Методическая разработка урока по информатике для 8 класса Алгоритм. Свойства и способы описания алгоритма

Цель урока: приобретение теоретических знаний в области алгоритмики и навыков графического описания.

Задачи урока:

1. Образовательная: организовать и направить познавательную деятельность учащихся на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов описания.

2. Развивающая: развитие внимания, восприятия, самостоятельного анализа, познавательного интереса у учащихся, умения обобщать и сравнивать; формирование ключевых компетенций, а также активизация творческой деятельности учащихся.

3. Воспитательная: показать связь данной темы с практикой; формирование умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: словесные, наглядные, практические.

Ход урока:

Сегодня поговорим о разнообразных событиях - привычных и сложных, но имеющих нечто общее.

Рассмотрим ряд задач:

• распланировать свой день;

• испечь торт;

• как добраться до пункта назначения, если известен маршрут;

• решить задачу на компьютере;

• тронуться с места на автомобиле (велосипеде);

Что важно при решении этих задач, с чего начинается решение?

Да, порядок выполнения отдельных действий, приводящий к поставленной цели. Следовательно, чтобы решить задачу, сначала ее необходимо алгоритмизировать.

Определена тема урока: "Алгоритмы. Их свойства и способы описания".

Изучение нового материала

Умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии.

Алгоритмическое мышление – искусство размышлять, умение планировать свои действия, способность предусматривать различные обстоятельства и поступать соответственно с ними.

Понятие алгоритма ценно не только практическим использованием, оно имеет важное общеобразовательное и мировоззренческое значение. Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются:

• целеустремленность и сосредоточенность;

• объективность и точность;

• логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий;

• умение четко и лаконично выражать свои мысли;

• правильно ставить задачу и находить окончательные пути ее решения;

• быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

Слово "алгоритм" пришло с Востока, в результате перевода с арабского на европейские языки имени ученого IX века Аль-Хорезми, который изложил правила математических действий над числами в позиционной десятичной системе счисления.

Таким образом, понятие алгоритм возникло много раньше появления ЭВМ. В то же время можно смело утверждать, что алгоритмы и алгоритмические процессы неотделимы от нашей жизни.

Как сформулировать понятие алгоритма?

• Определение алгоритма

Алгоритм – система точных и понятных предписаний (команд, инструкций, директив) о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа. Как всякий объект, алгоритм имеет название (имя). Также алгоритм имеет начало и конец.

Понятие алгоритма в информатике является фундаментальным, т. е. таким, которое не определяется через другие, более простые понятия.

• Исполнитель алгоритмов

Задача составления алгоритма не имеет смысла, если не известны или не учитываются возможности его исполнителя, ведь выполнимость алгоритма зависит от того, какие действия может совершить исполнитель (СКИ – система команд исполнителя).

Например, прочесть алгоритм решения уравнения сможет и первоклассник, а выполнить его, конечно же, нет. С другой стороны, малыш трех лет не сможет прочесть правила (алгоритм) поведения за столом во время еды, но выполнить их сможет, если ему о них рассказать и показать, что они обозначают.

Команда алгоритма правильна, если исполнитель ее понял и умеет выполнить.

• Кто может являться исполнителем алгоритмов?

В качестве исполнителя алгоритмов можно рассматривать человека, любые технические устройства, среди которых особое место занимает компьютер. Компьютер может выполнять только точно определенные операции, в отличие от человека, получившего команду: "Купи чего-нибудь вкусненького" и имеющего возможность сориентироваться в ситуации.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

1. Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) указывает, что любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке. Образованная структура алгоритма оказывается дискретной: только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей.

2. Детерминированность (от лат. determinate – определенность, точность) указывает, что любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае. При этом каждая команда алгоритма входит в состав системы команд исполнителя. Конечность определяет, что каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения.

3. Результативность требует, чтобы в алгоритме не было ошибок, т.е. при точном исполнении всех команд процесс решения задачи должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен определенный постановкой задачи результат (ответ).

4. Массовость. Это свойство показывает, что один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными, т.е. применять при решении всего класса задач данного типа, отвечающих общей постановке задачи. Пример: алгоритмы "Решение квадратного уравнения", "Приготовить бутерброд".

Алгоритмом также называется информационный процесс, обладающий следующими свойствами:

• Наличие исполнителя преобразований (с его системой команд).

• Разбиение всего процесса преобразования на отдельные команды (понятные исполнителю).

• Определено начальное состояние объекта (над которым производится преобразование) и его требуемое конечное состояние (цель преобразования).

• Типовые конструкции алгоритмов

• Линейная.

• Циклическая.

• Разветвляющаяся.

• Вспомогательная.

Тип алгоритма определяется характером решаемой (в соответствии с его командами) задачи.

• Линейный (последовательный) алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.

• Циклический – описание действий или группы действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Совокупность повторяющихся действий – тело цикла.

• Разветвляющийся – алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. Условие – выражение, находящееся между словом "если" и словом "то" и принимающее значение "истина" (ветвь "да") или "ложь" (ветвь "нет"). Возможна полная и неполная форма ветвления.

• Вспомогательный – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя. Вспомогательному алгоритму должно быть присвоено имя.

Способы описания алгоритмов

на естественном языке;

• на специальном (формальном) языке;

• с помощью формул, рисунков, таблиц;

• с помощью стандартных графических объектов (геометрических фигур) – блок-схемы.

Основные элементы блок-схемы (даем на доске блок –схемы)

Закрепление знаний

Составить алгоритмы по заготовкам блок-схем:

Домашнее задание

• Проиллюстрировать на примерах свойства алгоритмов.

• Составить и описать в виде блок-схемы свой пример алгоритма.

Автор материала: Гущенко Светлана Александровна