XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Специальность: Информационные системы и программирование (09.02.07)

Дисциплина: Информатика

Дидактическая единица: Алгоритм

Тип урока: урок формирования знаний, умений и навыков

Вид занятия: комбинированное занятие

Уровень усвоения:I-III

Цели преподавания:

Образовательная:

Ознакомление с понятием алгоритма, его свойствами алгоритмов;

Ознакомление с типами алгоритмов;

Закрепление на практике построения блок-схем на различные типы алгоритмов;

Развивающая:

Развитие грамотности и активности;

Развитие мыслительной деятельности;

Развитие внимательности.

Воспитательная:

Воспитание самостоятельности;

Воспитание интереса к будущей профессии;

Воспитание быстрого и четкого мышления.

Методы обучения и методические приемы:

словесный;

наглядный;

практический.

Междисциплинарные связи: Основы алгоритмизации и программирования

Внутридисциплинарные связи: Составление тестовых данных и математической модели алгоритма.

В УМО (учебно-методическое обеспечение) преподавания темы «Алгоритмы» входят:

Методические материалы:

Задание для практической работы;

План-конспект урока;

Регистрационный лист;

Тест.

Учебные пособия:

Электронные средства образовательного назначения (слайдовая презентация);

Тест.

Дидактические материалы:

Наглядные пособия (схемы-примеры алгоритмов; графические изображения блоков блок-схем);

Средства обучения:

Технические:

персональный компьютер;

мультимедийная техника.

Программные:

Операционная система Windows 10;

Ms Office: Ms Word 2007.

Методические:

Практическая работа.

По итогам изучения темы студент должен:

Знать:

Понятие алгоритма;

Свойства алгоритмов;

Типы алгоритмов;

Способы описания алгоритмов;

Понятие блок-схемы;

Уметь:

Различать типы алгоритмов;

Различать блоки блок-схем;

Составлять различные типы алгоритмов;

Строить блок-схемы на различные типы алгоритмов;

Набор модулей урока:

№ п/п	Модули урока	Планируемое время, мин.
1.	Организационный момент Приветствие, проверка посещаемости, объяснение условий оценки учебной работы	3
2.	Актуальность темы занятия Объяснение актуальности темы занятия	3
3.	Целевая ориентация Постановка темы, целей, плана и задач урока, мотивация профессиональной деятельности	3
4.	Изложение нового материала Выдача теоретических знаний по теме урока	45
5.	Выполнение практической работы Проведение инструктажа по выполнению лабораторно- практической работы, озвучивание критериев оценивания, помощь с выполнением заданий	15
6.	Проверка и оценка результатов практической работы Оценивание в соответствии с озвученными критериями, разбор ошибок по лабораторно-практической работе каждого студента	5
7.	Итоговое тестирование Ответы на вопросы, закрепление изученного материала	7
8.	Подведение итогов урока Выставление оценок за урок, получение обучающимися представлений о результатах обучения	3
9.	Рефлексия Рефлексия на знания и умения, свой уровень усвоения изучаемой темы	3
10.	Выдача домашнего задания Озвучивание домашнего задания, критериев его оценивания	3

Ход урока

Этап 1. Организационный момент.

Приветствие, проверка посещаемости, объяснение плана урока и условий оценки учебной работы.

Педагог: Здравствуйте. На сегодняшнем занятии мы с вами будем изучать тему «Алгоритмы». Оценка учебной работы будет проводиться на основе рейтинговой системы контроля ваших учебных достижений. Сегодня вы сможете получить баллы за выполнение домашнего задания, ответы на вопросы во время лекции, дополнения по теме, выполнение практической работы и тестовые задания. В зависимости от набранного количества баллов, будут отмечены самые активные студенты. Если хотите ответить - прошу поднять руку, а не кричать с места. Сегодня мы с вами изучим новую тему, потом проведем закрепление знаний в форме практической работы и тестирования. В конце занятия мы подведем итоги урока, проведем рефлексию и запишем домашнее задание.

Этап 2. Актуальность темы занятия.

Педагог: Прежде чем приступить к новой теме, давайте обсудим ее актуальность в наше время.

Педагог: Каждый человек в повседневной жизни, во время учебы или на работе решает огромное количество задач самой разной сложности. Некоторые задачи просты и привычны, мы решаем их, не задумываясь (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 несколько последовательных шагов.

Этап 3. Целевая ориентация.

Студент в результате освоения темы должен:

Знать:	Уровень усвоения
Понятие алгоритма	1
Свойства алгоритмов	1
Типы алгоритмов	2
Способы описания алгоритмов	2
Понятие блок-схемы	1
Уметь:
Различать типы алгоритмов	2
Различать блоки блок-схем	2
Составлять различные типы алгоритмов	3
Строить блок-схемы на различные типы алгоритмов	3

Педагог: Один из важнейших этапов решения задач на ЭВМ – составление алгоритма. О том, что такое алгоритмы, какими общими свойствами они обладают, какие типы алгоритмов существуют, какие существуют способы их описания, мы и поговорим на сегодняшнем занятии.

Этап 4. Изложение нового материала.

Педагог: Приступим к изучению новой темы.

Педагог: Откройте тетради, запишите сегодняшнее число, тему занятия и план изучения темы.

План изучения темы

Понятие алгоритма

Свойства алгоритма

Типы алгоритмов

Способы описания алгоритмов

Блок-схемы и их построение.

1. Понятие алгоритма

Происхождение термина «алгоритм» связано с математикой. История его возникновения такова. В IX веке в Багдаде жил ученый ал(аль)-Хорезми - математик, астроном, географ. В одном из своих трудов он описал десятичную систему счисления и впервые сформулирован правила выполнения арифметических действии над целыми числами и обыкновенными дробями.

Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятными. Достичь этого в IX в., когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т.д.), было трудно. Однако ему удалось выработать четкий стиль строгого словесного предписания, который не давал читателю возможность уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

Правила в книгах см-Хорезми в латинском переводе начинались словами «Алгоризми сказал». В других латинских переводах автор именовался как Алгоритмус. Со временем было забыто, что Алгоризми (Алгоритмус) - это автор правил, и эти правила стали называть алгоритмами. Многие столетия разрабатывались алгоритмы для решения все новых и новых классов задач, но само понятие алгоритма не имело точного математического определения.

Алгоритм - система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных в желаемый результат за конечное число шагов.

Примеры алгоритмов: рецепт приготовления блюда, решение квадратного уравнения, правила по русскому языку, распорядок дня.

2. Свойства алгоритма

3. Типы алгоритмов

1. Линейный тип алгоритмов

Это алгоритм, в котором команды выполняются друг за другом, независимо от каких-либо условий. Например, алгоритм вычисления по самым простейшим формулам, не имеющих ограничений на значения входящих в них переменных.

Пример: алгоритм вычисление площади круга, если известен радиус.

Словесная форма записи алгоритма

Выберем русский язык для записи алгоритма в этой форме и запишем последовательность команд, выполнение которых при заданном значении радиуса позволит найти площадь:

1. Прочесть значение R.

2. Умножить значение R на 3,14.

3. Умножить результат второго действия на значение R.

4. Записать полученный результат как значение S.

2. Разветвляющийся тип алгоритмов.

В зависимости от поставленного условия алгоритм позволяет выбрать один из вариантов решения задачи.

Алгоритмы, в которых требуется организовать выбор последовательности действий в зависимости от каких-либо условий, называют алгоритмами разветвляющегося типа.

При графическом способе ветвление организуется с помощью логического элемента (ромб), имеющего один вход и два выхода. Назначение логического элемента – проверка заданного условия. В зависимости от выполнения (истинности) или невыполнения (ложности) проверяемого условия возможен выход соответственно на ветвь «Да» или «Нет».

Пример: алгоритм вычисления y = |x|

Словесная форма записи алгоритма:

1. Прочесть значение х

2. Если х>0, то у: = х

3. Иначе у: = -х

4. Записать значение у

3. Циклический тип алгоритмов

При составлении алгоритмов решения достаточно большого круга задач нередко возникает потребность в неоднократном повторении одних и тех же команд.

Алгоритм, составленный с использованием многократных повторений одних и тех же действий (циклов), называется алгоритмов циклического типа.

Однако «неоднократно» не значит «до бесконечности». Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма (так называемое зацикливание), является нарушением требования его результативности.

4.Способы описания алгоритмов

К основным способам описания алгоритмов можно отнести следующие:

словесно-формульный;

структурный или блок-схемный.

При словесно-формульном способе алгоритм записывается в виде текста с формулами по пунктам, определяющим последовательность действий.

Пусть, например, необходимо найти значение следующего выражения:

у = 2а – (х+6).

Словесно-формульным способом алгоритм решения этой задачи может быть записан в следующем виде:

1. Ввести значения а и х.

2. Сложить х и 6.

3. Умножить a на 2.

4. Вычесть из 2а сумму (х+6).

5. Вывести у как результат вычисления выражения.

При блок-схемном описании алгоритм изображается геометрическими фигурами (блоками), связанными по управлению линиями (направлениями потока) со стрелками. В блоках записывается последовательность действий.

Данный способ по сравнению с другими способами записи алгоритма имеет ряд преимуществ. Он наиболее нагляден: каждая операция вычислительного процесса изображается отдельной геометрической фигурой. Кроме того, графическое изображение алгоритма наглядно показывает разветвления путей решения задачи в зависимости от различных условий, повторение отдельных этапов вычислительного процесса и другие детали.

5. Блок-схемы и их построение.

Блок-схема – тип схем, описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности.

Правила выполнения блок-схем регламентируются ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения»

Начертание элементов блок-схемы

При начертании элементов рекомендуется придерживаться строгих размеров, определяемых двумя значениями a и b. Значение a выбирается из ряда 5, 10,15, 20, ... мм, значение b=1,5a.

Потоки данных или потоки управления в схемах показываются линиями. Направление потока слева направо и сверху вниз считается стандартным.

Если поток имеет направление, отличное от стандартного, используются стрелки, которые должны указывать это направление.

Педагог объясняет новый материал по плану изучения темы, показывает на примере типы и способы описания алгоритмов, показывает, как построить блок-схемы, продолжая задавать студентам вопросы по ходу лекции.

Педагог: Все ли вам понятно? Может, у вас есть вопросы по изученному материалу? Если все понятно, то приступим к выполнению практической работы.

Этап 5. Выполнение практической работы.

Педагог: Прежде чем приступить к выполнению практического задания, прослушайте инструктаж по практической работе.

Педагог: Откройте папку на рабочем столе под названием «Практическая работа №1», в этой папке находится ваша практическая работа. Открываем текстовый документ. Вам необходимо выполнить четыре следующих задания в MS Word.

Практическая работа

Тема: Алгоритмы

Цель: закрепить виды и уровни программного обеспечения, познакомиться с наиболее востребованными программными продуктами.

МТО: персональный компьютер, программа MS Word

Время выполнения: 10 минут.

Ход выполнения:

Задание 1.Восстановите правильный порядок действий в алгоритме вычисления среднего арифметического трёх чисел:

Присвоить y значение (а+b+с) /3.

Ввести а,b,с

Сообщить “Среднее арифметическое квадратов равно”

Сообщить y.

В ответе укажите правильную последовательность чисел.

Ответ: _______

Задание 2. Алгоритм какого типа получился в 1 задании?

Задание 3.Проснувшись утром, школьник почувствовал недомогание. Он составил для себя следующий алгоритм:

Измерить температуру.

Если температура выше 37,0, то:

Вызвать врача.

Пойти в школу.

Но затем, заметив ошибку, несмотря на недомогание, школьник исправил этот алгоритм. Какую строку добавил школьник?

Ответ: _____________

Задание 4. Алгоритм какого типа получился в 3 задании?

Педагог: Работа будет оцениваться по следующим критериям:

Критерии оценивания практической работы

4 балла: все этапы работы выполнены без ошибок и в полном объеме,

3 балла: этапы работы выполнены с небольшими погрешностями.

2 балла: работа выполнена не полностью.

0 баллов: обучающийся ничего не сделал.

На выполнение практической работы отводится 15 минут.

Педагог: Вам понятно выполнение практической работы? Если вопросов нет, то можете приступать к ее выполнению.

Педагог: На выполнение практической работы вам дается 15 минут. Все вопросы, связанные с практической работой, задавайте преподавателю, я помогу. При выполнении работы вам разрешено пользоваться материалом лекции. Желаю удачи!

Этап 6. Проверка и оценка результатов практической работы.

Оценивание в соответствии с озвученными критериями оценивания;

Разбор ошибок по практической работе каждого студента;

Выдача каждому из студентов персональных консультаций по улучшению работы.

Этап 7. Итоговое тестирование.

Педагог: А сейчас я вам предлагаю пройти тестирование, которое выявит структуру и уровень знаний, которые остались у вас после этого занятия.

Педагог: Отвечаете на вопросы, по завершении теста поднимаете руку, и я подойду и зафиксирую вашу оценку. Не совещаемся, разрешено пользоваться материалом лекции. 1 правильно выполненное задание – 1 балл. Желаю удачи!

Этап 8. Подведение итогов урока.

Педагог озвучивает оценки за урок.

Педагог анализирует учебную работу студентов, отмечает достоинства и недостатки учебной работы, называет оценки, дает рекомендации.

Этап 9. Рефлексия.

Что нового вы сегодня узнали?

Что показалось вам особенно интересным?

Актуальны ли те знания, которые вы сегодня получили, на ваш взгляд?

Студенты отвечают.

Этап 10. Выдача домашнего задания

Педагог: Обратите внимание на экран. Запишите домашнее задание.

Задание:

Составьте алгоритм и постройте блок-схему алгоритма для определения типа химического раствора по реакции лакмусовой бумажки (подсказка: бумажка красная – раствор кислый, бумажка синяя – раствор щелочной, цвет не изменился – раствор нейтральный). Какой тип алгоритма у вас получился?

Критерии оценивания домашнего задания:

5 баллов: все этапы работы выполнены без ошибок и в полном объеме, обучающийся может объяснить принцип составления алгоритма и построения блок-схем;

4 балла: этапы работы выполнены с небольшими погрешностями, но в полном объеме, обучающийся знает принцип составления алгоритма и построения блок-схем.

3 балла: работа выполнена не полностью, но обучающийся знает принцип составления алгоритма и построения блок-схем.

0 баллов: обучающийся ничего не сделал.

Педагог: Спасибо за урок! До свидания.

Код для цитирования: Скопировать