Начала информатики. Алгоритмический язык программирования ЛОГО. Методическая разработка учителя информатики школы 92 Солодовниковой Т. Я. Начала информатики. Алгоритмический язык программирования ЛОГО. Методическая разработка учителя информатики школы 92 Солодовниковой Т. Я.

Цели: 1. Познакомить с понятиями алгоритм и программа. 2. Познакомить с командами алгоритмического языка ЛОГО. 3. Пробудить желание экспериментировать. Задачи: 1. Научить общению с компьютером в режиме диалога на языке ЛОГО. 2. Научить основам программирования на алгоритмическом языке ЛОГО. 3. Развивать алгоритмическое мышление. Цели: 1. Познакомить с понятиями алгоритм и программа. 2. Познакомить с командами алгоритмического языка ЛОГО. 3. Пробудить желание экспериментировать. Задачи: 1. Научить общению с компьютером в режиме диалога на языке ЛОГО. 2. Научить основам программирования на алгоритмическом языке ЛОГО. 3. Развивать алгоритмическое мышление.

Темы уроков. Урок 1. Введение. Урок 2. Углы и их измерение. Урок 3. «Черепашья графика». Урок 4. Циклы. Урок 5. Построение правильных многоугольников. Урок 6. Построение окружности и дуги. Урок 7. Процедуры. Урок 8. Процедуры с параметрами. Урок 9. Рекурсивные процедуры. Урок 10. Координаты.

Думаем и исследуем на ЛОГО.

Урок 1. Введение. Урок 1. Введение.

Немного истории… Язык программирования ЛОГО был разработан в конце Язык программирования ЛОГО был разработан в конце 60-х годов американским исследователем в области 60-х годов американским исследователем в области искусственного интеллекта С. Пейпертом. искусственного интеллекта С. Пейпертом. Название языка происходит от греческого слова «LOGOS» - «слово», «мысль», «смысл», «идея». Название языка происходит от греческого слова «LOGOS» - «слово», «мысль», «смысл», «идея». В языке используется В языке используется специальный исполнитель специальный исполнитель команд команд «черепашка». «черепашка». Она точно выполняет Она точно выполняет все команды учащегося. все команды учащегося.

Алгоритм и программа - основные понятия информатики. Алгоритм – конечная последовательность шагов в решении задачи, приводящая от исходных данных к требуемому результату. Алгоритм можно записать в виде нумерованного списка (словесная форма) или изобразить с помощью блок-схемы. Программа – это алгоритм, записанный на языке программирования. программирования. Уметь программировать – значит строить алгоритм, т. е. последовательность команд, приводящих к нужному результату, и правильно записывать команды на языке программирования.

Базовые команды черепашки. Черепашку можно научить многим командам, но она имеет и некоторый начальный уровень образованности и выполняет следующие базовые команды Черепашку можно научить многим командам, но она имеет и некоторый начальный уровень образованности и выполняет следующие базовые команды вперед, назад, направо, налево. вперед, назад, направо, налево.

Запомни: Запомни: Для выполнения команд вперед и назад необходимо задать черепашке количество шагов (число). Для выполнения команд вперед и назад необходимо задать черепашке количество шагов (число). Для выполнения команд направо и налево необходимо указать черепашке, на сколько градусов повернуться (число, считая от её текущего положения. Для выполнения команд направо и налево необходимо указать черепашке, на сколько градусов повернуться (число), считая от её текущего положения. Между командой и числом ставится пробел. Между командой и числом ставится пробел.

Выполним: вперед 100 вперед 100

Выполним: назад 100

Выполним: направо 90

Выполним: налево 90

Урок 2. Углы и их измерение.

Прежде чем попросить черепашку двигаться, нужно обратить внимание на её нужно обратить внимание на её ориентацию и положение. ориентацию и положение.

Запомни: Ориентацией Ориентацией черепашки называют то направление, куда устремлён её носик. Положение Положение черепашки – это та точка экрана, в которой она находится.

Черепашка, повернись! Черепашка двигаясь по экрану, Черепашка двигаясь по экрану, должна выдержать заданное направление. должна выдержать заданное направление. Поэтому перед движением обязательно Поэтому перед движением обязательно задаётся направление движения. задаётся направление движения.

Направо с ю вз

Налево с ю вз

Измерить можно - длину отрезка на листе бумаги, - расстояние между городами, - время, - скорость движения поезда, - силу электрического тока, - влажность воздуха, - громкость звука, - температуру окружающей среды, - освещённость помещения и т. д. Сегодня мы научимся измерять угловые Сегодня мы научимся измерять угловые величины. величины. Повернём стрелку направо Повернём стрелку направо и отметим её новое положение. и отметим её новое положение. Между исходной и повёрнутой стрелками Между исходной и повёрнутой стрелками образовался угол. образовался угол. Этот угол обозначен цифрой 1. Этот угол обозначен цифрой 1. 1

Чтобы точно сравнивать углы и определять их величину, надо научиться их измерять. Посмотрим на часы: Посмотрим на часы: По циферблату бежит секундная стрелка. Условимся считать начальным положением стрелки самую верхнюю точку циферблата, отмеченную числом 12. Стрелка пробежала от начального положения полный круг и оказалась опять в точке циферблата, отмеченной числом 12. Такой угол, который соответствует полному обороту стрелки, считают равным 360 градусам

Углы бывают: 90 0 прямые

Углы бывают: острые

Углы бывают: тупыеразвёрнутые

Урок 3. «Черепашья» графика.

Язык ЛОГО имеет большие графические возможности. Язык ЛОГО имеет большие графические возможности. Перемещаясь по экрану компьютера черепашка может оставлять след, подобно живой черепахе, которая волочит свой хвост по песку. Эту её способность мы будем использовать, чтобы чертить фигуры на экране. Эту её способность мы будем использовать, чтобы чертить фигуры на экране.

Запомни: Запомни: Черепашка может двигаться по экрану оставляя след, а может и не оставлять след. Черепашка может двигаться по экрану оставляя след, а может и не оставлять след. Чтобы черепашка оставляла след нужно дать команду Чтобы черепашка оставляла след нужно дать команду Перо Опусти – ПО Перо Опусти – ПО Чтобы черепашка не оставляла след нужно дать команду Чтобы черепашка не оставляла след нужно дать команду Перо Подними – ПП Перо Подними – ПП

Задание 1. Научим черепаху рисовать прямоугольник. Научим черепаху рисовать прямоугольник. Одна сторона этого прямоугольника будет 100 шагов, Одна сторона этого прямоугольника будет 100 шагов, другая шагов. Все углы у прямоугольника - прямые, значит другая шагов. Все углы у прямоугольника - прямые, значит повороты черепашки при переходе со стороны на сторону повороты черепашки при переходе со стороны на сторону будут 90 градусов. будут 90 градусов

Составим алгоритм в виде нумерованного списка (словесная форма): 1.Начало. 2.Вперёд на величину ширины прямоугольника. 3.Поворот на 90 0 вправо. 4.Вперёд на величину длины прямоугольника. 5.Поворот на 90 0 вправо. 6.Вперёд на величину ширины прямоугольника. 7.Поворот на 90 0 вправо. 8.Вперёд на величину длины прямоугольника. 9.Поворот на 90 0 вправо. 10.Конец.

Черепаха, шагом марш! Напишем программу на языке ЛОГО: по по вперед 100 вперед 100 направо 90 направо 90 вперед 160 вперед 160 направо 90 направо 90 вперед 100 вперед 100 направо 90 направо 90 вперед 160 вперед 160 направо 90 направо 90

Задание 2. А теперь нарисуем квадрат. У квадрата все стороны равны. А теперь нарисуем квадрат. У квадрата все стороны равны. Сторона квадрата будет 100 шагов. Сторона квадрата будет 100 шагов. по вперед 100 направо 90 вперед 100 направо 90 вперед 100 направо 90 вперед 100 направо

Программировать – значит и редактировать. При построении прямоугольника и квадрата черепашка двигалась, поворачиваясь только Направо. Направо. Теперь попросим её нарисовать такие же фигуры, но поворачиваясь только но поворачиваясь только Налево. Налево. Для этого отредактируем наши программы, т. е. заменим команду Направо на команду Налево. т. е. заменим команду Направо на команду Налево.

Задание 3. Задание 3. Нарисуем лесенку с тремя ступенями. Нарисуем лесенку с тремя ступенями. Размер ступеньки по ширине и высоте равен 20. Размер ступеньки по ширине и высоте равен 20. В этом задании черепашка будет двигаться поворачиваясь налево и направо. по по вперед 20 вперед 20 направо 90 направо 90 вперед 20 вперед 20 налево 90 налево 90 вперед 20 вперед 20 направо 90 направо 90 вперед 20 вперед 20 налево 90 налево 90 вперед 20 вперед 20 направо 90 направо 90 вперед 20 вперед 20 налево 90 налево 90

Задание 4. Построим равносторонний треугольник. Длина стороны 100 шагов. Все углы в равностороннем треугольнике равны Составим алгоритм в виде блок-схемы Начало Вперед на 100 шагов Направо на Вперед на 100 шагов Направо на Конец Блок-схема

Напишем программу на языке ЛОГО: по по вперед 100 вперед 100 направо 120 направо 120 вперед 100 вперед 100 направо 120 направо 120 вперед 100 вперед 100 направо 120 направо 120

Задание 5. Построим уголок. Длина линии 50 шагов. по по направо 45 направо 45 вперед 50 вперед 50 направо 90 направо 90 вперед 50 вперед 50 налево 90 налево

Задание 6. Задание 6. Построим фигуру. Длина линии 50 шагов. Угол поворота по вперед 50 направо 90 вперед 50 направо 90 вперед 50 налево 90 вперед 50 налево

Урок 4. Циклы.

Цикл – это многократное повторение чего – либо. Например, повторение дней недели, повторение времён года и т. д. В программировании повторяться могут только команды. В ЛОГО – повторение некоторое количество раз одной или нескольких команд обеспечивает команда Повтори Повтори

Запомни: Запомни: Заключённая в квадратные скобки последовательность команд называется телом цикла. При выполнении команды цикла, тело повторяется столько раз, сколько указывает число, стоящее после слова Повтори. Например: Повтори 4[Вперед 100 Направо 90]

Используем команду Повтори для построения фигур. Пример 1. Для построения квадрата команда черепашке будет выглядеть так: повтори 4 [вперед 100 направо 90] повтори 4 [вперед 100 направо 90]

Пример 2. Для построения треугольника команда черепашке будет выглядеть так: повтори 3 [вперед 100 направо 120] повтори 3 [вперед 100 направо 120]

Пример 3. Для построения пяти уголков команда черепашке будет выглядеть так: направо 45 повтори 5 [вперед 50 направо 90 вперед 50 налево 90]

Пример 4. Начертим вертикальную пунктирную линию. Линия содержит 10 пунктиров, длина каждого пунктира 10, расстояние между пунктирами 5. повтори 10 [по вперед 10 пп вперед 5 ] Повторяющаяся часть рисунка 10 5

Пример 5. Начертим горизонтальную пунктирную линию. Линия содержит 10 пунктиров, длина каждого пунктира 10, расстояние между пунктирами 5. направо 90 повтори 10 [по вперед 10 пп вперед 5 ] 90 0

Пример 6. Какую фигуру начертит черепаха после выполнения команд: выполнения команд:по повтори 2 [вперед 50 направо 90 вперед 50 направо 90 вперед 50 налево 90 вперед 50 налево 90]

Черепаха начертит:

Пример 7. Какую фигуру начертит черепаха после выполнения команд: по повтори 5 [вперед 50 направо 90 вперед 50 налево 90]

Черепаха начертит:

Урок 5. Построение правильных многоугольников.

Правильными называются многоугольники, у которых все стороны и углы равны. Чтобы построить любой правильный многоугольник, воспользуемся командой повтори. повтори.

Получим значение угла поворота. Для этого (число градусов в полном круге) разделим на N (число углов многоугольника) 360/N

Получим значение угла поворота: 1.360/3=120 – для треугольника 2.360/4=90 – для прямоугольника 3.360/5=72 – для пятиугольника 4.360/6=60 – для шестиугольника 5.360/8=45 – для восьмиугольника

Построим фигуры. 1. Правильный треугольник: повтори 3[ вперед 100 направо 120] 2. Правильный прямоугольник: повтори 4 [вперед 100 направо 90]

Построим фигуры. 3. Правильный пятиугольник: повтори 5[вперед 100 направо 72] 4. Правильный шестиугольник: повтори 6[вперед 100 направо 60] 5. Правильный восьмиугольник: повтори 8[вперед 100 направо 45] :

Урок 6. Построение окружности.

Любую окружность можно считать правильным многоугольником с очень малой стороной и соответственно очень малым углом поворота. углом поворота. Для построения окружности будем использовать команду повтори.

Формула окружности. Формула окружности. Для значения угла поворота, равного N, получим формулу окружности: формулу окружности: Построим окружность в виде 360-угольника. Построим окружность в виде 360-угольника. Найдём угол поворота: /360 = 1 0 Найдём угол поворота: /360 = 1 0 Длину стороны возьмём за 1шаг. Длину стороны возьмём за 1шаг. Используем команду: Используем команду: повтори 360[вперед 1 направо 1] повтори 360[вперед 1 направо 1]: повтори 360/N [вперед 1 направо N]

Пользуясь формулой окружности заполним таблицы: Пользуясь формулой окружности заполним таблицы: Уменьшение Увеличение Уменьшение Увеличение окружности: окружности: окружности: окружности: Значение угла поворота N Количество повторений 360/N Значение угла поворота N Количество повторений 360/N

Построим окружности разного размера пользуясь данными таблиц: Повтори 180 [вперед 1 направо 2] Повтори 180 [вперед 1 направо 2] Повтори 400 [ вперед 1 направо 0.9] Повтори 400 [ вперед 1 направо 0.9] Повтори 36 [ вперед 1 направо 10] Повтори 36 [ вперед 1 направо 10] Повтори 514 [ вперед 1 направо 0.7] Повтори 514 [ вперед 1 направо 0.7] Повтори 120 [ вперед 1 направо 3] Повтори 120 [ вперед 1 направо 3]

Построение дуги. Построение дуги. Дуга – это часть окружности.

Например: 1. Эта дуга – половина окружности, поэтому количество повторений надо уменьшить в два раза: повторений надо уменьшить в два раза: повтори 180 [вперед 1 направо 1] повтори 180 [вперед 1 направо 1] 2. Эта дуга – четверть окружности, поэтому количество повторений надо уменьшить в четыре раза: повторений надо уменьшить в четыре раза: повтори 90 [вперед 1 направо 1] повтори 90 [вперед 1 направо 1]

Задание. Построить дугу, которая составляет восьмую часть окружности. повтори 45 [вперед 1 направо 1]

Урок 7. Урок 7. Процедуры.

Процедура – это последовательность известных черепашке известных черепашке (базовых) команд, (базовых) команд, имеющая имеющая имя. имя. По этому имени процедуру можно По этому имени процедуру можно вызывать, вызывать, т. е. выполнять все входящие в неё т. е. выполнять все входящие в неё команды. команды.

Запомни: Запомни: Процедура состоит из трёх частей: 1. Заголовок процедуры. 2. Тело процедуры (описание). 3. Окончание процедуры.

Запомни: Заголовок процедуры пишется на отдельной Заголовок процедуры пишется на отдельной строке и составляется из строке и составляется из обязательного слова ЭТО, обязательного слова ЭТО, за которым указывается имя за которым указывается имя процедуры. процедуры. Тело процедуры – все команды, Тело процедуры – все команды, расположенные между заголовком расположенные между заголовком и окончанием. и окончанием. Окончание процедуры – слово КОНЕЦ. Окончание процедуры – слово КОНЕЦ.

Вызов процедуры. Имя процедуры, использованное в качестве команды, называется вызовом процедуры.

Задание 1. Составим процедуру квадрат: это квадрат по повтори 4 [вперед 100 направо 90] конец Вызов процедуры - квадрат

Задание 2. С помощью процедуры квадрат изобразить квадрат, повёрнутый на 45 градусов: направо 45 квадрат

Задание 3. Используя процедуру квадрат заставить квадрат покружиться на месте: повтори 18 [квадрат направо 20]

Задание 4. Составить процедуру дуга и используя эту процедуру нарисовать лепесток. это дуга это дуга по по повтори 45 [вперед 1 направо 2] повтори 45 [вперед 1 направо 2] конец конец дуга направо 90 дуга дуга направо 90 дуга

Задание 5. Имея описание процедуры дуга напишите программу, которая рисует цветочек, состоящий из четырёх лепестков: которая рисует цветочек, состоящий из четырёх лепестков:

Программа на ЛОГО: это дуга это дуга по по повтори 45[ вперед 1 направо 2] повтори 45[ вперед 1 направо 2] конец конец повтори 4 [дуга направо 90 дуга] повтори 4 [дуга направо 90 дуга]

Задание 6. Имея описание процедуры дуга, нарисовать море:

Программа на ЛОГО: это дуга это дуга по по повтори 180 [вперед 1 направо 1] повтори 180 [вперед 1 направо 1] конец конец повтори 5 [дуга налево 180] повтори 5 [дуга налево 180]

Урок 8. Процедуры и параметры.

Составим процедуру, которая будет рисовать квадрат, но вместо конкретного количества шагов, определяющего размер квадрата, поставим параметр - переменную, значение которой можно изменять. поставим параметр - переменную, значение которой можно изменять.

Процедура с параметром: это квадрат :сторона повтори 4 [вперед :сторона направо 90] конец Параметр :сторона указан в заголовке процедуры вслед за её именем. именем. Этот же параметр встречается (обязательно) и в теле процедуры, в том месте, где предусмотрено использование переменной величины.

Запомни: Переменную можно представить себе как ящик, на котором написано имя, а внутри находится значение. Это значение можно изменять. Перед именем переменной ставится двоеточие, пробел между двоеточием и именем переменной не допускается.

Переменные в процедурах называются параметрами. - Значения параметров внутри процедуры не меняются. - Параметры, указываемые в описании процедуры ( в её заголовке и в теле), называют формальными параметрами её описания. - Формальный параметр всегда представляет собой имя некоторой величины.

Запомни: В момент вызова процедуры с параметрами надо указать значение этого параметра: квадрат 100 квадрат 100 Это значит, что значение переменной для команды вперед следует взять из переменной сторона, которая стоит в заголовке процедуры.

Значение величины, указываемое при вызове процедуры называется фактическим параметром или параметром вызова процедуры. Фактический параметр всегда является значением, заменяющим собой формальный параметр в описании процедуры; с этим значением параметра и выполняется вызванная процедура. процедура.

Процедура с несколькими параметрами. Пример 1. Составим описание процедуры, рисующей прямоугольник, длина и высота которого произвольны: это прямоугольник :высота :длина повтори 2 [вперед :высота направо 90 вперед :длина направо 90] вперед :длина направо 90]конец Вызов процедуры: прямоугольник прямоугольник

Пример 2. Составим процедуру, которая будет рисовать любой правильный многоугольник, но вместо конкретного количества повторений, количества шагов и угла поворота поставим переменные, значение которых можно изменять: это многоугольник :число :сторона :угол это многоугольник :число :сторона :угол повтори :число [вперед :сторона направо :угол] повтори :число [вперед :сторона направо :угол] конец конец Вызов процедуры: многоугольник шестиугольник шестиугольник

Урок 9. Рекурсивные процедуры

Мы уже знаем, как заставить черепаху начертить круговую орбиту: это орбита повтори 360 [ вперед 1 направо 1] конец Но как заставить её кружить по этой орбите подобно спутнику? Но как заставить её кружить по этой орбите подобно спутнику? Для этого после того, как черепаха начертит окружность, она снова должна выполнить процедуру орбита: это орбита повтори 360 [вперед 1 направо 1] орбитаконец

Запомни: Запомни: Процедуры которые вызывают сами себя называются рекурсивными.

Рекурсивная процедура выполняется бесконечно… Прервать программу можно одновременным нажатием клавиш и одновременным нажатием клавиш и

Бесконечное движение черепашки по треугольной орбите: это треугольник повтори 3 [вперед 100 направо 120] треугольникконец

Бесконечное движение черепашки по квадратной орбите: это квадрат повтори 4 [вперед 100 направо 90] квадратконец

Урок 10. Координаты.Координаты.

Запомни: Два числа, определяющие положение точки на плоскости, Два числа, определяющие положение точки на плоскости, называются координатами. называются координатами. Плоскость с отмеченной на ней точкой начала отсчёта и Плоскость с отмеченной на ней точкой начала отсчёта и проходящими через эту точку двумя линиями, называется проходящими через эту точку двумя линиями, называется системой координат. системой координат. Точку начала отсчёта называют началом координат. Точку начала отсчёта называют началом координат. Направленные линии – осями координат. Направленные линии – осями координат.Запомни: Два числа, определяющие положение точки на плоскости, Два числа, определяющие положение точки на плоскости, называются координатами. называются координатами. Плоскость с отмеченной на ней точкой начала отсчёта и Плоскость с отмеченной на ней точкой начала отсчёта и проходящими через эту точку двумя линиями, называется проходящими через эту точку двумя линиями, называется системой координат. системой координат. Точку начала отсчёта называют началом координат. Точку начала отсчёта называют началом координат. Направленные линии – осями координат. Направленные линии – осями координат.

Запомни: Запомни: Для того, чтобы точка могла быть точно определена парой координат, первым элементом пары всегда является величина Х (абсцисса точки), а вторым элементом – всегда величина а вторым элементом – всегда величина У (ордината точки).

(0, 0) у х Ось абсцисс Ось ординат А(х, у) Размеры экрана: II четверть I четверть III четверть IV четверть

Оси координат разбивают плоскость на четыре части, которые называются координатными четвертями. Мы будем работать только в первой координатной четверти координатной четверти у х I четверть Координаты центра экрана [0 0]

Внимание! Решая задачи с использованием Решая задачи с использованием координат, мы не будем пользоваться координат, мы не будем пользоваться командами вперед, назад, командами вперед, назад, направо, налево. направо, налево. Новые команды: покажи место – сообщает координаты точки, в которой покажи место – сообщает координаты точки, в которой находиться черепашка; находиться черепашка; нов_место [х у] – перемещает черепашку в точку нов_место [х у] – перемещает черепашку в точку с координатами [х у]; с координатами [х у]; нов_у число – изменяет у-координату черепашки; нов_у число – изменяет у-координату черепашки; нов_х число – изменяет х-координату черепашки; нов_х число – изменяет х-координату черепашки; Передвигаясь от точки к точке черепашка может оставлять след, а может не оставлять след.

Пример 1. Построить квадрат, пользуясь координатами его вершин. (0,0) у х (10,10) (10,60)(60,60) (60,10) пп нов_место [10 10] по нов_место [10 60] нов_место [60 60] нов_место [60 10] нов_место [10 10] Программа на ЛОГО:

Пример 2. Даны координаты пятнадцати точек. Построить фигуру по этим координатам. 1.(40,10) 2.(40,20) 3.(10,20) 4.(40,50) 5.(20,50) 6.(40,70) 7.(30,70) 8.(50,90) 9.(70,70) 10.(60,70) 11.(80,50) 12.(60,50) 13.(90,20) 14.(60,20) 15.(60,10) пп нов_место [40 10] по нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] Программа на ЛОГО:

Черепашка построит: х у 0

Пример 3. Даны координаты двенадцати точек. Построить фигуру по этим координатам. 1.(30, 60) 2.(60, 30) 3.(150, 30) 4.(180, 60) 5.(100, 60) 6.(100, 160) 7.(130, 160) 8.(120, 150) 9.(130, 140) 10.(100, 140) 11.(160, 60) 12.(30, 60) Программа на ЛОГО: пп нов_место [30 60] По нов_место [ 60 30] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ ] нов_место [ 30 60]

Черепашка построит: х у 0

Слышу – и забываю, вижу – и запоминаю, делаю – и понимаю. (Восточная мудрость)