2.2. Методика использования занимательных заданий при изучении отдельных тем факультативного курса информатики 5-6 классов

Рассмотрим некоторые темы курса информатики 5-6 классов, в которых целесообразно использовать занимательные задания:

Тема « Алгоритмы и исполнители»

Изучение алгоритмизации в курсе информатики 5-6 классов носит развивающий аспект, под которым понимается развитие алгоритмического мышления учащихся. Данная тема является одной из ключевых в курсе информатики, сложной для большинства учащихся.

Уровень сложности при решении занимательных задач определяется для каждого ученика индивидуально, так как логическое мышление учащихся развито не у всех детей одинаково: для кого-то переставить 4 кольца в задаче «Ханойские башни» – предел, а для кого-то 7 колец – задача несложная.

В качестве дополнительного задания или задания на дом предлагается подборка занимательных задач о переправах, разъездах, переливаниях, взвешиваниях (Приложение 26).

Рассматриваются типы алгоритмов. Введение занимательных заданий (занимательные задачи, практические работы с элементами занимательности) способствует развитию логического мышления учащихся. Ученики правильно определяют типы алгоритмов, могут составлять блок-схемы и исполнять алгоритмы по ним (Приложение 27), тем самым закладывается база для изучения алгоритмического языка в 7 классе.

Обучение алгоритмизации для исполнителя необходимо строить на последовательности решаемых занимательных задач, очередность которых должна определяться следующими принципами:

• от простого к сложному – постепенное усложнение задач;

• новизна – каждая задача вносит какой-то новый элемент знаний (новая команда, новый прием программирования);

• наследование – следующая задача требует использования знаний, полученных при решении предыдущих задач.

При изучении данной темы рассматривается последовательность задач, которая позволяет ученикам осваивать приемы алгоритмизации в следующем порядке:

• составление линейных алгоритмов;

• использование ветвлений в алгоритмах;

• использование циклических алгоритмов;

• описание и использование вспомогательных алгоритмов.

последний урок целесообразнее всего провести с учащимися игру, которая будет включать в себя различные занимательные задачи, направленные на повторение имеющихся у учащихся знаний, умений и навыков.

Например. Игра "Неизученный остров" , см приложение

Решение логических задач в графическом редакторе

PaintPaint - простейший графический редактор. По своим возможностям он не соответствует современным требованиям, но в силу простоты и доступности остается необходимым компонентом операционной системы. Разобравшись с принципами управления этой программы, легче осваивать другие, более мощные средства работы с графикой.

В состав элементов управления рабочего окно программы Paint, кроме строки меню, входят панель инструментов, палитра настройки инструмента и цветовая палитра. Кнопки панели инструментов служат для вызова чертежно-графических инструментов. На палитре настройки можно выбрать параметры инструмента (толщину линии, форму оттиска, метод заполнения фигуры и т.п.). Элементы цветовой палитры служат для выбора основного цвета изображения (щелчком левой кнопки) и фонового цвета (щелчком правой кнопки).  Задание размера рабочей области. Перед началом работы следует хотя бы приблизительно задать размер будущего рисунка. Размеры задают в полях Ширина и Высота диалогового окна Атрибуты (Рисунок Атрибуты). Размер в сантиметрах задают в тех случаях, когда предполагается вывод работы на печатающее устройство (принтер) или встраивание изображения на страницу с текстовым документом. В тех случаях, когда рисунок предназначен для воспроизведения на экране, в качестве единицы измерения выбирают Точки (пиксели). Так, например, если рисунок готовится для использования в качестве фона Рабочего стола, его размеры следует принять равными величине экранного разрешения монитора (640х480; 800х600; 1024х768 точек и т.д.).  Основные чертежно-графические инструменты. Все инструменты, кроме Ластика выполняют рисование основным цветом (выбирается щелчком левой кнопки по палитре красок). Ластик стирает изображение, заменяя его фоновым цветом (выбирается щелчком правой кнопки мыши в палитре красок). Инструмент Линия предназначен для вычерчивания прямых. Толщину линии выбирают в палитре настройки. Линии вычерчивают методом протягивания мыши. Чтобы линия получилась "строгой" (вертикальной, горизонтальной или наклонной под углом 45°), при ее вычерчивании следует держать нажатой клавишу SHIFT.

Инструмент Карандаш предназначен для рисования произвольных линий. Толщину линии выбирают в палитре настройки.

Инструмент Кривая служит для построения гладких кривых линий. Толщину выбирают в палитре настройки. Построение производится в три приема. Сначала методом протягивания проводят прямую линию, затем щелчком и протягиванием в стороне от линии задают первый и второй радиусы кривизны. Инструмент Распылитель используют как для свободного рисования, так и для рисования методом набивки. Форму пятна выбирают в палитре настройки. Инструмент Прямоугольник применяют для рисования прямоугольных фигур. Рисование выполняется протягиванием мыши. В палитре настройки можно выбрать метод заполнения прямоугольника. Возможны три варианта: Без заполнения (рисуется только рамка), Заполнение фоновым цветом и Заполнение основным цветом

Если при создании прямоугольника держать нажатой клавишу SHIFT, образуете правильная фигура. Для прямоугольника правильной фигурой является квадрат. Аналогичный инструмент Скругленный прямоугольник действует точно так же, и при этом получается прямоугольник со скругленными углами. Инструмент Многоугольник предназначен для рисования произвольных многоугольников. Рисование выполняют серией последовательных щелчков с протягиванием. Если конечная точка многоугольника совпадает с начальной, то многоугольник считается замкнутым. Замкнутые фигуры могут автоматически заливаться краской в соответствии с вариантом заполнения, выбранным в палитре настройки.  Инструмент Эллипс служит для изображения эллипсов и окружностей. Окружность - это частный случай "правильного" эллипса. Она получается при рисовании с нажатой клавишей SHIFT. Инструмент Заливка служит для заполнения замкнутых контуров основным или фоновым цветом. Заполнение основным цветом производится щелчком левой кнопки мыши, а заполнение фоновым цветом - щелчком правой кнопки. Инструмент Выбор цветов позволяет точно выбрать основной или дополнительный цвет не из палитры красок, а непосредственно из рисунка. Это важно, когда надо обеспечить тождественность цвета в разных областях изображения. После выбора инструмента наводят указатель на участок рисунка с нужным цветом и щелкают кнопкой мыши. Если произошел щелчок левой кнопкой, текущий цвет становится основным, а если правой - фоновым. Инструменты выделения областей. Два инструмента предназначены для работы выделенными областями: Выделение и Выделение произвольной области. Инструмент Выделение формирует не произвольную, а прямоугольную выделенную область. Выделенную область можно удалить клавишей DELETE, скопировать в буфер обмена (CTRL+C), вырезать в буфер обмена (CTRL+X) и вставить из буфера обмена (CTRL+V). Масштабирование изображений. Для точной доводки рисунка иногда необходимо увеличить его масштаб. Максимальное увеличение - восьмикратное. Для изменения масштаба служит команда Вид Масштаб. То же можно сделать с помощью инструмента Масштаб, в этом случае величину масштаба выбирают в палитре настройки. В режиме восьмикратного увеличения на рисунок можно наложить вспомогательную сетку (Вид Масштаб Показать сетку). Каждая ячейка этой сетки представляет собой одну увеличенную точку изображения. В этом режиме удобно редактировать изображение по отдельным точкам. 

Трансформация изображений. Трансформациями называют автоматические изменения формы, расположения или размеров графических объектов. В программе Paint не слишком много инструментов трансформации, но все-таки они есть. Их можно найти в меню Рисунок. Команда Рисунок Отразить/повернуть вызывает диалоговое окно Отражение и поворот, содержащее элементы управления для симметричного отображения рисунка относительно вертикальной или горизонтальной оси симметрии, а также для поворота на фиксированный угол, кратный 90°. Команда Рисунок Растянуть/наклонить вызывает диалоговое окно Растяжение и наклон. Его элементы управления позволяют растянуть рисунок по горизонтали и вертикали или наклонить относительно горизонтальной или вертикальной оси. Параметры растяжения задают в процентах, а параметры наклона - в угловых градусах.  Команда Рисунок Обратить цвета действует как переключатель. При использовании этой команды цвет каждой точки изображения меняется на "противоположный". В данном случае мы назвали "противоположным" тот цвет, который дополняет данный цвет до белого. Ввод текста. Программа Paint - графический редактор и не предназначена для работы с текстом.  Поэтому ввод текста в этой программе является исключением, а не правилом. Избегайте использования мелких символов, которые смотрятся неопрятно. Рассматривайте режим работы с текстом в программе Paint только как средство для создания кратких и крупных заголовков.  Для ввода текста используют инструмент Надпись. Выбрав инструмент, щелкните на рисунке примерно там, где надпись должна начинаться, - на рисунке откроется поле ввода. В это поле вводится текст с клавиатуры. Размер поля ввода изменяют путем перетаскивания маркеров области ввода - небольших прямоугольных узлов, расположенных по сторонам и углам области ввода. Закончив ввод, вызывают панель атрибутов текста (Вид Панель атрибутов текста). Элементами управления этой панели можно выбрать форму шрифта, его начертание и размер.

Решение логических задач табличным способом

При использовании этого способа условия, которые содержит задача, и результаты рассуждений фиксируются с помощью специально составленных таблиц.

Пример 3. В симфонический оркестр приняли на работу трёх музыкантов: Брауна, Смита и Вессона, умеющих играть на скрипке, флейте, альте, кларнете, гобое и трубе.

Известно, что:

1.                 Смит самый высокий;

2.                 играющий на скрипке меньше ростом играющего на флейте;

3.                 играющие на скрипке и флейте и Браун любят пиццу;

4.                 когда между альтистом и трубачом возникает ссора, Смит мирит их;

5.                 Браун не умеет играть ни на трубе, ни на гобое.

На каких инструментах играет каждый из музыкантов, если каждый владеет двумя инструментами?

Решение. Составим таблицу и отразим в ней условия задачи, заполнив соответствующие клетки цифрами 0 и 1 в зависимости от того, ложно или истинно соответствующее высказывание.

Так как музыкантов трoе, инструментов шесть и каждый владеет только двумя инструментами, получается, что каждый музыкант играет на инструментах, которыми остальные не владеют.

Из условия 4 следует, что Смит не играет ни на альте, ни на трубе, а из условий 3 и 5, что Браун не умеет играть на скрипке, флейте, трубе и гобое. Следовательно, инструменты Брауна — альт и кларнет. Занесем это в таблицу, а оставшиеся клетки столбцов "альт" и "кларнет" заполним нулями:

	скрипка	флейта	альт	кларнет	гобой	труба
Браун	0	0	1	1	0	0
Смит			0	0		0
Вессон			0	0

Из таблицы видно, что на трубе может играть только Вессон.

Из условий 1 и 2 следует, что Смит не скрипач. Так как на скрипке не играет ни Браун, ни Смит, то скрипачом является Вессон. Оба инструмента, на которых играет Вессон, теперь определены, поэтому остальные клетки строки "Вессон" можно заполнить нулями:

	скрипка	флейта	альт	кларнет	гобой	труба
Браун	0	0	1	1	0	0
Смит	0		0	0		0
Вессон	1	0	0	0	0	1

Из таблицы видно, что играть на флейте и на гобое может только Смит.

	скрипка	флейта	альт	кларнет	гобой	труба
Браун	0	0	1	1	0	0
Смит	0	1	0	0	1	0
Вессон	1	0	0	0	0	1

Ответ: Браун играет на альте и кларнете, Смит — на флейте и гобое, Вессон — на скрипке и трубе.

Пример 4. Три одноклассника — Влад, Тимур и Юра, встретились спустя 10 лет после окончания школы. Выяснилось, что один из них стал врачом, другой физиком, а третий юристом. Один полюбил туризм, другой бег, страсть третьего — регби.

Юра сказал, что на туризм ему не хватает времени, хотя его сестра — единственный врач в семье, заядлый турист. Врач сказал, что он разделяет увлечение коллеги.

Забавно, но у двоих из друзей в названиях их профессий и увлечений не встречается ни одна буква их имен.

Определите, кто чем любит заниматься в свободное время и у кого какая профессия.

Решение. Здесь исходные данные разбиваются на тройки (имя — профессия — увлечение).

Из слов Юры ясно, что он не увлекается туризмом и он не врач. Из слов врача следует, что он турист.

Имя	Юра
Профессия		врач
Увлечение		туризм

Буква "а", присутствующая в слове "врач", указывает на то, что Влад тоже не врач, следовательно врач — Тимур. В его имени есть буквы "т" и "р", встречающиеся в слове "туризм", следовательно второй из друзей, в названиях профессии и увлечения которого не встречается ни одна буква его имени — Юра. Юра не юрист и не регбист, так как в его имени содержатся буквы "ю" и "р". Следовательно, окончательно имеем:

Имя	Юра	Тимур	Влад
Профессия	физик	врач	юрист
Увлечение	бег	туризм	регби

Ответ. Влад — юрист и регбист, Тимур — врач и турист, Юра — физик и бегун.

Пример 5. Три дочери писательницы Дорис Кей — Джуди, Айрис и Линда, тоже очень талантливы. Они приобрели известность в разных видах искусств — пении, балете и кино. Все они живут в разных городах, поэтому Дорис часто звонит им в Париж, Рим и Чикаго.

Известно, что:

1.                 Джуди живет не в Париже, а Линда — не в Риме;

2.                 парижанка не снимается в кино;

3.                 та, кто живет в Риме, певица;

4.                 Линда равнодушна к балету.

Где живет Айрис, и какова ее профессия?

Решение. Составим таблицу и отразим в ней условия 1 и 4, заполнив клетки цифрами 0 и 1 в зависимости от того, ложно или истинно соответствующее высказывание:

Париж	Рим	Чикаго		Пение	Балет	Кино
0			Джуди
			Айрис
	0		Линда		0

Далее рассуждаем следующим образом. Так как Линда живет не в Риме, то, согласно условию 3, она не певица. В клетку, соответствующую строке "Линда" и столбцу "Пение", ставим 0.

Из таблицы сразу видно, что Линда киноактриса, а Джуди и Айрис не снимаются в кино.

Париж	Рим	Чикаго		Пение	Балет	Кино
0			Джуди			0
			Айрис			0
	0		Линда	0	0	1

Согласно условию 2, парижанка не снимается в кино, следовательно, Линда живет не в Париже. Но она живет и не в Риме. Следовательно, Линда живет в Чикаго. Так как Линда и Джуди живут не в Париже, там живет Айрис. Джуди живет в Риме и, согласно условию 3, является певицей. А так как Линда киноактриса, то Айрис балерина.

В результате постепенного заполнения получаем следующую таблицу:

Париж	Рим	Чикаго		Пение	Балет	Кино
0	0	1	Джуди	1	0	0
1	0	0	Айрис	0	1	0
0	0	1	Линда	0	0	1

Ответ. Айрис балерина. Она живет в Париже.