Языки программирования план урока 10 класс
Обновлено: 05.07.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
План-конспект урока. 10 класс.
Тема урока : §4. История развития программирования, тенденции развития программного обеспечения.
Тип урока : объяснительно – дискуссионный (демонстрационный), с элементами практикума;
Ход урока : I. Организационный момент
Организованный впуск учащихся в кабинет. Учащиеся занимают рабочие места, подготавливаются к предстоящей работе, проверяю присутствие учащихся по списку, выявляю причины отсутствия.
II . Устный опрос
III. Объяснение нового материала
Язык формирует наш способ мышления и определяет то, о чем мы можем мыслить.
Б.Л. Ворф
Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм. Язык программирования служит двум связанным между собой целям: он дает программисту аппарат для задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать. Первой цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к машине", что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом. Второй цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к решаемой задаче", чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко.
Язык программирования
Язык программирования – формальная знаковая система, предназначенная для записи программ. Программа обычно представляет собой некоторый алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.
Понятие язык программирования
Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.
Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.
Семантика языков программирования
– Семантика описывает последствия выполнения конструкций языка с помощью языка логики и задания пред- и постусловий.
Компилируемые и интерпретируемые языки
– Языки программирования могут быть разделены на компилируемые и интерпретируемые
Компилируемые
Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается в исполняемый файл, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит программу с языка высокого уровня на низкоуровневый язык, понятный процессору.
Интерпретируемые
Интерпретируемые языки обладают некоторыми специфическими дополнительными возможностями (см. выше), кроме того, программы на них можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий. Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора.
Системы объектно-ориентированного программирования
Содержат программу-транслятор и позволяют работать в режиме как интерпретатора, так и компилятора. На этапе разработки и отладки проекта используется режим интерпретатора, а для получения готовой программы – режим компилятора.
История развития языков программирования
Всю историю компьютерной индустрии и компьютерных наук с определенной точки зрения можно представить как историю развития языков программирования. Меняются времена, усложняются задачи, то, что раньше требовало человеко-лет, нынче энтузиасты делают на коленке за несколько недель; накоплена огромная масса типовых решений, типовых библиотек и типовых программистов. А создание, развитие и изменение языков программирования идет полным ходом.
Машинный язык
Программы на машинном языке – очень длинные последовательности единиц и нулей, являлись машинно зависимыми, т.е. для каждой ЭВМ необходимо было составлять свою программу.
Ассемблер (начало 50-ых годов XX в.)
Язык Ассемблера – это символическое представление машинного языка. Он облегчает процесс программирования по сравнению с программированием в машинных кодах.
Программисту не обязательно употреблять настоящие адреса ячеек памяти с размещенными в них данными, участвующими в операции, и вычисляемые результаты, а также адреса тех команд, к которым программа не обращается.
Некоторые задачи, например, обмен с нестандартными устройствами обработки данных сложных структур невозможно решить с помощью языков программирования высокого уровня. Это под силу ассемблеру.
В принципе, язык Ассемблер является машинным языком. И программист реализующий какую-либо задачу на языках высокого уровня, с помощью Ассемблера может определить осмыслено ли решение данной задачи, с точки зрения использования ЭВМ.
Первые языки программирования высокого уровня
С середины 50-ых гг. XX в. начали создавать первые языки программирования высокого уровня (high-level language). Эти языки были машинно независимыми (не привязаны к опред. типу ЭВМ). Но для каждого языка были разработаны собственные компиляторы.
Примеры таких языков: FORTRAN (FORmula TRANslator; 1954) предназначен для научных и технических расчетов; COBOL (1959) был предназначен в основном для коммерческих приложений (обрабатывал большие объемы нечисловых данных) – Common Business-Oriented Language); язык BASIC (Beginner’s All Purpose Instuction Code – универсальный язык символьных инструкций для начинающих) (1964 г.)
Бейсик – это продукт Новой Англии. Cозданный в 1964г., как язык обучения программированию. Бейсик является общепринятым акронимом от"Beginner's All-purpose Symbolic Insruction Code" (BASIC) - Многоцелевой Символический Обучающий Код для Начинающих".
Вскоре как обучаемые, так и авторы программ обнаружили, что Бейсик может делать практически все то, что делает скучный неуклюжий Фортран. А так как Бейсику было легко обучиться и легко с ним работать, программы на нем писались обычно быстрее, чем на Фортране. Бейсик был также доступен на персональных компьютерах, обычно он встроен в ПЗУ. Так Бейсик завоевал популярность. Интересно, что спустя 20 лет после изобретения Бейсика, он и сегодня самый простой для освоения из десятков языков общецелевого программирования, имеющихся в распоряжении любителей программирования. Более того, он прекрасно справляется с работой.
Несмотря на высказывания снобов - сторонников языков Си и Паскаля, Бейсик считается деловым языком, снабженным мощными средствами решения специфических задач, которые обычно большинство пользователей решают при помощи небольших компьютеров, а именно: работая с файлами и выводя текстовое и графическое изображение на экране дисплея.
Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур; позволяет применять современные технологии программирования, в частности, ООП.
Алго́л– название ряда языков программирования, применяемых при составлении программ для решения научно-технических задач на ЭВМ.
Алгоритмические языки программирования
С начала 80-ых г. XX в. начали создаваться языки программирования, которые позволили перейти к структурному программированию (использование операторов ветвления, выбора, цикла и практически отказ от частого использования операторов перехода (goto). К этим языкам относятся:
язык Pascal (назван его создателем Никлаусом Виртом в честь великого физика Блеза Паскаля; 1970);
язык Си, позволяющий быстро и эффективно создавать программный код (1971) ю
Язык программирования Pascal был создан Никлаусом Виртом, и назван в честь французского философа и математика XVIIв. Блеза Паскаля.
Языки объектно-ориентированного программирования (90-ые г. XX в.).
В основу этих языков положены программные объекты, которые объединяют данные и методы их обработки. В этих языках сохранялся алгоритмический стиль программирования. Для них были разработаны интегрированные среды программирования, позволяющие визуально конструировать графический интерфейс приложений:
язык С++ (1983) – продолжение алгоритм. языка Си.
язык Object Pascal (1989) был создан на основе языка Pascal. После создания среды программирования – Delphi (1995).
язык Visual Basic(1991) был создан корпорацией Microsoft на основе языка Qbasic (1975) для разработки приложений с графическим интерфейсом в среде ОС Windows.
Единственный способ изучать новый язык программирования – писать на нём программы.
– Какие программы вы знаете? (Учащиеся называют программы, учитель записывает названия на доске).
– А теперь давайте сформулируем определение Программного обеспечения.
– Что же входит в понятие программное обеспечение?
Первое – системное программное обеспечение. Это программы, обслуживающие “железо”. Программы, без которых компьютер работать не будет. Сюда входит известная вам и очень важная программа – операционная система (у нас в классе Windows) и другие нужные компьютеру программы, о которых подробнее мы поговорим на следующем уроке.
Второе – прикладное программное обеспечение. Это программы для пользователя (т.е. для нас с вами). Одни из них могут быть установлены на ваш компьютер, другие нет. Все зависит от желаний пользователя. Если он создает документы, то ему потребуется программа текстовый редактор, если увлечен рисованием, то подходящий ему графический редактор, если переводит, то – программа-переводчик и т.д. В эту группу входят и ваши любимые игровые программы.
И третье – это системы программирования – средства, позволяющие человеку (программисту) самому создавать программы для компьютера.
Сегодня мы поговорим подробнее о каждом из них:
Работоспособность компьютера обеспечивают программы, составляющие системное программное обеспечение .
Системное программное обеспечение (System Software) — это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления устройствами вычислительной системы.
Системное программное обеспечение (СПО) направлено:
- на создание операционной среды функционирования других программ,
- на обеспечение надежной и эффективной работы компьютера и компьютерной сети,
- на проведение диагностики аппаратуры компьютера и компьютерных сетей,
- на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов, программ и баз данных и т.д.)
Системное ПО ориентировано на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора .
К основным элементам СПО относятся операционные системы, диалоговые (файловые) оболочки, драйверы и утилиты (сервисные программы) .
Главным компонентом СПО является операционная система. (ОС)
Операционная система (ОС) — системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера.
От ОС зависит и качество работы ПК, и удобство работы пользователя. Поэтому не случайно по функциональным возможностям ее сравнивают с нервной системой человека.
К настоящему времени созданы сотни ОС, наиболее известные из которых :
- MS-DOS (аббревиатура сочетания Disk Operating System – дисковая операционная система) с интерфейсом командной строки, т.е. все команды пользователю приходилось набирать вручную, в командной строке (год появления 1981).
- UNIX – целое семейство ОС, предназначенных для “больших” промышленных компьютеров, (первые UNIX-системы появились уже в начале 60-х годов). Ирония судьбы: в конце 70-х гг. в разработке одной из них – Xenix – принимала участие и никому не известная тогда фирма Microsoft.
- Linux – свободно распространяемая (т.е. абсолютно бесплатная) операционная система с открытым текстом. Была создана студентом Линусом Торвальдсом в качестве дипломного проекта в 1991 году и официально выпущенная в 1994 г.,
- Windows (Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, 8… ).
К основным функциям ОС наряду с управлением аппаратными средствами и файловой системой относятся ввод-вывод данных, обработка команд, организация пользовательского интерфейса и др.
Следующим видом системного программного обеспечения являются диалоговые оболочки (файловые менеджеры).
Для облегчения работы пользователя были разработаны диалоговые оболочки — комплексы программ, создающих для пользователя удобный интерфейс, упрощающих реализацию диалога между пользователем и компьютером, делающих наглядным и простым выполнение базовых операций над объектами операционной системы (файлами и каталогами).
Современные операционные системы за счет графического интерфейса упростили взаимодействие пользователя с компьютером, но, несмотря на это, диалоговые оболочки по-прежнему достаточно широко применяются и пользуются популярностью. Одной из известных на данный момент оболочек является Windows Commander — аналог известной программы 90-х гг. Norton Commander.
Следующий вид системного программного обеспечения составляет группа особых программ, называемых драйверами
Драйверы — это программы, обеспечивающие взаимодействие прикладных программ и операционной системы с внешними устройствами. Именно драйверы отвечают за обработку информации, поступающей от таких устройств, как мышь, клавиатура, принтер.
Следующий вид системного программного обеспечения составляет большая группа программ, которые называют утилитами или сервисными программами .
Утилиты или сервисное программное обеспечение (от лат. utilitas - польза) – программы, которые либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные задачи (форматирование дисков, восстановление ошибочно удаленных файлов, дефрагментацию файлов на диске и т.п.).
Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от неё, т.е. автономно. Утилиты могут распространятся как по одиночке, так и в составе больших и мощных утилитных комплексов, например, Norton Utilities.
Прикладное программное обеспечение (ППО) — комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.
Пакеты прикладных программ служат программным инструментарием решения прикладных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.
ППО подразделяется на программы общего назначения, программы специального назначения и программы профессионального уровня Программы общего назначения объединяют программы, используемые большинством пользователей и не требующие для освоения специфических знаний из других, не связанных с информатикой наук. К ним относят: текстовые редакторы, табличные процессоры, графические редакторы, программы анимационной графики, базы данных и системы управления базами данных, коммуникационные программы, интегрированные пакеты и узкоспециализированные программы
Текстовые редакторы – это программы для работы с символьной информацией.
Существуют сотни текстовых редакторов, различных как по функциональным возможностям, так и по сложности освоения работы с ними. По назначению выделяют:
- Редакторы документов ориентированы на работу с текстами, имеющими структуру документа, т. е. состоящими из разделов, страниц, полей, абзацев и т.д. (MS Word).
- Издательские системы позволяют создавать сложные документы (рекламные буклеты, газеты, журналы, книги) высокого качества. В них процесс верстки автоматизирован, т.е. встроены специальные средства для размещения текста по страницам со вставкой рисунков, фотографий. (PageMaker, QuarkXPress)
- Специализированные редакторы созданы для пользователей, работающих с документами, в которых встречаются емкие формулы (например, математические или химические) и специальные символы (например, нотные знаки).
Табличный процессор — это программа для обработки данных, представленных в виде таблицы
Табличные процессоры обычно применяются тогда, когда ведется работа с относительно сложными формулами и большими объемами исходных данных. (MS Excel)
Графические редакторы — это программы для работы с графической информацией. Они предоставляют пользователю среду, моделирующую работу художника
База данных — это набор данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования ими . Обработкой баз данных занимаются системы управления базами данных (СУБД) — комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания и ведения базы данных, ввода, редактирования и удаления данных, организации взаимодействия баз данных с прикладными программами, обеспечения управления данными, доступа к ним, создания запросов и отчетов.
Системы программирования — это совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов. В состав системы программирования входят язык программирования и специальные программные обслуживающие средства.
Системы программирования обеспечивают процесс разработки программ и включают в себя специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Эти средства на рынке программных продуктов наиболее представительны. В последнее время получили широкое распространение системы, ориентированные на создание Windows-приложений:
- пакет Borland Delphi – предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки,
- пакет Microsoft Visual Basic – удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств,
- пакет Borland C++ - одно из самых распространенных средств для разработки DOS – и Windows – приложений.
Большую часть времени за компьютером пользователь проводит, работая с прикладным ПО (ППО) — совокупностью программ, посредством которых он решает свои информационные задачи, не прибегая к системам программирования
IV. Практическая работа
Выясните, к какому классу – текстовым или графическим редакторам, драйверам, системам программирования, программам профессионального назначения и т.д. – относятся следующие программы:
А теперь посмотрим, как можно на Паскале запрограммировать алгоритм вычисления среднегодовой температуры.
Для этого сначала познакомимся с правилами описания массивов. Заметим, что в данном разделе учебника мы ограничиваемся только работой с одномерными массивами (линейными таблицами).
Описание и обработка массива на Паскале
Общая форма описания одномерного массива на Паскале такая:
var : array [ ] of
Слово "array" буквально переводится как "массив". Границы индекса могут быть любыми целыми числами. Важно, чтобы нижняя граница была меньше верхней границы. Описание массива температур будет следующим:
var T: array [1..12] of real;
Цикл с параметром на Паскале
Рассмотрим полный текст программы на Паскале.
Program Temperature;
var T: array [1..12] of real;
I: integer; Tsred: real;
begin
for I:=l to 12 do
begin
write ( 'T[ ',1:2, '] = ') ;
readln(T[I])
end;
Tsred:=0;
for I:=l to 12 do
Tsred:=Tsred+T[I] ;
Tsred:=Tsred/12;
writeln( 'Среднегодовая температура = ', Tsred:6:2, ' градусов')
end.
В этой программе дважды использован оператор цикла с параметром. Он имеет следующий формат:
Если параметр цикла - целая переменная, то ее значение будет возрастать через единицу. Существует другой вариант этого оператора, в котором вместо слова to записывается downto . В этом случае значение параметра цикла убывает через единицу. Следовательно, начальное значение в этом случае должно быть больше конечного.
Так же как и для оператора цикла while , здесь тело цикла может быть либо простым оператором, либо составным . В первом случае тело цикла заканчивается на ближайшей точке с запятой. В нашем примере - это цикл суммирования. Во втором случае тело цикла заключается между словами begin и end (цикл ввода).
В программе присутствует еще один новый для вас элемент Паскаля: формат вывода. Это числа с двоеточиями, стоящие после переменных в операторе вывода write:
В этой записи I:2 обозначает, что значение переменной I выводится как целое число в две символьные позиции на экране. Для однозначного числа в первой позиции будет помещен пробел, например: _5.
В операторе вывода результата также используется формат: Tsred: 6:2. Значение переменной Tsred выводится как смешанное число в 6 позиций, две последние из которых занимает дробная часть. В третьей справа позиции - точка. Лишние позиции для целой части занимаются пробелами. Например: _34.25.
Результат выполнения программы Temperature будет выведен на экран в следующем виде:
Среднегодовая температура =2.56 градусов
Программа с двумя массивами
А теперь расширим условие задачи. Требуется для каждого месяца определить отклонение его средней температуры от среднегодовой величины.
Вернемся к электронной таблице на рис. 3.13. Добавим к ней еще один столбец С, в котором будут вычисляться искомые отклонения. В ячейку С2 занесем формулу =В2-$В$14. По этой формуле вычислится отклонение январской температуры от среднегодовой. Скопировав эту формулу в ячейки СЗ:С13, получим все остальные величины. Смысл "замораживания" адреса В14 вам должен быть понятен. Результаты приведены в таблице на рис. 3.14.
Образовательные: познакомить с понятием строки, строковым типом данных, сформировать умения пользоваться операциями и функциями над строками, сформировать умение решать задачи с использованием строк.
Развивающие: развивать познавательный интерес, творческую активность учащихся; развивать логическое мышление.
Воспитательные: воспитывать интерес к предмету, аккуратность, внимательность, дисциплинированность.
Тип урока: изучение и первичное закрепление знаний.
Класс: 10 (Базовый уровень)
Оборудование: ПК, программное обеспечение – среда программирования ABC- Pascal, проектор, экран, презентация
Виды работы: беседа, работа с опорным конспектом, работа за ПК.
Этапы урока:
Постановка цели урока.
Изучение нового материала.
Первичное закрепление изученного.
Практическая работа на ПК
Подведение итогов урока.
Постановка домашнего задания.
Устный счет. Слайд № 1
Определите типы данных следующих переменных:
Какие операции производят следующие функции?
Что выполняет следующая программа?
For c:=‘A’ to ‘Я’ do write(c,’ ’, ord(c),’ ’);
Составьте новые слова из слова Информатика.
Постановка темы, целей и задач урока.
Сегодня на уроке мы будем заниматься активным поиском: поиском ответа на вопрос, поиском результатов выполнения программы, и наконец поиском решения поставленной задачи.
А работать мы сегодня будем с новым типом данных – строками.
Изучение нового материала.
Тема урока: Строковый тип данных. Посмотрите на слайд (3).
Program primer1;
Var a, b, c, s: string;
Можете ли вы сразу сказать, что делает эта программа? А найти результат выполнения этой программы?
Для этого необходимо изучить новый материал. Это вы будите делать самостоятельно, с помощью опорного конспекта. Изучите материал. Заполните пустые строки
Работа с опорным конспектом. – 5 минут
Опорный конспект по теме: Строковый тип данных.
Строка – последовательность символов. Количество символов в строке называется ее длиной.
Содержимое разработки
Дата проведения: ________________
Учитель: Баромыченко В. Ф.
Тема: Алгоритмы, структуры алгоритмов, структурное программирование.
Учащиеся должны знать
- этапы решения задачи на компьютере:
- что такое исполнитель алгоритмов, система команд исполнителя
- какими возможностями обладает компьютер как исполнитель алгоритмов
- система команд компьютера
- классификация структур алгоритмов
- основные принципы структурного программирования
Оборудование: компьютер, проектор.
Проверка готовности к уроку.
Актуализация знаний учащихся.
Проверка домашнего задания.
Ознакомление учащихся с новым материалом.
Этапы решения задачи на компьютере
1. Постановка задачи.
2. Формализация задачи.
3. Построение алгоритма.
4. Составление программы на языке программирования.
5. Отладка и тестирование программы.
6. Проведение расчетов и анализ полученных результатов.
Часто эту последовательность называют технологической цепочкой решения задачи на компьютере. Непосредственно к программированию в этом списке относятся пункты 3, 4, 5.
На этапе постановки задачи должно быть четко определено, что дано и что требуется найти. Здесь очень важно определить полный набор исходных данных, необходимый для решения задачи.
Второй этап — формализация задачи. Здесь чаще всего задача переводится на язык математических формул, уравнений, отношений. Если решение задачи требует математического описания какого-то реального объекта, явления или процесса, то формализация равносильна получению соответствующей математической модели.
Третий этап — построение алгоритма. Опытные программисты часто сразу пишут программы на языках программирования, не прибегая к каким-либо специальным способам описания алгоритмов (блок-схемам, псевдокодам). Однако в учебных целях полезно использовать эти средства, а затем переводить полученный алгоритм на язык программирования.
Первые три этапа — это работа без компьютера. Дальше следует собственно программирование на определенном языке в определенной системе программирования. Последний (шестой) этап — это уже использование разработанной программы в практических целях. Выполнение учебных заданий на программирование обычно заканчивается пятым этапом, т. е. доказательством правильности составленной программы.
Таким образом, программист должен обладать следующими знаниями и навыками:
• уметь строить алгоритмы;
• знать языки программирования;
• уметь работать в соответствующей системе программирования.
Основой программистской грамотности является развитое алгоритмическое мышление.
Понятие алгоритма
Алгоритм — это последовательность команд управления каким-либо исполнителем.
В школьном курсе информатики с понятием алгоритма, с методами построения алгоритмов ученики впервые знакомятся на примерах учебных исполнителей: Робота, Черепашки, Чертежника и др. В учебнике для 9 класса описан графический исполнитель — ГРИС. Эти исполнители ничего не вычисляют. Они создают рисунки на экране, перемещаются в лабиринтах, перетаскивают предметы с места на место. Таких исполнителей принято называть исполнителями, работающими в обстановке.
Данные и величины
Совокупность величин, с которыми работает компьютер, принято называть данными.
По отношению к программе данные делятся на исходные, результаты (окончательные данные) и промежуточные данные, которые получаются в процессе вычислений (рис. 3.1).
Например, при решении квадратного уравнения: ах 2 + bх + с = 0 исходными данными являются коэффициенты а, b, с; результатами — корни уравнения х1, х2; промежуточными данными — дискриминант уравнения: D = b 2 - 4ас.
У всякой величины имеются три основных свойства: имя, значение и тип. На уровне команд процессора величина идентифицируется адресом ячейки памяти, в которой она хранится. В алгоритмах и языках программирования величины делятся на константы и переменные. Константа — неизменная величина, и в алгоритме она представляется собственным значением, например: 15, 34.7, 'k', true. Переменные величины могут изменять свои значения в ходе выполнения программы и представляются символическими именами — идентификаторами, например: X, S2, cod15. Любая константа или переменная занимают ячейку памяти, а значение этих величин определяется двоичным кодом в этой ячейке.
Теперь о типах величин — типах данных. С понятием типа данных вы уже встречались, изучая в курсе информатики основной школы электронные таблицы и базы данных. Это понятие является фундаментальным для программирования.
В каждом языке программирования существует своя концепция типов данных, своя система типов. Однако в любой язык входит минимально необходимый набор основных типов данных, к которому относятся целый, вещественный, логический и символьный типы. С типом величины связаны три ее свойства: множество допустимых значений, множество допустимых операций, форма внутреннего представления. В таблице 3.1 представлены эти свойства основных типов данных.
Типы констант определяются по контексту (т. е. по форме записи в тексте), а типы переменных устанавливаются в описаниях переменных.
Есть еще один вариант классификации данных: классификация по структуре. Данные делятся на простые и структурированные. Для простых величин (их еще называют скалярными) справедливо утверждение: одна величина — одно значение. Для структурированных: одна величина — множество значений.
К структурированным величинам относятся массивы, строки, множества и др.
Компьютер — исполнитель алгоритмов.
Независимо от того, на каком языке программирования будет написана программа, алгоритм решения любой задачи на компьютере может быть составлен из команд:
• присваивания;
• ввода;
• вывода;
• обращения к вспомогательному алгоритму (подпрограмме);
• цикла;
• ветвления.
Для описания алгоритмов в дальнейшем мы будем использовать блок-схемы и учебный Алгоритмический язык, применяемый в школьном курсе информатики.
Структура алгоритмов. Паскаль – язык структурного программирования (презентация)
- На протяжении нескольких уроков мы знакомились с понятием алгоритма, его свойствами и видами. Давайте вспомним, а что называется алгоритмом?
Алгоритм – описание последовательности действий, строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.
- Напомните, пожалуйста, а какие существуют способы записи алгоритмов? (словесный (устный и письменный), графический (блок-схема), программный (языки программирования)). С первыми двумя способами мы знакомы, а вот с третьим еще нет.
III. Изучение нового материала
- А как вы считаете, для чего необходимо изучать программирование? (для прохождения практики в школе; может пригодиться при выборе дальнейшей профессии; для развития алгоритмичности, структурности мышления и т.д.)
И мы с вами сегодня будем учиться мыслить, развивать свое мышление.
- На какие вопросы вы хотели бы получить ответы на нашем уроке?
- Обобщив все, что вы сказали, можно выстроить следующий план урока:
Понятие о языках программирования
Интегрированная среда Turbo Pascal
Программирование предназначено для разработки программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач. Специалисты, которые профессионально занимаются программированием, называются программистами. Для составления программ существуют различные языки программирования. Если обратиться к различным источникам, то можно найти следующие определения:
Язык программирования – это фиксированная система обозначения для описания алгоритмов и структур данных.
Язык программирования – это система обозначений, служащая в целях точного описания алгоритмов для ЭВМ или, по крайней мере, достаточную для автоматического нахождения такого алгоритма.
- А что общего в этих двух определениях?
Выберите и запишите любое определение в тетрадь.
- Давайте попробуем вместе составить определения следующих терминов: алфавит, синтаксис, семантика. Для этого необходимо разбиться на три группы и попробовать составить определения (работа по группам).
Алфавит – фиксированный для данного языка набор основных символов, допускаемых для составления текста программы на этом языке.
Синтаксис – система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита.
Семантика – система правил однозначного толкования отдельных языковых конструкций, позволяющих воспроизвести процесс обработки данных.
- Говоря о языке следует понимать, что язык – система знаков. Язык ЭФМ – двоичная знаковая система. Поэтому, чтобы компьютер мог понять написанную программу, она должна быть переведена на язык, понятный компьютеру. Этот процесс перевода называется трансляцией.
Существует два различных подхода к трансляции – интерпретация и компиляция. Интерпретатор переводит и выполняет программу строка за строкой. Компилятор переводит программу целиком, а затем выполняет ее.
Все языки программирования делятся на: языки низкого уровня (например: двоичный язык, шестнадцатеричный язык); языки высокого уровня (например: Фортран, Basic, Алгол, Кобол, ПЛ\1, Паскаль, Ада).
Наиболее известным и широко распространенным языком программирования является Pascal.
Язык программирования Pascal был назван в честь французского ученого Блеза Паскаля, который еще в 1642 г. изобрел первую механическую счетную машину. Она представляла собой систему взаимодействующих зубчатых колесиков, каждое из которых соответствовало одному разряду десятичного числа и содержало цифры от 0 до 9. Когда колесико совершало полный оборот, следующее сдвигалось на одну цифру. Машина Паскаля была суммирующей машиной.
Система программирования – это программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ, записанных на определенном языке программирования.
В состав интегрированной среды Turbo Pascal входят:
среда выполнения программы.
Алфавит языка включает в себя:
все латинские прописные и строчные буквы;
арабские символы (0-9);
служебные (зарезервированные) слова.
Для записи команд, имен функций, поясняющих терминов Turbo Pascal существует набор строго определенных слов, которые называются служебными или зарезервированными (это английские мнемонические сокращения).
Служебные слова делятся на три группы:
операторы (read, writeln и др.)
имена функций (sin, cos и др.)
ключевые слова (var, begin, end и др.)
Любая программа на Паскале имеет определенную структуру:
Program имя;
Const; - раздел констант;
Var; - раздел переменных: тип данных;
оператор n-1;
- Разберем первую программу, которая вычисляет произведение двух целых чисел:
Program p1;
Var a,b,с: integer;
Begin
WriteLn ('Введите два целых числа через пробел');
ReadLn (a,b);
с:=a*b;
WriteLn ('Их произведение равно ', с);
ReadLn
End.
Комментарий:
Программа начинается с заголовка, имеющего следующий вид: Program имя программы; Имя нашей программы p1.
Из разделов описаний в нашей программе имеется лишь один - раздел описаний переменных. Он начинается со служебного (ключевого) слова Var, после которого идет последовательность объявления переменных, разделенных точкой с запятой. В каждом объявлении перечисляются через запятую имена переменных (идентификаторы) одного типа, после каждого списка ставится двоеточие и указывается тип переменных списка. В нашем примере описаны три переменные а, b, c, которые имеют целый тип (Integer), то есть значениями переменных этого типа являются целые числа. Понятие переменной - центральное в любом языке программирования. Переменная (величина, которая может изменяться в процессе работы программы) характеризуется именем, типом и значением. Подробнее об этом мы поговорим на следующих уроках.
Следующий оператор - это снова оператор WriteLn ('Их произведение равно', с) - он выведет на экран текст, заключенный между апострофами, а за текстом - значение переменной с. Затем следующий оператор ReadLn будет ожидать нажатия клавиши Enter в окне выполнения. Раздел операторов завершается служебным (ключевым) словом End, после которого ставится точка.
После того как текст программы набран, его следует перевести в машинный код. Для этого программу отправляют на компиляцию, выбрав из главного меню - меню Compile и в вертикальном меню пункт Compile (или Alt+F9).
Введите два целых числа через пробел
Их произведение равно.
Для того чтобы сохранить программу, необходимо:
- в главном меню и выбрать меню File;
- в вертикальном меню выбрать пункт Save или Save as. (для первого сохранения не имеет значения);
- в появившемся окне набрать имя файла и нажать клавишу .
IV. Практическая работа. Работа за компьютерами
- Теперь попробуйте самостоятельно написать разобранную программу в среде Turbo Pascal.
Предлагается также видоизменить программу:
- вычисление суммы двух целых чисел;
- вычисление произведения трех целых чисел.
V. Домашнее задание
Выучить теоретический материал (основные определения, структуру программы, правила работы в среде Turbo Pascal).
*Составить программу для вычисления периметра прямоугольника, значения длины и ширины вводятся с клавиатуры.
* Подготовить дополнительный материал о каком-либо языке программирования.
VI. Итог урок. Рефлексия
- Поднимите руки, на чьи вопросы мы сегодня ответили?
- Чьи вопросы остались без ответа?
- Оцените свое эмоциональное состояние на уроке. Для этого у вас на столах лежат карточки (Приложение 4).
1. На уроке я работал
2. Своей работой на уроке я
3. Урок для меня показался
4. За урок я
5. Мое настроение
6. Материал урока мне был
активно / пассивно
доволен / не доволен
коротким / длинным
не устал / устал
стало лучше / стало хуже
понятен / не понятен
полезен / бесполезен
интересен / скучен
Читайте также: