Алгоритм и исполнители технология 5 класс модуль "Робототехника"

Этапы урока

Дидактические задачи

Содержание деятельности

Результат

преподавателя

учащихся

1. Организационный момент

Создание организованности, готовности к уроку

Учитель приветствует учащихся. Создает доброжелательную атмосферу, настраивает учащихся на рабочий ритм.  Проверка готовности рабочего места учащихся к уроку.

Приветствуют учителя, проверяют наличие учебных принадлежностей для работы на уроке

Создан психологически благоприятный для работы климат

2. Мотивация и целеполагание

Создание эмоционального настроя, мотивирующего деятельностью каждого учащегося, включение чувств, формирование личностного отношения к предмету обсуждения.

В своей жизни мы встречаемся с различными практическими задачами: например, приготовление супа, решение уравнения, покупка продуктов и т.д. Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Значит, при решении любой задачи человек выполняет некоторую последовательность действий. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом двери. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия, и порядок их выполнения. Составьте в тетради такой план для малыша.

Слушают.

Выполняют задание:

1. Достать ключ из кармана. 2.  Вставить ключ в замочную скважину

3. Повернуть ключ в замочной скважине

4. Вынуть ключ.

Учащиеся внимательно слушают, идет настрой на рабочий лад, появляется интерес и желание работать дальше

Четко и быстро выполняют задание. Без труда составляют план открытия ключом двери.    

3. Изучение нового материала.

а) алгоритм

б) исполнитель

в) система команд исполнителя 

г)  программа

д) свойства алгоритмов

е) способы записи алгоритмов

Создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации

Способствовать формированию у школьников умения анализировать свои мысли, знания.

Развивать умения учащихся, соотносить свою деятельность с деятельностью остальных.

Формировать у учащихся умений анализировать и делать выводы.

Способствовать созданию учащимися своих гипотез, проектов и решений

Развивать умения работать с информацией, анализировать делать выводы, приводить примеры.

Формировать умения, использовать имеющиеся знания для работы с новым материалом.

Формировать понятие: в зависимости от исполнителя алгоритм может записываться в различной форме.

Эта последовательность и называется     алгоритмом. Запишем тему урока: «Алгоритм и его свойства». Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово «алгоритм» возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика                               

Диктуется определение.

- Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов, которые мы с вами постоянно выполняем. Давайте вспомним, где вы уже встречались с алгоритмами?

- Запишем следующее определение.

- Подумайте, приведенные вами примеры  алгоритмов сможет выполнить  любой человек

 -Какой можно сделать вывод?

-Таким образом, мы видим, что алгоритм не имеет смысла, если неизвестны или не учитываются возможности того, кто будет исполнять этот алгоритм, то есть возможности исполнителя. Поэтому нам потребуется еще одно определение Система Команд Исполнителя, запишем:

- Как вы думаете, кто может служить исполнителем алгоритма?

- Как вы поняли, каждый алгоритм должен  быть понятен исполнителю, поэтому  алгоритм должен быть записан на понятном для исполнителя языке и эта запись называется программой. Запишем: 

- Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм. Давайте теперь подумаем, какими свойствами обладает алгоритм.

Первое свойство алгоритмов, это дискретность (от лат.discretus – разделенный, прерывистый). Учитель диктует.

  -  Кроме того, исполнитель переходит к выполнению следующей команды, только выполнив предыдущую. Попробуем переставить в первом примере второе и третье действие. Вы, конечно, сможете выполнить и этот алгоритм, но дверь вряд ли откроется.

- Как вы думаете, каким еще должен быть алгоритм?

- Это свойство получило название детерминированность (от лат.determinate – определенность, точность, однозначность)

 Запишем:

Приведите пример алгоритма, в котором прослеживается свойство – детерминированность  

Какое свойство так же присуще алгоритму, к чему он всегда должен приводить?

- Хорошо, это свойство называется – результативность (конечность) и требует, чтобы в алгоритме не было ошибок. Давайте запишем:

Следующие свойство алгоритма, это массовость. Это свойство показывает, что один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными.   Зафиксируем это свойство в тетради.

- Примером может служить алгоритм приготовления бутерброда. Составьте алгоритм так, чтобы он обладал свойством – массовость.

Пятое свойство – понятность, алгоритм составляется в расчете на конкретного исполнителя, поэтому все команды должны быть понятны исполнителю.

Все эти свойства с другой стороны можно рассматривать, как требования к построению алгоритма, то есть когда вы будете строить алгоритм решения задачи вы должны следовать этим требованиям.

- Вспомним какими способами можно записать алгоритм?  

Совершенно верно. Но кроме этого, алгоритм можно еще записать на алгоритмическом языке. Давайте запишем (Приложение 1.)

Записывают тему урока. Слушают историческую справку.

Записывают: Алгоритм – это описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

На информатике (этапы решения задач), на математике (решение уравнения) и т.д.

Пишут  Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм.

- Нет, алгоритм решения кв. уравнения не сможет выполнить млад. школьник.

-  Алгоритм может выполнить тот, кто понимает все его команды и может их выполнить.

-  Система команд исполнителя – совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнить

- Человек, автомат, компьютер, машина и т.д.

- Программа - запись алгоритма на  языке исполнителя.

- Должны быть отдельные шаги.

Свойства:

 1. Дискретность – процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов

-Точным, конкретным

2. Детерминированность - любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае. Алгоритм не должен содержать команды, смысл которой может восприниматься неоднозначно.

Пример 1: если к остановке подходит автобус разных маршрутов, то в алгоритме должен быть указан конкретный номер маршрута – 5. Кроме того, необходимо указать точное количество остановок.  

 – Пример 2: робот не поймет команды положить 2-3 ложки песка. 

- К результату.

3. Результативность - процесс решения задачи должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен ответ задачи.

4. Массовость.  По одному алгоритму можно решать однотипные задачи.

1. Отрезать ломтик хлеба                               2. Намазать маслом                                        3. Отрезать кусок любого другого пищевого продукта (колбасы, сыра, мяса…)

 4. Наложить отрезанный кусок на хлеб.     

5. Понятность. Т.е. алгоритм должен содержать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя.

 С помощью блок-схем, с помощью слов и на компьютере  

Способы записи алгоритмов:

1.        словесный способ

2.        графический способ (блок-схемы).

3.        алгоритмический язык

4.        язык программирования

Расширение кругозора учащихся. Формирование научных мировоззрений.

Формирование основных понятий.

Присутствие атмосферы сотрудничества, взаимопонимания.

Накопление знаний, усвоение нового материала.

Самостоятельно делают выводы.

Накопление знаний, расширение кругозора.

Самостоятельно (учитель только направляет) выводят свойства, которыми обладает любой алгоритм. 

Приводят большое количество примеров, что говорит об интересе и актуальности   изучаемой темы.

Анализ предложенных учащимися способов записи алгоритмов. Выбор более удобной записи (сейчас, на этом уроке)

4. Минута релаксации

Снять напряжение, подготовить учащихся к дальнейшей работе.

Прошу вас стать исполнителями, выполнить следующий алгоритм. (Приложение 2)

Выполняют алгоритм

5. Закрепление

Побуждать учащихся к углублению в проблему, развивать умения работать с новым материалом, с литературными источниками.

Дать возможность выбора заданий и вида деятельности, стимулировать деятельность. При наличии времени рассмотрение альтернативных вариантов решения и их анализа.

Мы рассмотрели свойства алгоритмов, давайте, еще раз их перечислим:

Задача. Исполнитель должен заменяя в слове одну букву, (причем только один раз) на любую другую получать осмысленное слово. Составьте алгоритм для преобразования слова РОЙ в слово МАК.

Составим алгоритм.

Займемся решением  задач. Получите карточку с заданиями.

Анализ предложенных учащимися алгоритмов и рекомендации по написанию алгоритма в случае затруднений.

·         Дискретность.

·         Детерминированность

·         Результативность

·         Массовость

·         Понятность

- РОЙ – РАЙ – МАЙ - МАК

1.       2А

2.       1М

3.       3К

Выбирают задание, анализируют условие, создают модель алгоритма. Самостоятельно пишут алгоритм на основе созданной модели. Выносят решение на доску

Выявить степень усвоение нового материала

Альтернативные варианты решения и их анализ.

Каждый выбирает задание по своим возможностям и интересам.

За достаточно правильные решения ставится оценка.

6.Домашнее задание

Домашние задания дает возможность выбора способа решения задач: в виде графической схемы или записи на алгоритмическом языке.

Повторение материала урока, знать свойства алгоритма и формы записи. Предлагается решить задачи на выбор.

Выбирают задания, записывают их в тетрадь.

Учащиеся выбирали задания по своему уровню

7.Подведение итогов

Способствовать умению учащихся проводить самоанализ.

Предлагает каждому ученику оценить свою работу на уроке, проанализировать, что получилось, а чего не удалось и почему, что необходимо для улучшения результата.

Пробуют провести самоанализ

Анализ собственных мыслей, чувств, знаний.