Урок по теме "Алгоритмы и их исполнители, формы записи алгоритмов, блок-схемы"

8 класс Тема: «Алгоритмы и их исполнители, формы записи алгоритмов, блок­схемы» Новое понятие: алгоритм, блок­схема. Цель:  научить   учащихся   анализировать   алгоритм,   научить   учащихся   составлять блок­схемы,   проводя   сравнение   способов   записи   алгоритма,   формировать   навыки составления простейших алгоритмов. Требования, предъявляемые к знаниям учащихся: учащиеся   должны   дать   несколько   определений   алгоритма   и,   приведя   примеры, уметь охарактеризовать его основные свойств, следует освоить способы задания алгоритма в виде блок­схемы. План урока. 1. Организационный момент 2. Проверка домашнего задания 3. Постановка целей урока 4. Объяснение новой темы 1. Понятие алгоритма. 2. Привести примеры алгоритма. 3. Свойства алгоритма. 4. Характеристика алгоритма. 5. Решать задачи на составление алгоритмов. 6.  Способы записи алгоритма. 7. Специальные знаки блоков алгоритма. 8.  Привести примеры записи алгоритма в виде блок­схемы. 5. Проверка знаний усвоенных на уроке. 6. Подведение итогов урока 7. Домашнее задание Краткое содержание. (Презентация «Алгоритмы, понятие, формы, способы записи алгоритмов, блок­схемы») Определение.  Алгоритм  —  это   последовательность   действий   для   решения поставленной цели. Дав ученикам несколько определений алгоритма из учебника, привести примеры составления   алгоритма:   «Переход   улицы»,   «Пользование   междугородным   телефоном», «Поиск клада» и т.д. Ребята могут привести свои примеры и определения («Режим дня», «Вскипятить воду», «Выполнение домашнего задания», «Игра на компьютере», «Играть в футбол», «Играть в шахматы» и другие алгоритмы спортивных игр). Пример: какие шаги алгоритма следует выполнить, чтобы стать студентом. 1. Окончить школу. 2. Сдать тестовый экзамен. 3. Выдержать конкурс. 4.     Сдать   необходимые   документы   и   аттестат   в   учебное   заведение   (институт, университет), где готовят специалистов по выбранной вами специальности. Свойства алгоритмов. 1. Свойство достоверности. 2. Свойство прерывности. 3. Свойство результативности. 4. Свойство массовость. 5. Детерминированное исполнение. 1.  Свойство достоверности алгоритма.  Значение всех приведенных в алгоритме действий   должно   быть   ясным,   точным,   определенным   и   понятным   для   исполнителя. Выполняются только те шаги, которые указаны в алгоритме, так как пути решения задач однозначно определены, исполнитель может выполнить команды алгоритма, не думая. 2.  Свойство прерывности алгоритма.  Процесс исполнения алгоритма состоит из нескольких шагов. Алгоритм делится на несколько упрощенных частей, способных давать промежуточный результат, в свою очередь эти части делятся на шаги, каждый шаг делится на отдельные действия. За один шаг выполняется одно или несколько действий. Число действий   должно   быть   ограниченным.   Результат   предыдущего   действия   используется   в качестве   необходимого   сведения   в   следующем   действии.   Не   завершив   первый   шаг, исполнитель не может перейти к следующему. 3.  Свойство   результативности   алгоритма.  Любой   алгоритм   должен   за определенное   время   дать   результат.   После   выполнения   алгоритма   должно   получиться решение задачи, если нет решения, то результат — «нет решения». В каждом алгоритме есть начальные данные, которые в конце приводят к получению результата. Например, в алгоритме   для   сложения   чисел   начальными   данными   является   значение   слагаемых,   а результатом — сумма. Иногда в алгоритме несколько шагов повторяются снова и снова и не   выдают   никакого   результата.   Такие   алгоритмы   называют   зацикленными, безрезультативными и их составляют заново. 4.  Свойство   массовости   алгоритма.  Алгоритм   должен   составляться   не   для решения   какой­то   отдельной   задачи,   а   для   создания   возможности   решения   всех   типов аналогичных задач. Если меняются начальные данные, то меняется и результат. Например,   алгоритм   решения   квадратного   уравнения   составляется   для   любых значений  а, Ь, с.  Алгоритм нахождения синуса заданного угла может найти для любого аргумента заданного угла его (sin) действительное значение. 5. Детерминированное исполнение алгоритма.  Исполнитель, не понимая  смысл алгоритма и постановку задачи, выполняя правильно каждую команду, может получить правильный результат. Чтобы правильно выполнить указанные действия в шагах алгоритма, исполнитель должен   понимать   каждое   действие.   Например,   ученики   младших   классов   не   понимают смысла нахождения квадрата, а если команду задать, как число  х  умножить на  х,  то они смогут   ее   выполнить.   Следовательно,   алгоритм   составляется   для   определенного исполнителя (для человека, машины, для определенного уровня знаний людей и т.д.). Несмотря   на   то,   что   исполнитель   выполняет   команды   алгоритма,   не   обращая внимания   на   смысл   выполняемых   действий,   он   получает   определенный   результат,   т.е. исполнитель   действует   формально.   Эту   важную   особенность   алгоритма   называют   его формальным   исполнением.  Это   свойство   позволяет   поручить   выполнение   алгоритма машине. Определение. Запись алгоритма в графическом виде с помощью установленных геометрических фигур с заранее определенными значениями называется блок­схемой. Способы записи алгоритма. 1. На естественном языке. 2.   Через   определенные   ключевые   слова   —   термины   (псевдокоды   —   записанные ходы). Иногда их называют простейшим алгоритмическом языком. 3. Графический (с помощью блок­схемы). 4. На языке программирования. В   зависимости   от   выполняемых   задач   блоки   делятся   на   основные   и вспомогательные.   К   основным   блокам   относятся:   обработка   (процесс,   арифметические действия),   проверка   условий   (логическая),   ввод   и   вывод.   К   вспомогательным   блокам относятся: пояснение, начало и конец алгоритма, линии связи. По возможности внутри в блоках записывается содержание выполняемых действий. Существуют следующие правила составления блок­схем: 1) должны быть обязательно блоки, указывающие начало, конец блок­схемы; 2) в блок­схеме не должны быть блоки, не соединенные между собой; 3)  в блок­схеме блоки должны располагаться последовательно, друг за другом; 4) в блоках, где выполняются арифметические действия, должна быть одна линия входа и выхода, а в логическом блоке для проверки условия, изображенного в виде ромба, должна   быть   одна   линия   входа   и   две   линии   выхода.   В   блоке   начала   цикла,   данного шестиугольной фигурой, должны быть две линии входа и две линии выхода. Например, схема алгоритма вычисления по формуле у = а + Ь (рис.1). 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значений а и в. 3. Вычисление выражения у = а + Ь. 4.  Вывод значения у на дисплей или принтер. 5. Конец алгоритма. Контрольные вопросы 1.  Что такое алгоритм? Откуда произошло это слово? 2.  Каковы основные свойства алгоритма? 3.  Как можно понять прерывность алгоритма? Приведите примеры. 4.  Что означает детерминированность алгоритма? Приведите примеры. 5.  Что означает массовостью алгоритма? Приведите примеры. 6.  Что называется результативностью алгоритма? Приведите примеры. 7.  Что такое достоверность алгоритма? Приведите примеры. 8.  Как можно понимать формальное исполнение алгоритма? 9.  На какие группы делятся блоки? 10.  Какие блоки относятся к основным и вспомогательным? 11.  Что называется простым алгоритмическим языком? И языком программирования? Домашнее задание:  Представьте себе, что вам нужно проехать к автозаправочной станции (АЗС) по дороге,   участок   которой   ремонтировался,   и   вам   неизвестно,   закончился   ли   ремонт. Подъезжая к этому участку, вы будете вынуждены воспользоваться алгоритмом, подобным следующему: 1) Подъехать к участку, который ремонтировался 2) Уменьшить скорость 3) Если ремонт участка закончен, то проехать 5 км по отремонтированному участку, иначе проехать 10 км в объезд 4) Остановиться у АЗС. Составьте алгоритм решения задачи в виде блок­схемы.