Организационный этап.

Подготовка учащихся к работе на уроке.

Предъявление единых педагогических требований:

• приветствие;

• выявление отсутствующих на уроке;

• проверка внешнего вида.

Отвечают на приветствие. Дежурный докладывает о явке учащихся на занятие. Приводят в соответствие с требованиями внешний вид, рабочее место.

Психологическая установка на восприятие материала урока

Организация внимания и готовности учащихся к уроку (устранение отвлекающих факторов: посторонний шум, лишние предметы на рабочем месте).

Готовятся к восприятию урока.

2. Мотивация.

Обеспечение возникновения у учащихся мотива – внутреннего побудителя деятельности, придающего ей личностный смысл и соответствующего требованиям учения и будущей профессии.

Проблемная дискуссия:

- Каждый из вас с раннего детства, даже не замечая этого, ежедневно решает задачи, для описания которых используется тот или иной алгоритм, сформулированный в виде конечной последовательности однозначных команд.

Ребята, скажите, какие действия по обеспечению безопасности квартиры Вы выполняете, когда уходите в лицей в отсутствии родителей?

Верно

Осознанное включение в деловую беседу.

Рассматривают слайды.

Перечисляют:

• закрыть форточки,

• выключить газ и электрические приборы,

• запереть дверь и т.д.

Входя в кабину телефона-автомата, вы видите на стене четкий алгоритм, описывающий ваши действия, цель которых – разговор с другом.

Перечислите эти действия.

Перечисляют:

• снять трубку,

• опустить монету,

• набрать номер и т.д.

Как Вы знаете в любой профессии применяются компьютеры

Чем отличается профессионал от новичка?

- Тем, что все его действия доведены до автоматизма.

Дают ответы на вопросы.

3. Сообщение темы.

Задача обучения алгоритмизации заключается в том, чтобы научить составлять записи алгоритмов, причем делать это так, чтобы воображаемый при этом исполнитель (человек, робот, ЭВМ) мог однозначно и точно следовать предписаниям алгоритма и получать определенный результат. Так вот составлением записи алгоритмов мы и займемся на нашем уроке.

Тема сегодняшнего урока: «Алгоритмические структуры. Типы алгоритмов».

Запишите тему в тетради.

Слушают название темы.

Записывают в тетрадях дату, номер урока и тему урока.

4. Постановка цели.

Обеспечение самоосмысления через постановку цели.

- На экране представлены цели урока:

Учащиеся осмысливают и записывают цель в терминах «иметь представление», «знать», «уметь»

5.Входной контроль

Актуализация опорных знаний.

Реализация связей:

- межпредметных (производственное обучение)

- внутрепредметных (материал предыдущих и данного уроков)

- Но, прежде чем перейти к изучению новой темы, вспомним материал прошлого урока, и проверим ваши знания.

Предлагаю ответить за компьютерами на вопросы входного теста.

Инструкция:

1. Включить монитор.

2. Введите свою фамилию

3. Курсором выделите тест «Алгоритмические структуры - входной тест".

4. На работу с тестом отводится 5 мин.

Примечание: входной контроль в форме теста (см. приложение).

Учащиеся открывают электронный тест, вписывают свою фамилию и номер группы, отвечают на вопросы теста.

6. Коррекция опорных знаний.

Выявление пробелов и внесение исправлений, поправок в опорных знаниях учащихся.

- Внимание, 5 минут прошло, все получили оценки.

-А теперь сравните свои ответы с эталоном представленным на экране.

- Разберем эти вопросы.

Разбор вопросов, вызвавших затруднения. Доведение опорных знаний до К_у=0,7.

Сравнивают свои ответы с эталонами. Приложение 1.

Определяют и восполняют пробелы в знаниях. Задают вопросы.

7. Изучение нового материала.

- Итак, напомните определение алгоритма.

Отвечают на вопросы, вспоминая материал прошлого урока «Алгоритм, свойства алгоритма, элементы блок-схем».

- В одной из сказок герою в качестве испытания дается задание: «Пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю, что».

Можно ли сказать, что это алгоритм?

- Нет, это не алгоритм, так как нарушены свойства понятности, определенности и конечности алгоритма

А теперь, опираясь на материал прошлого урока, заполним таблицу представленную на экране

Учащиеся отвечают и поясняют свои ответы.

- Молодцы. Вы справились с заданием.

- Элементы блок-схем объединяются в базовые алгоритмические структуры. Рассмотрим эти структуры.

- Рассмотрим наиболее часто встречающуюся структуру, которая называется ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ.

- Как видно на экране, в этой структуре команды должны выполняться последовательно одна за другой. В этой структуре удобно отслеживать процесс выполнения алгоритма.

Обратите внимание на то, что каждая команда (или действие) обозначена прямоугольником.

- Следующая структура – ветвление, в которую входит блок-схема «условие».

Назовите геометрическую фигуру, которая появилась на схеме?

- Верно. Условие, заключенное в ромб, может быть либо «истинным» либо «ложным». В зависимости от выполнения или невыполнения условия реализуется то или иное действие.

Ромб.

Алгоритмическая структура ВЕТВЛЕНИЕ может быть двух типов: полная условная конструкция и сокращенная условная конструкция.

Как видно на этом слайде в сокращенной условной конструкции выполняется только «истинность» условия.

ВАЖНО: в условной конструкции алгоритм разветвляется на два пути, в зависимости от некоторого условия, но затем эти ветви сходятся, и выполнение алгоритма опять выходит на общее продолжение.

Следующая алгоритмическая структура ЦИКЛ. В нее входит серия команд, выполняемых многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.

Циклические алгоритмические структуры тоже бывают двух видов.

На слайде представлен ЦИКЛ СО СЧЕТЧИКОМ.

В ЦИКЛЕ СО СЧЕТЧИКОМ заранее известно, какое число повторений тела цикла нужно выполнить. При каждом проходе цикла переменная Счетчик увеличивается на величину шага.

Назовите блок-схемы, входящие в ЦИКЛ СО СЧЕТЧИКОМ

Ответ: тело цикла обозначатся прямоугольником, а счетчик - шестиугольник.

- Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия.

Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла. Такой цикл называют ЦИКЛОМ С ПРЕДУСЛОВИЕМ.

Помимо этого, условие выхода из цикла можно поставить в конце, после тела цикла. Такой цикл называют ЦИКЛОМ С ПОСТУСЛОВИЕМ.

На следующем слайде представлены вместе ЦИКЛ С ПОСТУСЛОВИЕМ и ЦИКЛ С ПРЕДУСЛОВИЕМ. Обратите внимание на их различие.

Заметьте, что ЦИКЛ С ПОСТУСЛОВИЕМ в отличие от ЦИКЛА С ПРЕДУСЛОВИЕМ, выполняется обязательно как минимум один раз, независимо от того выполняется условие или нет.

Итак, мы рассмотрели базовые алгоритмические структуры.

Еще раз посмотрите на экран, и назовите каждую алгоритмическую структуру.

Линейная.

Полное условие.

Краткое условие.

Цикл с предусловием.

Цикл с постусловием.

Цикл со счетчиком.

На базе изученных алгоритмических структур строят алгоритмы, рассмотрим основные типы алгоритмов.

Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны выполняться последовательно одна за другой.

На слайде хорошо виден первый тип: ЛИНЕЙНЫЙ АЛГОРИТМ.

В схеме любого алгоритма обязательно присутствуют «начало» и «конец» алгоритма.

Скажите, какой блок-схемой они обозначены?

Прочитайте определение и запомните.

На схеме хорошо видно, что команды выполняются последовательно одна за другой.

Вытянутый овал.

Рассмотрим примеры линейных алгоритмов:

Скажите, что дано изначально и к какому результату мы должны прийти, выполнив алгоритм открывания двери

Дано: ключ и закрытая дверь.

Результат: открытая дверь.

Многие годы понятие «алгоритм» используется математиками для описания правил решения математических задач. Например, существует алгоритм вычисления квадратного корня положительного числа, алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух чисел и многие другие.

Скажите, что дано изначально и к какому результату мы должны прийти.

Обратите внимание на то, какие блок-схемы используются в записи алгоритма и какие команды они в себе содержат.

Ответьте, пожалуйста.

Дано: переменная Х.

Результат: значение функции Y.

Начало и конец алгоритма обозначены овалом, ввод переменной Х и вывод результата обозначены параллелограммом, а в прямоугольнике выполняется вычисление значения функции Y по формуле.

Следующий тип алгоритмов - разветвляющийся алгоритм.

Прочитайте определение и запомните.

В такой алгоритм обязательно входит «условие».

Какой блок-схемой оно обозначено?

Ромб.

Рассмотрим примеры разветвляющихся алгоритмов:

Пример из математики: решить линейное уравнение. Скажите, что дано изначально и к какому результату мы должны прийти, выполнив алгоритм.

Скажите, зависит ли корень уравнения от значения константы а?

Верно.

Дано: значения констант а и в.

Результат: корень уравнения х

Да, корень уравнения находится по правилу:

если а≠0, то х=-b/a;

если а=0, то х - любое число.

Следующий пример из химии: определить состав раствора. Вспомните, в какой цвет окрасится лакмусовая бумажка в зависимости от состава раствора?

Итак, что дано изначально и к какому результату мы должны прийти, выполнив алгоритм.

Верно.

Посмотрите на экран и назовите блок-схемы, которыми записан алгоритм.

Скажите, достаточно ли проверки двух условий для определения состава раствора.

В кислоте – в красный, в щелочи – в синий, а если раствор нейтральный, то цвет не изменится.

Дано: неизвестный раствор и лакмусовая бумажка.

Результат: определенный состав раствора.

Начало и конец алгоритма, выполнение действий: отлить раствор и опустить бумажку, проверка условий.

Достаточно.

Третий тип алгоритмов - ЦИКЛИЧЕСКИЙАЛГОРИТМ.

Прочитайте определение и запомните.

На схеме хорошо видна циклическая алгоритмическая структура.

Рассмотрим примеры разветвляющихся алгоритмов: представьте себя в роли учителя, проверяющего тетради.

Скажите, что дано изначально и к какому результату Вы должны прийти, выполнив алгоритм.

Смотрим на экран.

Укажите тело цикла и его место в алгоритме.

Назовите вид циклической структуры, использованной в записи алгоритма.

Дано: непроверенные тетради.

Результат: оценки в журнале.

Тело цикла стоит перед условием и содержит три действия: взять тетрадь из пачки, проверить работу и выставить оценку.

Цикл с постусловием.

Назовите вид циклической структуры, использованной в другой записи алгоритма проверки тетрадей.

Скажите, в какой записи алгоритма тело цикла выполнится обязательно как минимум один раз?

Цикл с предусловием.

В предыдущей записи, где используется цикл с постусловием.

А в этой записи тело цикла не выполнится ни разу, если условие ложно, т.е. если тетрадей в пачке нет.

Итог. Мы рассмотрели основные типы алгоритмов, назовите их.

Линейный, разветвляющийся и циклический.

Для закрепления материала урока составим алгоритм заправки автомобиля и построим его за компьютерами.

Для начала составьте алгоритм на естественном языке.

(Преподаватель фиксирует последовательность действий в алгоритме на экране, печатая ответы учащихся).

1. Подъехать к бензоколонке.

2. Выйти из автомобиля.

3. Оплатить счет.

4. Снять крышку бензобака.

5. Вставить пистолет в бензобак.

6. Залить бензин.

7. Вынуть пистолет.

8. Закрыть крышку бензобака.

9. Продолжить путь.

Назовите тип алгоритма, представленного на экране.

Верно.

За компьютерами в своей личной папке создайте Документ Microsoft Word, дайте ему имя Алгоритм заправки автомобиля.

Используя панель Рисования в Worde, составьте на языке блок-схем алгоритм представленный на экране.

Линейный.

8. Контроль

Выявление качества усвоения новых знаний в процессе самообразования.

Контроль уровня полученных знаний с помощью компьютеров.

- Итак, сегодня на уроке Вы узнали много нового для себя, проверьте же теперь свои знания, выполнив задание за компьютерами.

Преподаватель подходит к учащимся, обращая внимание на правильность построения алгоритма.

Учащиеся приступают к выполнению задания.

Воспроизведение полученных знаний.

9. Коррекция опорных знаний.

Выявление пробелов и внесение исправлений, поправок в опорных знаниях учащихся.

- Какие вопросы вызвали затруднения, разберем их.

Определяют и восполняют пробелы в знаниях. Задают вопросы.

Многие учащиеся предлагают построить разветвляющийся алгоритм «Заправки автомобиля».

10. Заключительный этап урока.

Анализ и оценка успешности достижения цели урока.

1. Подвести итоги за день. Анализ работы каждого учащегося.

2. Сообщить оценку качества работы каждого учащегося.

3. Отметить, кто добился отличного качества работы.

4. Разобрать наиболее характерные недочёты в работе учащихся и рекомендации по их устранению.

Самоанализ выполненной работы.

Самокоррекция.

11. Домашнее задание.

Постановка новой цели к следующему уроку.

Создание мотивации через анализ результатов достигнутого, развивает аналитико–синтетическую деятельность учащихся.

- Тема следующего урока:

«Услуги глобальной сети». Подумайте и скажите, какие услуги можно получить с помощью глобальной сети.

Самоосмысление информации о задачах на ближайший урок.

- Поиск информации, разговоры в сети, электронная почта.