Тема урока: «Циклические алгоритмы, программирование циклических алгоритмов»

Разработка открытого урока по информатике Тема  урока: «Циклические алгоритмы, программирование циклических алгоритмов» Цель:  Научить учащихся записывать циклические алгоритмы на языке Паскаль, используя операторы While, Repeat, For.  Задачи:  Образовательная: учащиеся  познакомятся  с записью и выработают  навыки использования операторов цикла на языке программирования Паскаль; Развивающая: учащиеся   разовьют   способность   воспринимать,   обрабатывать   и   обобщать информацию;   разовьют   логическое,   абстрактное   мышление,  развитие   умений   использовать различные   операторы   цикла   для   решения   задач;   развитие   умений   учащихся   в   выборе оптимального решения для задач циклической структуры. Воспитательная: учащиеся воспитают в себе сознательное отношение и творческий подход  к изучаемому предмету, четкость и организованность в труде, аккуратность, внимательность,  бережное отношение к технике и к информации. Тип урока: закрепление пройденного материала, применение на практике. Форма проведения урока: урок­викторина Методы обучения:,  объяснительно­иллюстративный (диалог, беседа); наглядные (работа с презентацией); частично­поисковые (решение проблемной ситуации); индуктивные (развитие умения общаться, высказывать своё мнение, доказывать его); дедуктивные (анализ изученного, применение знаний к решению задач, обобщение): исследовательский, практический. (решение задач на компьютере) Формы обучения: парная и групповая Форма контроля: самоконтроль и взаимоконтроль; Учебник/литература: «Информатика» Е.А. Вьюшкова, Н.В. Параскун («Арман ПВ», 2014) Оборудование и программное обеспечение:   интерактивная презентация по теме   компьютеры с инсталлированным на них пакетом Pascal;  проектор и экран для демонстрации;  меловая или маркерная доска;  дидактический раздаточный материал  карточки с набором  заданий. Технологии: ­ технология групповой работы ­технология деятельностного подхода ­проблемно­диалогического обучения. Предполагаемый результат: освоение темы, умение работать в группе, в паре. Ожидаемые результаты: ученик может называть разновидности циклов, различать их, умеет составлять циклический алгоритм. Ход  урока: I. Организационный момент: проверка готовности к уроку, присутствующих  учащихся на  уроке, сообщение темы.  II. Мотивация:  А) Вступительное слово учителя: Я хочу поприветствовать всех участников   сегодняшнего урока, который пройдет в форме викторины. Сегодня мы с вами изучим,  систематизируем и обобщим знания по материалу «Циклические алгоритмы,  1 программирование циклических алгоритмов».  Начать сегодняшний  урок мне хотелось бы  словами                                                                   То, что мы знаем – ограничено, А, то, что мы не знаем – бесконечно.                                                                    П. Лаплас   (слайд)                  Какой путь сегодня выберет каждый из вас, решать вам, но нужно помнить, что вы несете ответственность за свои знания перед собой и своей командой. Цель нашего урока: повторить теоретический материал, отработать навыки записи циклических алгоритмов на языке Паскаль, используя  операторы While, Repeat, For.                  В сегодняшней викторине примут участие 2 команды: «Умники» и «Архимеды». А оценивать ваше участие будут  вполне компетентные судьи: мастер международного класса, неоднократный   победитель  Международной   онлайн­олимпиады   «Фоксфорда»   по информатике Ахметшин Рим; постоянный участник научных   проектов и призер Смирнова Валентина;   участник   городской   предметной   олимпиады   школьников   Кругляков   Роман. Освещать   итоги  викторины будут наши бессменные корреспонденты Хабибулина Регина и Ермолаева евгения.  Б) Итак, мы начинаем викторину и её первый этап – «Разминка». (Приложение 1) Этап первый: «Разминка» Задание 1: Впишите необходимые по смыслу слова   Цикл – это такая базовая структура, в которой действия выполняются (………………….. …….).  Количество   циклов   может   быть   заранее   известно   (или   рассчитано),   это   цикл (…………………………).  Если число повторений заранее неизвестно и вычислить заранее их невозможно, то можно использовать другие виды циклов (………………………………………………..).  В   цикле   с   (……………………………...)   проверка   условия   осуществляется   после выполнения тела цикла, а в цикле (…………………………………..) – до выполнения тела цикла.  Таким образом, цикл с (…………………………………) может не выполняться ни разу, а цикл с (…………………………………….) выполняется хотя бы один раз Задание 2: Подпишите разновидность цикла представленного в виде блок­схемы ЗНЗПЦ ЗИПЦ условие Нет Тело цикла ЗНЗПЦ Тело цикла Да Тело цикла (……………………….) ( ………………………) Нет ус ло ви е Да (……………………….) 2 ЗНЗПЦ – задание начального значения параметра цикла ЗИПЦ – закон изменения параметра цикла Задания 3 (решить ребус): (команды получают карточки сдают членам жюри) .III. Актуализация опорных знаний: работа в группах, выполнение теста. Этап второй: «Погружение» (слайд) Учитель:  Оскар   Уайльд    говорил:  «Информация   есть   форма   отражения   материи. Прогресс   проистекает   из   паритета   двух   начал­   хаоса   и   порядка   (энтропии   и информации)» Как   вы   догадались,   нам   необходимо   навести   порядок   в   своих   теоретических   знаниях,   и поэтому следующий этап викторины «Погружение» заключается в том, что вам предстоит выполнить тематический  тест, на его выполнение отводится 10 минут.  (все участники викторины получают тестовые задания как раздаточный материал) Вариант №1 1. Определите значение переменной a после выполнения фрагмента алгоритма: 1) 241 2) 242 3) 243 4) 233 2. Определите, что будет напечатано в результате работы следующей программы: var s, k: integer; begin s:=0; for k:=1 to 11 do s:=s+12; writeln(s); end. 3 1) 142 2) 132 3) 242 4) 232 3. Дан фрагмент программы. Определить сколько раз будет выполняться тело цикла: S:=0 K:=1; while K>1 do      begin          S:=S+1/K;         K:=K­1;      end; 1) 0 2) 1 3) 2 4) 3 1. Определите значение переменной a после выполнения фрагмента алгоритма: Вариант №2 1) 72 2) 84 3) 64 4) 16 2. 3. 2.Определите, что будет напечатано в результате работы следующей программы: var s, k: integer; begin s:=0; for k:=11 downto 1 do s:=s+12; writeln(s); end. 4 1) 142 2) 132 3) 242 4) 232 3. Сколько   раз   будет   напечатано   слово   «Привет»   в   результате   работы   следующей программы: var i: integer; begin i:=0; while i<=10 do    begin      writeln(‘Привет’);      i:=i*2;  end; end.  1) 0 2) 9 3) 10 4) бесконечно (взаимопроверку решения теста команды  выполняют по слайду – 2 минуты) Выводы: вы убедились в том, что теоретические знания помогут при выполнении тестовых заданий, и вы, имея хорошую теоретическую подготовку, легко пройдете следующие этапы викторины. IV. Формирование умений и навыков:   А) Самостоятельная  работа:  Учитель:  «Исследуй   всё,   пусть   для   тебя   на   первом   месте   будет   разум»   ­   эти   слова принадлежат древнегреческому ученому Пифагору. И сейчас командам предстоит непростая самостоятельная работа, выполнение которой даст возможность оценить ваши умения.  Этап третий:  «Дальше, дальше…»  (слайд) В самостоятельной работе на решение задания отводится 4 минуты. На ответ ­ 2 минуты. За каждый верный ответ команда получает «+», за верное добавление или  поправку  к ответу тоже «+». Плюсы ставятся   на   маркерной доске рядом с названием команды. Минусы не ставятся, просто остается свободное место. (команды получают общее задание, но представлять работу всей команды  будет только один ученик). (Приложение 3 «Самостоятельная работа») Самостоятельная работа: Получить таблицу перевода расстояния из дюймов в сантиметры для значений длин от 1 до 20 дюймов. (1дюйм=2,54см) Отчёт должен содержать: 1. Блок­схему алгоритма решения задачи; 2. Текст программы; 3. Результаты работы программы. Выполнила:___________________________________________ Блок­схема команда Программа Результаты работы программы 5 Учитель: Перед следующим этапом  подведем  итоги трех первых  этапов викторины. Слово жюри. (жюри   подводит   итоги,   оглашает   результаты   трех   прошедших   этапов   викторины, корреспонденты «вывешивают» итоги каждого этапа на табло, заполняют  итоговую таблицу на маркерной доске). Б) Решение задач: Четвёртый этап: «Внимание! Ваше время истекло…»  Учитель:  Б.В. Вяткин говорил  «Наибольшего успеха добивается тот, кто располагает лучшей информацией» Поэтому,   на   данном   этапе   викторины   проверим   вашу   подготовку   контрольной.   Вам предложены задачи. На выполнение одного задания отводится время, равное 2 минуты. Ваше время пошло… Приложение 4  Решение задач.  СКОЛЬКО РАЗ ВЫПОЛНИТСЯ  ТЕЛО ЦИКЛА? 1) x:=5;  for i:=­1 to 5 do x:=x+1; Ответ: 7 2) s:=0; for i:=4 to 1 do s:=s+1; Ответ: ни разу КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИМЕТ ПЕРЕМЕННАЯ Х В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ  АЛГОРИТМА: 1. x:=3; while x<10 do x:=x+3; x:=x+1; Ответ: 13 6 КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИМЕТ ПЕРЕМЕННАЯ Х В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ  АЛГОРИТМА: 1. x:=3; while x<10 do begin x:=x+3; x:=x+1; end; Ответ: 11 СКОЛЬКО РАЗ БУДЕТ ПОВТОРЕН ЦИКЛ, ЧЕМУ БУДУТ РАВНЫ S, A, B? a:=1; b:=1; While a+b < 8 do begin a:=a+1; b:=b+2; end; S:=a+b; Ответ: 2 раза S=8, a=3, b=5 В) Исторические факты:  Пятый  этап: Исторический. (работа в паре) Учитель:  Алгоритм происходит от имени великого среднеазиатского ученого 8–9 вв. Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Мусса аль­Хорезми. Из математических работ Аль­Хорезми до нас дошли только две – алгебраическая и арифметическая. Вторая книга долгое время считалась потерянной, но в 1857 в библиотеке Кембриджского университета был найден ее перевод на латинский язык. В ней описаны четыре правила арифметических действий, практически те же, что   используются   и   сейчас.   Первые   строки   этой   книги   были   переведены   так:   «Сказал Алгоритми.   Воздадим   должную   хвалу   Богу,   нашему   вождю   и   защитнику».   Так   имя   Аль­ Хорезми   перешло   в   Алгоритми,   откуда   и   появилось   слово   алгоритм.   Термин   алгоритм употреблялся для обозначения четырех арифметических операций, именно в таком значении он и вошел в некоторые европейские языки.       Постепенно значение слова расширялось. Учёные начинали применять его не только к  сугубо вычислительным, но и к другим математическим процедурам. Например, около 1360 г. французский философ Николай Орем написал математический трактат «Algorismus  proportionum» («Вычисление пропорций»), в котором впервые использовал степени с  дробными показателями и фактически вплотную подошёл к идее логарифмов. Когда же на  смену абаку пришёл так называемый счёт на линиях, многочисленные руководства по нему  стали называть «Algorithmus linealis», то есть правила счёта на линиях.      В 1684 году Готфрид Лейбниц в сочинении «Nova Methodvs pro maximis et minimis,  itemque tangentibus…» впервые использовал слово «алгоритм» (Algorithmo) в ещё более  широком смысле: как систематический способ решения проблем дифференциального  исчисления.          А подготовленный ум не только знает теорию, умеет её применять на практике, но и неплохо оперирует историческими фактами этой теории. Давайте перейдем к фактам. Как вы знаете,   каждая   команда   должна   была   подготовить   информацию   из   истории   алгоритма. Приступаем к прослушиванию. (зачитываются сведения из истории алгоритма и интересные факты, на выступление каждой команде отводится по 3 минуты, команды представляют свою работу в паре) 7 Учитель:  Мы вновь предоставим слово жюри, которые подведут итоги викторины   перед следующим этапом. (Жюри   подводит   итоги,   комментирует   участие   в   уроке   каждой   команды,   мотивирует   на выполнение заданий следующих этапов. Результаты демонстрируются на маркерной доске) Ну что же, уже наметились победители, но мы не будем прогнозировать, потому, что впереди ещё два этапа викторины. И кто его знает, возможно, ещё что­то изменится.  V. Формирование творческих способностей учащихся: Учитель: Каждый из нас хотя бы раз использует в своей речи крылатую фразу «Не ошибается лишь   тот,   кто   не   работает»,     а   ваш   труд   –   это,   конечно   же,   учеба.   И   мы   переходим   к следующему этапу викторины «Найди ошибку!» Шестой этап: «Найди ошибку!» Что нужно вам сделать не нуждается в комментариях. Обсуждаем в группах и аргументируем свои выводы. Время на работу – 4 минуты, на выступление ­ 1 минута на задание. Начинает исправлять  ошибки  та  команда,  которая  первая  закончила  выполнение  данного  задания в полном объеме, остальные команды вправе проводить коррекцию ответов.  Получить таблицу перевода расстояния из дюймов в сантиметры для значений длин от 1 до 20 дюймов. (1дюйм=2,54см) (слайд с заданием) Приложение 5 Какой тип цикла оптимален для решения данной задачи? (Ответ: цикл с параметром) Давайте   нарисуем   на   доске   блок­схему   решения   этой   задачи   с   использованием структуры цикла с параметром (со счётчиком). Начало Начало D=1;20;1 d=1;20;1 S=d*2,54 s=d*2,54 Вывод d, s Конец               Запишем программу: Program prim1; Var d; integer; s:real; begin for d=1 to 20 do begin s:=d*2,54; writeln(d:4,s:5:2); end; end. Для   приведенной   задачи   определим,   какие   операторы   образуют   тело   цикла,   какая переменная является управляющей переменной цикла. Заполним таблицу: Управляющая переменная цикла d Начальное значение 1 Конечное значение 20 Шаг Количество изменения повторений цикла 1 20   (команды комментируют найденную ошибку, и свои решения  подтверждают правилами) 8 Выводы о работе делает учитель. Б) Седьмой этап: Творческий.  Учитель: «Недалеко то время, когда электронные машины будут кладовыми не только  технических и научных знаний человечества, но и всего, что было создано им за многие  века своего существования; они станут огромной и вечной памятью его» ­говорил  академик В.М. Глушков. Творчество постепенно ведет к прогрессу, и я хочу вам предложить  следующее задание: Приложение  6  «Вопрос  на засыпку»:       Каждая команда решает полученную задачу, используется технология «Мозговой штурм»,  учитель может консультировать любую команду по необходимости.   (на выполнение задания 4 минут, на выступление – по 1 минуте) После обсуждения данной проблемы на слайде появляется запись  «Подсказка!»: Двое   учащихся   решают   у   доски   предложенную   задачу,   без   комментирования   (по   одному человеку   от   команды),   остальные   учащиеся   работают   в   тетрадях,   команды   объясняют предложенные решения и сравнивают полученные ответы.  Подведение общих итогов викторины (оценка жюри). VI. Рефлексия: (слайд) ­ «Не бойся, когда не знаешь: страшно, когда знать не хочется» Запомните ребята эту народную мудрость. Ведь в  жизни страшно не то, что вы боитесь  узнавать новое,  а страшно то, что не стремитесь к  новым знаниям. В качестве рефлексии всем учащимся предлагается написать синквейн: 3 существительных, которые отвечают внутреннему состоянию учащегося, такие же 3 глагола, 3 прилагательных, 1 слово с «!» на конце и законченное предложение. Время работы – 2 минуты. Работы всех команд, либо отдельных учащихся зачитываются. (учащиеся   могут   выполнить   работу   индивидуально,   или   в   команде,   паре) VII. Подведение итогов урока: (слайд) Учитель   делает   выводы   о   степени   достижимости   поставленных   в   начале   урока   целей   и благодарит   учащихся   за   работу   на   уроке,   выставляет   оценки   с   учетом   мнения   жюри, напутствует ребят на дальнейшую плодотворную работу.  VIII. Домашнее задание: Выучить форматы записи операторов  WHILE,  REPEAT…UNTIL, FOR и правила их использования. Разработать алгоритм решения задачи в виде блок­схемы и написать программу на языке программирования  Turbo  Pascal.     Решить   задачу   с   использованием   трёх   различных   типов циклов.  9 Задача:  В чайник налили воду при температуре 20С и поставили на газ. Каждую минуту вода нагревается на 10С. Через какое время вода закипит Приложение 1 Этап первый: «Разминка» Задание 1: Впишите необходимые по смыслу слова   Цикл – это такая базовая структура, в которой действия выполняются (………………….. …….).  Количество   циклов   может   быть   заранее   известно   (или   рассчитано),   это   цикл (…………………………).  Если число повторений заранее неизвестно и вычислить заранее их невозможно, то можно использовать другие виды циклов (………………………………………………..).  В   цикле   с   (……………………………...)   проверка   условия   осуществляется   после выполнения тела цикла, а в цикле (…………………………………..) – до выполнения тела цикла.  Таким образом, цикл с (…………………………………) может не выполняться ни разу, а цикл с (…………………………………….) выполняется хотя бы один раз Задание 2: Подпишите разновидность цикла представленного в виде блок­схемы ЗНЗПЦ условие Нет ЗИПЦ Да Тело цикла Тело цикла ЗНЗПЦ Тело цикла Нет условие 10 Да ( ………………………) (……………………….) (……………………….) ЗНЗПЦ – задание начального значения параметра цикла ЗИПЦ – закон изменения параметра цикла Задания 3 (решить ребус): Приложение №2    1.Определите значение переменной a после выполнения фрагмента алгоритма: Команда 1 1) 241 2) 242 3) 243 4) 233 2.Определите, что будет напечатано в результате работы следующей программы: var s, k: integer; begin s:=0; for k:=1 to 11 do s:=s+12; writeln(s); end. 11 1) 142 2) 132 3) 242 4) 232 3.Дан фрагмент программы. Определить сколько раз будет выполняться тело цикла: S:=0 K:=1; while K>1 do      begin          S:=S+1/K;         K:=K­1;      end; 1) 0 2) 1 3) 2 4) 3 1.Определите значение переменной a после выполнения фрагмента алгоритма: Команда №2 1) 72 2) 84 3) 64 4) 16 12 2.Определите, что будет напечатано в результате работы следующей программы: var s, k: integer; begin s:=0; for k:=11 downto 1 do s:=s+12; writeln(s); end. 1) 142 2) 132 3) 242 4) 232 3.Сколько   раз   будет   напечатано   слово   «Привет»   в   результате   работы   следующей программы: var i: integer; begin i:=0; while i<=10 do    begin      writeln(‘Привет’);      i:=i*2;  end; end.  1) 0 2) 9 3) 10 4) бесконечно Приложение 3  Самостоятельная работа: Получить таблицу перевода расстояния из дюймов в сантиметры для значений длин от 1 до 20 дюймов. (1дюйм=2,54см) Отчёт должен содержать: 1. Блок­схему алгоритма решения задачи; 2. Текст программы; 3. Результаты работы программы. Выполнил:___________________________________________ команда Блок­схема Программа Результаты работы программы 13 Приложение 4   Решение задач.  СКОЛЬКО РАЗ ВЫПОЛНИТСЯ   ТЕЛО ЦИКЛА? 1) x:=5;  for i:=­1 to 5 do x:=x+1; Ответ: 7 2) s:=0; for i:=4 to 1 do s:=s+1; Ответ: ни разу КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИМЕТ ПЕРЕМЕННАЯ Х В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ  АЛГОРИТМА: 2. x:=3; 14 while x<10 do x:=x+3; x:=x+1; Ответ: 13 КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИМЕТ ПЕРЕМЕННАЯ Х В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ  АЛГОРИТМА: 2. x:=3; while x<10 do begin x:=x+3; x:=x+1; end; Ответ: 11 СКОЛЬКО РАЗ БУДЕТ ПОВТОРЕН ЦИКЛ, ЧЕМУ БУДУТ РАВНЫ S, A, B? a:=1; b:=1; While a+b < 8 do begin end; a:=a+1; b:=b+2; S:=a+b; Ответ: 2 раза    S=8, a=3, b=5 Приложение 5 Получить таблицу перевода расстояния из дюймов в сантиметры для значений длин от 1 до 20 дюймов. (1дюйм=2,54см) Какой тип цикла оптимален для решения данной задачи? (Ответ: цикл с параметром) Давайте   нарисуем   на   доске   блок­схему   решения   этой   задачи   с   использованием структуры цикла с параметром (со счётчиком). 15 Начало Начало D=1;20;1 d=1;20;1 S=d*2,54 s=d*2,54 Вывод d, s Конец               Запишем программу: Program prim1; Var d; integer; s:real; begin for d=1 to 20 do begin s:=d*2,54; writeln(d:4,s:5:2); end; end. Для   приведенной   задачи   определим,   какие   операторы   образуют   тело   цикла,   какая переменная является управляющей переменной цикла. Заполним таблицу: Управляющая переменная цикла d Начальное значение 1 Конечное значение 20 Шаг изменения Количество повторений цикла 1 20 Приложение  6  «Вопрос  на засыпку»:  16 17 18 Литература 1. Информатика и ИКТ тесты для подготовки к ГИА / Ф.Ф. Лысенко, Л.Н.Евич /Легион­ М, 2011. 2. Информатика   контрольные   и   самостоятельные   работы   по   программированию   / А.А.Чернов, А.Ф. Чернов / «Учитель» ­Волгоград, 2009. 3. Задачник­практикум по информатике / И.К. Сафронов / «БХВ­Петербург», С­П, 2008 4. Среда программирования BASIC 256. 5. Программа для разработки блок­схем 9_030. 6. 1. Белоусова Л.И., С.А.Веприк, А.С.Муравка. Сборник задач по курсу информатики.  Учебно­методическое пособие. Изд.: Экзамен, Москва, 2007 г 7. Вирт Н.Систематическое программирование: Введение/Пер. с англ.­ М., 1977. 8. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Задачник­практикум в 2 т.: Том 1. М.: БИНОМ.  Лаборатория знаний, 2010       Интернет­ресурсы:  1. http://www.uchportal.ru/load/283­1­0­51684 2. http://www.youtube.com/watch?v=SAWr­KZhD0E    3. http   .  ru (шаблон презентации)  ­  kopilka    ://   www   .  metod   19