Организация самостоятельной работы учащихся для повторения школьной темы предмета информатики «Основы алгоритмизации»

Разработка педагогического сценария электронного образовательного ресурса на тему:

«Организация самостоятельной работы учащихся для повторения школьной темы предмета информатики «Основы алгоритмизации».

Цель работы:

написание педагогического сценария электронного образовательного ресурса с использованием технологии создания гипертекста

создание педагогического сценария электронного образовательного ресурса с возможностью выбора самостоятельной траектории изучения по структурированному материалу.

Общий вывод по работе:

Разработанный педагогический сценарий ЭОР позволит организовать повторение учащимся темы «Основы алгоритмизации». При написании педагогического сценария была использована технология создания гипертекста, что позволяет избирать читаемые сведения или последовательность чтения, самостоятельно выстраивая траекторию изучения материала.

Содержание

1. Понятие алгоритма

2. Исполнитель алгоритма

2.1.Свойства алгоритма

2.2.Способы записи алгоритмов

3. Самоконтроль по теме «Основы алгоритмизации»

Кадр

1.Понятие алгоритма

Мы в повседневной жизни решаем огромное количество задач самой разной сложности. Сложные задачи требуют длительных размышлений для нахождения решения; простые задачи человек решает не задумываясь, автоматически. В большинстве случаев решение каждой задачи можно разбить на простые шаги. Для многих таких задач (пополнения денежного баланса через терминал, сборка авиамодели, покупка бытового предмета через Интернет, настройка радиоприемника и т.д.) уже разработаны и предлагаются пошаговые инструкции, при последовательном выполнении которых можно перейти к желаемому результату.

Алгоритм включает систему правил, определяющих содержание и конечную последовательность действий (шагов и операций), выполняемых над некоторыми объектами с целью переработки исходных и промежуточных данных в искомый результат. Это предписание конкретному исполнителю о том, какие действия, над какими объектами и в каком порядке следует выполнять для решения поставленной задачи.

Алгоритм всегда формируется в расчете на конкретного исполнителя, понимающего его команды и выполняющего их чисто механически без каких-либо отклонений от предписаний. Исполнителем может быть человек, робот, автоматическое устройство, ПЭВМ или любой другой объект, способный воспринять предписания и выполнить указанные в них действия.

В общем виде схему работы алгоритма можно представить следующим образом (рис.1).

________________________________

Алгоритм

Под алгоритмом понимается «точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату» (ГОСТ 19.781-74).

_________________________________

Содержание

Кадр

2. Исполнитель алгоритма

Каждый алгоритм предназначен для определенного исполнителя.

Различают формальных и неформальных исполнителей. Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Неформальный исполнитель может выполнять команду по-разному.

Рассмотрим более подробно множество формальных исполнителей. Формальные исполнители необычайно разнообразны, но для каждого из них можно указать следующие характеристики: круг решаемых задач (назначение), среду, систему команд и режим работы.

Главная особенность любого алгоритма – формальное исполнение, позволяющее выполнять заданные действия (команды) не только человеку, но и техническим устройствам (исполнителям). Таким образом, исполнителями алгоритмов могут быть, например, человек, компьютер, принтер, робот-манипулятор, станок с числовым программным управлением, живая клетка, дрессированное животное, компьютерная программа, компьютерный вирус и т.д.

Эти действия называются допустимыми действиями исполнителя. Только их и можно использовать.

___________________________________

Исполнитель алгоритма –это устройство управления, соединенное с набором инструментов. Устройство управления понимает алгоритмы и организует их выполнение, командуя соответствующими инструментами. А инструменты производят действия, выполняя команды управляющего устройства. Прежде чем составлять алгоритм решения задачи, надо узнать, какие действия предполагаемый исполнитель может выполнить.

__________________________________________

Содержание

Кадр

2.1. Свойства алгоритма

Не любая инструкция, последовательность предписаний или план действий может считаться алгоритмом. Каждый алгоритм обязательно обладает следующими свойствами: дискретность, понятность, определенность, результативность и массовость.

Свойство дискретности означает, что путь решения задачи разделен на отдельные действия. Каждому действию соответствует команда. Только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей команде.

Свойство понятности означает, что алгоритм состоит только из команд, входящих в систему команд исполнителя, то есть, из таких команд, которые исполнитель может воспринять и выполнить требуемые действия.

Свойство определенности означает, что в алгоритме нет команд, смысл которых может быть использован исполнителем неоднозначно.

С войство результативности означает, что алгоритм должен обеспечить получение результата после конечного числа шагов.

Свойство массовости означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения любой задачи из некоторого класса задач.

_ ______________________________________

Содержание

Кадр

2.2. Способы записи алгоритмов

Существуют различные способы записи алгоритмов. Основными среди них являются:

словесные;

графические;

на алгоритмических языках

Каждый из этих способов обладает своими достоинствами и недостатками.

Самой простой является запись алгоритма в виде набора высказываний на обычном разговорном языке. Словесное описание имеет минимум ограничений и является наименее формализованным. Однако все разговорные языки обладают неоднозначностью, поэтому могут возникнуть различные толкования текста алгоритма, заданного таким образом. Алгоритм в словесной форме может оказаться очень объёмным и трудным для восприятия.

Наилучшей наглядностью обладают графические способы записи алгоритмов; самый распространенный среди них – блок-схема.

Создание детальной блок-схемы сложного алгоритма – трудоёмкая задача. Кроме того, блок-схема, не умещающаяся на одном стандартном листе, теряет свое основное преимущество – наглядность.

Кадр

3. Самоконтроль по теме «Основы алгоритмизации»

Вопросы для самопроверки

Примеры решения заданий

Тестовые задачи для самоконтроля

_______________________________

Вопросы для самопроверки

Что называют алгоритмом?

Приведите примеры алгоритмов, изучаемых вами в школе.

Кто может быть исполнителем алгоритма?

Приведите пример формального и неформального исполнителя.

В чем важность возможности формального исполнения алгоритма?

Что такое команда, система команд исполнителя?

Перечислите основные свойства алгоритма.

К чему может привести отсутствие какого-либо свойства у алгоритма? Приведите примеры.

Каковы основные способы записи алгоритмов?

Чем вызвано существование многих способов записи алгоритмов?

______________________________________________

Примеры решения заданий

Задание 1. У исполнителя Квадр две команды, которым присвоены номера:

1. прибавь 1,

2. возведи в квадрат.

Первая из этих команд увеличивает число на экране на 1, вторая – возводит в квадрат. Программа для исполнителя Квадр – это последовательность номеров команд.

Например, 22111 – это программа

возведи в квадрат

возведи в квадрат

прибавь 1

прибавь 1

прибавь 1

Эта программа преобразует число 3 в число 84.

Запишите программу для исполнителя Квадр, которая преобразуетчисло 5 в число 2500 и содержит не более 6 команд. Если таких программ более одной, то запишите любую из них.

Решение:

Не любое число является квадратом целого числа, поэтому, если мы пойдём от числа 17 к числу 1, тогда однозначно восстановим программу. Полученные команды будут записываться справа налево.

1) Число 17 не является квадратом, значит, оно получено добавлением единицы к числу 16: 17 = 16 + 1 (команда 2).

Повторим рассуждение для числа 25: 25 = 27 - 2 (команда 2).

2) Т. к. мы хотим получить не более 4 команд, то для получения числа 16 возведём в квадрат 4: 16 = 42(команда 1).

Повторим рассуждения 2) для числа 4: 4 = 22(команда 1), а для числа 2 применим рассуждение 1): 2 = 1 + 1 (команда 2).

Ответ: 2112.

Задание 2. Цепочка из трёх бусин, помеченных латинскими буквами, формируется по следующему правилу. В начале цепочки стоит одна из бусин А, В, Е. На втором месте – одна из бусин В, D, Е, которой нет на третьем месте. На третьем месте – одна из бусин А, В, С, D не стоящая на первом месте.

Какая из перечисленных цепочек создана по этому правилу?

1) ADE

2) ААЕ

3) BED

4) ADA

Решение:

Проверяем все ответы по очереди:

1 – не подходит, т. к. заканчивается на букву E

2 – не подходит, т. к. в середине буква A

3 – подходит

4 – не подходит, т. к. буква А есть на первом и на третьем месте.

Ответ: 3

Задание 3. Исполнитель КУЗНЕЧИК живёт на числовой оси. Начальное положение КУЗНЕЧИКА – точка 0. Система команд Кузнечика:

Вперед 5 – Кузнечик прыгает вперёд на 5 единиц,

Назад 3 – Кузнечик прыгает назад на 3 единицы.

Какое наименьшее количество раз должна встретиться в программе команда «Назад 3», чтобы Кузнечик оказался в точке 21?

Решение:

Обозначим черезколичество команд «Вперед 5» в программе, а через- количество команд «Назад 3», причём имогут быть толь ко неотрицательными целыми числами.

Для того, чтобы КУЗНЕЧИК попал в точку 21 из точки 0, должно выполняться условие:

Представим его в виде:

Из последнего уравнения видно, что правая часть должна делиться на 5.

Из всех решений нас интересует такое, при котором – наименьшее возможное число.

Используя метод подбора находим: .

Ответ: 3

Тестовые задания

1. Что будет результатом исполнения Черепашкой алгоритма?

Повтори 8 (направо 45° вперед 45)

1. квадрат

2. ломанная линия

3. восьмиугольник

4. шестиугольник

ОТВЕТ №3

2. Имеется две кучки фишек. За один шаг исполнитель НОД из кучки, содержащей больше фишек, убирает столько фишек, сколько содержится в меньшей кучке. Определите число шагов, которые потребуется сделать исполнителю, чтобы уравнять количество фишек в кучках при следующих исходных данных:

ОТВЕТ

3. Система команд исполнителя Вычислитель состоит из двух команд:

1 – прибавить 2

2 – умножить на 3.

Сколько разных алгоритмов, состоящих из трех команд, можно составить для Вычислителя?

ОТВЕТ – 8 (111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222)

4. Представьте в виде построчной записи алгоритм решения следующей задачи: «Имеются четыре арбуза различной массы. Как пользуясь чашечными весами без гирь, путем не более пяти взвешиваний, расположить их по возрастанию веса?»

5. Определите значения переменных x и y после выполнения фрагмента алгоритма.

нет

да

_____________________________________________

Содержание

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/263539-organizacija-samostojatelnoj-raboty-uchaschih