Тема: Алгоритми та їх властивості. Форми подання алгоритмів. Виконавець алгоритмів. Метод покрокової деталізації. Конструювання алгоритмів “зверху до низу”. Базові структури алгоритмів. Лінійні алгоритми.

Мета уроку: Навчити використовувати на практиці здобуті знання, вміння і навички;
розвинути логічне мислення і методи роботи з алгоритмами;
виховати любов до науки

Обладнання уроку: Дошка, плакати (при необхідності – комп’ютер), конспект уроку.
Тип уроку: Комбінований урок.

Вид уроку: Закріплення вивченого матеріалу. Підготовка до самостійної роботи.

Планування уроку:
1. Організаційна частина.
2. Опитування учнів.
3. Розв’язування задач на алгоритми.
4. Підведення підсумків і домашнє завдання.

Література для учнів: Симонович С. В. “Общая информатика 5-9 классы”; Макарова «Информатика 7-8 классы»;

Література для вчителя: Симонович С. В. “Информатика базовый курс. Учебник для ВУЗов”; Макарова «Информатика 7-8 классы»;
Хід уроку
І. Організаційна частина.
Заходжу в клас, вітаюся з учнями та перевіряю присутніх і їх готовність до уроку.
ІІ. Актуалізація опорних знань.
А зараз я вам задам декілька запитань перед тим, як ми приступимо до розв’язування задач.
1. Що таке алгоритм і які його властивості.
Алгоритм – це скінчена послідовність вказівок (команд), формальне виконання яких дозволяє за обмежений час отримати розв'язок задачі.
Інакше кажучи, алгоритм – це певна інструкція для виконавця, яка може бути задана різними способами – словами, формулами, послідовністю обчислювальних операцій чи логічних дій тощо. Але не кожна інструкція може бути алгоритмом. Алгоритм повинен відповідати певним вимогам, мати такі властивості.
Масовість. Алгоритм має бути придатним для багатьох
задач, що належать до певного класу.
Визначеність (детермінованість). Ця властивість означає, що кожна команда не повинна допускати двоякого тлумачення. Кожний крок алгоритму повинен бути точно визначеним.
Дискретність. Процес, який визначається алгоритмом,
повинен мати дискретний (перервний) характер, тобто являти собою послідовність окремих завершених кроків-команд або дій.
Результативність. Результативність означає, що кожна
дія повинна приводити до цілком певного результату.
Формальність. Будь-який виконавець, здатний сприймати та виконувати вказівки алгоритму (навіть не розуміючи їх змісту), діючи за алгоритмом, може виконати поставлене завдання.
Скінченність. Діючи за алгоритмом, виконавець одержує розв'язок задачі за скінченну кількість кроків.
2. В якій формі можна подати алгоритм?
При розробці й поданні алгоритмів можуть бути застосовані різні способи їх запису  в текстовій, словесній, формульній, алгоритмічною мовою та графічній формі. Широкого розповсюдження набув найбільш наочний спосіб зображення алгоритмів у вигляді графічних схем (схем алгоритмів).
Схема алгоритму складається з елементів двох типів. Перший тип – це графічні фігури (прямокутники, ромби тощо), кожна з яких відображає один з етапів процесу розв'язування задачі і містить у собі текст відповідної команди. При побудові схем алгоритмів здебільшого використовуються такі графічні позначення: овали – для початку й кінця алгоритму, паралелограми – для введення та виведення даних, прямокутники – для обчислень, ромби – для перевірки умов.
 
У прямокутниках зображується також будь-яка результативна команда по перетворенню даних або ситуації Другий тип елементів — це лінії зі стрілками, що вказую ті послідовність (порядок) виконання етапів.

3. Хто являється виконавцем алгоритмів?
Досконалим виконавцем алгоритмів і обробки інформації є комп'ютер, робота якого здійснюється під управлінням програми. Програма – це алгоритм, команди якого «зрозумілі» комп'ютеру і можуть бути ним виконані. Кожний тип комп'ютера має свій власний набір операцій, із яких можна складати програми. Це так званий набір машинних команд комп'ютера, що визначає обмеження на розробку програм. Тому створення програм являє собою творчий процес, коли потрібно «навчити» комп'ютер розв'язувати різноманітні, як правило складні задачі, використовуючи обмежений набір простих операцій (команд). Разом з тим набір операцій кожного із сучасних комп'ютерів є алгоритмічне повним. Тобто, з цих простих комп'ютерних операцій, як із цеглинок, можна складати алгоритми для розв'язування задач будь-якої складності.
Алгоритм описується засобами мови, зрозумілої виконавцю. Для людини – це природна мова. Комп'ютер виконує операції з багато розрядними числами у двійковій системі числення, тобто мовою комп'ютера є послідовність кодів із нулів і одиниць. Використання такої комп'ютерної мови для складання програм дуже неефективне. Записи програм, отримані таким чином, виявляються дуже докладними та громіздкими, процес розробки програм – програмування – складним і трудомістким. Тому для створення програм використовуються спеціальні мови -- так звані мови програмування. Мова програмування дозволяє записувати команди в такій формі, щоб їх можна було замінити на машинні коди. Це перетворення автоматично здійснюється за допомогою спеціальних програм-перекладачів, які називаються трансляторами. Транслятори є складовою частиною системного програмного забезпечення комп'ютера. Чим досконалішими стають комп'ютери, тим більше мови програмування за своїми властивостями наближаються до природної мови людини.

4. В чому полягає метод покрокової деталізації?
Цей метод дозволяє передбачити різні ситуації, які можуть виникнути під час розв’язання певної задачі, деталізує кожен крок виконання алгоритму.
При конструюванні алгоритму методом покрокової деталізації кожна операція може подаватися у вигляді лише трьох типів сукупностей простіших операцій, так званих базових алгоритмічних структур.
1. Слідування. Операція S подається у вигляді послідовності двох (або більше) виконуваних одна за однією простіших S1, S2, …, Sn.

2. Розгалуження (Вибір). Для виконання операції S треба спочатку визначити, хибне чи істинне деяке твердження Р (чи справджується умова Р). Якщо твердження Р істинне, то виконується операція S1 і на цьому виконання операції S закінчується. Якщо ж твердження Р хибне, то виконується операція S2 і на цьому виконання операції S закінчується (мал. 2).

Окремим випадком розгалуження є неповне розгалуження, коли в разі хибності твердження Р ніякі операції взагалі не виконуються (мал. 3). Повне розгалуження завжди можна подати у вигляді слідування двох неповних (мал. 4).

3. Повторення (цикл). Розрізняють два типи циклів – цикл – ПОКИ і цикл – ДО. У структурі цикл – ПОКИ для виконання операції S спочатку треба визначити, істинне чи хибне твердження Р. Якщо Р – істинне, то виконують операцію S1 і знову повертаються до визначення істинності твердження Р. Якщо ж твердження Р хибне, то виконання операції S вважається закінченим. Отже, поки твердження Р істинне, треба повторювати виконання операції S1 і повертається до визначення істинності твердження Р.

5. Що таке лінійний алгоритм?
Алгоритми в яких використовуються тільки структура “слідування”, називають лінійними. Алгоритми, в основі яких лежить структура “розгалуження”, називають розгалуженнями. Алгоритми, в основі яких лежить структура “повторення”, називають циклічними. На практиці, як правило, алгоритми містять усі три типи основних структур алгоритмів.

6. Яке конструювання алгоритмів називають “зверху до низу”?
Більшість алгоритмів конструюються і виконуються за принципом „з верху до низу”. Для більш ефективного виконання алгоритмів використовують метод покрокової деталізації. Цей метод дозволяє передбачити різні ситуації, які можуть виникнути під час розв’язання певної задачі, деталізує кожен крок виконання алгоритму. Давайте на прикладах з життя кожного з вас розглянемо три алгоритмічні конструкції, які складають метод покрокової деталізації. Це є такі алгоритми: прості, розгалужені.
1) Прості алгоритми.
Простим називають алгоритм, якщо він складається лише з послідовності простих команд(встати, іти і т.д.).Розглянемо алгоритм ранок
Алгоритм Ранок
1) Встати о 7-й годині
2) Виконати гімнастичні вправи
3) Умитися
4) Поснідати
5) Вийти з дому
Ви бачите приклад простого алгоритму.

2) Розгалужені алгоритми.
Якщо в алгоритмі окрім простих команд, є умовна команда, то такий алгоритм називається розгалуженим.
Умовну команду утворюють за допомогою деякої умови та трьох службових слів: якщо, то, інакше. Вона має вигляд:
Якщо умова, то команда 1, інакше команда 2
Умовна команда – це вказівка виконати одну з двох команд: команду 1, якщо умова справджується, або команду 2, якщо умова не справджується. Замість команди 1 чи 2 може бути декілька команд, які називають серією команд. Розглянемо алгоритм вечір.
Алгоритм вечір
1) Повернутися зі школи після уроків
2) Пообідати
3) Якщо погода хороша, то попрацювати в саду,
інакше піти в бібліотеку,
 повернутися додому
4) Зробити уроки
5) Повечеряти
6) Якщо є цікава передача, то подивитися телевізор,
інакше почитати книгу
7) Лягти спати
Алгоритм вечір складається з семи команд. Команди 3 і 6 є умовними. Простежимо за виконавцем цього алгоритму. Якщо погода хороша і є цікава передача, то він після уроків буде працювати в саду, зробить уроки й подивиться телевізор.

ІІІ. Розв’язування задач.
Задача 1.
Обчислити площу поверхні та об’єм куба за заданою стороною.
Задача 2.
Знайти довжину кола та площу круга за заданим радіусом.
Задача 3.
Обчислити довжину гіпотенузи та площу прямокутного трикутника за двома катетами.
Задача 4.
Обчислити площу трикутника за трьома заданими сторонами, використовуючи формулу Герона.
Задача 5.
Комп’ютер повинен опитати прізвище, ім’я, по-батькові, рік народження особи та вивести дані на екран.

ІV. Підведення підсумків і домашнє завдання.
Молодці, ви сьогодні дуже добре працювали на уроці, за це я виставлю вам позитивні оцінки у щоденники і у журнал.
А тепер запишіть будь-ласка в щоденники домашнє завдання. З підручника тема „Алгоритми”. А також почитайте раніше законспектований вами матеріал, тому, що на наступному уроці ми з вами будемо писати самостійну роботу.
Урок закінчено. До побачення.

Підпис студента: _______________
Підпис вчителя: ________________