Алгоритмы и их свойства

Урок информатики по теме:

"Алгоритмыиихсвойства".

Разделы: Информатика

Класс: 9

Целиурока:

Образовательные:

ввести понятие алгоритма, дать представление о свойствах алгоритма;

познакомить с применением и назначением алгоритмов;

показать различные способы записи алгоритма, научить находить алгоритмы в повседневной жизни и в изучаемых предметах.

Развивающие:

развивать мыслительную деятельность, логическое мышление;

развивать способность правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения;

развивать вычислительные, графические навыки.

Воспитательные:

воспитывать уверенность в своих силах при отстаивании своей точки зрения;

воспитывать усидчивость и внимательность при изучении нового материала.

Оборудованиеурока:

проектор;

экран;

персональный компьютер;

калькулятор;

различные инструкции, рецепты приготовления и т.д.

Тип урока: сообщение нового материала.

Место урока: первый урок в теме: «Алгоритмизация и программирование».

Форма проведения: урок-лекция.

Методы обучения: эвристическая беседа, метод стимулирования и мотивации учения, индуктивный метод, наглядный метод обучения, фронтальный опрос и др.

Планурока:

Оргмомент

Актуализация знаний.

Мотивация и целеполагание.

Новый материал и первичное закрепление:

историческая справка;

выведение определения и свойств алгоритма;

первичное закрепление;

способы записи алгоритмов.

Закрепление.

Обобщение и систематизация знаний.

Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1.Оргмомент

Приветствие.

Проверка готовности к уроку.

Раздаточный материал (инструкции и рецепты).

2.Актуализациязнаний

Перед вами три документа: инструкция по эксплуатации; порядок сборки кухонного шкафа; рецепт приготовления манной каши.
Что общего у этих документов? (Этовсёпоследовательностидействий,порядокдействийит.д.)
Для всех этих последовательностей есть общее название – алгоритм.

3.Мотивацияицелеполагание

Персональные компьютеры предназначены для решения задач, необходимых человеку. Для этого надо знать, как сообщить компьютеру, что мы от него хотим, т.е. составить алгоритм. Сегодня мы начнем изучать свойства алгоритма, познакомимся со способами записи и научимся находить алгоритмы в повседневной жизни.
Тема нашего урока: «Алгоритмы и их свойства». (Приложение 1, слайд 1.)

Цели:

узнать что такое алгоритм, выявить его свойства;

научиться составлять простейшие алгоритмы, уметь находить их в повседневной жизни;

продолжить развивать логическое мышление, активизировать мыслительную деятельность. (Слайд 2.)

4.Новыйматериалипервичноезакрепление

Историческаясправка:

Само слово «алгоритм» происходит от имени средневекового ученого аль Хорезми. (Слайд 3.) Сведений о жизни учёного сохранилось крайне мало. Родился в Хорезме в 783 году. Согласно родословной происходил из рода зороастрийских жрецов, позже принявших ислам.

Значительный период своей жизни он провёл в Багдаде, возглавляя (813—833) библиотеку «Дома мудрости». В 827 году аль Хорезми принимал участие в измерении длины градуса земного меридиана на равнине Синджара. Примерно в 830 году Мухаммед ибн Муса аль Хорезми создал первый известный арабский трактат по алгебре. В данном трактате был собран свод правил для решения различных классов уравнений. Начинался трактат словами: «Алгоризми говорит…»

Algorithmi – латинское написание имени аль Хорезми. Последнее упоминание о нём относится к 847 году.

1 алгоритм, который встречается в истории – алгоритм Евклида для нахождения наибольшего общего делителя.

Выведениеопределенияисвойствалгоритма

Что такое, на ваш взгляд, алгоритм? (Последовательностьдействий.)

Рассмотрим следующую последовательность действий, назовём её «Получение кипятка».

Налить в чайник воды.

Поставить чайник на газовую плиту.

Открыть кран газовой горелки.

Ждать пока чайник закипит.

Зажечь спичку.

Выключить газ. (Слайд 4.)

Является ли данная последовательность алгоритмом? (Да,нет.)
Что неверно в данной последовательности? (Порядокдействий.)
Что произойдет в результате выполнения? (Взрыв,чайникневскипит–спичкунезажжём.)
Установите правильный порядок действий. (Учащиесяназываютдействияпопорядку.)
Какой вывод можно сделать? (Порядокдействийвалгоритмеважен.) Свойство ТОЧНОСТИ. (Слайд 8.)
Рассмотрим другой пример – алгоритм «Переправа».

Подойди к реке Волга.

Войди в воду.

Иди по дну, пока не выйдешь на другой берег. (Слайд 5.)

Что здесь не так? (Человекнесможетидтиподнубезспециальногообмундирования.)
Как исправить, чтобы получить выполнимый алгоритм?
Какой вывод можно сделать?
(Алгоритмдолженсостоятьизкоманд,которыеисполнительумеетвыполнять,иониемупонятны.)
Свойство ПОНЯТНОСТИ. (Слайд 8.)

Еще один алгоритм с ошибкой «Алгоритм приготовления вермишели».

Возьми желтую кастрюлю без ручки.

Налей два литра воды.

Вскипяти воду.

И т.д. (Слайд 6.)

Проверьте, выполнимость предыдущих условий в данном алгоритме. (Порядокдействийправильный,алгоритмвыполнимый.)
У кого дома есть желтая кастрюля без ручки?
Без неё нельзя выполнить данный алгоритм.
Какой вывод можно сделать?
(Алгоритмдолженбытьрассчитаннабольшоечислолюдейиликомпьютеров.)
Как назвать одним словом тех, кто исполняет алгоритм? (Исполнитель.)
Итак, алгоритм должен быть рассчитан на большое число исполнителей.

Задание:

Составить алгоритм сложения двух обыкновенных дробей с разными знаменателями (например,   и   )

Преобразовать дроби, записав со знаменателем 12 (  и   ).

Сложить 3 и 8.

Знаменатель равен 12.

Получим   .

Скажите, будет ли, полученная последовательность алгоритмом?
Что мы сделали не так? (Составилиалгоритмтолькодляодногослучая,дляконкретнойдроби.)
Вывод?
(Алгоритмдолженбытьпредназначендлярешениягруппыпримеровилизадач.)
Свойство МАССОВОСТИ. (Слайд 8.)

Последний алгоритм, для проверки которого нам потребуется калькулятор.
Алгоритм «Сосчитай до миллиарда»
В сутках 24 часа: 7200 х 24 = 172800 – до этого числа мы досчитаем за сутки, если не спать.
В году 365 суток: 365 х 172800 = 63072000 – за год.

Назови число 1.

Назови следующее число.

Повторяй 2 действие, пока не назовешь число миллиард. (Слайд 7.)

Возможно ли выполнить данный алгоритм? (Да,толькодолго.)
Проверьте выполнимость предыдущих свойств алгоритма?
Сколько времени необходимо для того, чтобы сосчитать до миллиарда? (Часа 2, двадня,недолго,завечер.)
Вычислим время, необходимое для выполнения данного алгоритма. (Один ученик у доски)
Пусть, мы называем 2 числа в секунду. В часе 3600 секунд
3600 х 2 = 7200 – до этого числа можно досчитать за час;

1000000000:63072000 > 15 лет.
До конца не досчитать, результата не получить.
Вывод? (Алгоритмдолженпривестикконечномурезультату.)
Свойство КОНЕЧНОСТИ или РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ. (Слайд 8.)

Первичноезакрепление

Давайте ещё раз вспомним все выводы, которые мы получили. (Проговариваютвыводы.)

Записивтетради
Алгоритм–этоорганизованнаяпоследовательностьдействий,предназначеннаядлярешенияцелогоклассазадачиприводящаякконечномурезультату. (Слайд 9.)
Свойства
1.Точность.
2.Понятность.
3.Массовость.
4.Результативность. (Слайд 10.)

Следующее понятие: программа. Попробуйте дать определение самостоятельно. (Попроситьдетейсамостоятельносформулироватьопределение,обобщитьизаписать.)
Программа–этоалгоритм,записанныйнаязыкеисполнителя. (Слайд 10.)

Способызаписиалгоритмов

1) Учебный алгоритмический язык (УАЯ)

Общий вид программы, записанной на УАЯ

алг <название алгоритма>
    нач
        команда № 1
        команда № 2
        …
        команда № n
    кон

(Слайд 11.)

2)  Блок-схема

Основные элементы для оформления программы.

(Слайд 12.)

5.Закрепление

Задача:

Как крестьянину перевезти через реку волка, козу и капусту, если в лодку вместе с ним вмещается только или волк, или коза, или капуста? (Нельзя оставить без присмотра ни волка с козой, ни козу с капустой.) Определитьисполнителя,команды,которыеможетвыполнятьисполнитель (СКИ),исходныеданныеирезультат.СоставитьалгоритмнаУАЯиблок-схемуалгоритма. (Слайд 13.)
Исполнитель – крестьянин.
Исходные данные: волк, коза, капуста на береге А.
Результат: волк, коза и капуста на береге В.
Система команд исполнителя:

перевезти волка, козу или капусту на берег А;

перевезти волка, козу или капусту на берег В;

переправиться на берег А или В.

АлгоритмнаУАЯ

 развернуть таблицу

 развернуть таблицу

(Слайд 14.)

Блок-схемаалгоритма:

(Слайд 15.)

6.  Обобщениеисистематизациязнаний

Перечислите основные свойства алгоритма, поясните каждое свойство (спросить 4 учащихся).

Приведите примеры алгоритмов, с которыми вы встречались на биологии, математике, физике.

Дайте определения понятиям программа, исполнитель, СКИ. (Слайд 16.)

7.Домашнеезадание

Определить исполнителя, команды, которые может выполнять исполнитель (СКИ), исходные данные и результат. Составить алгоритм на УАЯ и блок-схему алгоритма.

Двое мальчиков катались на лодке. К берегу подошли два солдата. Лодка так мала, что на ней могут переправиться двое мальчиков или только один солдат. Как солдатам переправиться через реку?

Имеются два ведра: одно ёмкостью 4 л, другое – 9 л. Как набрать из реки ровно 6 л воды?

Знать определения понятий: алгоритм, программа, исполнитель, СКИ; основные свойства алгоритма и способы записи. (Приложение 2.)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/425057-algoritmy-i-ih-svojstva