Урок № 2 Поняття алгоритму, його властивості та форми подання. Базові структури алгоритмів - Інформатика 11 клас - Старша школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Старша школа » Інформатика 11 клас

Урок № 2 Поняття алгоритму, його властивості та форми подання. Базові структури алгоритмів

Поняття алгоритму, його властивості та форми подання. 
Базові структури алгоритмів

Мета уроку:  сформувати в учнів поняття алгоритму; ознайомити з властивостями, способами та формами подання алгоритмів; розкрити суть базових структур алгоритмів та їх властивості.

Очікувані результати: учні повинні знати поняття алгоритму та його властивості, форми подання алгоритму, поняття виконавця алгоритму та системи команд виконавця алгоритму, порядок складання алгоритмів, базові структури алгоритмів та їх особливості; учні повинні вміти використовувати різні засоби подання алгоритмів, аналізувати алгоритм розв’язування задачі, складати алгоритм, формально виконувати алгоритми.

Обладнання: підручники, плакат № 7 [13].

Тип уроку: вивчення нового матеріалу, формування вмінь та навичок.

1.   Організаційний етап

1.1. Привітання вчителя й учнів, організація уваги.

1.2. Перевірка наявності робочих зошитів, підручників тощо.

2.   Перевірка домашнього завдання

Вчитель перевіряє правильність визначення вхідних даних та отриманих результатів для побудованої математичної ­моделі.

3.   Мотивація навчальної діяльності

3.1. Бесіда.

Вчитель пропонує учням пригадати етапи створення власної поштової скриньки.

Наприклад: увійти на сторінку реєстрації поштового сервера →  клацнути на лінк Реєстрація → заповнити форму → ввести та підтвердити пароль → натиснути кнопку Зареєструватися → отримати код підтвердження та увести його в полі вікна, що з’явилося на екрані.

3.2. Опитування.

Запитання до класу

1.   Чи можна поміняти місцями етапи створення поштової скриньки? (Відповідь: ні.)

2.   Чи можна виконати дві дії одночасно? (Відповідь: ні.)

3.   Що відбудеться в результаті правильного виконання зазначених дій? (Відповідь: виконання поставленого завдання.)

4.   Чи часто вам доводиться виконувати певну послідовність дій? (Відповідь: так, послідовність дій під час виконання арифметичних дій, під час розв’язування задач, прибирання квартири, миття посуду, приготування їжі тощо.)

Вчитель підсумовує відповіді учнів і зазначає, що люди постійно складають опис деякої послідовності дій для досягнення бажаного результату. Тому поняття алгоритму не є чимось новим і незвичайним. Уміння складати алгоритми необхідне не тільки під час розв’язування математичних задач, але й у повсякденному житті.

3.3. Повідомлення теми та мети уроку.

4.   Актуалізація опорних знань

Самостійна робота.

Учні виконують самостійну роботу (файл Sr_2.doc, відповіді — у файлі V_2.doc) або тест № 3 [5].

5. Вивчення нового матеріалу

План лекції

1.                          Поняття алгоритму. Історія виникнення терміна.

2.                          Виконавець алгоритму.

3.                          Характеристики виконавця алгоритму.

4.                          Властивості алгоритму.

5.                          Способи подання алгоритмів (файл Т_2.doc).

 

Поняття алгоритму. Історія виникнення терміна

Поняття алгоритму є одним із фундаментальних понять в інформатиці, воно не визначається через інші простіші поняття. Виникнення терміна «алгоритм» пов’язане з математикою. Це слово походить від algorithmi — латинського написання імені Мухаммеда аль-Хорезмі (787–850), видатного математика середньовічного Сходу. У своїй книзі «Про індійський рахунок» він сформулював правила запису натуральних чисел за допомогою арабських цифр і правила дій над ними стовпчиком. У XII ст. його математичний трактат було перекладено латиною і з нього європейці дізналися про десяткову позиційну систему числення та правила арифметики багатозначних чисел. Саме ці правила у ті часи називали алгоритмами. Надалі алгоритмом стали називати точне розпорядження, що визначає послідовність дій, яка забезпечує досягнення необхідного результату з вихідних даних.

Алгоритм — це точний і зрозумілий опис послідовності дій над заданими об’єктами, яку необхідно виконати виконавцю, щоб отримати кінцевий результат.

Алгоритм може бути призначено для виконання його людиною або автоматичним пристроєм.

Виконавець алгоритму — істота (людина, тварина) або неістота (робот, комп’ютер), яка може виконати всі команди цього алгоритму.

Характеристики виконавця алгоритму

Середовище виконавця — умови, в яких виконавець може виконувати елементарні дії.

Елементарні дії — найпростіші дії, які може виконувати виконавець.

Система команд виконавця — сукупність допустимих (зрозумілих, які можуть бути виконані) команд виконавця.

Процес алгоритмізації — це визначення елементарних дій та порядку їх виконання для розв’язання поставленої задачі.

Наведене визначення алгоритму не можна вважати вичерпним, тому зазвичай формулюють декілька загальних властивостей алгоритмів, що дозволяють відрізняти їх від інших інструкцій.

Властивості алгоритмів

1.      Зрозумілість. Для досягнення певної мети за допомогою алгоритму виконавцю необхідно вміти виконувати кожну вказівку цього алгоритму, тобто розуміти кожну з команд, що входять до алгоритму.

2.      Визначеність (однозначність). Зрозумілий алгоритм не може містити вказівок, зміст яких сприймається неоднозначно. Окрім того, в алгоритмах є неприпустимими такі ситуації, коли після виконання чергового розпорядження алгоритму виконавцю не зрозуміло, що робити далі.

3.      Дискретність — це розбивка алгоритму на окремі елементарні дії (команди), що легко виконуються виконавцем. Виконати дії наступного розпорядження можна, лише виконавши дії попереднього.

4.      Масовість. Під масовістю алгоритму розуміють можливість його застосування для розв’язання великої кількості однотипних завдань.

5.      Результативність. Виконання будь-якого алгоритму має завершуватися отриманням кінцевих результатів. Тобто ситуації, коли можуть виникнути так звані зациклення, повинні бути виключені ще під час написання алгоритму.

Існує кілька способів запису алгоритмів. Вибір методу залежить від виконавця та того, хто подає алгоритм (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Способи подання алгоритмів

№ з/п

Спосіб подання алгоритму

Приклад

1

Словесний опис алгоритму

Рецепт, інструкція користування електроприладом

2

Подання алгоритму у вигляді таблиць, формул, схем, рисунків тощо

Схематичні рисунки, алгоритми, що записані у вигляді умовних позначок на упаковці товару щодо його використання (наприклад, заварювання чаю, кави тощо), формули в математиці

3

Графічний спосіб (запис алгоритмів за допомогоюблок-схеми)

Алгоритм, поданий за допомогою набору спеціальних блоків

4

Навчальні алгоритмічні мови (псевдокоди)

Графічні середовища «Алгоритміка», «Роботоландія», «Лого-світи», «Черепашка»

5

Мови програмування

Logo, Pascal, C++, Basic

 

Алгоритми можуть бути подані за допомогою спеціальних блок-схем (табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Блоки схеми алгоритму

Блок «початок» (або «кінець»), що визначає початок та кінець алгоритму (для блоку «пуск» («початок») визначено тільки один вихід, для блоку «зупинка» («кінець») — тільки вхід)

Блок «введення-виведення», що визначає введення інформації в програму або виведення на пристрій

Блок «процес», що визначає зміну значення, форми уявлення або розташування даних

Блок перевірки умови, що визначає подальші кроки виконання алгоритму залежно від виконання умови

 

Алгоритм реєстрування на поштовому сервері матиме такий вигляд (рис. 2.2).

$IMAGE1$

Рис. 2.2. Алгоритм у вигляді блок-схеми

6. Закріплення знань

Обговорення нового матеріалу.

Учні разом з учителем обговорюють властивості алгоритмів на прикладі алгоритму реєстрування на поштовому сервері (файл L_2.doc).

7. Застосування набутих знань

Практична вправа.

1.   Вчитель пропонує учням усно скласти власний алгоритм, враховуючи всі його властивості, визначити виконавця, сере­довище виконавця та систему команд.

2.   Через 4–5 хвилин учні зачитують свої алгоритми та коментують правильність їх створення.

3.   Учні на вибір виконують один зі складених ними алгоритмів.

8.   Підбиття підсумків уроку

Вправа «Продовж речення».

Вчитель пропонує учням доповнити визначення поняття «алгоритм», яке записано на дошці.

Алгоритм — це ... послідовність операцій, ... виконання якої приводить до ... за ... число кроків.

Кінцевий результат учні записують у зошити.

Алгоритм — це скінченна однозначно визначена послідовність операцій, формальне виконання якої приводить до розв’язання певної задачі за кінцеве число кроків.

9.   Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

Підручник __________________________________________________________________

Робочий зошит _______________________________________________________________

Додаткове завдання      


Категорія: Інформатика 11 клас | Додав: uthitel (17.12.2013)
Переглядів: 4712 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: