Урок "Алгоритми з розгалуженням. Базова алгоритмічна структура розгалуження. Складання та виконання алгоритмів з розгалуженням у середовищі Scratch"

Бердянська загальноосвітня школа I – III ступенів №11

 Бердянської міської ради Запорізької області

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритми з розгалуженням. Базова алгоритмічна структура розгалуження. Складання та виконання алгоритмів з розгалуженням у середовищі Scratch

7 клас

 

 

 

 

 

 

 Учитель інформатики

Гопієнкова Л.В.

 

 

 

 

 

 

м. Бердянськ

2018

Тема: Алгоритми з розгалуженням. Базова алгоритмічна структура розгалуження. Складання та виконання алгоритмів з розгалуженням у середовищі Scratch

Мета: Сформувати поняття про алгоритми з розгалуженням та базової алгоритмічної структури розгалуження;

Розвивати уміння безпечно працювати з комп’ютерним і комунікаційним обладнанням, використовувати засоби захисту даних.

Формувати здатність раціонально використовувати комп’ютери, мережеві технології та програмні середовища для розв’язування навчальних і життєвих задач, пов’язаних із алгоритмами.

Наскрізні змістовні лінії та ключові компетентності:

комунікативна (мотивувати учнів до мовленнєвої діяльності, спонукати до постановки проблеми, обговорення її та пошуку шляхів вирішення);

інформаційна (вибирати потрібну інформацію з навчального тексту, представляти її;
соціокультурна (формувати уміння взаємодіяти у групі, в парах);

здоров'язбережувальна (умінні безпечно працювати з комп’ютерним і комунікаційним обладнанням, використовувати засоби захисту даних);

підприємливість і фінансова грамотність (спонукати учнів раціонально використовувати гроші та відповідальність  використання справжньої валюти).

громадянська компетентність–виховувати любов до рідної мови, відповідальність за навколишнє середовище.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та наочність: ПК із встановленими ОС і середовищем Scratch, проектор з інтерактивною дошкою.

Хід уроку

І. Організаційний етап.

Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. Актуалізація знань.

Вправа «Карта інтелекту».

Дати означення понять і порівняти їх з поданими.

Алгоритм — це запис скінченої послідовності вказівок, що визначає, які дії і в якому порядку потрібно виконати для досягнення певної мети.

Виконавець алгоритму — жива істота (людина чи тварина) або автоматичний пристрій (робот, верстат з програмним керуванням, електронна обчислювальна машина тощо), що спроможна діяти і діє згідно з наданим алгоритмом.

Система команд виконавця — сукупність усіх команд, які може виконувати даний виконавець.

Словесна форма подання алгоритму — алгоритм, записаний мовою людською спілкування (наприклад, українською). Кожна вказівка такого алгоритму є спонукальним реченням. Допустимі вставки — математичні формули.

Комп’ютерне середовище виконання алгоритму – спеціальна програма, яка дає змогу створювати і виконувати алгоритми для обраних виконавців із визначеною системою команд на комп’ютері.

Сьогодні ми познайомимось із однієї із базових алгоритмічних структур – структурою розгалуження.

ІІІ. Визначення теми уроку

Постановка проблеми.

Розглянемо лінійний  алгоритм ранкового збирання до школи:

•                   проснутися;
•                   зробити ранковий туалет;
•                   одягнутися;
•                   поснідати;
•                   зібрати речі;
•                   одягнути верхній одяг;
•                   вийти до школи.

Чи у кожного цей алгоритм співпадає? А що робити, якщо щось пішло не так? В цьому алгоритмі є недоліки? А що робити, якщо виконавець себе погано почуває (захворів), а якщо вже зібрав речі ввечері, а якщо не встиг напередодні вивчити всі уроки і необхідно щось повторити, а що значить одягнути верхній одяг (він залежить від пори року, погоди тощо). Якщо ж спробувати прослідкувати за вашою поведінкою протягом дня, то з'ясується, що майже ніколи ви не дієте за лінійним алгоритмом. Весь час ви аналізуєте ситуацію, змінюєте свою поведінку та свої плани, пристосовуєтесь до обставин. Тобто в алгоритмі дії слідують не одна за одною, а за певних обставин так би мовити розгалужуються.

Тому набагато частіше зустрічається другий тип алгоритму – розгалужений, з яким ми сьогодні і познайомимось.

Вправи для зняття м’язового напруження

 

IV. Первинне осмислення нового матеріалу.

Розповідь з елементами демонстрування.

При розв’язуванні задач часто використовуються ал­горитми з розгалуженням, які передбачають виконання певних дій залежно від істинності деякого висловлюван­ня, що є умовою виконання певних команд. Наприклад, алгоритм переходу дороги по пішохідному переходу, який регулюється світлофором: якщо горить зелене світ­ло, слід переходити дорогу, в іншому разі — слід зупини­тися перед пішохідним переходом.

 Алгоритмом із розга­луженням можна вважати алгоритм здійснення дзвінка з мобільного телефону: якщо є кошти на рахунку і мережа доступна, то ти набираєш номер адресата, інакше виклик не буде здійснено. При побудові таких алгоритмів використовують алгоритмічну структуру розгалуження.

Алгоритмічна структура, що дає змогу виконавцеві алгоритму ви­брати сценарій подальших дій залежно від істинності певного ви­словлювання, називається розгалуженням.

Розрізняють дві форми структури розгалуження: повну та неповну.

Подивіться на їх графічне подання. Як ви вважаєте, чим вони відрізняються?

 Структура розгалуження повної форми схожа на умовне висловлюван­ня «Якщо — то — інакше», у якому після «то» та «інакше» записують не висловлювання, а команди, які необхідно виконати залежно від іс­тинності висловлювання, записаного в умові.

Скорочену форму розгалуження використовують тоді, коли деяку послідовність команд слід виконати за умови істинності висловлювання.

Структура розгалуження неповної форми схожа на умовне вислов­лювання «Якщо — то», у якому після «то» записують не висловлюван­ня, а послідовність команд, які необхідно виконати, коли висловлюван­ня, записане в умові, є істинним. Її можна подати графічно.

Приклади подання алгоритмів з розгалуженням:

Як описуються умови в алгоритмах із розгалуженням у середовищі Скретч?

Для опису алгоритмів із розгалуженням у середовищі Скретч можна використовувати блоки з групи Датчики. Ці блоки можуть бути скла­довими відповідних команд, що передбачають виконання певних дій після перевірки висловлювання на істинність чи хибність.

Складені умови, які використовують сполучники І, АБО, НЕ, у середовищі Скретч можна описати за допомогою блоків

із групи Оператори. На­приклад, в алгоритмі в середовищі Скретч, виконавцем якого є Об'єкт І, умову «якщо Об’єкт 1 доторкається до Об’єкта 2 або доторкається межі вікна», можна подати в такому вигляді:

 

 

Як у середовищі Скретч описати алгоритми з повним та неповним розгалуженням?

Базову структуру розгалуження повної форми в середовищі Скретч можна подати командою

Наприклад, алгоритм, за яким при натисненні клавіші Т на клавіа­турі розмір об’єкта збільшується наполовину, інакше — зменшується на 10 %, можна подати графічно.

або фрагментом програми в середовищі Скретч

Для реалізації розгалуження неповної форми в середовищі Скретч використовують команду, що зображена на малюнку

Наприклад, фрагмент алгоритму для середовища Скретч для малю­вання різнокольорової ламаної, за яким колір ліній буде змінюватися після натиснення кнопки миші, можна подати графічно

Цей фрагмент алгоритму для середовища Скретч можна описати так:

 

V. Практичне завдання. Інструктаж з техніки безпеки.

Учні займають місця біля комп’ютерів і виконують команди вчителя.

Завдання №1 (Вчитель демонструє складання даного проекту «Табличка множення») Створити проект, в якому було б реалізовано розв’язування такої задачі. Кіт вирішив з'ясувати, чи знаєте ви таблицю множення. Для цього він подасть приклад на множення чисел від 3 до 9 і перевірить вашу відповідь.

 

Релаксація «Вправи для очей»

Завдання №2 Після створення та демонстрації учителем проекту «Завдання №1» учні самостійно створюють подібний проект. Зберегти проект під назвою «Табличка множення».

VI. Підсумок уроку. Узагальнення навчального матеріалу.

VIІ. Домашнє завдання: опрацювати § 15. Вправа 2.