15. Обуч-е уч-ся сост-ю алгоритмов с управляющей структурой «ветвление»: тема учеб. Прог-мы, формиров-е основных понятий, примеры заданий для учащихся.

По учебной программе: 8 класс Основы алгоритмизации и программирования (11 ч). Учащиеся знакомятся с алгоритмической структурой ветвления, и разрабатывают алгоритмы с ветвлением. В жизни, решая те или иные задачи, приходится принимать решения в зависимости от создавшейся ситуации либо от некоторого условия (условий). Например, если сделаны уроки, можно отдохнуть; если холодно – необходимо теплее одеться. В программировании можно также создавать программы, умеющие выполнять выбор. Для этого существуют команды, которые позволяют компьютеру принимать решения в зависимости от выполнения некоторого условия. Одной из таких команд является условный оператор языка программирования Pascal Условный оператор имеет вид:

If <условие> then <оператор_1> else <оператор_2>;

Такая запись означает: если выполняется условие, то исполняется оператор_1, иначе исполняется оператор_2. Рассмотрим на примере, как работает оператор if. Пример: Дать задание компьютеру проверить, знают ли ученики таблицу умножения.

program proverka;

Var a:integer;

begin

writeln ('Cколько будет 3x5?');

readln(a);

{запрашивается ответ с клавиатуры, он записывается в переменную а}

if a=15 then writeln ('Верно')

else writeln ('Неверно');

{оператор if проверяет и анализирует значение переменной а. Если а=15, то компьютер выводит сообщение «Верно», в противном случае сообщает «Неверно»}

end.

Программу вводят и запускают на исполнение несколько раз. Учащиеся замечают, что программа умеет «рассуждать», сравнивая число, введенное с клавиатуры, с правильным ответом. И делает это она с помощью оператора if. Оператор if анализирует некоторое условие (a=15). Действия, которые затем будут выполняться, зависят от того, выполняется либо не выполняется условие. Эти действия (операторы) называются ветвями программы. Условие – это выражение, стоящее в операторе if..then сразу после слова if.

Полезно исполнить рассмотренную программу по шагам. При этом в тексте программы надо записать части if, then и else в отдельных строках. Тогда при трассировке (пошаговом исполнении) строковый курсор в виде синей полосы будет наглядно показывать, какая из ветвей исполняется.

Закрепить представления об исполнении условного оператора поможет бок-схема. Для обозначения оператора if на блок-схемах используются ромбы, называемые блоками проверки условия. Алгоритмическая конструкция ветвления имеет вид: Далее рассматривают применение составных условий на примерах.

Со школьниками повторяют уже известное им к этому времени понятие «условие»; напоминают, что условие может быть простым или составным.

Рассмотренная в примерах форма условного оператора if.. then.. else называется полной. Она позволяет выполнять программу по одной из двух ветвей. Такую алгоритмическую конструкцию называют ветвлением (по аналогии с развилкой ветвей дерева). В языке программирования Pascal существует также сокращенная форма условного оператора, которая применяется в тех случаях, когда какое-либо действие (группу действий) нужно выполнить только при выполнении заданного условия. Сокращенная форма условного оператора имеет вид:

If <условие> then <оператор>;

Если условие верно, то выполняется оператор, иначе управление передается следующему за if оператору программы. Учитель приводит блок-схему неполного ветвления и пример использования сокращенной формы условного оператора. Далее поясняют смысл понятия «составной оператор». Отмечают, что в случае выполнения либо невыполнения некоторого условия в операторе if иногда необходимо осуществить несколько действий. В этом случае последовательность действий (несколько операторов подряд) объединяют в одну группу, заключенную между словами begin и end. Зарезервированные слова Begin и End часто называют открывающей и закрывающей операторными скобками. Внимание школьников обращают на следующие моменты: 1) Нельзя ставить «;» перед словом else. 2) При записи составных операторов каждое зарезервированное слово begin должно быть «закрыто» словом end, т. е. следует соблюдать правила вложенности операторных скобок. Полезно рассмотреть пример с составным оператором в одной ветви.

Далее рассматривают задачи со вложенными операторами if.

В пособии после параграфа приводятся упражнения для учащихся.

16. Обуч-е уч-ся сост-ю алгоритмов с управляющими структурами «повторение»: тема учеб. прог-мы, формирование основных понятий. Цикл с параметром. Цикл с предусловием. Примеры заданий для учащихся.

По учебной программе: 8 класс. Основы алгоритмизации и программирования (11 ч). Учащиеся знакомятся с алгоритмической структурой повторения, и разрабатывают алгоритмы с повторением.

В жизни иногда требуется один и тот же набор действий выполнять много раз подряд: «закручивать гайку, пока она не завернется до отказа» и т.д. В программах иногда также необходимо повторять определенные действия. Для этого используют форму организации действий цикл (повторение). Цикл является одной из базовых алгоритмических конструкций и представляет собой последовательность действий, которая выполняется неоднократно, до тех пор, пока выполняется некоторое условие. Саму последовательность повторяющихся действий называют телом цикла.

В языке Pascal имеются разновидности цикла, например, цикл с параметром (for..to/downto); цикл с условием (while). Начинают с цикла с параметром. Представить и проверить его исполнение школьникам проще, так как в этом цикле команды повторяются конкретное, заранее известное число раз. Изложение можно начать, вспомнив с учениками особенности алгоритмов с повторением. В программах иногда тоже требуется повторять определенные команды. Для этого используют оператор повторения (цикл). Далее учитель знакомит детей с оператором цикла на примере.

В общем виде оператор for может быть представлен в двух формах. Первая форма последовательно наращивает параметр цикла, увеличивая его каждый раз на 1:

For <параметр цикла>:= <начальное значение> to <конечное значение> do <оператор>;

Кратко: For i:=N1 to N2 do <оператор>; (N1<N2)

Вторая форма последовательно уменьшает переменную-параметр цикла на 1:

For <параметр цикла>:= <нач. значение> downto <конечное значение> do <оператор>;

Кратко: For i:=N1 downto N2 do <оператор>; (N1>N2)

В представленных формах оператора цикла For……do – заголовок цикла, <оператор> - тело цикла. Тело цикла может быть простым либо составным оператором. Параметр цикла, его начальное и конечное значения должны принадлежать к одному и тому же типу данных (чаще всего это целочисленный тип integer, но могут быть и другие типы, кроме вещественного). Рассматривают блок-схему цикла с параметром For..to.

При изучении цикла с параметром обращают внимание на: 1) Не рекомендуется изменять параметр цикла в теле цикла с помощью команды присваивания. Это может привести к «зацикливанию» программы или к неверным результатам выполнения программы. 2) Если в заголовке оператора for..to начальное значение параметра цикла больше конечного значения, то тело цикла не выполнится ни разу. 3) Если в заголовке оператора for..downto начальное значение параметра цикла меньше конечного значения, то тело цикла не выполнится ни разу. 4) При выходе из цикла текущее значение параметра цикла равно конечному значению в ператоре for..to и наоборот в операторе for..downto.

5) Телом цикла может быть не один оператор, а группа операторов (составной оператор), которую обязательно надо заключать в операторные скобки begin… end.

Полезно показать, как изменяется количество повторений, если изменить начальные или конечные значения счетчика.

Далее рассматривают оператор цикла с предусловием – это цикл, который повторяется до тех пор, пока условие выполняется (истинно). Рисуют блок-схему цикла с предусловием.

Для реализации цикла с предусловием используется оператор While. В общем виде оператор While на языке программирования Паскаль может быть представлен так: While <условие> do {заголовок цикла} <оператор>; {тело цикла}. Если тело цикла состоит из нескольких операторов, их нужно заключить в операторные скобки begin…end.

Значение выражения <условие>, записанное после слова While, проверяется перед каждым выполнением оператора (операторов) тела цикла. Если <условие> верно (истинно), выполняется тело цикла, и снова вычисляется и проверяется выражение <условия>. Если результат проверки <условия> неверен (ложный), происходит выход из цикла.

Внимание детей обращают на: 1) Если условие сразу оказывается ложным, цикл с предусловием не выполнится ни разу. 2) В теле цикла должны быть операторы, которые в какой-то момент изменят значение условия, сделав его ложным. Если этого не случится, цикл будет бесконечным, то есть программа «зациклится». 3) Зациклившуюся программу следует остановить с помощью команды Программа -> Завершить, иначе она будет выполняться бесконечно (точнее, до выключения компьютера). 4) В операторах for и while точка с запятой не ставится ни перед словом do, ни после него.

Для каждой из разновидностей цикла есть свой круг задач, наиболее естественно решаемых именно с ее помощью. Составляя алгоритмы с повторениями для решения задач, выбирают разновидность цикла в каждом конкретном случае. Отмечают, что задачи, которые можно решить с помощью оператора for, всегда можно решить и с помощью оператора While.

17. Формир-е у уч-ся понятия о типе данных «массив». Опис-е одном. массива, ввод и вывод эл-тов. Алг-мы работы с одном. массивами: выполн-е арифметич. действий над эл-тами массива, преобразов-е эл-тов массива, поиск эл-тов с заданными свойствами.

Понятие о структурированном типе данных «массив» вводится в 9-м классе. Учащихся знакомят только с одномерными числовыми массивами.

Рассматривают ввод и вывод элементов, арифметические действия над элементами массива, преобразование элементов массива, поиск элементов с заданными свойствами.

Понятие «массив» для учащихся новое. В своей учебной деятельности они имеют мало опыта работы с такой структурой данных. Примерами могут быть: 1) набор значений функции, заданной таблично; 2) члены арифметической (геометрической) прогрессии. Однако, в обоих примерах элементы заданы по определенным правилам, а в программировании значения элементов массива не обязательно представляют некую закономерность.

Прежде, чем давать определение массива, необходимо привести примеры, подкрепляющие это понятие. При решении некоторых задач требуется обрабатывать большое количество однотипных данных. Например, данные температуры при прогнозировании погоды или результаты тестирования учащихся. Для хранения этих данных пришлось бы вводить большое количество переменных, что привело бы к громоздкости программ их обработки. Эта проблема решается путем введения специального типа данных, который называется массив.

Массив – это обозначаемая одним именем пронумерованная последовательность однотипных элементов, к каждому из которых можно обратиться по его номеру. Массив является структурированным (составным) типом данных. Это значит величина, описанная как массив, состоит из конечного числа других величин. Например, массив из 10 целых чисел, массив из 50 вещественных чисел.

Массиву присваивается имя, по которому можно обращаться к нему, как к единому целому. Каждый элемент массива имеет свой номер (индекс), определяющий место элемента в последовательности. Доступ к отдельному элементу осуществляется по имени массива с указанием индекса, который записывается после имени в квадратных скобках, например, A[5], time[7].

Элементы массива в программах используются так же, как и обычные переменные, например: A[3]:= 25; Sum:=Sum+A[i];

Массив, к элементам которого обращаются при помощи только одного индекса, называют одномерным. Его элементы располагаются в памяти цепочкой друг за другом. Это строка или столбец данных. Индексов может быть несколько, тогда массив называют многомерным.

Пример двумерного массива – таблица. Ее можно рассматривать как совокупность одномерных массивов (несколько массивов-столбцов или несколько массивов-строк).

Далее рассматривают описание массива. Для использования массива в программе, его надо описать в разделе описания переменных var: