Урок інформатики у 10 (профільному) класі:"ЛОГІЧНІ ВИРАЗИ. ТАБЛИЦІ ІСТИННОСТИ "

Про матеріал

Розробка уроку інформатики за новою програмою для інформаційно - технологічного класу. За мову програмування обрала мову Python. Для підвищення ефективності роботи з класом пропоную використовувати Edmodo.com (для розміщення теоретичного матеріалу, тестових завдань, створення завдань на урок) та Kahoot! (урізноманітнення етапу актуалізації знань через короткотривалі опитування)

Перегляд файлу

Урок №16 Дата проведення ________

Тема: ЛОГІЧНІ ВИРАЗИ. ТАБЛИЦІ ІСТИННОСТИ

Мета уроку:

Формувати предметні компетенції засвоїти поняття логічних змінних, логічних виразів, навчитися складати таблиці істинності, вивчити основні логічні формули.

Розвивати ключові компетентності:

вільне володіння державною мовою (уміння сприймати, розуміти інформацію державною мовою; висловлювати думки);
навчання впродовж життя (уміння використовувати раніше набуті знання про мови програмування; розуміння можливостей дистанційного навчання,Smart - освіти для реалізації індивідуальної освітньої траєкторії);
здатність спілкуватися іноземними мовами (використання знання англійської мови для кращого запам’ятовування та застосування логічних операторів);
математична (уміння застосовувати математичну логіку в ході розв’язування алгоритмічних задач).

Очікувані результати: учні пояснюють поняття логічного виразу, знають таблиці істинності і вміють складати прості логічні вирази.

Основні поняття: мова програмування, алфавіт, синтаксис, семантика, складові мови програмування.

Обладнання та інформаційні ресурси: підручник, комп’ютер з під’єднанням до мережі Інтернет, персональні гаджети з під’єднанням до мережі Інтернет (планшети або телефони).

Тип уроку: формування компетентностей.

ХІД УРОКУ.

ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

Привітання; фіксування чергових та відсутніх.

Створення позитивної та робочої атмосфери.

ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Обговорення результатів тестування та типових помилок (див. Edmodo.com, Інформатика (10 профільний клас). Код класу jig28d). Усунення питань, що виникли в учнів під час виконання домашнього завдання.

АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Фронтальна робота з класом. Проведення вікторини через сервіс Kahoot! http://clc.to/P4uRgw

МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЙ ДІЯЛЬНОСТІ, ФОРМУЛЮВАННЯ ТЕМИ Й ЗАВДАНЬ УРОКУ.

Крім арифметичних виразів, у програмуванні існує ще один тип виразів – логічний. Із стандартним типом даних Boolean (bool) ви вже ознайомилися. Отже, саме такий тип даних будуть мати логічні вирази. За якими правилами складаються логічні вирази і як отримати саме той логічно вірний результат, що вимагає умова завдання – ось той напрямок, за яким ми будемо сьогодні працювати.

СПРИЙНЯТТЯ Й УСВІДОМЛЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Логічним виразом називається такий вираз, внаслідок обчислень якого одержується логічне значення типу true або false(«істина», «хиба»)^[1].

Логічні вирази поділяють на прості та складені.

Простим логічним виразом називається вираз, якій записується за допомогою знаків співвідношень >, <, <=, >=, == (дорівнює), != (не дорівнює).

Тут слід звернути увагу на наступне: не плутайте операцію присвоювання, що позначається у мові Python одиночним знаком "дорівнює", і операцію порівняння (два знаки "дорівнює"). Присвоєння і порівняння - зовсім різні операції.

Зауважте, також: спочатку виконуються арифметичні дії, а вже потім порівняння отриманих результатів!

Приклади роботи з логічними виразами на мові програмування Python:

x == 4 ...........# x дорівнює 4

x != 7 ............# x не дорівнює 7

x > 5............ # x більше 5

x < 5 ............# x менше 5

x >= 6 ...........# x більше або дорівнює 6

x <= 6............# x менше або дорівнює 6

Складеним логічним виразом називається вира, в якому виконуються логічні операції and, or, not («та», «або», «ні»).

Приклади роботи зі складними логічними виразами на мові програмування Python:

x = 8

y = 13

x == 8 and y < 15.... # x дорівнює 8 та y менше 15

x > 8 and y < 15..... # x більше 8 та y менше 15

x != 0 or y > 15 .....# x не дорівнює 0 або y менше 15

x < 0 or y > 15...... # x менше 0 або y менше 15

З математики вам відомі записи: . Запишемо їх у вигляді логічних виразів: (х>=a) and (x<=b), (x<a) or (x>b).

Визначимо правила, а якими обчислюються значення складних логічних виразів. Для цього існують таблиці істинності в яких цифра 0 означає false, а цифра 1 - true:

А	В	А and В	Логічна операція and дає результат true тоді і тільки тоді, коли обидва операнди мають значення true
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

А	В	А or В	Логічна операція or дає результат true, коли хоча б один операнд має значення true.
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

А	not А	Логічна операція not дає результат, протилежний значенню її операнда.
0	1
1	0

ОСМИСЛЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Поставити у відповідність розташованим ліворуч виразам вирази, розташовані праворуч:

А) not (x=y)	1) x ≤ y
B) (x<y)or (x=y)	2) x ∈ [0;1]
C) (x<0) or (x>1)	3) x ≠ y
D) (x>=0) and (x<= 1)	4) x ∉ [0; 1]

A – 3, B – 1, C – 4, D - 2

Обчислити значення логічних виразів:

х <у при х = -2,5, у = 0,1
a and not (b = c) при a = false, b = false, c = true
not (a and b) or b = a при a = true, b = false
(not a and (x <y)) or (x <0) при x = -0.1, y = 0.7, a = true

true, false, true, true

Виконайте практичну роботу:

Присвойте двом змінним будь-які числові значення.
Складіть чотири складних логічних вирази за допомогою оператора and, два з яких повинні давати True, а два інших - False.
Аналогічно виконайте п. 2, але вже використовуючи оператор or.
Спробуйте використовувати у складних логічних виразах роботу зі змінними рядкового типу.

Приблизний результат виконання практичної роботи

>>>num1 = 34
>>>num2 = 8.5
>>>num1 > 12 and num2 != 12
True
>>> num1 == 34 and num2 >= 8
True
>>> num1 != 34 and num2 != 12
False
>>> num1 <= 12 and num1 == 0
False
>>> num1 != 34 or num2 != 12
True
>>> num1 < 1 or num2 > 9.6
False
>>> str1 = "a"
>>> str2 = "b"
>>> str1 < "c" and str2 != "a"
True

ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ ТА РЕФЛЕКСІЯ

Ми вели ромову про обчислення значень логічних виразів. Постає питання: «А де їх можна використовувати?» (учні виказують свої припущення)

По-перше, використання логічних виразів (як і арифметичних) можливе в операторі присвоювання:

logical_1= a > b

logical_2= (n <= x) and (x<= m)

По-друге, результат обчислення логічних виразів true та false можна ще трактувати як «так» та «ні». Це наводить на думку про використання логічних виразів для визначення оцінки деякої ситуації, що склалася, і прийняття рішень про те, що робити далі.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Повторити теоретичний матеріал
Розв’язати логічні задачі:

Ваш останній м'ячик для настільного тенісу закотився в трубу, вертикально забиту в цементну підлогу на 30 см в глибину. Труба лише трохи ширше, ніж м'ячик. У вашому розпорядженні є тільки ракетка для настільного тенісу, шнурки від черевиків і пластикова пляшка з питною водою (пляшка ширше отвори в трубі). Як дістати тенісну кульку, не пошкодивши його?

(Відповідь: Всі запропоновані підручні засоби Вам не допоможуть. Все, що від Вас потрібно - це вилити воду з пляшки в трубу, щоб тенісний м'ячик сплив на поверхню. Відмовки на кшталт «у мене недостатньо води» не пройдуть.

Згадайте, що Ви пили за весь день, і чи можна це якось застосувати з користю для справи :-))

Деякі стверджують, що ця загадка була складена Ейнштейном в дитинстві, і що 98% людей не зможуть вирішити цю задачу.

На вулиці стоять 5 будинків різного кольору. У кожному будинку живе людина іншої національності. У кожного є свій улюблений напій, кожен вважає за краще свою марку сигарет і у кожного є своє відмінне від всіх інших домашня тварина.