• +7 (47363) 3-92-36
Лесково, Садовая ул, 3

Методическая разработка конспекта урока по информатике


Методическая разработка конспекта урока по информатике и ИКТ

по теме: «Алгоритмизация и программирование»

 

Методическое обоснование темы

Школьная информатика в России начиналась с алгоритмизации и про-

граммирования, как с основной темы курса. Изучение раздела «Алгоритми-

зация и программирование», бесспорно, начинается с понятия алгоритма.

Это понятие рассматривается, начиная с пропедевтического курса информа-

тики в начальной школе и заканчивая формальным определением алгоритма,

формулируемым в профильных классах старшей школы при изучении основ

теории алгоритмов.

Вопросы по алгоритмизации и программированию входят в экзамена-

ционные задания по информатике для 9 и 11-го классов. Более 30% баллов

ЕГЭ по информатике приходятся на вопросы по данной теме, а с учетом ло-

гики, включенной в последнем варианте стандарта в этот же раздел, — более

40%. А различные этапы Всероссийской олимпиады по информатике — от

первого школьного этапа до пятого заключительного — фактически пред-

ставляют собой олимпиады по алгоритмизации и программированию.

 Тема «Алгоритмизация и программирование» направлена на понима-

ние сути алгоритмов, их свойств, способов описания, так как эта тема разви-

вает: ясность и четкость мышления; способность предельно уточнять пред-

мет мысли; внимательность, аккуратность, обстоятельность, убедительность

в суждениях; умение абстрагироваться от конкретного содержания и сосре-

доточиться на структуре своей мысли.

 

Методические рекомендации по проведению занятия

Программирование традиционно относят к сложным темам школьного

курса информатики, признавая при этом, что именно решение задач по теме

алгоритмизация и программирование в максимальной степени способствуют

развитию алгоритмического стиля мышления, который формирует общучеб-

ные навыки. Действительно, для успешного решения задачи, требующей со-

ставления алгоритма и написания программы, учебные занятия надо прово-

дить таким образом, чтобы ученик мог:

1) четко понять задачу, провести ее детализацию и формализацию;

2) проанализировать, к какому классу задач она относится, какими спо-

собами (алгоритмами) ее можно решить;

3) составить алгоритм решения задачи;

4) составить программу, реализующую этот алгоритм;

5) проверить, правильно ли программа работает, ту ли задачу она ре-

шает;

6) в случае обнаружения ошибки необходимо проделать все (или неко-

торые) вышеперечисленные действия заново с целью исправления ошибки.

 

 

 План занятия

 

Тема программы: «Алгоритмизация и программирование»

Тема урока: «Алгоритм и его свойства. Примеры алгоритмов».

Тип занятия: урок изучения нового материала.

Вид занятия: смешанный.

Цель занятия: познакомить учащихся с понятием алгоритма, исполни-

телями алгоритмов, примерами алгоритмов в жизни, алгоритмическим спо-

собом решения задач, закрепить полученные знания с помощью электронно-

го теста, развивать навыки самоконтроля.

Материально-техническое обеспечение: компьютерный класс, оснащенный

современной техникой и лицензированным программным обеспечением, ус-

тановлена ОС Windows XP и пакет Microsoft Office, мультимедиа проектор с

интерактивной доской , авторская презентация..

 

Межпредметные и внутрипредметные связи. Алгоритмическая ли-

ния формирует навыки алгоритмического и логического мышления, проект-

ной работы и моделирования. Данная тема способствует развитию алгорит-

мического мышления, развивает умение читать алгоритмы, умение составить

алгоритм для различных жизненных ситуаций и анализировать обстоятельст-

ва.

Алгоритмизация, как раздел информатики, который изучает процессы

создания алгоритмов, традиционно относится к теоретической информатике

вследствие своего фундаментального характера. При этом сторонники «поль-

зовательского» подхода при изучении школьной информатики говорят об от-

сутствии практической значимости этого раздела для развития навыков поль-

зователя современного программного обеспечения. Вследствие развития но-

вых информационных технологий появляется возможность в пределах разде-

ла «Основы алгоритмизации ипрограммирования» давать общенаучные по-

нятия информатики и в то же время формировать и развивать умение и навы-

ки, необходимые пользователю при работе с современным программным

обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел «Основы алго-

ритмизации» мостиком между теоретической и практической информатикой.

Шаги в этом направлении делали авторы многих школьных программ

по информатике. Стоит вспомнить работы А.Г.Кушниренко, Ю.А.Первина,

А.Л.Семенова по внедрению «конструктивистской» парадигмы при изучении

теоретической информатики. Одним из принципов этой парадигмы является

самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при

работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа

основывается на использовании творческих деятельностных сред, таких как

ЛогоМиры, Кумир, Роботландия.

Эти творческие среды, конечно, развивают алгоритмическое мышле-

ние, но напрямую не связаны ни с какой практической деятельностью. По-

этому лучше пойти другим путем. Используя принципы развивающего обу-

чения, постараться акцентировать проблемы алгоритмизации при изучении всех (в том числе и традиционно «технологических») тем курса информатики. Это позволяет развивать и реализовывать

алгоритмические способности школьников не только при работе в различных программных средах, но и при формиро-

вании знаний, умений и навыков работы в различных прикладных программах (при создании текстовых документов,

электронных таблиц, презентаций).

 

Технологическая карта урока.

 

Дидактическая

структура заня-

тия

Методическая подструктура урока

Признаки решения

дидактических за-

дач

Методы обучения

Форма деятельно-

сти

Методические

приемы и их содер-

жание

Средства обу-

чения

Способы орга-

низации дея-

тельности

 Организацион-

ный момент.

 беседа фронтальная наблюдение - Коллективная

Подготовка уча-

щихся к работе на

уроке

Подготовка к

изучению нового

материала (озна-

комление с пла-

ном и целью за-

нятия).

беседа фронтальная наблюдение

Проектор, ин-

терактивная

доска, ПК

Коллективная

Кратковременность

организационного

момента; полная го-

товность класса к

работе; быстрое

включение учащих-

ся в деловой ритм,

организация внима-

ния всех учащихся

Изучение нового

материала.

лекция фронтальная

Формирование про-

блемных вопросов;

разъяснения нового

материала

Проектор, ин-

терактивная

доска, ПК

Коллективная

Активизация мыс-

лительной деятель-

ности. Развитие

внимания. Актив-

ность познаватель-ной деятельности

учащихся на после-

дующих этапах.

По ходу урока

учащиеся кон-

спектируют оп-

ределения и от-

вечают на во-

просы.

Работа с учебни-

ком

индивидуальная Закрепление знаний

Проектор, ин-

терактивная

доска, ПК

Индивидуаль-

ная

Активизация мыс-

лительной деятель-

ности. Развитие

внимания. Актив-

ность познаватель-

ной деятельности

учащихся на после-

дующих этапах.

Закрепление те-

мы занятия

упражнения

 

групповая

Координация рабо-

ты учащихся по за-

даниям; работа за

ПК

Проектор, ин-

терактивная

доска, ПК

Групповая

Способность уча-

щихся к самостоя-

тельной работе,

правильность вы-

полнения практиче-

ской работы и ак-

тивное участие

класса в подведе-

нии итогов практи-

ческой работы.

Подведение ито-

гов.

тест фронтальная

Фронтальный опрос

и выставление оце-

нок

ПК

Индивидуаль-

ная

Развитие умения

учащихся оцени-

вать свои возмож-

ности, обобщать и

делать выводы.

Адекватность само-

оценки учащихся и оценки учителя.

Осознание учени-

ками значимости

полученных резуль-

татов и готовность

использовать их для

достижения учеб-

ных целей

Задание на дом Работа с лекцией фронтальная Вопросы

Проектор, ин-

терактивная

доска, ПК

Коллективная

Творческий харак-

тер выполнения до-

машнего задания.

Правильное выпол-

нение домашнего

задания всеми уче-

никами

 

Дидактический материал к занятию: Алгоритмические задачи (задания на слайдах презентации); практикум по

решению задач (на карточках, в текстовом виде); электронный тест в тестовой оболочке Tester.

.

Список литературы (источников) для учащихся:

1. Семакин И.Г., Залогова Л.А. и др. «Информатика. Базовый курс. 7-9 классы», изд. «БИНОМ», 2010 г.

2. Под редакцией Семакина И.Г., Хеннера Е.К. «Информатика. Задачник-практикум. том 2», изд. «БИНОМ», 2010 г.

3. http://kpolyakov.narod.ru

4. http://klyaksa.net

 

Список литературы (источников) для педагога:

1. УМК «Информатика. Базовый курс», авторы Семакин И.Г., Залогова Л.А. и др., 7-9-й классы.

2. Семакин И.Г., Залогова Л.А. и др. «Информатика. Базовый курс. 7-9 классы», изд. «БИНОМ», 2010 г. Под редакцией Семакина И.Г., Хеннера Е.К. «Информатика. Задачник-

практикум. том 2», изд. «БИНОМ», 2010 г.

3. http://festival.1september.ru

4. http://www.metod-kopilka.ru

5. http://kpolyakov.narod.ru

6. http://klyaksa.net

7. http://infoschool.narod.ru

 

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Подготовка к изучению нового материала (ознакомление с планом и це-

лью занятия).

3. Изучение нового материала. (Просмотр электронного урока с использова-

нием мультимедиа проектора. Слайды + текст лекции.)

4. По ходу урока учащиеся конспектируют определения и отвечают на во-

просы.

5. Закрепление темы занятия (решение задач, работа уч-ся на компьютере).

Электронный тест с последующей самопроверкой. Решение алгоритмиче-

ских задач.

6. Подведение итогов. Выставление оценок с учетом процентного выполне-

ния теста.

7. Задание на дом (выучить определения, привести примеры алгоритмов из

жизненной практики.)

 

Изучение нового материала.

 

Каждый человек в повседневной жизни, во время учебы или на работе

решает огромное количество задач самой разной сложности. Некоторые за-

дачи просты и привычны, мы решаем их, не задумываясь (собраться в школу,

закрыть дверь на ключ, перейти улицу….). Другие задачи, так трудны, что

требуется длительный срок для поиска решения и достижения поставленной

цели. Решение даже самой простой задачи обычно осуществляется за не-

сколько последовательных шагов.

Один из важнейших этапов решения задач на ЭВМ – составление алго-

ритма. О том, что такое алгоритмы, какими общими свойствами они облада-

ют и как исполняются, мы и поговорим на этом уроке.

В 1983 году отмечалось 1200-летие со дня рождения одного из вели-

чайших ученых Средней Азии и средневекового Востока Мухамада ибн Му-

сы аль-Хорезми. Он написал ряд трактатов по арифметике и алгебре, в том

числе книгу "Арифметика индусскими цифрами" – о счете с помощью десяти

цифр и правилах арифметических действий с числами.

Имя ученого аль-Хорезми превратилось в понятие algorithmi, первона-

чально обозначавшее десятичную систему исчисления и правила арифмети-

ческих действий в этой системе. Отсюда и возник современный научный

термин "алгоритм". Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструк-

ции, правила, рецепты и т.п. Обычно мы это делаем не задумываясь. Напри-

мер, открывая дверь ключом, никто не размышляет над тем, в какой последо-

вательности выполнять действия. Однако чтобы научить кого-нибудь откры-

вать дверь, придется четко указать и сами действия, и порядок их выполне-

ния. То же потребуется и при указании маршрута поездки.

Сравним эти алгоритмы. На первый взгляд, между ними нет ничего

общего. Одно дело – открывать дверь, другое – ехать в гости. Но если при-

глядеться внимательно, можно заметить существенное сходство между ними.

Прежде всего, это строгий порядок выполнения действий.

 

Демонстрация слайда 1.

Примеры алгоритмов.

Алгоритм открывания двери.

Достать ключ.

Вставить ключ в замочную скважину.

Повернуть ключ дважды против часовой стрелки.

Вынуть ключ.

 

Алгоритм «Как ехать в гости ».

Выйти из дома.

Повернуть направо.

Пройти два квартала до автобусной остановки.

Сеть в автобус №25, идущий по центру города.

Проехать три остановки.

Выйти из автобуса.

 

Мы можем теперь сказать, что алгоритм – это организованная последо-

вательность действий. Данную формулировку, конечно, нельзя считать опре-

делением алгоритма. Например, мы не объяснили, что означают слова "орга-

низованная" и "действия". Скажем сразу: абсолютно строгого определения

алгоритма не существует. Алгоритм – это одно из тех основных понятий (ка-

тегорий) математики, которые не обладают формальным определением в

терминах более простых понятий, а абстрагируются непосредственно из опы-

та.

На слайде еще одно задание. Выполните его, используя для записи от-

вета любой текстовый редактор или бумагу и карандаш.

 

Демонстрация слайда 2.

Некий злоумышленник за алгоритм получения кипятка выдал такую

последовательность действий:

1. Налить в чайник воду.

2. Открыть кран газовой горелки.

3. Поставить чайник на плиту.

4. Ждать пока вода не закипит. 5. Поднести спичку к горелке.

6. Зажечь спичку.

7. Выключить газ.

Исправьте алгоритм, чтобы предотвратить несчастный случай.

 

 

Сравните свой ответ с правильным.

Правильный алгоритм:

Налить в чайник воду.

Зажечь спичку.

Открыть кран газовой горелки.

Поднести спичку к горелке.

Поставить чайник на плиту.

Ждать, пока вода закипит.

Выключить газ.

(Демонстрация слайда 3)

 

Рассмотренные нами алгоритмы составлены для исполнения челове-

ком. Но человек далеко не единственный возможный исполнитель алгорит-

мов. Все живые существа и даже отдельные клетки исполняют различные ал-

горитмы. Способны на это и созданные человеком устройства – роботы-

манипуляторы и станки с программным управлением. Но прежде чем состав-

лять алгоритм решения задачи, нужно узнать, какие действия предполагае-

мый исполнитель способен выполнить.

 

Поясним сказанное на примере. Допустим, нужно решить квадратное

уравнение.

Десятикласснику требуется минимум инструкций, потому что он уже

знает способ решения.

Восьмикласснику понадобятся намного более сложные инструкции,

потому что он этого еще не проходил.

Теперь мы можем уточнить понятие алгоритма: это организованная по-

следовательность действий, допустимых для некоторого исполнителя.

 

Рассмотрим информационный процесс редактирования текста. При ра-

боте с текстом возможны различные операции: удаление, копирование, пере-

мещение или замена его фрагментов. Что необходимо для того, чтобы преоб-

разовать текст?

Первое. Требуется исполнитель.

Второе. Процесс должен быть разбит на этапы, понятные исполнителю.

Третье. Должно быть определено начальное состояние текста и его

требуемое конечное состояние.

 

Теория алгоритмов имеет большое практическое значение. Алгоритми-

ческий тип деятельности важен не только как одна из эффективных форм труда человека. Через алгоритмизацию, через расчленение сложных действий

на всё более простые, на действия, выполнение которых доступно машинам,

пролегает путь к автоматизации различных процессов.

 

Алгоритм обладает следующими свойствами.

1. Дискретность (от лат. discretus – разделенный, прерывистый) указыва-

ет, что любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, сле-

дующих в определенном порядке. Образованная структура алгоритма

оказывается дискретной: только выполнив одну команду, исполнитель

сможет приступить к выполнению следующей.

2. Детерминированность (от лат. determinate – определенность, точность)

указывает, что любое действие алгоритма должно быть строго и недву-

смысленно определено в каждом случае. При этом каждая команда ал-

горитма входит в состав системы команд исполнителя.

3. Конечность определяет, что каждое действие в отдельности и алгоритм

в целом должны иметь возможность завершения.

4. Результативность требует, чтобы в алгоритме не было ошибок, т.е. при

точном исполнении всех команд процесс решения задачи должен пре-

кратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен

определенный постановкой задачи результат (ответ).

5. Массовость. Это свойство показывает, что один и тот же алгоритм

можно использовать с разными исходными данными, т.е. применять

при решении всего класса задач данного типа, отвечающих общей по-

становке задачи. Пример: алгоритмы «Решение квадратного уравне-

ния», «Приготовить бутерброд».

 

С алгоритмами человек встречается на каждом шагу.

 

Пример 1. Дан угол. Необходимо провести биссектрису. (Есть способ,

как, пользуясь линейкой и циркулем, можно решить эту задачу.)

 

Пример 2. Даны два целых числа. Необходимо найти их разность.

(Имеется правило, в котором ясно изложен весь порядок действий с цифрами

данных чисел.)

 

В приведенных примерах речь идет о том, как сложную работу пред-

ставить в виде последовательности простых действий. Вычитание многораз-

рядных чисел сводится к действиям с цифрами. При делении угла пополам

выполняются несложные построения линейкой и циркулем.

 

Однако высказанные соображения следует дополнить. Ведь правила

вычитания формулируются для любых многоразрядных чисел, а не для ка-

ких-то конкретных двух. Инструкция проведения биссектрисы тоже такова,

что, пользуясь ею, можно разделить пополам любой угол. То есть каждому алгоритму присуща массовость – пригодность для решения не какой-либо

одной, а целого класса задач.

 

Способы описания алгоритмов.

- на естественном языке;

- на специальном (формальном) языке;

- с помощью формул, рисунков, таблиц;

- с помощью стандартных графических объектов (геометрических фигур) –

блок-схемы.

 

Закрепление темы:

1. Алгоритмические задачи (задания на слайдах презентации, один

ученик работает у интерактивной доски, остальные оформляют решение

в тетрадях).

 

№1. Старик должен переправить на лодке через реку волка, козу и ка-

пусту. Лодка может выдержать только старика и одного “пассажира”. В ка-

ком порядке старик перевезет пассажиров? Не забудь, что волк может съесть

козу, а коза – капусту. Найди 2 варианта решения.

 

Алгоритм решения задачи:1 вариант 2 вариант

1) __________________________ 1) _________________________

2) _________________________ 2) _________________________

3) __________________________ 3) _________________________

 

и т.д.

 

№2. Два мальчика и двое взрослых должны переправиться на другую

сторону реки на плоту, который выдерживает либо двух мальчиков, либо од-

ного мальчика и одного взрослого. Как осуществить переправу? Найди не-

сколько способов решения этой задачи.

 

Алгоритм решения задачи:

 1

способ

2

способ

3

способ

1

 шаг

 

2

 шаг

 

3

 шаг

 

4

 шаг

 

5  шаг

 

 

Обозначения: 1м- один мальчик, 2м – два мальчика, 1в – один взрос-

лый.

 

2. Практикум по решению задач (на карточках)

 

Злоумышленник поменял местами действия в алгоритме вычисления

среднего арифметического из квадратного корня трёх чисел:

 

Присвоить а значение (а2+в2+с2) /3.

Вести а,в,с

Сообщить “Среднее арифметическое квадратов равно”

Сообщить а.

 

Восстановите правильный порядок действий.

 

2. Исправьте следующий алгоритм решения уравнения (х-2) (х+2) =0:

 

Присвоить х значение +-2.

Сообщить “Корни уравнения равны”.

Сообщить первое значение х.

Сообщить второе значение х.

 

3. Автомобиль проехал три участка пути разной длины с разными ско-

ростями. Составьте алгоритм нахождения средней скорости автомобиля.

 

4. Проснувшись утром, школьник почувствовал недомогание. Нахо-

дившийся рядом злоумышленник тут же составил для него следующий алго-

ритм:

Измерить температуру.

Если температура выше 370, то:

Вызвать врача.

Пойти в школу.

 

Несмотря на недомогание, школьник исправил этот алгоритм, добавив

всего две строки. Какие строки добавил школьник?

 

5. Запишите в виде алгоритмов правила определения знака:

 

А) произведения двух действительных чисел;

Б) суммы двух действительных чисел.

 6. В записи алгоритма вычисления значения выражения (х2- 5х+5) /

(х6- 4х2+3)

 

Злоумышленник одно действие поставил не на свое место. Вот как стал

выглядеть алгоритм:

ввести х

если х6- 4х2 + 3=0, то:

сообщить “При таком х значение выражения не определено”.

иначе:

присвоить у значение (х2- 5х +5) /(х6- 4х2+3) .

конец ветвления.

сообщить у.

 

Верните действие на свое место.

 

3. Электронный тест в тестовой оболочке Tester

 

1.Которые из документов являются алгоритмами?

а) Правило правописания приставок, оканчивающихся на з,с(да)

б) Программа телепередач

в) Кулинарный рецепт приготовления блюда

г) Инструкция по сборке проданного в разобранном виде шкафа

 

2. В каких случаях правильно заканчивается предложение: Алгоритм –

это

а) конечная последовательность действий, приводящая к искомому ре-

зультату при любых допустимых исходных данных

б) указание на выполнение действий

в) конечный набор понятных некоторому исполнителю команд, выпол-

нение которых приводит к однозначному решению поставленной задачи

г) программа в машинных кодах

 

3. Расчлененность алгоритма на отдельные элементарные действия –

это

а) Дискретность

б) Определенность

в) Массовость

г) Детерминированность

 

4. Которые из документов являются алгоритмами?

А) Каталог книг в библиотеке

Б) Порядок набора международного телефонного номера

В) Рецепт приготовления клея

Г) Настенный календарь на текущий год

 Подведение итогов. Выставление оценок с учетом процентного вы-

полнения теста.

 

Задание на дом: выучить определения, привести примеры алгоритмов