Алгоритмы и исполнители 8 класс босова конспект урока

Обновлено: 06.07.2024

4) представление об алгоритмической конструкции цикл N раз, умение исполнять циклический алгоритм для формального исполнителя Робот, умение составлять простые(короткие) алгоритмы для формального исполнителя с заданной системой команд.

Умение выделять циклические алгоритмы с заданным числом повторений в различных задачах и процессах.

Понимание смысла понятия алгоритм и широты его применения

Развивать алгоритмическое мышление , необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе

Основные понятия, рассматриваемые на уроке:

ПК учителя, проектор, электронная доска, ПК учеников.

алгоритм;
повторение;
цикл N раз (с известным количеством повторений);
тело цикла;
Команды Робота.
Средства ИКТ, используемые на уроке:

Электронные приложения:

1. Мотивация к учебной деятельности

1) включение учащихся в учебную деятельность – тренировать в понимании значения уметь учиться;

2) определить содержательные рамки урока: алгоритмы и исполнители

3) мотивировать к учебной деятельности.

Организация учебного процесса на этапе 1:

-А чему вы ещё учитесь на уроках? (Мы учимся учиться).

- Как мы учимся учиться?

Ответ учащихся: Сначала мы должны сами определить, что мы не знаем, а затем сами должны найти новый способ действий.

- Молодцы! Готовы? (Да.)

- Собрались. С хорошим настроением начинаем работать. Я желаю вам успеха.

2. Актуализация знаний и фиксация затруднения в пробном учебном действии.

1) организовать актуализацию изученных способов действий, достаточных для построения нового знания: актуализировать знания о алгоритме и его свойствах;

2) Актуализация знаний о исполнителях и их общих характеристиках, о формальных и неформальных исполнителях;

3) Актуализировать знания о исполнителе Робот, его командах;

4) предъявить задание для пробного действия, организовать самостоятельное выполнение пробного учебного действия;

5) организовать фиксацию индивидуальных затруднений в выполнении учащимися пробного учебного действия или в его обосновании.

Организация учебного процесса на этапе 2:

Вопросы для повторения:

Какое основное понятие информатики мы начали изучать на прошлых уроках?(Алгоритм)

Что такое алгоритм? (Алгоритм – описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату). Более полное определение. Алгоритм - это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами:

Какие алгоритмы в используете в повседневной жизни?(приготовление блюда по рецепту, пополнение счёта телефона через терминал, переход дороги на светофор.)

Какие алгоритмы вы изучали на уроках информатики?(Алгоритм работы в MS Worde, Power Pointe, в Painte, в ОС Windows, алгоритмы перевода чисел из 10 –ой системы в 2,8,16 системы и обратно.

Какие алгоритмы вы изучали на других предметах? (Правила сложения, вычитания, умножения и деления чисел, грамматические правила, геометрические построения)

Что общего у всех алгоритмов? (Свойства алгоритмов: дискретность, понятность, определённость, результативность, массовость).

Что означают свойство дискретность, понятность, определённость, результативность, массовость)?

Для кого пишутся алгоритмы? Для исполнителей. Дать определение исполнителя.

(Исполнитель - это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд).

Задача 1 (см. слайд 26). Выполняем задачу на компьютерах. Загружаем исполнителя Робот и начальную стандартную обстановку.

Кто не справился, смотрим алгоритм рисования фигуры на доске.

Какие виды исполнителей вы знаете?(Формальные и неформальные).
Назовите общие характеристики исполнителей.
В чём важность возможности формального исполнения алгоритмов?
С каким исполнителем мы познакомились на прошлом уроке? (Робот).
Опишите среду исполнителя Робот, СКИ, круг решаемых задач, режимы работы.
Опишите эталон структуры алгоритма для Робота.

Задача №2, пробное действие(см. слайд 28).

Время выполнения закончилось. Поднимите руку , кто выполнил задание. А почему не сделали? А как можно выполнить задание?

3. Выявление места и причины затруднения

1) организовать восстановление выполненных операций;

2) организовать фиксацию места (шага, операции), где возникло затруднение;

3) организовать соотнесение своих действий с используемыми эталонами (алгоритмом, понятием и т.д.);

4) на этой основе организовать выявление и фиксацию во внешней речи причины затруднения – тех конкретных знаний, умений или способностей, которых недостает для решения исходной задачи и задач такого класса или типа вообще.

Организация учебного процесса на этапе 3:

Где возникло затруднение? (Мы не можем написать короткий алгоритм).

Мы не знаем команду Робота.

Почему возникло затруднение? (у нас нет эталона команды повторения в программе Робот).

Как будем выходить из затруднения?(Надо поставить перед собой цель, составить план(проект) действий)

4. Построение проекта выхода из затруднения

1)организовать построение проекта выхода из затруднения:

2) учащиеся ставят цель проекта (целью всегда является устранение причины возникшего затруднения);

3) учащиеся уточняют и согласовывают тему урока;

4)учащиеся определяют средства (алгоритмы, модели, справочники и т.д.);

5)учащиеся формулируют шаги, которые необходимо сделать для реализации поставленной цели.

Организация учебного процесса на этапе 4:

Цель урока: научиться писать алгоритмы с циклом N раз.

Какой командой надо пользоваться при выполнении этого алгоритма?
Что известно в этой команде? (количество повторений). Что надо повторять (рисование крестика).
Как можно приблизительно записать эту команду?
Что такое повторение? Синоним слова повторение?

 Молодцы! Запишите тему урока в тетрадях.

 Составьте план своей работы.

 Что дальше вы должны сделать?

5. Реализация построенного проекта на ПК

1) организовать реализацию построенного проекта в соответствии с планом;

2) организовать фиксацию нового способа действия в речи;

3) организовать фиксацию нового способа действия в знаках (с помощью эталона);

4) организовать фиксацию преодоления затруднения;

5) организовать уточнение общего характера нового знания (возможность применения нового способа действий для решения всех заданий данного типа).

Организация учебного процесса на этапе 5:

Дальше работа продолжается в группах. Придумайте структуру команды повторения.

Группы записывают свою структуру команды на доске, одна из групп комментирует выполнение задания, остальные уточняют или дополняют ответ отвечающих.

После согласования на доску вывешивается эталон структуры команды Цикл N раз.

 Теперь вы сможете выполнить пробное задание №2 на компьютерах? Выполняем. У кого не получилось, смотрим на доску.

Показывается алгоритм решения задания №2.

6. Первичное закрепление во внешней речи

организовать усвоение детьми нового способа действий при решении данного класса задач с их проговариванием во внешней речи: за ПК, по парам..

Решаем задачи №3 и выполняем на ПК.

7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

1) организовать самостоятельное выполнение учащимися типовых заданий на новый способ действия;

2) организовать соотнесение работы с эталоном для самопроверки (в случае, когда учащиеся начинают осваивать процедуру грамотного самоконтроля возможно соотнесение работы с подробным образцом);

3) организовать вербальное сопоставление работы с эталоном для самопроверки*

(в случае, когда способ действия состоит из нескольких шагов – организация пошаговой проверки);

4) по результатам выполнения самостоятельной работы организовать рефлексию деятельности по применению нового способа действия.

* В случае, когда учащиеся начинают осваивать процедуру грамотного самоконтроля возможно вербальное сопоставление работы с подробным образцом.

Организация учебного процесса на этапе 7:

 Для самостоятельной работы я предлагаю выполнить задачи №4 (см. условие на листах) и дополнительно задачи по выбору из практикума Кумир №2С, 2D.

Учащиеся работают самостоятельно по парам за ПК и сопоставляют свои работы с образцом решения задачи №4.

Ошибки исправляются, анализируются, выясняется их причина.

Дополнительные задачи по выбору из практикума Кумир, исполнитель Робот №2С, 2D. Загрузка среды Кумир – Исполнитель Робот - Инструменты – Практикум – Загрузить курс - выбрать задачу.

8. Рефлексия деятельности на уроке

1) организовать фиксацию нового содержания, изученного на уроке;

2) организовать рефлексивный анализ учебной деятельности с точки зрения выполнения требований, известных учащимся;

3) организовать оценивание учащимися собственной деятельности на уроке;

4) организовать фиксацию неразрешённых затруднений на уроке как направлений будущей учебной деятельности;

5) организовать обсуждение и запись домашнего задания.

Организация учебного процесса на этапе 9:

 Какие трудности встретили?

 Вы достигли поставленной цели?

 Проанализируйте свою работу на уроке.

Учащиеся работают с карточками рефлексии .

1) Я знаю, что такое алгоритм и и его свойства_______________________________;

2) Я знаю, что такое исполнитель и его характеристики________________________________;

3) Я знаю, структуру команды цикла N раз_______________________;

4) Я умею составлять алгоритмы с циклом n раз_____________________________________;

5) Я умею работать с исполнителем Робот________________________________________;

6) У меня сегодня на уроке все получалось___________________________________________;

7) Я составил и выполнил сегодня задачи №_______________________________________ в самостоятельной работе (перечислить их)

8) У меня вызвало затруднение(№ задач и в чём):__________________________________

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Конспект урока. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика . 8 класс. ФГОС.

Тема: Алгоритмы и исполнители.

личностные — алгоритмическое мышление, необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе .

Решаемые учебные задачи:

2) рассмотрение свойств алгоритма;

3) формирование навыков записи алгоритмов на формальных языках.

Дети рассаживаются по местам. Проверяют наличие принадлежностей.

Личностные УУД:

- формирование навыков самоорганизации

Познавательные УУД:

- развитие познавательной активности

Запись домашнего задания.

Работа с дневниками

Формулирование темы и целей урока

-Прочитай стихотворение и ответь на вопрос В чем ошибка капитана?

Да. Каждый человек в повседневной жизни ,в учебе или на работе решает огромное количество задач самой разной сложности.. простые задачи мы решаем автоматически ,не задумываясь (почистить зубы, заварить чай), сложные задачи требуют длительных размышлений для нахождения решения.

Задание на интерактивной доске.

Предлагаю вам простое задние, которое вы неоднократно выполняли.

Распредели действия робота для того ,чтобы он погладил рубашку.

Каким одним действием можно назвать все эти действия. Вам подсказкой будет фотография этого арабского математика, который ввел правила выполнения арифметических действий над целыми и дробными числами.

умеет исполнять алгоритм для формального исполнителя с заданной системой команд.

рассмотреть свойств алгоритма;

рассмотреть возможности автоматизации деятельности человека за счет возможности формального исполнения алгоритма;

формировать навыки записи алгоритмов на формальных языках.

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы обучения:

Словесные (рассказ, беседа, объяснение)

Формы организации УД: групповая, индивидуальная, фронтальная

Оборудование: учебник, презентация

IV. Закрепление. Работа в паре + самопроверка

VI.Рефлексия. Итоги урока.

I.Организационный момент

II.Актуализация знаний. Постановка цели урока.

Понятие алгоритма вводится через жизненные примеры: рецепт какого-либо блюда, заваривание чая, расписание уроков, режим для, переход дороги по светофору, решение уравнения и т. п.

Для изучения свойств алгоритмов учитель организует работу учащихся таким образом, чтобы они сами их выявили.

Класс делится на несколько групп. Каждая группа должна составить подробную инструкцию для какого-либо действия: заваривание чая, решение уравнения, переход дороги по светофору и др. Инструкцию ученики оформляют на альбомных листах или ватмане (раздает учитель).

Инструкции учащихся вывешиваются на доске и обсуждаются по следующим вопросам:

Что общего во всех инструкциях, алгоритмах?(Пошаговое выполнение - свойство дискретности.)

Что получается после выполнения алгоритма?(Конкретный результат - свойство результативности.)

Можно ли один алгоритм, например инструкцию по завариванию чая, применить для выполнения аналогичного действия, например заваривания травяного сбора?(Свойство массовости.)

Все ли инструкции просты и понятны?(Свойство выполнимости и понятности команд.)

Все ли команды четко прописаны и в правильной последовательности?(Свойство детерминированности.)

Определение алгоритма и свойства ученики записывают в тетрадь.

III.Объяснение темы

Давайте узнаем, что такое алгоритм, и какие существуют виды его исполнителей. Алгоритм – это описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

Исполнитель - это объект, способный выполнять алгоритмы с помощью набора команд

Ал-Хорезми жил и творил в IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней арифметических действий.

Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей. Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

Процесс создания алгоритмов называется –алгоритмизацией.

Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др.

Исполнитель алгоритма – это человек или автоматическое устройство, которое способно воспринимать и исполнять алгоритм.

Запишите исполнителей для приведённых ниже видов работ:

Уборка мусора во дворе – дворник

Перевозка пассажиров в поезде – машинист

Приём экзаменов в школе – учитель

Приготовление еды в ресторане – повар

Выполнение домашнего задания – ученик

Чтобы составить алгоритм для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и исполнить, а какие нет.

Система команд исполнителя (СКИ) – это перечень элементарных предписаний (команд), которые исполнитель может исполнять.

Приведите еще примеры алгоритмов. Ответы учащихся …

Из приведенных вами примеров видно, что мир алгоритмов очень разнообразен. Но, несмотря на это, можно выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

Целенаправленность – любой алгоритм направлен на достижение определенной цели. Чаще всего целью алгоритма является получение результата при решении какой-нибудь задачи.

Дискретность– алгоритм состоит из элементарных предписаний (команд).

Понятность – элементарные предписания (команды) алгоритма должны быть точно сформулированы и однозначно понятны исполнителю, а исполнитель должен быть в состоянии их выполнить.

Однозначность – после исполнения очередного элементарного предписания (команды) исполнителю точно определено, что делать дальше.

Массовость – алгоритм можно использовать для решения той же задачи при других допустимых исходных данных.

Формы представления алгоритмов могут быть разными: словесной; графической; на языке программирования.

1.Словесная форма– это форма описания алгоритма на естественном языке. Если алгоритм предназначен для человека, то в качестве предписаний можно использовать привычные для человека предложения и фразы.

Правила записи алгоритмов в словестной форме просты: предписания записываются одно за другим и нумеруются; в записи алгоритма могут использоваться служебные слова Начало и Конец.

Пример: Алгоритм нахождения большего из двух данных чисел.

Из числа А вычесть число В.

Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.

Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше.

Если получился ноль, сообщить, что числа равны.

Данная форма очень удобна, если нужно приближенно описать суть алгоритма. Однако при словесном описании не всегда удается ясно и точно выразить идею.

2. Для более наглядного представления алгоритма используется графическая форма. Графическая форма – изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

3. При записи алгоритма в словесной и в графической форме допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна на столько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм. Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы – компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык принято называть языком программирования, а форму представления алгоритма - программной. То есть программная форма записи алгоритма – это запись на языке программирования.

IV. Закрепление. Работа в паре + самопроверка

V.Компьютерный практикум

Вводим понятие алгоритма и рассматриваем схему работы любого алгоритма.

Записываем основные понятия и выводы в тетрадь:

3 этап (слайды 10-11)

4 этап (слайд 12)

Перед введением понятия исполнителя алгоритмов предлагаем учащимся посмотреть два сюжета и ответить на поставленные вопросы.

Вопросы для обсуждения:

Что или кто являются героями сюжета?
Как можно назвать данные объекты?
В чём разница между героями данных сюжетов?
В чём разница между действиями героев видеосюжета?

5 этап (слайд 13)

Итоги обсуждения вместе с учащимися можно занести в таблицу на интерактивной доске. Таблица с ответами приведена на слайде 13. Таким образом, мы подготовили учащихся к введению понятия формального и неформального исполнителя алгоритмов.

6 этап (слайды 14-18)

Вводим понятие исполнителя алгоритмов.

Каждый алгоритм предназначен для определённого исполнителя. Исполнитель - это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд. Мы узнали, что различают формальных и неформальных исполнителей. Формальными исполнителями могут быть технические устройства, например, пылесос (как в нашем сюжете 1) или исполнитель в среде программирования, например, Чертежник, Робот, Черепаха, Кузнечик, Рисователь, Водолей в среде КуМир. К неформальным исполнителям можно отнести человека или животное (как в нашем сюжете 2). Формальный исполнитель выполняет одну и ту же команду всегда одинаково, а неформальный исполнитель может выполнять команду по-разному. Формальные исполнители разнообразны, но все они имеют следующие характеристики:

Круг решаемых задач.
Среда исполнителя - область, обстановка, условия, в которых действует исполнитель.
Система команд исполнителя (СКИ) - совокупность всех команд, которые могут быть выполнены исполнителем.
Режимы работы исполнителя. Для многих исполнителей - это режимы непосредственного управления и программного управления.

В качестве примеров обсуждаем характеристики исполнителей Робот, Чертежник и Водолей в среде Кумир. Рассматриваем этапы разработки алгоритма. Подводим итог, что алгоритм можно рассматривать как модель деятельности исполнителя алгоритмов.

7 этап (слайд 19-20)

Рассматриваем задачу в формате ОГЭ (тип 14). Краткое условие и решение задачи учащиеся записывают в тетрадь.

Задача. Система команд Вычислитель состоит из двух команд, которым присвоены номера:

Первая из них увеличивает число на 1, вторая увеличивает число в 2 раза. При записи алгоритмов для краткости указываются лишь номера команд. Например, алгоритм 12211 означает следующую последовательность команд:

прибавь 1
умножь на 2
умножь на 2
прибавь 1
прибавь 1

С помощью такого алгоритма число 1 будет преобразовано в 10.

Запишите алгоритм для исполнителя Вычислитель, содержащий не более 6-ти команд, получения из числа 5 числа 47.

Объяснения к решению:

Эффективный способ решения задач такого типа - "раскрутить" алгоритм с конца.

1 шаг. 47 не делится на 2, значит, на последнем месте алгоритма применялась команда 1. Вычитаем из 47 число 1 и получаем 46.

2 шаг. 46 делится на 2, значит, число 46 могли получить с помощью команды 2. Число 46 делим на 2 и получаем 23. Если есть возможность применить команду 2, то лучше её использовать, чтобы в алгоритме было как можно меньше шагов.

3 шаг. 23 не делится на 2, поэтому получаем 22 (23 - 1).

4 шаг. Из числа 22 получаем 11 с помощью команды, обратной команде 2.

5 шаг. Число 11 не делиться на 2, поэтому получаем 10 с помощью команды, обратной команде 1.

6 шаг. Число 10 делится на 2. Получаем искомое число 5 с помощью команды, обратной команде 2.

Таким образом, восстановленный алгоритм с конца выглядит следующим образом:

47-46-23-22-11-10-5. Значит, прямой алгоритм получения числа 47 из числа 5 выглядит так:

5-10-11-22-23-46-47 и получаем набор команд 212121. В этом алгоритме не более 6-ти команд.

Ответ: 212121.

8 этап (слайды 21-26) Свойства алгоритма

Как вам уже известно, не всякая последовательность предписаний, инструкция или план действий может называться алгоритмом. Каждый алгоритм обязательно обладает следующими свойствами: дискретность, понятность, определённость, результативность и массовость. Насколько позволяет время обсуждаем свойства и примеры на слайдах.

9 этап

Тестовое задание 1

Выберите, что из перечисленного является алгоритмом. Укажите один или несколько правильных вариантов ответа:

План решения квадратного уравнения
Характеристика литературного героя
Инструкция по сборке шкафа-купе
Описание последовательности действий при чрезвычайной ситуации
Схема метро
Карта Москвы

План решения квадратного уравнения
Инструкция по сборке шкафа-купе
Описание последовательности действий при чрезвычайной ситуации

Тестовое задание 2

Ученики на интерактивной доске или мобильных устройствах выполняют тестовое задание.

Если время позволяет, то можно обсудить решения учащихся.

Условие задачи:

Система команд исполнителя Вычислитель состоит из двух команд, которым присвоены номера:

При записи алгоритма для краткости указываются только номера команд. Составьте алгоритм, содержащий не более 5-ти команд, который число 1 переводит в число 15. Если таких алгоритмов несколько, то запишите один из них.

Комментарий к решению: Рассмотрев алгоритм с конца, получаем следующую цепочку 15–5–6–2–3–1. Таким образом, прямая цепочка вычислений 1–3–2–6–5–15 позволяет получить число 15 из числа 1 за пять команд 21212. Количество команд не более пяти.

Ответ: 21212

Этап 10 (слайд 27)

Подводим общие итоги урока и комментируем домашнее задание. Домашнюю работу можно дать по учебнику - прочитать параграф учебника, ответить на вопросы и выполнить задания после параграфа.

Читайте также: