Урок, "Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера. Поняття мови програмування, програмного коду, середовища розробки програм, компілятора"

Урок 2

 

Тема: Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера. Поняття мови програмування, програмного коду, середовища розробки програм, компілятора

 

Навчальна мета: Засвоїти відомості з основ алгоритмізації та програмування, познайомитися з поняттями програма, вхідні дані, результати, методом розв’язання задачі, виконанням та тестуванням програм, компіляцією.

 

Розвивальна мета: Розвивати координацію рухів, зорову пам’ять, вміння працювати з програмами

 

Виховна мета: Виховувати зосередженість, вміння активно сприймати новий матеріал.

 

Тип уроку:  Урок вивчення нового матеріалу (лекція)

 

Структура уроку

1. Організаційний момент
2. Етап орієнтації
3. Етап проектування
4. Етап навчальної діяльності
5. Робота за ПК
6. Контрольно-оцінювальний етап
7. Домашнє завдання                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Хід уроку

І. Організаційний момент

Сьогодні ми з вами розглянемо тему: «Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера. Поняття мови програмування, програмного коду, середовища розробки програм, компілятора».

 

II. Етап орієнтації

Мета сьогоднішнього уроку якомога найкраще познайомитися з відомостями з основ алгоритмізації та програмування, навчатися створювати моделі та дослідити етапи моделювання

 

III. Етап проектування

План уроку

1. Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера.
2. Програма.
3. Вхідні дані, результати.
4. Виконання та тестування програм.
5. Компіляція

ІV. Етап навчальної діяльності

Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера.

Слово «метод» походить від грецького method’s, що в пе­рекладі означає «шлях дослідження, теорія, навчання». Стосовно задач метод — це загальний спосіб, сукупність прийомів, що використовуються для розв'язування задач певного типу. Для задач того самого типу може існувати багато різних методів розв'язування.

Найефективнішим вважається метод, що дає змогу одержати необхідний результат у найкоротший час роботи комп'ютера; найменшими витратами оперативної пам'яті.

Алгоритми створюються за певними правилами. Для складання алгоритмів існують спеціально розроблені прийоми. Один з основ­них — метод покрокової деталізації. Він полягає в тому, що ви­хідна задача розбивається на кілька взаємозалежних підзадач, кожна з яких, натомість, розбивається на підзадачі і та ін. Цей про­цес завершується, коли розв'язування вихідної задачі зводиться до розв'язування ряду простих задач, для яких легко скласти ал­горитм. На кожному кроці цього процесу відбувається деталізація, тобто перехід від більш загальних задач до менш загальних, котрі, в свою чергу, допускають деталізацію до більш конкретних під­задач. Схему цього процесу можна зобразити у вигляді дерева.

Поетапне розв’язування задач за допомогою ЕОМ:

1. Постановка задачі
2. Побудова моделі
3. Вибір готового ПЗ
4. Розробка алгоритму розв’язування задачі з використанням обраного ПЗ
5. Виконання за комп’ютером описаних в алгоритмі дій

 

Програма.

Програмне забезпечення — сукупність всіх програм і документації.

Програма -  це виконання комп’ютером окремих дій або інструкцій.

Дані – це те, що ми даємо, як вхідну інформацію для програми.

 

Існує безліч мов програмування, за допомогою яких можна писати програми для комп’ютера.

Мова, яка зрозуміла комп’ютеру називається мовою низького рівня або машинною мовою, а мови програмування високого рівня схожі на мови спілкування людей. Саме тому в більшості випадків люди користуються при написанні програм мовами високого рівню. Ось деякі з мов програмування: C, Java, Pascal, FORTRAN, BASIC, COBOL, Lisp, Ada, C++. Найбільш сьогодні використовуються такі мови програмування, як: BASIC, C++, Java.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вхідні дані, результати.

Вхідні дані називають початковим кодом, а вихідні дані – об’єктним кодом

Інструкції – це команди виконані комп’ютером.

Створення програм дуже складна задача. Не існує повного набора правил та інструкцій по створенню алгоритму або написанню програми. Весь процес створення програми складається з двох фаз – фази рішення задачі та фазу реалізації. Результатом першої фази являється алгоритм рішення задачі, написаний на алгоритмічній мові, а потім цей алгоритм переводиться на мову програмування  - це фаза реалізації.

Фаза рішення задачі                                               Фаза реалізації

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Життєвий цикл програми:

1. Аналіз та специфікація завдання – постановка задачі.
2. Розробка програми – створення алгоритму.
3. Реалізація – написання програми.
4. Тестування.
5. Експлуатація та розвиток системи.
6. Старіння програми.

 

Виконання та тестування програм.

Тестування – це процес перевірки правильності моделі чи програми.

Тестування відбувається перевіркою результатів програми для певного набору вхідних даних, результати яких вже відомі (для звірки результатів з вихідними даними програми).

Якщо результати не коректні, то має місце налагодження моделі чи програми  - пошук та усунення причини розбіжностей.

 

Компіляція

Мова програмування - це система позначень та правил для точного та зрозумілого записування алгоритмів та їх виконання. Алгоритм, записаний певною мовою програмування, називають комп'ютерною програмою.

Мови високого рівня максимально наближенні до «людської мови». Але такі мови не розуміє комп’ютер.

Для перекладу програми, яка написана на мові програмування високого рівня в машинну мову, використовують спеціальні програми – транслятори.

Розрізняють два види трансляторів:

Компілятор – це програма, що перекладає в машинні коди програми, написанні мовою високого рівня.

Програма, яка перетворює програми високого рівня в мови низького рівня, які може обробити комп’ютер називають компілятором. Компілятори – це особливий різновид програм, в яких вхідні дані та вихідні дані – це програми.

Інтерпретатор – це програма, що призначена для трансляції та ви-конання програми по командах.

 

Опис величин навчальною алгоритмічною мовою

 

Графічний вид	Алгоримічний вид
Початок і кінець	Алгоритм <Назва алгоритму> Початок(ПОЧ) Дії ….. Кінець(КІН)
Введення/виведення
Дії
Перевірка умови

 

Структура програми Навчальною алгоритмічною мовою АЛГО:

Програма <Назва програми>;

Початок

<Тіло програми>

Кінець.

Слова Програма, Початок і Кінець називаються службови словами навчальної алгоритмічної мови АЛГО.

Тіло програми - це і саме програма, яка складається із вказівок (інструкцій, команд) НАМ Алго.

Розв'язуючи будь-яку задачу, ми маємо справу із різними величинами.

Величини - це ті дані, з якими працює наша програма і з якими ми будемо виконувати ті чи інші дії.

Усі величини умовно поділяються на сталі та змінні.

СТАЛІ - це величини, що мають своє ім'я та значення, які не змінюються під час виконання програми.

ЗМІННІ - це величини, що змінюють своє значення в процесі виконання алгоритму.

Ім'я величин може мати довжину до 16 символів, але обов'язково має починатися з літери та не містити пропусків та спеціальних символів, як то +, -, /, &.

Змінні величини бувають різними, тобто, можуть приймати різні значення, отже в програмуванні необхідно розглядати величинирізних типів.

Змінні величини бувають наступних типів:

• Цілі;

• Дійсні;
• Літерні;
• Рядкові (текстові);
• Логічні.

 Отже, якщо внести в структуру програми розділ опису сталих та змінних структура програми прийме вигляд:

Програма <Назва програми>;

Стала імя = значення;

Змінна список імен : тип змінних;

Початок

<Тіло програми>

Кінець.

 Наприклад, вирішення задачі на знаходження суми двох чисел:

Алгоритм Сума;

Арг а,в: цілі;

Рез с: цілі;

Поч

Вивід (‘Введіть а, в’);

Запит (а,в);

с : = а+в;

вивід (‘сума’,с)

Кін.

 

 

Задача 1. Скласти програму на знаходження різниці трьох чисел а,в,с в алгоритмічному вигляді та за допомогою блок схем.

Алгоритм Різниця;

Арг а,в,с: цілі;

Рез к: цілі;

Поч

Вивід (‘Введіть а, в,с’);

Запит (а,в,с);

к : = а-в-с;

вивід (‘різниця’,к)

Кін.

 

 

Задача 2.  Дано квадрат зі стороною а, знайти площу в алгоритмічному вигляді та за допомогою блок схем.

Алгоритм Площа;

Арг а;

Рез S;

Поч

Вивід (‘Введіть а’);

Запит (а);

S : = а*a;

вивід (‘Площа’,S)

Кін.

 

Задача 3.  Дано систему рівнянь написати програму в алгоритмічному вигляді та за допомогою блок схем.

Алгоритм Функції;

Арг х;

Рез у;

Поч

Вивід (‘Введіть х);

Запит (х);

Якщо х>0, то

у:=х+3*х*х;

Якщо х<0, то

у:=61-х;

вивід (‘Вивести у=’,у)

Кін.

 

 

 

 

VI. Контрольно-оцінювальний етап

 

Запитання для узагальнення

1. Що таке програма?
2. Які ви знаєте мови програмування?
3. Які етапи розв’язування задачі за допомогою ПК ви знаєте?
4. З чого складається тестування програм?
5. Опишіть метод «покрокової деталізації». В чому його суть?
6. * Складіть алгоритм  та програму мовою АЛГО визначення оцінки в ВУЗах за к-стю балів і рейтинговою системою: якщо сумарний бал не менше 90% від максимального то ставиться 5, якщо не менше 75% то ставиться 4, якщо не менше 60%, то ставиться 3, а якщо нижче за 60% то ставиться 2.

 

VII.Домашнє завдання

Вивчити терміни, конспект  § 4  пит.1-7 на с. 51 + пит.. 1 с. 52(самос)