Конспект открытого урока по теме: «Алгоритм и его формальное исполнение»
Автор: Солодухина Элла Андреевна
Организация: МБОУ СОШ №37 им. Алексея Леженина
Населенный пункт: Краснодарский край, город Краснодар
Цели:
- Образовательные:
- познакомиться с понятием алгоритма и его свойствами;
- рассмотреть понятие исполнителя и системы команд исполнителя;
- рассмотреть формальное исполнение алгоритма;
- привести примеры алгоритмов из окружающего нас мира.
- Развивающие:
- развивать познавательный интерес и творческую активность учащихся;
- развить логическое мышление, память, интерес к предмету;
- Воспитательные:
- воспитывать дисциплинированность, внимательность, трудолюбие, информационную культуру учащихся;
- воспитать аккуратность к работе, чувства ответственности при взаимопроверке.
Тип урока: комбинированный (изучение нового материала + закрепление)
Вид урока: урок-лекция
Оборудование: маркерная доска, маркеры, мультимедийная установка (компьютер+проектор), ватманы, схемы, карточки.
План урока:
- Организационный момент.(1 мин.)
- Постановка целей урока.(1 мин.)
- Проверка домашнего задания. (2мин.)
- Актуализация опорных знаний. (3 мин.)
- Историческая справка. (1 мин.)
- Введение понятия алгоритма. (2 мин.)
- Изучение свойств алгоритма. (5 мин.)
- Закрепление понятий свойств алгоритма.(3 мин.)
- Изучение понятий «исполнитель алгоритма» и «система команд исполнителя».(3 мин)
- Закрепление понятий «исполнитель алгоритма» и «система команд исполнителя». (4 мин.)
- Рассмотрение форм записи алгоритма(3 мин)
- Рассмотрение процесса формального исполнения алгоритма. (1 мин.)
- Обобщение изученного, установление связи данной темы с окружающим нас миром. (3 мин)
- Самостоятельная работа (3 мин.)
- Самопроверка (1 мин.)
- Творческое задание (3 мин.)
- Подведение итогов урока, выставление оценок учащимся. Постановка домашнего задания. (1 мин.)
Ход урока:
- Организационный момент: приветствие, проверка присутствующих.
- Постановка целей урока: (слайд 1)
Учитель: Изо дня в день, каждому из вас приходится решать много разнообразных задач. Ваш мозг постоянно занят работой, поиском решений. В таких случаях говорят, что нужно составить алгоритм. Тема нашего урока – Алгоритм и его формальное исполнение.
- Проверка домашнего задания: работа с карточками.
- Актуализация опорных знаний: (слайд 2) Класс делится на несколько групп, каждая из которых составляет подробную инструкцию: приготовления бутерброда, перехода дороги по светофору, открывания двери ключом, поездки на автобусе. Инструкцию оформляют на ватманах (раздает учитель) и вывешивают на доске.
- Историческая справка (слайд 3) :Происхождение слова «алгоритм» связано с именем великого математика Мухаммеда аль-Хорезми. Мухаммед аль-Хорезми быд родом из Хорезма, на что указывает его имя. Основной период его творчества приходится на первую половину IX века нашей эры и связан с Багдадом, крупным научным центром Востока. Перу этого ученого принадлежит книга по математике, которая в течение нескольких столетий пользовалась широкой популярностью. В ней аль-Хорезми сформулировал правила выполнения четырех арифметических действий над многозначными числами. Этим учебником люди пользовались несколько столетий. При переводе на латынь имя автора писали так: Algorithmi [алгоритми]. Ссылаясь на его книгу, европейцы упоминали: «Так говорил Алгоритми...» Со временем способы решения разнообразных задач стали называть алгоритмами.
- Введение понятия алгоритма.
Учитель: Попробуйте самостоятельно сформулировать определение алгоритма, используя изображенные вами инструкции.
Определение: Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.
Учитель: Приведите примеры алгоритмов.
Ученик: Приготовление завтрака, решение задачи.
Учитель: По рисунку опишите алгоритм «приготовления яичницы» (слайд 4)
Ученик:
- 1.Достать яйцо и масло
- 2.Включить плиту
- 3.Поставить сковороду на плиту
- 4.Растопить на сковородке масло
- 5.Взять нож
- 6.Разбить ножом яйцо над сковородкой
- 7.Выбросить скорлупу в мусорное ведро
- 8.Жарить яичницу 5 минут
- 9.Выключить плиту
- Изучение свойств алгоритма.
Обсуждение инструкций, вывешенных на доске.
Учитель: Что общего во всех инструкциях, алгоритмах?
Ученик: Пошаговое выполнение.
Учитель: Это первое свойство алгоритма – дискретность. (слайд 5)
Учитель: Что получается после выполнения алгоритма?
Ученик: Конечный результат.
Учитель: Второе свойство алгоритма – результативность. (слайд 6)
Учитель: Можно ли один алгоритм, например инструкцию поездки на автобусе, применить для выполнения аналогичного действия, например поездки на поезде?
Ученик: Можно.
Учитель: Это третье свойство алгоритма – массовость. (слайд 7)
Учитель: Каждая ли инструкция имеет завершение?
Ученики: Да.
Учитель: Четвёртое свойство алгоритма – конечность. (слайд 8)
Учитель: Все ли команды чётко прописаны и в правильной последовательности?
Ученики: Да.
Учитель: Это показывает последнее свойство алгоритма – детерминированность. (слайд 9)
Ученики записывают все определения в тетрадь.
8. Закрепление понятий свойств алгоритма.
Работа в тех же группах, учащиеся приводят примеры, иллюстрирующие каждое из свойств алгоритма. Оценка работы учащихся зависит от оформления инструкций и правильности приведенных примеров для каждого из свойств.
9. Изучение понятий «исполнитель алгоритма» и «система команд исполнителя».
Новые понятия вводятся через проблемный диалог учителя и учеников.
Учитель: Кто или что может выполнять различные алгоритмы? (слайд 10)
Ученики: Человек, робот, компьютер.
Учитель: Что должен знать или уметь исполнитель? (слайд 10)
Ученики: Определённые команды и то для чего они необходимы–систему команд.
Определение: Исполнитель – это тот объект (или субъект) для управления которым составляется алгоритм. (слайд 11)
Определение: Система команд исполнителя (СКИ) - это конечное множество команд, которые понимает исполнитель, т.е. умеет их выполнять. (слайд 12)
10. Закрепление понятий «исполнитель алгоритма» и «система команд исполнителя».
Учащиеся для своих примеров определяют исполнителя и его систему команд. Далее вызываются два ученика к доске и решают следующую задачу (фигуры можно передвигать и видеть свой результат): Старик должен переправить на лодке через реку волка, козу и капусту. Лодка может выдержать только старика и одного “пассажира”. В каком порядке старик перевезет пассажиров? Не забудь, что волк может съесть козу, а коза – капусту. Найди 2 варианта решения. (слайды 13,14,15,16) Остальные учащиеся работают в тетрадях.
Ученики: 1способ 1.Перевезти козу, оставить ее на берегу
2. Вернуться
3. Взять волка, перевезти его на другой берег
4. Оставить волка, забрать козу обратно
5. Высадить козу, забрать капусту и перевезти ее
6. Вернуться
7. Забрать козу
2 способ 1.Перевезти козу, оставить ее на берегу
2. Вернуться
3. Взять капусту, перевезти его на другой берег
4. Оставить капусту, забрать козу обратно
5. Высадить козу, забрать волка и перевезти его
6. Вернуться
7. Забрать козу
Учитель:Какая разницу между двумя вариантами решения?
Ученик: В 3 пункте, в 1 способе берется волк, а во 2 капуста
11. Рассмотрение форм записи алгоритма.
Учитель: Существует 3 способа записи алгоритма: 1. Словесный; 2. Графический (на языке блок-схем); 3. На языке программирования(слайд 17,18,19).
Полный текст статьи см. в приложении.