Алгоритми. Графічні схеми базових структур алгоритмів.

Про матеріал

Сформувати в учнів поняття базових структур алгоритмів та ознайомити їх з графічними схемами; навчити будувати графічні схеми найпростіших алгоритмів, аналізувати алгоритм розв’язування задач

Перегляд файлу

ПЛАН УРОКУ

Тема уроку: Алгоритми. Графічні схеми базових структур алгоритмів.

Мета уроку:

сформувати в учнів поняття базових структур алгоритмів та ознайомити їх з графічними схемами; навчити будувати графічні схеми найпростіших алгоритмів, аналізувати алгоритм розв’язування задачі, удосконалення знань про алгоритми та їх властивості;
розвивати: алгоритмічне мислення учнів як засобу планування та організації діяльності; навички групової самоорганізації; уміння вести діалог, переконувати; логічне мислення, пізнавальний інтерес;
формувати вміння аналізувати, узагальнювати, порівнювати, абстрагувати, синтезувати знання, отримані при вивченні різних предметів;

виховувати інформаційну культуру учнів; уважність, дисциплінованість; бачення учнями можливостей використання набутих знань у їх майбутній професії

Тип уроку: засвоєння нових знань

Вид уроку: комбінований

Методи навчання: словесні; пошукові; інтерактивні; пояснювально-ілюстративні,практичні.

Обладнання: ПК, планшети, мультимедійний проектор.

Дидактичне забезпечення: презентація, інтерактивні тести та вправи.

Програмне забезпечення: редактор презентацій PowerPoint 2007

Хід уроку

І. Організаційний етап.

Привітання.
Повідомлення теми і мети уроку.

Подпись отсутствует ІІ. Психологічне налаштування на урок

На початку уроку проводитися рефлексія емоційного стану та настрою, місце цього виду рефлексії обумовлене встановленням необхідного емоційного контакту з групою. Швидке створення опитування за допомогою Coogle форм. Учні виконують дане опитування за допомогою QR Coder

Подивіться на шкалу колірного діапазону настроїв. Орієнтуючись на позначення кольорів цієї шкали, виберіть зі свого колірного набору той колір, що відповідає вашому настрою сьогодні:

червоний — захоплений
оранжевий — радісний
жовтий — приємний
зелений — спокійний, урівноважений
блакитний — сумний
фіолетовий — тривожний
чорний — украй незадоволений

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Фронтальне опитування.
1. Що таке алгоритм?
2. Підберіть синоніми слова «алгоритм».
3. Який з документів являється алгоритмом:
список учнів групи;
розклад уроків;
кулінарний рецепт?

Назвіть виконавців алгоритмів:

Задача	Виконавець
	людина
	банкомат (не розуміє, але виконує послідовність команд)
	мультиварка (не розуміє, але виконує послідовність команд)
	комп’ютер (не розуміє, але виконує послідовність команд)
	собака або кішка (розуміє та виконує команди)

Назвіть властивості алгоритму:
- демонструю фрагмент з мультфільму, учні називають властивості алгоритму (однозначність);
- алгоритм, розроблений для автоматичної пральної машини, та для металообробного верстата з числовим програмним управлінням (зрозумілість);
- на автомобільних заводах весь технологічний процес розбито на послідовність простих операцій, виконання яких доручається машинам (дискретність);
- виконання алгоритму дає правильний результат (результативність).
Які способи запису алгоритмів ви знаєте? (словесний, графічний та запис алгоритму мовою програмування).
Які чотири основні символи блок-схем ви знаєте?

ІV. Сприйняття та засвоєння нових знань.

Питання для розгляду

Базові структури алгоритмів. Три основні базові алгоритмічні структури.
Розгалужений алгоритм (повне та неповне розгалуження).

Лекція викладача.

У теорії алгоритмів доведено, що будь-який, скільки завгодно складний алгоритм може бути складений з трьох основних алгоритмічних структур: лінійної, розгалуження і циклу. Сьогодні ми зупинимось на лінійних та розгалужених алгоритмах.

Базові структури алгоритмів. Лінійний алгоритм.

Базові структури алгоритмів – це способи керування процесом обробки даних.

Існують три основні базові алгоритмічні структури, або три основних типи алгоритмів: лінійний, розгалужений та циклічний.

Алгоритм зветься лінійним, якщо всі його дії виконуються послідовно, одна за одною, від початку до кінця.

Приклад1, пропоную учням пригадати, як зареєструвати поштову скриньку на безкоштовному поштовому сервері. Учні називають кроки реєстрації на поштовому сервері.

ukr.net

Пробуйте зайти за адресою: http://www.ukr.net. Вас автоматично відкриється нове вікно чи вкладка браузера. Перехід між вікнами можете виконувати внизу на панелі задач, а між вкладкам вверху у браузері.
Оскільки ми ще не маємо поштової скриньки, потрібно скористатись кнопкою «Реєстрація» з ліва вгорі.

Реєстрація

Тепер нам потрібно ввести свої дані:
1. Логін:
2. Пароль
3. Повторіть пароль
4. Ваше Ім’я
5. Дата народження:.
6. Альтернативний e-mail:
7. Мобільний телефон:
8. Введіть символи, які ви бачите на малюнку
9. Вам залишилось перечитати умови використання скриньки, якщо цікавить, та скористатись кнопкою «Реєстрація».

Питання до учнів.

Чи можна поміняти місцями кроки? (НІ)
Чи можна виконати дві дії одночасно? (НІ)
Що відбудеться в разі правильного виконання дій? (Виконання поставленої задачі)

У цьому прикладі дії виконуються послідовно одна за одною до закінчення алгоритму.

Приклад 2. Для того, щоб побудувати блок-схеми лінійного алгоритму «Обчислити шлях за швидкістю і часом руху» потрібно…

Словесний запис алгоритму задачі буде таким:

Ввести швидкість v і час руху t
Обчислити шлях за формулою S=v*t
Вивести шлях S

Базові структури алгоритмів. Розгалужений алгоритм.

На практиці часто доводиться аналізувати різні умови, для того щоб приймати ті чи інші рішення для наступних дій.

Розгалужений алгоритм – це алгоритм в якому виконуються ті або інші дії залежно від результату перевірки умови

Алгоритм розгалуження має вигляд:

Повна форма команди розгалуження:

якщо умова то серія 1

інакше серія 2

Блок-схема повної форми команди розгалуження має вигляд:

2) Скорочена форма команди розгалуження:

якщо умова то серія 1

Блок-схема скороченої форми команди розгалуження має вигляд:

Прикладами розгалужених елементів можуть бути ще такі:

взяти парасольку за умови, якщо іде дощ (скорочена форма);
якщо електронний варіант тексту не містить помилок, то роздрукувати його (скорочена форма);
якщо знаменник дробу не дорівнює нулю, то обчислити його значення, у протилежному випадку повідомити про помилку (повна форма).

Приклад1:

Нехай задано число х. Побудуйте блок-схему обчислення функції, заданної співвідношеннями:

S=,

Приклад2:

Алгоритм знаходження коренів квадратного рівняння можна представити в такому вигляді:

Приклад3:

Викладач зачитує вірш про воду. Учні визначають, до якого типу відноситься алгоритм.

А вода це справжнє диво!

Як прожити без води?

З нею ми завжди щасливі,

З нею в нас нема біди.

Є вода?-

Ростуть рослини:

Ліс, сади, рясні поля.

Це чудово для рослини

І радіє вся Земля.

Круообіг повсякчасно

На Землі вода веде.

Тож з водою всім прекрасно

І біди нема ніде!

Приклад4:

Викладач зачитує задачу - учні вказують тип алгоритму, який підходить для її розв’язування:

Обчислення площі прямокутника (лінійний).
Алгоритм переходу вулиці (розгалужений).
Створення таблиці у ТП MS WORD (лінійний).
Знаходження коренів квадратного рівняння (розгалужений).
Задача: вовк, коза, капуста (лінійний).

V. Закріплення матеріалу і самоперевірка

QR Code Учні відповідають на поставленні питання з використанням сервісу LearningApps.Org, а саме Інтерактивна вправа «Алгоритми». Учні знаходять дане завдання за допомогою QR Coder.

http://learningapps.org

QR Code VІ. Рефлексія

Учні дають відповідь на питання «Оцініть свою роботу на уроці»

(Відповіді даються за допомогою QR Coder, де червоний – «зрозумів, можу пояснити іншим»; зелений – «зрозумів, але деякі питання визивають труднощі»; жовтий – «зрозумів не все»; синій – «нічого не зрозумів»)

VІІ. Підведення підсумків уроку.

Аналіз відповідей учнів.
Аргументація та оголошення оцінок.

V. Домашнє завдання.

Завдання 1. Скласти блок-схему алгоритму для обчислення площі трикутника зі сторонами а, b, с за формулою Герона.

Завдання 2. Скласти блок-схеми алгоритмів, використовуючи відповідні базові структури до прислів’їв: «Здоровий будеш – все здобудеш», «Пройшов вогонь, воду, мідні труби», «Розумний в гору не піде, розумний гору обійде».

Завдання 3. Підготувати міні-проект за темою «Алгоритми в нашому житті».

Прикладом розгалуженого алгоритму являється:
1. заварювання чаю;
2. життя рослин;
3. перехід через дорогу зі сфітлофором.
Лінійний алгоритм:
1. опис дій, які виконуються в будь-якому порядку;
2. опис дій, які виконуються в послідовному порядку;
3. в якому ті або інші дії залежать від результатів перевірки умови.
Яке з властивостей алгоритмів не являється обов’язковим:
1. однозначність;
2. швидкодія;
3. результативність;
4. зрозумілість.
Вибери правильний лінійний алгоритм:

Графічний запис алгоритму ...

програма
блок-схема
алгоритм

Алгоритм називається лінійним:

якщо він складений так, що його виконання передбачає багатократне повторення одних і тих же дій;
якщо хід його виконання залежить від істинності тих чи інших умов;
якщо його команди виконуються в порядку їхнього природного дотримання один за одним незалежно від будь-яких умов.

Алгоритм включає в себе розгалуження, якщо:

якщо він складений так, що його виконання передбачає багатократне повторення одних і тих же дій;
якщо хід його виконання залежить від істинності тих чи інших умов;
якщо його команди виконуються в порядку їхнього природного дотримання один за одним незалежно від будь-яких умов;
якщо він включає в себе допоміжний алгоритм.

Суть такої властивості алгоритму як зрозумілість заключається в тому, що:

алгоритм повинен бути розбитий на послідовність окремих кроків;
записуючи алгоритм для конкретного виконавця, можна використовувати лише ті команди, що входять в систему його команд;
алгоритм повинен забезпечувати рішення не однієї конкретної задачі, а деякого класу задач даного типу;
при точному виконанні всіх команд алгоритму процес повинен припинитися за кінцеве число кроків, привівши до певного результату.