
План-конспект уроку на тему "Алгоритми"
Тема: 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: вивчення нового матеріалу.
Планування уроку:
1. Організаційна частина (2 хв)
2. Пояснення нового матеріалу (25 хв)
3. Закріплення нового матеріалу (дати відповіді на запитання ) (15 хв)
4. Підведення підсумків і домашнє завдання(3 хв)
План уроку
1. Поняття алгоритму.
2. Приклади алгоритмів.
3. Властивості алгоритмів.
4. Способи опису алгоритмів.
Хід уроку
І. Організаційна частина.
Заходжу в клас, вітаюся з учнями та перевіряю присутніх і їх готовність до уроку.
ІІ. Пояснення нового матеріалу.
Досвід практичної діяльності дозволив людині виробити спосіб розв'язування складних задач, який називається алгоритмічним. Цей спосіб полягає в тому, що складний процес розв'язування задачі поділяється на декілька етапів, кожному з яких відповідає дія, виконання якої не становить труднощів. Якщо виконавець процесу розв'язування певної задачі (людина, комп'ютер, робот тощо) відомий, то всі дії, що відповідають етапам – складовим цього процесу, можна подати як конкретні команди. Виконавець обов'язково повинен їх правильно розуміти (у прямому чи переносному смислі) та вміти виконувати. У такому разі кажуть, що розв'язування задачі зводиться до виконання певного алгоритму.
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.
1. Масовість. Алгоритм має бути придатним для багатьох
задач, що належать до певного класу.
2. Визначеність (детермінованість). Ця властивість означає, що кожна команда не повинна допускати двоякого тлумачення. Кожний крок алгоритму повинен бути точно визначеним.
3. Дискретність. Процес, який визначається алгоритмом,
повинен мати дискретний (перервний) характер, тобто являти собою послідовність окремих завершених кроків-команд або дій.
4. Результативність. Результативність означає, що кожна
дія повинна приводити до цілком певного результату.
5. Формальність. Будь-який виконавець, здатний сприймати та виконувати вказівки алгоритму (навіть не розуміючи їх змісту), діючи за алгоритмом, може виконати поставлене завдання.
6. Скінченність. Діючи за алгоритмом, виконавець одержує розв'язок задачі за скінченну кількість кроків.
Досконалим виконавцем алгоритмів 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.
При розробці й поданні алгоритмів можуть бути застосовані різні способи їх запису в текстовій 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.
У цілому такий спосіб запису алгоритмів можна розглядати як певну алгоритмічну мову – систему позначень правил для однотипного запису алгоритмів та їх виконання
Схема алгоритму ілюструється на рис. на приклад процесу розв'язування квадратного рівняння.
А зараз ми з вами розглянемо детальніше алгоритм на способі такої задачі:
Задача
За який час тіло, яке вільно падає без початкової швидкості , проходить п-ий сантиметр свого шляху.
Для початку ми розробимо математичну модель.
Нам дано:
V0=0 м/с;
G=9,81 м/с;
Знайти: - час.
Визначимо кроки розв’язку задачі.
Переміщення при прямолінійному рівноприскореному русі визначається за формулою
Оскільки початкова швидкість дорівнює нулю , то формула набере вигляду
Вихідним рівнянням є де -час руху тіла на п-му сантиметрі шляху.
Звідси
Запишемо словесно наш алгоритм.
1 Вивести текст : “Працює програма <Вільне падіння>”.
2 Вивести текст задачі.
3 Вивести текст: ”Введення вхідних даних”.
4 Вивести текст: “Введіть п ”.
5 Вивести <n=>; n
6 Розрахувати значення за формулою
7 Вивести текст: “Результат обчислень ”.
8 Вивести текст і значення змінної : “час = ” ; .
І на кінець, запишемо нашу задачу на навчальні алгоритмічні мові :
АЛГ Вальне падіння (дійсні п, )
АРГ п
РЕЗ
ПОЧ Дійсні данні
Виведення Працює програма <Вільне падіння>
Виведення Вона обчислює час , за який тіло
Виведення проходить п-ий сантиметр
Виведення
Виведення Введіть п
Виведення “п=”; п
g = 9,81 =SQRT(2/g)*(SQRT(n)-SQRT(n-1))
Виведення
КІН
Ось ми і описали нашу задачу алгоритмом. На наступному уроці ми з вами спробуємо переписати нашу задачу з алгоритму на мову програмування.
ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу.
А зараз ми з вами попрацюємо над сьогоднішнім матеріалом. Дайте, будь-ласка, відповіді на деякі запитання.
1. Що таке алгоритм?
2. Назвіть і поясніть властивості алгоритмів.
3. Зобразіть схему алгоритму ділення відрізка пополам за допомогою
циркуля й лінійки.
4. Зобразіть схему алгоритму знаходження кількості додатних парних
чисел, сума яких дорівнює 46.
5. Зобразіть у вигляді схеми алгоритми обробки текстів у текстовому
редакторі.
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 Верлань. Тема „Алгоритми. А також почитайте законспектований вами матеріал.