V. Домашнє завдання
Завантажити на диск, або на флеш-диск останні відеоуроки, та спробувати доробити листівку вдома або відвідати комп’ютерний гурток.
Організація циклічних процесів. Циклічні алгоритми |
|
|
|
|
Іванова Інна Володимирівна, викладач Краснодонського професійного торгово-кулінарного ліцею |
Методичні рекомендації до проведення уроку
Основа успіху у досягненні поставленої мети на уроці – це, перш за все, любов до дитини, любов до предмету.
Роль і значення інформаційно-комунікативних технологій в житті людини сучасного суспільства визначає особливе місце навчального предмету «Інформатика» у структурі і змісті системи професійно-технічної освіти. Разом з іншими предметами математичного циклу, інформатика створює основу для формування в учнів здатності до аналітичного, формально-логічного мислення, що необхідно для майбутньої навчальної, науково-дослідної або проектної діяльності, підвищує конкурентоспроможність особистості на ринку праці.
Розділ «Алгоритмізація і програмування» є одним із найскладніших розділів при вивченні курсу «Інформатика». Якщо підходити стандартно до вивчення тем розділу, то інтерес до нього в учнів доволі низький. Змінити цю ситуацію дає змога використання мультимедійних засобів навчання.
Застосування мультимедійних засобів навчання забезпечує більш повну і точну інформацію про досліджуване явище і тим самим сприяє підвищенню якості навчання, допомагає задовольнити і максимально розвинути пізнавальні інтереси учнів, підвищує наочність навчання, робить доступним для учнів такий матеріал, який без застосування засобів важкодоступний, інтенсифікує працю учнів, збільшує обсяг самостійної роботи учнів на уроці.
План уроку
Розділ курсу: «Основи алгоритмізації і програмування»
Тема: «Організація циклічних процесів. Циклічні алгоритми»
Ключові поняття: цикл, циклічний алгоритм, призначення циклічних структур та відмінність різних видів циклів, «цикл-до», «цикл-поки», робоча формула, начальне значення аргументу, закон зміни аргументу, умови повторення циклу.
Мета:
навчальна: розкрити сутність таких понять як цикл, структура циклу; формувати навички і вміння складати циклічні алгоритми; активізувати пошукову і пізнавальну діяльність учнів, їхню самостійність.
розвиваюча: розвивати спостережливість, уважність, пам'ять, пізнавальну активність; заохочувати учнів знаходити свій спосіб розв’язування поставленої задачі; розвивати в них логічне мислення; удосконалювати методи самостійної роботи.
виховна: створювати умови для розвитку інтересу та специфічних здібностей кожного учня; виховувати активність, увагу, наполегливість, відповідальність, свідоме ставлення до навчальної праці; об’єктивну самооцінку.
Тип уроку: комбінований.
Методи навчання: бесіда, обговорення з елементами самостійної роботи, пояснення з використанням демонстраційного матеріалу.
Методичні прийоми: «Уповноважуючи…», «Відстрочена загадка», взаємоперевірка, бліц-опитування.
Матеріально-технічне забезпечення уроку: ПК, мультимедійна дошка 3М Digital Board, мультимедійний проектор, комп’ютерне програмне забезпечення: Windows XP, PowerPoint, Paint.
Дидактичне забезпечення уроку: комп’ютерна презентація до уроку; опорний конспект; тестові завдання для проведення оцінювання знань учнів за попередньої теми «Алгоритмізація лінійних та процесів, що розгалужуються», картки.
Міжпредметні зв’язки: математика, фізика, історія, астрономія, зарубіжна література.
Література:
Гуржій А. М., Поворзнюк П. І., Самсонов В. В. Інформатика та інформаційні технології: Підручник для учнів професійно-технічних навчальних закладів. – Харків: ООО «Компанія СМІТ», 2003. – 352с.
Верлань А. Ф., Апатова Н. В. Інформатика: Підруч. для учнів 10 – 11кл. серед. загальноосвіт. шк. – к.: Форум, 2001 – 255с.: іл. – Рос.
Інформатика: Навчальний посібник для 10 – 11кл. середн. загально-освітн. шкіл/ І. І. Зарецька, Б. Г. Колодяжний, А. М. Гуржій, О. Ю. Соколов. – Х.: Факт, 2001. – 496с.: іл.
Кравець О. А., Мірошніченко Г. А. Тематичне оцінювання: збірник завдань з інформатики: – Харків, 2001. – 48 с.:іл.
Луцюк О. А. Практикум з інформатики: 1-й рік навчання. – К.: Фенікс, 2002. – 127с.
Підручник І.Т.Зарецька, А.М.Гуржій, О.Ю.Соколов. Інформатика. Ч.2., р. 4, стор.166-170.
http://www.cosmosmagazine.com/node/1428
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/solar_live.html
Епіграфи
Не бійся, що не знаєш – бійся, що не навчишся. (Китайська мудрість).
Той, хто не бажає навчатися, – ніколи не стане справжньою людиною. (Хосе Марті).
Учень, який навчається без бажання, – це птах без крилів. (Сааді).
Хід уроку
Підготовка до уроку: викладач перевіряє наявність програмного забезпечення та усього необхідного для уроку.
І. Організаційна частина (2 хв.). Організація роботи групи: привітання, перевірка присутніх, оголошення типу уроку, пояснення його суті та повідомлення теми. Викладач звертає увагу учнів на місце теми уроку (розділ «Основи алгоритмізації та програмування») згідно з чинною програмою навчання з предмету «Інформатика».
ІІ. Актуалізація опорних знань (7 хв.). Після завершення організаційної частини викладач пропонує учням пригадати вивчений навчальний матеріал попереднього уроку і дати відповіді на запитання (Запитання надаються учнем. Це прийом «Уповноважуючи…»). Учні, які правильно відповіли на запитання, одержують картки з портретами вчених (Аль-Хорезмі, Блез Паскаль, Готтфрид Лейбниц).
Викладач оголошує про те, що учні, які здобули картки з видатними вченими, повинні розповісти про їх досягнення на наступному уроці.
Після цього учні відповідають на тестові завдання і здійснюють взаємоперевірку.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності, постановка мети уроку (2хв.)
Методичний прийом «Відстрочена загадка».
Викладач пропонує учням згадати байки Івана Андрійовича Крилова і нагадує про байку «Бабка та мураха», запитує в учнів, як вони гадають, що пов’язує цю байку з темою уроку.
ІV. Пояснення нового матеріалу (20 хв.)
План викладення навчального матеріалу
1. Організація циклічних процесів.
2. Базові структури опису циклічних алгоритмів:
а) «цикл-поки » (цикл з передумовою);
б) «цикл-до) (цикл з післямовою);
в) цикл з параметром (лічильником).
3. Приклади складання алгоритмів циклічних процесів.
Сьогодні, ми з вами починаємо вивчати нову тему «Організація циклічних процесів. Циклічні алгоритми».
Ви вже знаєте, що для опису логічно зумовленого ходу виконання дій при складанні будь-якого алгоритму використовуються одні й ті самі елементи, що називаються базовими структурами. Їх усього три: проходження, розвилка, цикл. Із цих елементів можна скласти будь-який алгоритм.
Повторення певної сукупності дій називається циклом. Взагалі, у своєму житті кожен із нас досить часто зустрічається з необхідністю повторювати якісь дії. Викладач наводить приклади циклічних процесів у різних сферах життєдіяльності людини. (Учні висловлюють свої приклади).
Викладач за допомогою електронного маркера починає демонстрацію презентації «Організація циклічних процесів. Циклічні алгоритми» (слайди 1, 2, 3, 4, 5, 6).
Цикл означає повторне виконання тієї ж самої дії, або блока дій, що мають назву тіло циклу, доти, доки певний логічний вираз залишається істинним (рис.1) (слайди 7-18).
Рис. 1 «Цикл-поки»
Такий цикл називається «цикл-поки», або «цикл із передумовою» (умова перевіряється перед виконанням тіла циклу). Спочатку – на першому кроці циклу – перевіряється значення логічного виразу. Якщо воно є істинним, то виконується тіло циклу. Потім – на другому кроці – знову перевіряється значення логічного виразу і, якщо воно досі є істинним, знову виконується тіло циклу тощо. Цикл завершується, коли значення логічного виразу стає хибним.
Можливі ситуації, коли тіло циклу не виконюється жодного разу. Це відбувається тоді, коли на першому кроці циклу значення логічного виразу є хибним. Наприклад, для обчислення суми n чисел а1, а2, …, аn (n>2) слід користуватися структурою циклу. Позначимо через S шукану суму, а через i - номер числа в послідовності.
До початку циклу S = 0 (ще нічого не підсумовували) та i = 1 (почнемо підсумовувати з першого члена).
Рис. 2 «Цикл-пока»
Запис i = i + 1 означає, що значення змінної і на наступному кроці (ліворуч від знака рівності) дорівнює значенню і на попередньому кроці (праворуч від знака рівності) плюс один. Це перехід до наступного числа в послідовності.
Аналогічно розуміється запис S = S + аi: значення S на наступному кроці циклу дорівнює значенню S на попередньому кроці плюс і-те число послідовності. Це додавання до суми чергового доданка.
На першому кроці циклу умова є істинною, отже S = 0 +а1 = а1 і і дорівнює 2.
На другому кроці циклу умова все ще істинна, до старого значення S, яке дорівнює а1, додається а2 і і дорівнює 3, тобто на другому кроці циклу S = а1 +а2 – сума перших двох елементів послідовності і і дорівнює 3.
На третьому кроці циклу умова все ще істинна (тому що n >2 ), S = S + +а3 = а1 + а2 +а3 – сума перших трьох елементів послідовності і і дорівнює 4.
Кроки будуть повторюватися n раз. Після завершення циклу значення і дорівнюватиме n +1, а в S буде знаходитися сума всіх елементів: S = а1 + а2 + … + аn. На кожному кроці циклу змінні і і S мають той самий зміст: і – номер першого, ще не «пройденого» елемента, а S – це сума всіх уже «пройдених» елементів.
Часто в циклі використовується спеціальна змінна – лічильник циклу. Вона «рахує» кроки циклу. До початку циклу її значення дорівнює нулю. На кожному кроці циклу значення лічильника дорівнює номеру цього кроку. Після закінчення циклу лічильник показує загальну кількість виконаних кроків. У нашому випадку змінну і, а точніше і – 1, можна розглядати як лічильник циклу.
Хоча «цикл-поки» повністю забезпечує опис циклічних процесів, іноді буває зручно користуватися іншим типом циклу, що має назву «цикл-до». Його схема має вигляд, як на рис.3.
Цей цикл має дві відмінності від циклу типу «цикл-поки»:
значення логічного виразу перевіряється після виконання циклу. Це означає, що тіло «циклу-до» буде виконано принаймні один раз;
«цикл-до» повторюється доти, доки значення логічного виразу є помилковим, і завершується, коли воно стає істинним.
Друга відмінність несуттєва, тому що за допомогою операції заперечення «хибу» й «істину» можна «поміняти місцями».
Рис.3 «Цикл-до»
Приклад підсумування n чисел за допомогою «циклу-до» зображено на рис. 4.
Рис.4 «Цикл-до»
Циклічні процеси часто називають ітераційними (від англ. to iterate – повторювати), а кожний крок циклу – ітерацією.
Описані базові структури можуть комбінуватися для опису ходу виконання дій будь-якого алгоритму.
Викладач на інтерактивній дошці електронним маркером в програмі Paint пояснює алгоритм рішення задачі, наведеної у додатку 2.
V. Практичне застосування набутих знань, формування навичок (10 хв.). Слайд 23.
Викладач на інтерактивній дошці електронним маркером в програмі Paint пояснює алгоритм рішення задачі. Після цього учні повинні виконати подібне завдання: Скласти схему алгоритма находження максимального значення з даних: 32, 2, 115, -5, 54, 23, -7, 166.
VІ. Контрольно-коригувальний етап (2хв.).
Бліц-опитування:
Назвіть базові структури алгоритму. Чому вони називаються базовими?
Які величини мають один і той самий сенс на кожному кроці циклу?
Чим відрізняється структура «цикл-до» від структури «цикл-поки»?
Що таке лічильник циклу? Для чого він використовується?
VІІ. Підсумки уроку (2хв.).
Викладач підводить підсумки, аналізуючи відповіді учнів, які доповнює, узагальнює і оцінює.