Лабораторна робота №15

Тема. Методика вивчення теми «Поняття змінної. Оголошення змінної. Типи даних. Оператор присвоювання. Поняття операції та виразу. Основні правила побудови, обчислення та використання виразів. Присвоювання значень виразів змінним. Пріоритет операцій. Арифметичні операції.»

Мета. Розглянути основні методичні особливості вивчення теми в ШКІ, опрацювати методичні рекомендації у педагогічно-методичній, науковій літературі, розробити дидактичне забезпечення до вивчення навчального матеріалу з даної теми.

1. з’ясувати місце теми у програмі для загальноосвітніх навчальних закладів;

Дана тема вивчається в 11 класі 1 год.

2. визначити змістовність теми (знання, уявлення та вміння учнів);

Учень пояснює:

• поняття програми;

• поняття даних, способи зберігання даних та їх роль у програмах;

• поняття програмної логіки та інтерфейсу;

• поняття форми й елементу керування;

• поняття об’єкта, властивостей і методів об’єкта;

• поняття події й обробника події;

• поняття програмного проекту;

• призначення основних файлів, з яких складається проект;

• поняття змінної, імені та значення змінної;

• поняття константи;

• поняття типу даних;

описує:

• властивості об’єктів;

• властивості алгоритмів;

• призначення середовища програмування;

• етапи розв’язування задач на комп’ютері;

• інтерфейс візуального середовища програмування;

• послідовність дій зі створення, збереження, компіляції та виконання програмного проекту;

• послідовність дій для редагування коду обробника події;

• призначення таких елементів керування як напис, текстове поле, поле зі списком, кнопка;

• призначення вікон повідомлень та спосіб їх відображення;

• синтаксис оголошення змінної;

• синтаксис і зміст оператора присвоювання;

• відповідність між типами даних й елементами керування;

• поняття синтаксичної та семантичної помилки;

• методику виявлення та виправлення помилок;

• спосіб перегляду значень змінних під час виконання програми;

наводить приклади:

• мов програмування;

• середовищ розробки програм;

• елементів керування;

• властивостей форм та елементів керування;

• подій, заданих стандартно для таких елементів керування, як кнопка, текстове поле, поле зі списком;

• типів даних;

• мов програмування;

• числових констант;

розрізнює:

• коментарі та код у тексті програми;

• код програми, записаний певною мовою програмування, та код відкомпільованої програми;

вміє:

• відкривати середовище розробки програм;

• створювати новий проект, відкривати, зберігати й закривати проект;

• компілювати й виконувати програму;

• настроювати параметри проекту та інтерфейсу середовища розробки програм;

• відкривати й закривати вікна й панелі інструментів, що є у середовищі розробки програм;

• настроювати властивості форми;

• додавати до форми елементи керування та змінювати значення їх властивостей;

• відкривати вікно обробника події, пов’язаної з елементом керування;

• редагувати код обробника події за вказаним учителем зразком;

• змінювати заголовок форми та підписи елементів керування, задавати їх колір і розміри, положення на екрані та на формі;

• створювати код для виведення текстових повідомлень у вікнах повідомлень;

• оголошувати змінні;

• надавати змінним значення властивостей елементів керування, інших змінних та констант;

• надавати властивостям елементів керування значення змінних, інших властивостей та констант;

• здійснювати обмін значеннями між двома змінними;

• розробляти на базі форм програми, в яких дані вводяться і виводяться за допомогою елементів керування;

• використовувати вікно введення для надання змінним значень;

• відображувати на формі зображення, що зберігаються у файлах;

• виконувати програму у покроковому режимі;

• локалізувати помилки, знайдені компілятором;

• встановлювати точки переривання й виконувати програму до цих точок;

• видаляти точки переривання;

переглядати значення змінних під час виконання програми та надавати їм нові значення у вікні налагоджувача.

3) скласти фрагмент тематично-календарного плану вивчення теми, врахувавши самостійні роботи та практичні уроки, тематичні атестації тощо;

Урок 1. Поняття змінної. Оголошення змінної. Типи даних. Оператор присвоювання. Поняття операції та виразу. Основні правила побудови, обчислення та використання виразів. Присвоювання значень виразів змінним. Пріоритет операцій. Арифметичні операції.

6) визначити форми контролю та критерії оцінювання навчальних досягнень учнів.

Рівні навчальних досягнень	Бали	Критерії оцінювання навчальних досягнень учнів з теми
І. Початковий	1	Учень має загальні уявлення про мови програмування; учень розпізнає у тексті програми, описані однією з мов програ­мування високого рівня, окремі вказівки.
	2	Учень розпізнає та правильно інтерпретує деякі фрагменти програми.
	3	Учень має знання про призначення мови програмування, може перелічити деякі відмінності мови програмування від при­родної мови; має уявлення про призначення та склад систем програмування.
II. Середній	4	Учень може сформулювати визначення мови програмування високого рівня як системи алфавіту, команд і синтаксису; має уявлення про призначення та склад систем програмування, необхідність опису типів і стандартні типи однієї з мов програмуван­ня високого рівня; знає синтаксис та основ­ні вказівки однієї з мов програмування високого рівня на рівні, що є достатнім для опису простих алгоритмів.
	5	Учень може описати розв'язування не­складної навчальної задачі мовою програ­мування високого рівня і в тексті програми виділити описи типів та описи дій над величинами.
	6	Учень має уявлення про класифікацію мов програмування та етапи створення про­грамного засобу; розрізняє глобальні і ло­кальні змінні, формальні та фактичні параметри; вміє використовувати готові підпрограми (процедури, функції), створю­ючи описи алгоритмів, що потребують передавання значень з основного тіла програми до підпрограм і навпаки.
III. Достатній	7	Учень знає класифікацію мов програму­вання, може описати етапи створення програмного засобу; знає відмінності між режимами роботи трансляторів; правиль­но пояснює необхідність описів типів величин (раціональним розподілом обсягу ОЗП та обмеженням множини допустимих операцій).
	8	Учень уміє інтерпретувати повідомлення системи програмування й адекватно реа­гує на них; може самостійно налагодити нескладну програму.
	9	Учень правильно використовує глобальні і локальні змінні, формальні та фактичні параметри.
IV. Високий	10	Учень може створити блок-схему алгоритму, описаного мовою високого рівня, та пояснити його роботу; вміє створювати програми у машинних кодах з використанням відповідного компілятора.
	11	Учень може аналізувати роботу системи програмування; має стійкі навички керування системою програмування.
	12	Учень вільно володіє однією із систем програмування мовою високого рівня.

III. Розробити дидактичні засоби, які використовуються під час опанування учнями знаннями та вміннями з даної теми:

Поняття зміної

Приклад 1. Розглянемо такі математичні та фізичні формули:

1. y=2x — рівняння прямої (лінійна функція);

2. p=2(a+b) — периметр прямокутника;

3. s=vt — шлях у рівномірному русі;

4. h=gt²/2 — шлях вільного падіння.

Фізичним величинам х, у, р, а, b, v, t, s, h, g тощо ставимо у відповідність змінні з іменами х, у, р, а, b, v, t, s, h, g. Наведені формули в деякій програмі записують за допомогою команд присвоєння так:

1. y:=2*x;

2. p:=2*(a+b);

3. s:=v*t;

4. h:=g*t*t/2.

5. Приклад. Нехай у деякій задачі для позначення кількості учнів у двох класах вирішили використати величини з іменами n1, n2. Зрозуміло, що відповідні змінні n1, n2 не можуть набувати дробового значення. Змінні n1, n2 належать до даних цілого типу, тому їх потрібно оголосити так:

6. Var n1, n2: integer;

7. Оголошення змінних дають змогу компілятору зарезервувати у пам'яті комп'ютера потрібну кількість комірок для зберігання даних під час роботи програми.

8. Правило, яке треба запам'ятати:

9. Елементи списку відокремлюють комою, а команди — крапкою з комою.

Приклад 2. Розглянемо три типи, які описують усі дні тижня, робочі дніта номери місяців, і оголосимо змінні day1, day2, day3 та month цих типів:type week = (mon, tue, wed, the, fri, sat, sun);

workdays = mon.. fri;

months = 1..12

var day1, day2: week; day3:workdays; month: months;

Рядковий тип даних (string). значенням змінної рядкового типу може бути послідовність, яка складається не більше, ніж з 255 символів. Змінні рядкового типу можна описати у розділі опису констант, типів, або оголосити у розділі опису змінних. Наприклад:

const s='Bye!'; type t=string[10]; var top:t; w: string; У квадратних дужках визначають довжину рядка.

Задача.Обчислити периметр p та площу s трикутника зі сторонами a=5, b=3.6, c=4.2 за формулою Герона.

Мал.1. Приклад опису змінних та розв'язання задачі.

Типи даних

Типи даних

Тип даних	Позна­чення	Опис	Обсяг пам'яті	Приклади
Цілі числа	Integer	Цілі числа в інтервалі [-32767, 32 767]	2 байта	457, -568, -7, 0
Речовинні (дійсні) числа	Real	Значення з плавоючою крапкою, що містить мантису (до 1 1 значущих цифр) і експоненту — степінь числа 1 0 (від10-38до1038)	6 байтів	0.4, -1.8, 0.172Е+3, 37Е-4
Символьний тип даних	Char	Символьні константи містять один сим­вол, який обмежено апострофами	1 байт	'А', 'е', 'r, '2'
Рядковий тип даних	String	Рядок символів довжиною не більше 255	Зале­жить від довжини
Логічний тип даних	boolean	Константи логічного типу мають два можливі значення: true (істинне) і false (хибне)	1 байт	5<3 – true 7+8>14-true

Оператор присвоювання

Оператор присвоювання можна використовувати для присвоювання значень змінній будь-якого типу, крім файлового.

Єдиною умовою є, щоб змінна в лівій частині і вираз в правій частині оператору мали однаковий або сумісний тип. Виняток складають випадки, коли змінна в лівій частині оператора має тип real, тоді вираз може бути цілочисельного типу.

ПРИКЛАДИ: a :=41; b := false; c := a+8; c := c div 2; d := 'a'.

Оператор присвоювання не виводить результат обчислень на екран. Він лише запам'ятовує ці результати в пам'яті у вигляді значень змінних.

Типовими помилками при використанні цього оператора, є:
1	несумісні типи даних змінної та виразу;
2	використання в лівій частині оператора замість змінної виразу.

Розповсюдженими є також синтаксичні помилки при записі виразів в лівій частині оператора.

Наприклад:

var a: integer;b:real;

a:=a/2; операція ділення дає результат дійсного типу, а змінна a –цілочисельна

b+1:=a-2; в лівій частині оператора записаний вираз;

b:=sqrt(sqr(a)+1; в лівій частині не вистачає закритої дужки.

Поняття операції та виразу. Основні правила побудови, обчислення та використання виразів. Присвоювання значень виразів змінним. Пріоритет операцій. Арифметичні операції

Вираз – це послідовність, що складається із імен змінних, функцій сталих, з’єднаних знаками операцій, і круглих дужок, які визначають порядок виконання дій.

Вираз описує правило обчислення числового значення деякої величини.

У виразах можуть використовуватися вирази та процедури

Стандартні функції та процедури з числовими даними:

Найменування функції/ процедури	Тип аргументу	Тип результату	Результат обчислення
Математичні функції
abs(x)	Числовий	За аргументом х	Абсолютне значення х (|х|)
sqr(x)	Числовий	За аргументом х	Значення х в квадраті (х²)
Sqrt(x)	Числовий	Дійсний	Квадратний корінь з х )
Sin(x), cos(x), arctan(x)	Числовий	Дійсний	Тригонометричні функції sinx, cosx, arctgx у радіанах
eхр (х)	Числовий	Дійсний	Експонента числа х (еx)
ln(х)	Числовий	Дійсний	Натуральний логарифм х (ln(х))
franc(х)	Дійсний	Дійсний	Дробова частина числа х
int(х)	Дійсний	Дійсний	Ціла частина числа х
Randomize	—	—	Ініціалізація вибірки випадкових чисел
random (n)	Цілий	Цілий	Випадкове число на [0; n]
succ(х)	Цілий (порядковий)	Цілий (порядковий)	Наступне значення за х
pred (х)	Цілий (порядковий)	Цілий (порядковий)	Попереднє значення х
Математичні процедури
inc(х)	Цілий	Цілий	Збільшення на 1
dec (х)	Цілий	Цілий	Зменшення на 1
inc(х,n)	Цілий	Цілий	Збільшення на n
dec (х, n)	Цілий	Цілий	Зменшення на n
Функції перетворення типів
frunc (х)	Дійсний	Довгий цілий	Відкидання дробової частини х
round (х)	Дійсний	Довгий цілий	Округлення х до цілого
odd(х)	Цілий	Логічний	Непарність числа
chr (х)	Байтовий	Символьний	Символ з кодом х

Приклади написання арифметичних виразів:

Правила використання виразів:

1	Вираз записується в один рядок.
2	У виразах використовують тільки круглі дужки, причому кількість дужок, що відкриваються, повинні відповідати кількості дужок, що закриваються.
3	Не можна записувати підряд два знаки арифметичних операцій. Обчислення виконуються зліва на право відповідно пріоритету операцій.

Пріоритет операцій:

Пріоритет	Операції
1	()
2	*, /, div, mod
3	+, -