Подробный конспект урока
Организационная информация
|
Тема урока
|
Алгоритмы.
|
Предмет
|
Информатика
|
Класс
|
7
|
Автор/ы урока (ФИО, должность)
|
Попова Ольга Геннадьевна, учитель
|
Образовательное учреждение
|
Турмасовский филиал им. Героя Советского Союза В.Л.Исакова МБОУ Заворонежской СОШ
|
Контактный телефон
|
89158710673
|
Республика/край
|
Тамбовская область
|
Город/поселение
|
Мичуринский район, село Турмасово
|
Методическая информация
|
Тип урока
|
Изучение нового материала с применением ИКТ
|
Цели урока
|
Помочь учащимся усвоить понятие алгоритма, сформулировать свойства алгоритмов.
Ознакомить со способами записи алгоритмов;
.
|
Задачи урока
|
Образовательные:
- на примере решения задачи сформировать понятие алгоритма;
- сформулировать свойства алгоритма, выполняя предложенные алгоритмы;
-способствовать закреплению навыков работы в текстовом редакторе, и с мультимедиа презентациями
Развивающие:
-развитие творческой активности учащихся; умения планировать последовательность действий для достижения поставленной цели;
-развивать умение применять ранее полученные знания при изучении нового материала.
-развитие алгоритмического мышления, познавательных интересов, навыков работы на компьютере;
-развивать умения анализировать, обобщать, делать выводы;
-развитие самостоятельности, внимания, памяти, логического мышления, креативности учащихся.
Воспитательные:
-формирование познавательного интереса как компонента учебной мотивации;
-повышение у учащихся интереса к историческим событиям, связанным с происхождениями изучаемых терминов, понятий, законов;
-развитие навыков сознательного и рационального использования ЭВМ в своей учебной деятельности.
-воспитывать интерес к изучаемому предмету, теме путем применения игровых методов обучения, создания проблемных ситуаций на уроке.
|
Методы:
|
Игровой
Наглядный
Иллюстративный.
Поисковый
Формы: индивидуальная,
|
Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют/приобретут/закрепят/др. ученики в ходе урока
|
В ходе урока учащиеся узнают, что такое алгоритм, каково происхождение слова «алгоритм». Познакомятся с понятиями: исполнитель команд, СКИ исполнителя. Сформулируют свойства алгоритмов, выполняя предложенные алгоритмы. Познакомятся с легендой о Ханойской башне, историей ее создания, попробуют выполнить алгоритм Ханойской башни для 2, 3 и 4 дисков.
На протяжении урока обучающиеся будут развивать умение анализировать, обобщать, делать выводы; Продолжат: формироваться навыки работы на компьютере.
. Будет воспитываться интерес к изучаемому предмету.
|
Необходимое оборудование и материалы
|
Компьютеры, мультимедиа проектор, экран, мультимедийная презентация, текстовый документ с изображенными кольцами для перекладываний.
|
Подробный конспект урока
|
Мотивация учащихся
|
Плэйкаст «Алгоритмы»
Легенда о Ханойской башне, история ее создания, возможность самим перекладывать виртуальные диски за минимальное количество шагов.
|
Ход и содержание урока
Содержание урока.
I.Изучение нового материала.
Мотивация учащихся.
Определение алгоритма.
Решение задачи о козе и капусте.
Определение исполнителя алгоритма.
Определение СКИ исполнителя.
Вывод свойства алгоритма «понятность».
Вывод свойства «точность».
Вывод свойства «конечность».
Вывод свойства «массовость».
Вывод свойства «результативность».
Вывод свойства «дискретность».
Способы описания алгоритма.
Основные блоки блок схемы алгоритма.
Линейный алгоритм.
Комната отдыха. Ханойская башня. Легенда.
Решение ханойской башни для 2, 3, 4 дисков.
II. Закрепление материала.
III. Рефлексия.
IV. Домашнее задание.
Ход урока.
I. Изучение нового материала
(Слайд 1).
Посмотрим плэйкаст «Алгоритмы»
Сегодня мы с вами, ребята познакоимся с понятием алгоритм, попробуем сами вывести его свойства. А также попробуем решить увлекательную задачу о перекладывании колец по легенде о ханойской башне.
(Слайд 2).
Ребята, вы, бесспорно, слышали слово «алгоритм». Что же такое алгоритм?
Учитель, обобщая ответы ребят, дает определение алгоритма.
(Слайд 3).
История термина «алгоритм» такова.
Само слово «алгоритм» происходит от имени учёного Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Муса аль-Хорезми (алгоритм — аль-Хорезми). Около 825 года он написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии позиционной десятичной системы счисления. К сожалению, арабский оригинал книги не сохранился. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру 0 для обозначения пропущенной позиции в записи числа (её индийское название арабы перевели как as-sifr или просто sifr, отсюда такие слова, как «цифра» и «шифр»). Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские учёные. В первой половине XII века книга аль-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название Algoritmi de numero Indorum («Алгоритмы о счёте индийском»). По-арабски же книга именовалась Китаб аль-джебр валь-мукабала («Книга о сложении и вычитании»). Из оригинального названия книги происходит слово Алгебра (алгебра — аль-джебр — сложение).
Таким образом, мы видим, что латинизированное имя среднеазиатского учёного было вынесено в заглавие книги, и сегодня ни у кого нет сомнений, что слово «алгоритм» попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению.
(Слайд 4 ).
Учитель: Давайте попробуем составить алгоритм решения старинной русской задачи.
Крестьянин стоит на левом берегу реки с волком, козой и капустой. Ему нужно перевезти все это на правый берег. Но его лодка слишком мала: он может взять только одного пассажира – либо волка, либо капусту, либо козу. Как тут поступить?
(Слайд 5).
Причем опишем действия с помощью следующих команд:
Перевези капусту
Перевези волка
Перевези козу
Переправься
Ответы учащихся.
(Слайд 6).
Решение задачи.
(Слайд 7).
Кто или что может исполнять алгоритмы? (Ответы учащихся). Итак, исполнитель алгоритма -это объект, умеющий выполнять определенный набор действий. (человек, животное, робот, компьютер).
(Слайд 8).
Может любой исполнитель выполнить любую команду? (ответы учащихся). То есть каждый исполнитель умеет выполнять определеннные команды. Все они составляют Систему команд исполнителя (СКИ). СКИ - это все команды, которые исполнитель умеет выполнять.
(Слайд 9).
Теперь давайте попробуем сами сформулировать, какими свойствами обладает алгоритм. Вы будете исполнителями алгоритмов. Попробуйте выполнить следующий алгоритм:
Отложить вектор, коллинеарный данному.
Отложить вектор, неколлинеарный данному.
Найти сумму трех указанных векторов.
Вы можете выполнить этот алгоритм? Нет. Почему. Потому, что он вам непонятен. Следовательно, каким свойством должен обладать алгоритм? (Ответы учащихся.)
(Слайд 10).
Совершенно верно. Вывод 1: алгоритм должен обладать свойством понятность – каждый шаг алгоритма должен быть понятен исполнителю;
ПРИМЕР:
инструкция на русском языке – понятный алгоритм
инструкция на японском языке непонятный алгоритм.
(Слайд 11).
Выполните алгоритм:
Поди туда, не знаю куда, .
принеси то, не знаю что.
Можно ли его выполнить? Почему? (Ответы учащихся). Потому что не сказано точно, куда пойти и что принести.
(Слайд 12).
Вывод 2. Точность - (любое действие должно быть строго и точно определено в каждом случае);
ПРИМЕР точного алгоритма.
На берегу дуб, на дубе ларец, а в ларце утка, а в утке яйцо, в яйце игла, в игле смерть Кощея.
Достань ту иглу.
Сломай ту иглу
(Слайд 13).
А теперь представьте, что будет с горшочком, при выполнении такого алгоритма:
Горшочек, вари кашу, вари.
(ответы учащихся). Правильно. Он будет варить бесконечно.
ВЫВОД 3:
Алгоритм должен обладать свойством конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);
(Слайд 14).
Выполните алгоритм для числа 1/8:
Целую часть смешанного числа умножить на знаменатель дробной части.
К полученному произведению прибавить числитель дробной части.
Записать полученную сумму в числитель новой дроби.
Знаменатель новой дроби оставить прежним.
Скажите можно ли его выполнить для числа 7/9? А для другого числа?
(Слайд 15).
Вывод 4: Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);
ПРИМЕР:
Правило сложения чисел с разными знаками.
Правило сложения отрицательных чисел.
(Слайд 16).
Выполните такой алгоритм:
Задумайте число.
Прибавьте к удвоенному числу разность наибольшего двузначного и наименьшего трехзначного целых чисел.
Умножьте полученную сумму на сумму наибольшего отрицательного и наименьшего положительного целых чисел.
Назовите полученное число.
(Слайд 17).
Вывод: алгоритм должен обладать свойством результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).
(Слайд 18).
Каждый алгоритм состоит из отдельных команд. Такое свойство называется дискретностью. Дискретность (алгоритм должен состоять из отдельных конкретных действий, следующих в определенном порядке);
(Слайд 19).
Как описываются алгоритмы?
В устной форме.
В письменной форме на естественном языке.
В письменной форме на формальном языке.
Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма - блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.
(Слайд 20).
Основные блоки, используемые при составлении блок-схем таковы
Вид стандартного графического объекта
| | | | | | | | | |
Выполняемое действие записывается внутри прямоугольника
|
(Слайд 21).
Например, линейный алгоритм, в котором команды выполняются последовательно, одна за другой, записывается в виде блок-схемы так:
 
 
(Слайд 22).
Комната отдыха. Давайте немного отдохнем. Легенда о ханойской башне.
В одном из буддийских монастырей монахи уже тысячу лет занимаются перекладыванием колец. Они располагают тремя пирамидами, на которых надеты кольца разных размеров. В начальном состоянии 64 кольца были надеты на первую пирамиду и упорядочены по размеру. Монахи должны переложить все кольца с первой пирамиды на вторую, выполняя единственное условие — кольцо нельзя положить на кольцо меньшего размера. При перекладывании можно использовать все три пирамиды. Монахи перекладывают одно кольцо за одну секунду. Как только они закончат свою работу, наступит конец света.
Согласитесь: красивая история. . . блеск золота и алмазов, неожиданная развязка. . . А придумал ее французский математик Эдуард Люка. Как сказал однажды Карл Вейерштрасс, «нельзя быть настоящим математиком, не будучи немного поэтом».
Легенда Люка была своего рода рекламным трюком для его изящной, но более прозаичной головоломки, выполненной из дерева и состоящей из восьми дисков. В 1883 г. ее продавали в Европе как забавную игрушку: первоначально — под названием «Профессор Клаус (Claus)», но вскоре обнаружилось, что таинственный профессор — не более чем анаграмма фамилии изобретателя игры — профессора Люка (Lucas). Позже вместе с названием головоломки («Башни Брахмы»,«Головоломка о Конце света», «Пагода-головоломка») неоднократно менялось и место действия легенды (Индия, Бенарес;Вьетнам, Ханой; Китай, Тибет). А сейчас головоломка более известна как Ханойские башни (те самые).
Итак, давайте попробуем решить задачу для 2, 3, 4 колец. Садитесь за компьютеры. Открывайте свернутый на панели задач документ Ханойские башни.
Ваша задача переложить диски на другой стержень за минимальное количество ходов. При этом перекладывать по одному диску и нельзя класть большее кольцо класть на меньшее. Перекладывая, считайте ходы и записывайте их в таблицу.
Слайд 22 содержит ссылку на решение задачи с 4 кольцами. Демонстрируется после решения задачи обучающимися.
Учащимся предлагается выполнить тест.
ТЕСТ по теме «Алгоритмы и исполнители» Вариант 1.
Выберите правильный ответ в заданиях
1. Закончите предложение: «Алгоритмом называется …»
а) нумерованный список б) любая последовательность команд
в) команды, которые может выполнить человек или компьютер
г) конечная последовательность шагов в решении задачи, приводящая от исходных данных к требуемому результату
2. Что можно считать алгоритмом? (Может быть несколько правильных ответов!)
а) инструкцию по использованию DVD-плеера или мобильного телефона
б) список учеников класса в) кулинарный рецепт
г) перечень обязанностей дежурного по классу
3. Закончите предложение: «Блок-схема – форма записи алгоритмов, при которой для обозначения различных шагов алгоритма используются ….»
а) рисунки б) списки
в) геометрические фигуры г) формулы
4. Закончите предложение: «Геометрическая фигура
используется в блок-схемах для обозначения ….
а) начала и конца алгоритма б) ввода или вывода данных
в) принятия решения г) выполнения действия
5. Расставьте действия в нужном порядке
Алгоритм «Посадка дерева»
а) Поставить лопату и лейку на место б) Взять лопату и саженец
с) Посадить саженец в ямку д) Выкопать ямку
е) Взять лейку с водой и полить саженец ж) Засыпать ямку
7. Алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их записи,
то есть последовательно друг за другом, называется….
а) линейным б) ветвлением в) циклическим
ТЕСТ по теме «Алгоритмы» Вариант 2.
Выберите правильный ответ в заданиях
1. Закончите предложение: «Алгоритмом называется …»
а) нумерованный список б) любая последовательность команд
в) команды, которые может выполнить человек или компьютер
г) конечная последовательность шагов в решении задачи, приводящая от исходных данных к требуемому результату
2. Что можно считать алгоритмом? (Может быть несколько правильных ответов!)
а) инструкцию по использованию музыкального центра
б) телефонный справочник в) схема движения поездов метро
г) перечень обязанностей дежурного по классу
3. Закончите предложение: «Графическое представление алгоритма называется…»
а) рисунок б) план
в) блок-схема г) чертеж
4. Закончите предложение: «Геометрическая фигура
используется в блок-схемах для обозначения ….
а) начала и конца алгоритма б) ввода или вывода данных
в) принятия решения г) выполнения действия
5. Расставьте действия в нужном порядке
Алгоритм «Пришивание пуговицы»
а) Положить иголку и ножницы на место
б) Отрезать нитку подходящего цвета
с) Взять рубашку д) Вдеть нитку в иголку
е) Пришить пуговицу ж) Взять иголку и ножницы
з) Подобрать подходящую пуговицу
6. Что (кто) из перечисленного может выполнять алгоритмы?
(Несколько правильных ответов)
а) человек б) компьютер с) группа людей
д) какое-нибудь техническое устройство (робот)
7. В линейном или последовательном алгоритме…
а) команды выполняются однократно, одна за другой
б) некоторая группа команд выполняется многократно, пока соблюдается некоторое заранее установленное условие
с) команды могут выполняться однократно, многократно или ни разу, в зависимости от выполнения некоторого условия
Итак, ребята, давайте подведем итог. Вы узнали, что такое алгоритм, сами сформулировали свойства алгоритма: понятность, точность, конечность, массовость, результативность, дискретность. Вы с успехом решили головоломку Ханойские башни с 4 кольцами.
Что вам было интересно? Что понравилось, что не понравилось?
Домашнее задание. Параграф № 3.1 ,
Задание на «4» и «5»:
составить линейный алгоритм из математики,
записать формулу количества ходов Ханойской башни в зависимости от количества колец.
Задание на «3»:
составить линейный алгоритм из повседневной жизни.
|
Проверка и оценивание ЗУНКов
|
Весь материал урока построен таким образом, чтобы дети, решая проблемные ситуации, осмысливали и формулировали определения, свойства самостоятельно. После каждого вывода приводятся примеры. Учащимися выполняется тест.
В конце урока выставляются оценки.
|
Рефлексия деятельности на уроке
|
Подведение итогов урока.
Что полезного узнал на уроке?
Что было интересно?
Что не понравилось?
Что хотел бы еще узнать?
Выполнение тестовых заданий.
|
Домашнее задание
|
. Параграф № 3.1 ,
Задание на «4» и «5»:
составить линейный алгоритм из математики,
записать формулу количества ходов Ханойской башни в зависимости от количества колец.
Задание на «3»:
составить линейный алгоритм из жизни.
|
Дополнительная необходимая информация
|
|
В помощь учителю
|
Использованные источники и литература
Босова Л.Л. Информатика: Учебник для 7 класса –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008
Интернет - ресурсы:
http://www.playcast.ru/view/1981151/b4e309b5da1475f235668af7b0d0a29d3e662ce7pl
http://ladlav.narod.ru/i_test1.htm
http://www.iiikt.narod.ru/osnov/9_1_algo.htm
http://hosting.adetiplus.ru/?title=%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC
http://www.rusedu.ru/detail_2078.html
http://svali.ru
|
Обоснование, почему данную тему оптимально изучать с использованием медиа-, мультимедиа, каким образом осуществить
|
Визуализация алгоритмов на экране позволяет эффективно изучить тему, понять свойства алгоритмов, Использование мультимедиа позволяет оптимизировать процессы запоминания и усвоения учебного материала, повысив тем самым мотивацию обучения и качество знаний, умений, навыков учащихся.
|
|
