Конспект урока по информатике на тему «Типы алгоритмов»

Автор: Коростелева Екатерина Михайловна

Организация: Шадринский филиал Финуниверситета

Населенный пункт: Курганская область, г.Шадринск

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами лекции с запланированными ошибками

Цель открытого урока: показать методику проведения урока изучения нового материала с элементами лекции с запланированными ошибками

Цель урока: Познакомить с типами алгоритмов, научить решать задачи, используя алгоритмические структуры, и составлять блок-схемы для записи алгоритмов.

Задачи урока:

• Образовательная: научить применять ранее изученный материал на практике, ознакомление с основными типами алгоритмов, стимулирование познавательной деятельности обучающихся на понимание сути процесса алгоритмизации, как жизненно и профессионально необходимого.
• Развивающая: развитие логического и алгоритмического мышления, внимания, умения оперативно анализировать информацию, умения обобщать и сравнивать.
• Воспитательная: воспитание информационной культуры, коммуникабельности, умения слушать и слышать, формирование умения выступать в роли экспертов, рецензентов, развитие настойчивости и целеустремлённости, творческой активности и самостоятельности, способности аргументировать свои убеждения.

 

Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация, раздаточный материал.

 

Ход урока

№	Этап урока	Содержание	Время
1	Организационный.	Вступительное слово преподавателя.	3 мин.
2	Постановка цели и задач. Мотивация учебной деятельности.		2 мин.
3	Актуализация знаний.	Фронтальный опрос. Сообщение «Алгоритмическое мышление» Индивидуальный опрос. Опрос на карточках.	15 мин
4	Изучение нового материала	Задание для определения исходных знаний. Лекция с запланированными ошибками.	35 мин
5	Закрепление изученного материала	Решение задач, используя различные типы алгоритмических структур. Проверка задач.	30 мин
6	Рефлексия, подведение итогов урока		3 мин
7	Постановка домашнего задания		2 мин

 

Тема «Типы алгоритмов»

 

1. Организационный момент

Добрый день! Рада приветствовать вас. Сегодня мы продолжаем говорить об алгоритмах. И я уверена, что также как и на прошлом занятии, вы убедитесь, что алгоритмы окружают нас повсюду. И жизнь каждого человека в определенном смысле можно назвать сложным алгоритмом, наполненным множеством вложенных алгоритмических структур. Возможно, простых, понятных и последовательных, но чаще разветвленных или даже циклических.

 

1. Постановка цели и задач

Итак, сегодня мы познакомимся с типами алгоритмов, научимся их применять при решении задач. Вам придется работать индивидуально и в командах, и на протяжении занятия, нужно быть очень внимательными, так как я неоднократно буду вас провоцировать и допускать в учебном материале ошибки, которые вам нужно будет найти. Но прежде, воспроизведем в памяти и проверим, что вы запомнили на прошлом занятии.

1. Актуализация знаний

Скажите, пожалуйста, что такое Алгоритм?

Слайд 2.

Алгоритм – это система точных и понятных предписаний (команд, инструкций, директив) о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа.

 

Назовите свойства алгоритма.

1. Результативность
2. Дискретность
3. Массовость
4. Понятность
5. Конечность
6. Точность

 

Кто или что может быть исполнителем алгоритма?

- человек/животное

- компьютер/ техника

 

Слайд 3.

В современном высокотехнологизированном мире зачастую очень полезно иметь способность мыслить точно, формально, уметь разбивать задачи на подзадачи, искать нужную информацию в большом потоке. Всему этому способствует алгоритмическое мышление. Давайте послушаем

Сообщение на тему «Алгоритмическое мышление».

 

А сейчас еще одна небольшая проверка ваших знаний. Я подготовила задания на карточках, предлагаю 3 желающим студентам проверить свои знания.

Распределение заданий на карточках (3 карточки на выбор студентам, 1 карточка – присутствующим преподавателям). Время выполнения – 5 минут.

С остальными мы будем работать устно. Я буду задавать вопросы, если вы знаете правильный ответ – поднимаете руку. За каждый правильный ответ вы будете получать жетоны, которые вам позднее пригодятся.

 

Задание 1: Определите, является ли следующая последовательность действий алгоритмом

Слайд 4,5

- управление автомобилем

- Приготовление торта «Графские развалины»

- Танцы в клубе на вечеринке

- поиск информации в Интернете

- разговор с подругой по телефону

- поиск города на географической карте

 

Задание 2: Определите, правильно ли указаны свойства алгоритмов

Слайд 6,7

- сбор яблок - результативность

- разбиение задачи на подзадачи – дискретность

- изучение иностранного языка - конечность

- предсказание гадалки - определенность, точность

- морфемный разбор слова - массовость

- 恭喜发财 – понятность

 

Задание 3: Опишите алгоритм, используя другой способ.

Слайд 8

 

 

4. Изучение нового материала - Объяснение типов алгоритмов.

Слайд 9

Задание: Каждый из вас получает алгоритм и, глядя на схему на экране, нужно определить какой тип алгоритмов перед вами. И сесть за стол соответствующего цвета. Если вы правильно определите тип алгоритма, то принесете своей команде 1 балл.

Линейный алгоритм – синий цвет,

Разветвленный – зеленый цвет,

Циклический – желтый цвет.

 

Приготовление яичницы: разогреть сковородку, разбить яйцо, посолить, поджарить - линейный

Приготовление бутерброда из хлеба, колбасы и огурца - линейный

Переход дороги при отсутствии движущихся рядом машин – линейный

Алгоритм заварки чая: Вскипятить воду. Ополоснуть кипятком заварной чайник. Засыпать в чайник заварку. Залить кипятком заварной чайник. Накрыть чайник специальной грелкой. Подождать до полного заваривания 5 минут. – линейный

Решение квадратного уравнения - разветвленный

Если будут билеты, пойдем в кино - разветвленный

И днем и ночью кот ученый
Все ходит по цепи кругом:
Идет направо – песнь заводит,
Налево – сказку говорит… - разветвленный

Если исполнилось 14 лет, гражданин РФ впервые получает паспорт - разветвленный

Смена времен года за 5 лет – циклический

С помощью ведра, набрать из колодца полную бочку воды – циклический

Расписание звонков на неделю – циклический

Разучивание стихотворения - циклический

 

Теперь давайте проверим, правильно ли вы определили стол, за которым вам предстоит работать.

Слайд 10,11,12

Таким образом, группа разделилась на 3 команды.

По итогам первого задания каждая команда набрала определенное количество баллов. При проверке знаний, вы накопили баллы.

Пока Ксюша заносит баллы в таблицу, скажите, пожалуйста, что общего у алгоритмов вашей группы?

(Студенты отвечают)

 

Смотрим на таблицу баллов.

 

А сейчас давайте рассмотрим типы алгоритмов. Будьте предельно внимательны, в моем рассказе встретятся несколько заведомо допущенных ошибок. Как только услышите неточность, поднимайте руку. И правильные ответы будут засчитываться в виде баллов для вашей команды.

 

Тип алгоритма определяется характером решаемой (в соответствии с его командами) задачи.

Слайд 13

Типовые конструкции алгоритмов:

• Линейный (последовательный) алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.
• Разветвляющийся – алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. Условие – выражение, находящееся между словом «если» и словом «то» и принимающее значение «истина» (ветвь «да») или «ложь» (ветвь «нет»). Возможна полная и неполная форма ветвления.
• Циклический – описание действий или группы действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Совокупность повторяющихся действий – тело цикла.

 

Слайд 14

• 1. Линейный алгоритм. Базовая структура "следование". Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим:

Слайд 15

Пример 1: Составьте алгоритм решения задачи по нахождению гипотенузы в прямоугольном треугольнике, если длины катетов равны

1) а=3, b=4

2) а=4, b=5

3) а=3, b=5

Решение дано на экране в виде блок-схемы и трассировочной таблицы.

 

Пример	1	2	3
Значение a	3	4	3
Значение b	4	5	5
Значение c	5	6,4	34
Результат	5	6,4	5,8

 

 

 

Ошибка в 3).

Слайд 16

2. Базовая структура "ветвление". Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран. Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

• если—то;
• если—то—иначе;
• выбор;
• выбор—иначе.

Слайд 17

1. если—то

 

Слайд 18

Пример 2. Определить соответствует ли число х условию. а)х=15 б) х=16 в) х=17 г) х=18

Используя трассировочную таблицу, получим:

	Шаг	1		2		3	4
	Исходное	15		16		17	18
	значение x
	Результат	15+24		16+24		17+24	18+24
	выполнения
							18+24 > 40
	Тело цикла	15+24	> 40	16+24	> 40	17+24 > 40
		(Нет)		(Нет)		(Да)	(Да)
	Вывод x	–		–		17	18

 

Ошибка в блок-схеме – отсутствует блок, отвечающий за ввод информации.

Слайд 19

2. если—то—иначе

Слайд 20

Пример 3: Перед выходным днем папа сказал сыну: «Давай спланируем свой завтрашний день. Если будет хорошая погода, то пойдем за грибами. Если же будет плохая погода, сделаем уборку и пойдем в кинотеатр». Представьте данное сообщение в виде блок-схемы.

 

 

Ошибка в блок-схеме – ветвление предполагает 2 возможных варианта событий.

 

Слайд 21

3. выбор

 

Слайд 22

Пример 4: Решение квадратного уравнения.

Ошибка в блок-схеме – отсутствует выбор когда Д<0.

 

Слайд 23

4. выбор—иначе

 

 

Д/з придумать алгоритм по соответствующей схеме

 

Слайд 24

3. Базовая структура "цикл". Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.

Различают цикл с предусловием и цикл с постусловием.

Цикл начинается с проверки логического выражения. Если оно истинно, то выполняется «F», затем все повторяется снова, до тех пор, пока логическое выражение сохраняет значение «истина». Как только оно становится ложным, выполнение операций «F» прекращается и управление передается по программе дальше.

Так как выражение, управляющее циклом, проверяется в самом начале, то в случае, если условие сразу окажется ложным, операторы циклической части «F» могут вообще не выполняться. Операторы циклической части «F» должны изменять переменную (или переменные), влияющую на значение логического выражения, иначе программа «зациклится» – будет выполняться бесконечно. Рассмотренная циклическая конструкция называется цикл «пока», или цикл с предусловием (см. рис. 5).

 

Цикл с постусловием предусматривает проверку условия после выполнения команд, встроенных внутрь цикла. Это (см. рис. 6).

 

 

 

 

Слайд 25

Пример 5:

Ошибок нет.

 

Цикл типа для.
Предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне.

 

 

Слайд 26

Пример 6: Разработать алгоритм вычисления суммы чисел от 1 до 10.

Смотрим на таблицу баллов.

 

 

1. Закрепление изученного материала

А сейчас я предлагаю закрепить изученный материал путем решения задач. Но наше соревнование продолжается.

Поэтому я команде, набравшей наибольшее количество баллов, необходимо выбрать задачу определенного уровня сложности и способ представления алгоритма решения данной задачи.

 

Слайд 27

Задача на 1 балл. Компьютерная программа имеет размер в X Kb. Составить алгоритм перевода в биты, байты, Mb, Gb.

 

 

Задача на 2 балл. Военная переправа

Командиру взвода нужно переправить через реку 10 солдат. На реке нет мостов, и ни один солдат не пожелал переплывать реку вплавь. Тут командир увидел лодку, в которой сидели два мальчика. Лодка могла удержать либо двоих мальчиков, либо одного солдата. Как командир переправил солдат на другой берег, используя лодку?

Ответ:

Вначале переправляются два мальчика; один мальчик высаживается, а другой возвращается обратно; затем он высаживается, в лодку садится солдат и переплывает на другой берег; солдат высаживается, в лодку садится первый мальчик и плывет через реку. Дети снова переплывают реку вдвоем, и все действие повторяется.

 

Задача на 3 балла. Работник зарабатывает X руб. за 40 часов своей работы. Ему доплачивают 1000рублей за каждый час сверх 40 часов. Какую сумму он получит, если отработает Y часов?

 

Способы представления алгоритма решения задачи:

1 балл. С помощью естественного языка.

2 балла. С помощью языка блок-схем на листе.

3 балла. С помощью языка блок-схем на компьютере.

 

Проверка заданий. Слайды 28-31

Команда, набравшая наибольшее количество баллов, в финальном раунде соревнуется с преподавателем в игру Баше.

 

На столе одиннадцать предметов, например камешков, орехов или спичек. Количество предметов необязательно должно быть 11, оно может 15, 19 и т.д. Соперники ходят по очереди, и за каждый ход любой из играющих может взять 1,2 или 3 предмета. Проигрывает тот, кто вынужден брать последний предмет.

 

Слайд 28-31

1. Рефлексия, подведение итогов урока

 

7. Постановка домашнего задания

Карточка 1 ФИО_________________________________________

Задание: Определите, обладает ли следующая последовательность действий свойствами алгоритма

результативность	дискретность	массовость	понятность	конечность	точность

Инструкция по варке манной каши

Молоко вскипятить добавить соль, сахар, засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая манную крупу, довести до кипения, прокипятить минут 5-7, добавить масло и дать остыть.

 

 

Карточка 2 ФИО_________________________________________

Задание: Определите, обладает ли следующая последовательность действий свойствами алгоритма

результативность	дискретность	массовость	понятность	конечность	точность

Инструкция нахождения большего из двух данных чисел.

1. Из числа А вычесть число В.

2. Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.

3. Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше

 

Карточка 3 ФИО_________________________________________

 

Задание: Определите, обладает ли следующая последовательность действий свойствами алгоритма

результативность	дискретность	массовость	понятность	конечность	точность

Инструкция приготовления бутерброда.

Отрезать ломтик хлеба

Намазать его маслом

Отрезать кусок колбасы или сыра.

Наложить отрезанный кусок на ломоть хлеба

 

 

Карточка 4 ФИО_________________________________________

 

Задание: Определите, обладает ли следующая последовательность действий свойствами алгоритма

результативность	дискретность	массовость	понятность	конечность	точность

Инструкция покраски забора.

• Покрасить первую доску.
• Переместиться к следующей доске.
• Перейти к действию 1.

 

 

 

 

Верный ответ: алгоритмами можно считать карточку 3.

Верными ответами здесь будут:

Карточка 1. Нет точности: какое количество (в граммах) брать продуктов.

1. Инструкция по варке манной каши

• Включить плиту
• Влить в кастрюлю 1,5 литра молока
• Добавить 5 грамм соли, 15 грамм сахара
• Довести молоко до кипения
• 8 столовых ложек манной крупы засыпать тонкой струйкой, непрерывно помешивая молоко
• Довести до кипения
• Кипятить 5 минут
• Добавить 20 грамм сливочного масла
• Выключить плиту, снять с плиты кастрюлю.

 

Карточка 2. Нет результативности. Что делать в том случае, если А=В?

 

2. Инструкция нахождения большего из двух данных чисел. Из числа А вычесть число В.

• Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
• Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше
• Если получился ноль, сообщить, что числа равны

 

 

Карточка 4. Нет конечности. Что делать в том случае, когда доски закончились?

4.Инструкция покраски забора.

• Покрасить первую доску.
• Если есть еще доска, переместиться к следующей доске.
• Перейти к действию 1.
• Если доски закончились, завершить работу.

 

 

Приготовление яичницы: разогреть сковородку, разбить яйцо, посолить, поджарить

Приготовление бутерброда из хлеба, колбасы и огурца

Переход дороги при отсутствии движущихся рядом машин

Алгоритм заварки чая: Вскипятить воду. Ополоснуть кипятком заварной чайник. Засыпать в чайник заварку. Залить кипятком заварной чайник. Накрыть чайник специальной грелкой. Подождать до полного заваривания 5 минут.

Решение квадратного уравнения

Если будут билеты, пойдем в кино

И днем и ночью кот ученый
Все ходит по цепи кругом:
Идет направо – песнь заводит,
Налево – сказку говорит…

Если исполнилось 14 лет, гражданин РФ впервые получает паспорт

Смена времен года за 5 лет

С помощью ведра, набрать из колодца полную бочку воды

Расписание звонков на неделю

Разучивание стихотворения

Задачи для закрепления изученного материала

Задача на 1 балл.

Компьютерная программа имеет размер в X Kb. Составить алгоритм перевода в Mb, Gb.

 

 

 

 

 

 

 

Задача на 2 балл.

Военная переправа

Командиру взвода нужно переправить через реку 10 солдат. На реке нет мостов, и ни один солдат не пожелал переплывать реку вплавь. Тут командир увидел лодку, в которой сидели два мальчика. Лодка могла удержать либо двоих мальчиков, либо одного солдата. Как командир переправил солдат на другой берег, используя лодку?

 

 

 

 

 

 

Задача на 3 балла.

Работник зарабатывает X руб. за 40 часов своей работы. Ему доплачивают 1000рублей за каждый час сверх 40 часов. Какую сумму он получит, если отработает Y часов?

1. file1.pptx.zip.. 3,0 МБ
2. file0.docx.. 354,8 КБ

Опубликовано: 28.07.2023