Інтегрований урок на тему "Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування"

Про матеріал

У методичній розробці «Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування» представлено матеріали уроку інформатики у 8 класі з теми «Алгоритми роботи з об'єктами та величинами». Даним уроком передбачено: - поглибити теоретичні знання з даної теми; - формування та використання практичних навичок під час роботи у програмних середовищах Delphi7 та Lasarus; - урізноманітнити шляхи застосування циклу повного розгалуження на практиці; - закріпити вміння описувати числові величини мовою програмування Free Pascal; - вдосконалити техніку створення алгоритмічної структури; - розвиток технічного мовлення; - набути вміння комбінувати програмувальні та математичні дисципліни; - формування стратегічного мислення. В даній методичній розробці демонструється використання на практиці циклу розгалуження повного типу у програмному середовищі Delphi7, що дає змогу розширити застосування об’єктно-орієнтованого програмування і утворення міжпредметних зв’язків; обговорення проблемних питань що до написання алгоритму створення прикладної програми та написання програмного коду; колективна робота учнів у вигляді мозкового штурму; виявлення цікавих ідей у рамках тематики уроку.

Перегляд файлу

Міністерство освіти і науки України

Методична розробка уроку

з предмета «Інформатика»

Тема програми. Алгоритми роботи з об'єктами та величинами (20 год.) Складання та виконання алгоритмів з повтореннями та розгалуженнями для опрацювання величин ( 6 год.)

Тема уроку. Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування

Автор

вчитель інформатики та

математики

С.С. Баглай

Новоукраїнська ЗОШ

2019

Анотація

У методичній розробці «Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування» представлено матеріали уроку інформатики з теми «Алгоритми роботи з об'єктами та величинами».

Даним уроком передбачено:

поглибити теоретичні знання з даної теми;
формування та використання практичних навичок під час роботи у програмних середовищах Delphi7 та Lasarus;
урізноманітнити шляхи застосування циклу повного розгалуження на практиці;
закріпити вміння описувати числові величини мовою програмування Free Pascal;
вдосконалити техніку створення алгоритмічної структури;
розвиток технічного мовлення;
набути вміння комбінувати програмувальні та математичні дисципліни;
формування стратегічного мислення;
……

В даній методичній розробці демонструється використання на практиці циклу розгалуження повного типу у програмному середовищі Delphi7, що дає змогу розширити застосування об’єктно-орієнтованого програмування і утворення міжпредметних зв’язків; обговорення проблемних питань що до написання алгоритму створення прикладної програми та написання програмного коду; колективна робота учнів у вигляді мозкового штурму; виявлення цікавих ідей у рамках тематики уроку.

Учитель С.С. Баглай

Урок №51

Предмет: інформатика

Тема програми № 6: Алгоритми роботи з об'єктами та величинами (20 год.) Складання та виконання алгоритмів з повтореннями та розгалуженнями для опрацювання величин ( 6 год.)

Тема уроку: Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування.

Мета уроку:

навчальна – ознайомити учнів з поняттям «алгоритмічна структура»; розглянути приклади алгоритмічних структур та форми розгалуження;
розвивальна – показати практичне застосування циклу повного і неповного розгалуження; розвивати аналітичне мислення; розвивати культуру технічного мовлення.
творча – розвивати здатність мислити творче в процесі створення алгоритмічної структури, працюючі з декількома навчальними дисциплінами одночасно.

Очікувані результати проведеного уроку :

Учні знають:

правила запису операторів циклів повного і неповного розгалуження;
рамки та критерії використання операторів в середині тіла циклу;
величини та параметри змінних, в межах яких працює цикл.

Учні вміють:

визначати вид алгоритмічної структури;
правильно задавати логічні вирази і команди;
логічно і послідовно складати тіло циклу;
описувати методи розв’язків поставлених математичних задач мовою програмування Delphi та Lasarus.

Тип уроку: комбінований.

Форми, методи, прийоми: бесіда, розповідь, робота в малих групах, пояснення, тренінгові вправи, випереджувальне завдання, учнівські повідомлення.

Дидактичне та матеріально-технічне забезпечення: план-конспект уроку, мультимедійний проектор, екран, інтерактивна дошка, ПК – 10 шт., ноутбук. Програмне забезпечення: середовище для об’єктно-орієнтованого програмування Delphi7 та Lasarus.

Міжпредметні зв`язки: інформаційні технології, об'єктно-орієнтоване програмування, алгебра і початки аналізу.

Методична мета: розширити рамки використання об’єктно-орієнтованого програмування та сприяти утворенню різноманітних міжпредметних зв’язків, підвищити зацікавленість учнів до опанування мов програмування.

Інформаційні джерела:

Інформатика: підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів / Н.В. Морзе, О.В. Барна, В.П. Вембер. – УОВЦ «Оріон», 2016.
https://subject.com.ua/textbook/informatics/5klas/26.html
http://inform-school.ucoz.ua/index/seredovishhe_vizualnogo_programuvannja_lazarus/0-302
https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%B4%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%B5_%D1%80%D1%96%D0%B2%D0%BD%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8F

План уроку

1. Організаційна частина (1 хв.)

Привітання з класом. Концентрація уваги учнів та перевірка їх наявності. Організація та перевірка готовності учнів до роботи (наявність робочих зошитів та підручників).

2. Перевірка домашнього завдання (2 хв)

Методи: фронтальне опитування за завданням.

3. Актуалізація опорних знань (2 хв.)

Попросити учнів пригадати: які існують типи величин; як забеспечити введення даних при виконанні програми; які існують операції над числовими величинами мовою програмування?

(Коментар: На цьому етапі уроку учні актуалізують свої знання з попередньо вивченого матеріалу, які необхідні для роботи на даному уроці).

4. Мотивація навчальної діяльності учнів (1 хв.)

4.1. Повідомлення теми програми і уроку, навчальної мети уроку.

4.2. Цільова установка уроку

Проблемне запитання: Де ми зможемо застосувати отримані знання на практиці, використовуючи іншу навчальну дисципліну як основу програмної розробки?

(Коментар: Цільова установка уроку підвищує інтерес учнів до теми, що вивчається)

5. Формування нових знань та вмінь (15 хв.)

(Інформаційне повідомлення викладача з мультимедійною підтримкою у виді інтерактивної дошки).

План повідомлення

Поняття циклу повного та неповного розгалуження;
Умови використання та правила запису циклу повного та неповного розгалуження;
Приклади застосування в програмуванні мовою Free Pascal;
Знаходження розв’язків квадратного рівняння за допомогою циклу повного розгалуження.

(Коментар) Викладач у ході повідомлення учням нової інформації застосовує пояснювально-інформаційний метод у вигляді розповіді-пояснення з мультимедійною підтримкою. Учні записують у зошит основні поняття і команди.

6. Практична робота за комп’ютером (19 хв).

6.1. Інструктаж з ОП та ТБ у комп’ютерному кабінеті;

6.2. Інструктаж щодо виконання практичної роботи;

6.4. Виконання завдань практичної роботи за даними вчителем умовами.

(Коментар) Учні виконують практичну роботу за ПК за даними вчителем умовами. Правтична робота розділяється на дві частини учні:

знайти розв’язки даного їм квадратного рівняня та записати алгоритм його коренів;
використовуючи цикл повного розгалуження, учні мають створити прикладну програму у програмному середовищі Lasarus або Delphi7, яка буде автоматично знаходити розвязки даного квадраного рівняння.

Учні закріплюють новий матеріал, відбувається встановлення зв’язків між щойно набутими знаннями і засвоєними раніше.

7. Узагальнення і систематизація знань (3 хв.)

Демонстрація готової прикладної програми згідно завдання.

(Коментар) Учні демонструють результат своєї програмної розробки. Коректо виконаним завданням буде повна ідентичність теоретичних і практичних розрахунків.

8. Підведення підсумків (1 хв.)

Аналіз діяльності учнів у процесі всього уроку. Повідомлення та обґрунтування оцінок.

(Коментар) Учитель проводить аналіз роботи учнів на уроці, порядок виконання даного завдання, виставляє оцінки активним учням.

9. Повідомлення домашнього завдання та пояснення етапів його виконання (1 хв.)

9.1. Підручник Н.В. Морзе Інформатика 8 клас : параграф 24, с.157.

9.2. Вивчити опорний конспект у зошиті.

9.3. У зошиті написати алгоритмічну структуру до прикладної програми,

яка виконує шаблонний розрахунок коренів неповного квадратного рівняння.

Учитель інформатики та математики С.С. Баглай

Хід уроку

Тема уроку: Цикл повного і неповного розгалуження. Практичне застосування.

Мета уроку:

навчальна – ознайомити учнів з поняттям «алгоритмічна структура»; розглянути приклади алгоритмічних структур та форми розгалуження;
розвивальна – показати практичне застосування циклу повного і неповного розгалуження; розвивати аналітичне мислення; розвивати культуру технічного мовлення.
творча – розвивати здатність мислити творче в процесі створення алгоритмічної структури, працюючі з декількома навчальними дисциплінами одночасно.

Очікувані результати проведеного уроку :

Учні знають:

правила запису операторів циклів повного і неповного розгалуження;
рамки та критерії використання операторів в середині тіла циклу;
величини та параметри змінних, в межах яких працює цикл.

Учні вміють:

визначати вид алгоритмічної структури;
правильно задавати логічні вирази і команди;
логічно і послідовно складати тіло циклу;
описувати методи розв’язків поставлених математичних задач мовою програмування Delphi та Lasarus.

Тип уроку: комбінований.

Інформаційні джерела:

Інформатика: підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів / Н.В. Морзе, О.В. Барна, В.П. Вембер. – УОВЦ «Оріон», 2016.
https://subject.com.ua/textbook/informatics/5klas/26.html
http://inform-school.ucoz.ua/index/seredovishhe_vizualnogo_programuvannja_lazarus/0-302
https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%B4%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%B5_%D1%80%D1%96%D0%B2%D0%BD%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8F

Хід уроку

1. Організаційна частина (1 хв.)

1.1. Перевірка наявності учнів;

1.2. Перевірка готовності учнів до уроку.

2. Перевірка домашнього завдання (2 хв)

Функції перетворення значень данних одного типу в інший (перелік основних функцій, їх застосування та синтаксис).

Слово вчителя

Виконання логічних чи математичних обчислень має відбуватися в одному типовому диапазоні. Наприклад, для того, щоб обчислити сумму (різницю, добуток і т.д.) двох величин, потрібно ввести (задати) їх значення за допомогою елемента TEdit. Введені данні зразу ж набувають значення радкового типу (String), що не дає можливості виконати арифремитні операції над ними. Тому другим кроком до виконання обчислення є перетворення рядкового типу в цілочисльного типу (Integer). Тільки після даного перетворення машина зможе виконувати математичні операції над даними величинами.

3. Актуалізація опорних знань (2 хв.)

Слово вчителя

Давайте з вами пригадаємо, які існують види та підвиди величин (типи данних)? Приведіть приклади.

$E:\osvita\Методична розробка\Blank Diagram (2).png$

4. Мотивація навчальної діяльності учнів (1 хв.)

4.1. Повідомлення теми програми і уроку, навчальної мети уроку.

4.2. Цільова установка уроку

5. Формування нових знань (вмінь) (15 хв.)

Інформаційне повідомлення викладача з мультимедійною підтримкою, учні записують у зошит основні поняття, терміни і команди.

1. Поняття циклу повного та неповного розгалуження.

Розгалуження - другий з типових різновидів алгоритмів. Розгалуження починається з певної умови. Якщо ця умова виконується, відбувається одна дія (чи набір дій); якщо ні - інша.

Прикладом такого алгоритму може слугувати, наприклад, спілкування контролера з пасажиром автобуса: якщо пасажир пред'явив квиток, треба подякувати пасажиру за оплачений проїзд, якщо ні - оштрафувати. Для програмування розгалуження в мові Паскаль використовується одна з конструкцій if – then (повне розгалуження) і if - then – else (неповне розгалуження).

2. Умови виконання та правила запису циклу повного та неповного розгалуження.

Умови виконання циклів повного та неповного розгалуження схожі, але в них є і принципові різниці.

$E:\osvita\Методична розробка\Blank Diagram.png$

Виконання повного розгалуження відбувається так: виконавець виконує команду перевірки умови; якщо результат цієї команди ТАК (True), то виконавець виконує послідовність команд 1, після чого переходить до виконання першої команди наступного фрагмента алгоритму; якщо ж результат виконання цієї команди НІ (False), то виконавець виконує послідовність команд 2, після чого також переходить до виконання першої команди наступного фрагмента алгоритму.

$E:\osvita\Методична розробка\Blank Diagram - Page 2.png$

Виконання неповного розгалуження відрізняється від виконання повного розгалуження тим, що при результаті виконання команди перевірки умови НІ (False) виконавець одразу переходить до виконання першої команди наступного фрагменту алгоритму.

3. Застосування ЦПР та ЦНР в програмуванні мовою Free Pascal.

Для опису алгоритмічної структури розгалуження в мові Паскаль використовується оператор повного розгалуження “if – then – else” і оператор неповного розгалуження “if – then” (англ. if - "якщо", then - "то", else - "інакше").

Застосування ЦНР

$C:\Users\Serg0\Desktop\002.PNG$

Послідовність команди або команд в операторі неповного розгалуження буде виконуватись тільки у випадку, коли логічний вираз (перевірка умови) набуває значення ТАК (True). Контроль на перевіркою встановлюють службові слова If (якщо) і Then(тоді).

Тобто:

Якщо (if) перевірка умови ТАК, тоді (Then) відбуваєть початок (begin) Послідовності команд та кінець (end). Після чого відбуваться перехід до наступного фрагменту алгоритму.
Якщо (if) перевірка умови НІ, зразу відбуваться перехід до наступного фрагменту алгоритму.

Застосування ЦПР

$C:\Users\Serg0\Desktop\001.PNG$

Вибір виконання послідовності команд №1 або №2 буде залежати від результату перевірки умови, а саме: якщо логічний вираз набуде значення ТАК (True), то машина почне виконувати послідовність команд №1, але якщо НІ(Fasle), то послідовність команд №2. ). Контроль на перевіркою встановлюють службові слова If (якщо),Then(тоді) та Else(але, інакше).

Якщо (if) перевірка умови ТАК, тоді (Then) відбуваєть початок (begin) Послідовності команд №1 та кінець (end). Після чого відбуваться перехід до наступного фрагменту алгоритму.
Але (Else)
Якщо (if) перевірка умови НІ, тоді (Then) відбуваєть початок (begin) Послідовності команд №2 та кінець (end). Після чого відбуваться перехід до наступного фрагменту алгоритму.

4. Знаходження розв’язків квадратного рівняння за допомогою циклу повного розгалуження.

У кожного учня є картка, на якій написане квадратне рівняння

. Пропоную Вам (учням) виконати письмово у робочих зошитах розв’язок даного рівняння. Перший учень, виконавший завдання, пояснює біля дошки алгоритм розв’язку.

Очікуваний розв’язок рівняння:

А = 2; В = 5; С = 2;

Зараз ми застосуємо цикл повного розгалуження у створенні основного блоку команд для прикладної програми у середовищі Delphi7, яка буде обчислювати знаходження розв’язків квадратного рівняння.

$C:\Users\Serg0\Desktop\003.PNG$

Як ми вже знаємо, розв’язок квадратного рівняння має певний план:

Виписати коефіцієнти;
Обчислити дискримінант рівняння;
Порівняти дискримінант з нулем;
Обчислити розв’язки рівняння згідно з отриманим порівнянням.

Саме його ми будемо використовувати при створенні циклу повного розгалуження.

Першим кроком потрібно запрограмувати три елементи ТEdit на введення коефіцієнтів A,B і С використовуючи команду Val(editN.text,’коєфіцієнт’,сode), де N – номер елементу ТEdit.

Після введення даних коефіцієнтів машина повинна виконати обчислення дискримінанту рівняння, щоб далі вона могла перейти до перевірки умови логічного виразу, чім у нашому випадку є числове значення дискримінанту:

D: = b*b - 4*a*c;

Результатом обчислення є три фундаментальних значення (d > 0, d = 0, d < 0), які дають нам інформацію про те, яка кількість розгалужень буде у нашому циклі (тобто 3 ланки розгалуження). Для кожного з результатів повинна відбуватися перевірка, яка дасть змогу зрозуміти, який варіант розгалуження обрати і яким шляхом піде розв’язок рівняння. Тобто:

Якщо (if) дискримінант рівняння більше нуля (d > 0) тоді (then)

Відбувається початок (begin)

Знаходження розв’язків рівняння

x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

Кінець команди блоку (еnd);

але (Else)

Якщо (if) дискримінант рівняння більше нуля (d = 0) тоді (then)

Відбувається початок (begin)

Знаходження розв’язків рівняння

x:=-b/(2*a);

Кінець команди блоку (еnd)

але (Else)

Якщо (if) дискримінант рівняння більше нуля (d < 0) тоді (then)

Відбувається початок (begin)

Повідомлення Showmessage(`Рівняння не має розв’язків`);

Кінець команди блоку (еnd);

6. Практична робота за комп’ютером (15 хв).

6.1. Інструктаж з ОП та ТБ у комп’ютерному кабінеті.

6.2. Інструктаж щодо виконання практичної роботи. (Презентація «Розв’язування квадратного рівняння за допомогою ЦПР »).

6.3. Розподіл по 2 учні за ПК.

6.4. Виконання практичної роботи учнями за картками з завданням.

Картака з завданням

Ввімкнути ПК.
На робочому столі запустити ярлик програми Delphi7.
Відкрити папку ЦПР, яка знаходиться на робочому столі.
В відкритій папці файл rivnyannya.PNG
Використати даний файл як шаблон створення форми програми.
Для перевірки роботи програми використати роз’язки рівняння, виконаного на уроці.

7. Узагальнення і систематизація знань (5 хв.)

Учні демонструють створені прикладні програми

Слово вчителя

Сьогодні на уроці ми з вами ознайомились з циклом повного та неповного розгалуження, їх структуру та умови застосування; застосували ЦПР для розв’язку поставленої математичних задачі мовою програмування Delphi та Lasarus.

8. Підведення підсумків (1 хв.)

8.1. Аналіз діяльності учнів у процесі всього уроку.

8.2. Повідомлення та обґрунтування оцінок.

9. Повідомлення домашнього завдання та пояснення етапів його виконання (1 хв.)

9.1. Підручник Н.В. Морзе Інформатика 11 клас – параграф 7.

9.2. Вивчити опорний конспект у зошиті.