(Методика преподавания) Жуланова В. П., КРИПКиПРО. - презентация

1 (Методика преподавания) Жуланова В. П., КРИПКиПРО

2 План лекции Тема «Алгоритмы» в программах разных авторов Основные понятия и структуры Компьютерная поддержка преподавания темы «Алгоритмы»

3 Вопросы к экзамену В каких классах и на основе каких программ вводится тема «Алгоритмы» разными авторами программ? Назовите основные понятия темы, их содержание, на каком этапе обучения информатике они вводятся Какие компьютерные обучающие программы можно использовать для компьютерной поддержки темы «Алгоритмы», охарактеризуйте назначение и варианты использования этих программ.

4 АЛГОРИТМИЗАЦИЯ Алгоритм – последовательность команд управления работой исполнителя ИСПОЛНИТЕЛЬ АЛГОРИТМА Характеристики исполнителя: назначение, среда, режим работы, система команд Свойства алгоритма: понятность, точность, конечность, дискретность, массовость Алгоритм работы «в обстановке» АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ С ВЕЛИЧИНАМИ Величина: имя, значение, тип следование Базовые алгоритмические структуры ветвлениецикл Методика структурного программирования - суперпозиция базовых структур (последовательность, вложенность) - нисходящее проектирование Языки описания алгоритмов: блок-схемы, учебный алгор. язык ИСПОЛНИТЕЛЬ АЛГОРИТМА

5 2 класс Алгоритм - последовательность выполнения какого- либо действия или события. Команды алгоритма каждое действие (шаг) в алгоритме. В алгоритме действия нумеруются и записываются каждое с новой строки. Алгоритм всегда имеет название, которое обозначает действие или событие и пишется перед первым действием. После последней команды алгоритма пишут слово СТОП, чтобы показать, что алгоритм закончен. А.В. Горячев ИНФОРМАТИКА В ИГРАХ И ЗАДАЧАХ 2 класс - 3 часа 3 класс – 9 часов 4 класс – 9 часов

6 Построчная Стоп Построчная Стоп Блок-схемаБлок-схема Условие Действие ДА НЕТ Действие Начало Стоп Формы записи алгоритма 2 класс

7 СОРТИРОВКА МАССИВА Задача: Расставь числа 6,20,11,4,7,16,9,2 по возрастанию СОРТИРОВКА МАССИВА Задача: Расставь числа 6,20,11,4,7,16,9,2 по возрастанию Есть еще числа Выбери самое большое число ДА НЕТ Поставь его вслед за предыдущим Начало Стоп ПРИДУМАЙ ВОПРОС Иду гулять ДА НЕТОстаюсь дома Начало Стоп Задачи 2 класс

8 Ветвление алгоритма Ветвление задается командой ЕСЛИ…ТО. Условие ветвления Условие ветвления записывается после слова ЕСЛИ и является ВЫСКАЗЫВАНИЕМ. ЕСЛИ ТО Если высказывание ИСТИННО, выполняется команда в строке после ТО. Если высказывание ЛОЖНО, то команда после слова ТО не выполняется. ЕСЛИ ТО ИНАЧЕ В зависимости от ИСТИННОСТИ или ЛОЖНОСТИ высказывания после ЕСЛИ выполняется группа команд, стоящих после ТО или после ИНАЧЕ соответственно 4 класс Ветвление в построчной записи алгоритма

9 ЕСЛИ______________ТО ПОПАДИ НА ПРЕДСТАВЛЕНИЕ Найди вход в цирк ДА НЕТ Купи билет в кассе цирка Стоп Начало Доберись до цирка Покажи билет контроллеру ДА НЕТ Сдай одежду Займи место ПОПАДИ НА ПРЕДСТАВЛЕНИЕ 1.Начало 2.Доберись до цирка 3. ЕСЛИ______________ТО 4. Купи билет в кассе цирка 5. Найди вход в цирк 6. Покажи билет контролеру 7. ЕСЛИ______________ТО 8. Сдай одежду 9. Займи место 11. Конец ПОПАДИ НА ПРЕДСТАВЛЕНИЕ 1.Начало 2.Доберись до цирка 3. ЕСЛИ______________ТО 4. Купи билет в кассе цирка 5. Найди вход в цирк 6. Покажи билет контролеру 7. ЕСЛИ______________ТО 8. Сдай одежду 9. Займи место 11. Конец 4 класс Задачи

10 И ИЛИ НЕ ПРИГЛАСИ В ДОМИК ЧИСЛО Начало 2. Возьми ручку 3. Выбери любой домик 4. ЕСЛИ у домика окно И крыша ТО 5. Подпиши под рисунком цифру 1 ИНАЧЕ 6. Подпиши цифру 2 7. ЕСЛИ у домика окно ИЛИ есть труба ТО 8. Припиши к числу вторую цифру 3 ИНАЧЕ 9. Припиши цифру ЕСЛИ у домика крыша не ИЛИ нет замка на двери ТО 11. Припиши к числу третью цифру 5 ИНАЧЕ 12. Припиши цифру Конец ПРИГЛАСИ В ДОМИК ЧИСЛО Начало 2. Возьми ручку 3. Выбери любой домик 4. ЕСЛИ у домика окно И крыша ТО 5. Подпиши под рисунком цифру 1 ИНАЧЕ 6. Подпиши цифру 2 7. ЕСЛИ у домика окно ИЛИ есть труба ТО 8. Припиши к числу вторую цифру 3 ИНАЧЕ 9. Припиши цифру ЕСЛИ у домика крыша не ИЛИ нет замка на двери ТО 11. Припиши к числу третью цифру 5 ИНАЧЕ 12. Припиши цифру Конец 4 класс Задачи

11 Алгоритм с циклом Алгоритм с группой команд, которая повторяется несколько раз. На схеме условие окончания цикла записывается в ромбе. ПОВТОРЯЙ … РАЗ Число повторений (циклов) известно до начала выполнения алгоритма. ПОВТОРЯЙ … ПОКА ( с последующим условием) ПОВТОРЯЙ … ПОКА ( с последующим условием) Применяется, когда количество циклов заранее не известно. Повтор цикла запускается при проверке условия после выполнения предыдущего цикла. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ ( с предыдущим условием) ПОВТОРЯЙ ДЛЯ ( с предыдущим условием) Количество циклов заранее известно, но повторение задается в зависимости от предварительного выполнения какого либо- условия. Цикл в построчной записи алгоритма 4 класс

12 ПОВТОРЯЙ ПОКА СЛОЖИ ВСЕ СЛОВА 1. Начало 2. ________________________ 3. ПОВТОРЯЙ ПОКА_______ 4. _____________________ 5. _____________________ 6. _____________________ 7. _____________________ 8. ______________________ 9. Конец СЛОЖИ ВСЕ СЛОВА 1. Начало 2. ________________________ 3. ПОВТОРЯЙ ПОКА_______ 4. _____________________ 5. _____________________ 6. _____________________ 7. _____________________ 8. ______________________ 9. Конец СЛОЖИ ВСЕ СЛОВА 1.Начало 2.Возьми ручку 3.Найди две незачеркнутых половинки 4.Сложи из них слово 5.Впиши его в таблицу 6.Зачеркни половинки 7.Найди две незачеркнутых половинки 8.Сложи из них слово 9.Впиши его в таблицу 10.Зачеркни половинки 11.Найди две незачеркнутых половинки 12.Сложи из них слово 13.Впиши его в таблицу 14.Зачеркни половинки 15. Убери ручку 16.Конец СЛОЖИ ВСЕ СЛОВА 1.Начало 2.Возьми ручку 3.Найди две незачеркнутых половинки 4.Сложи из них слово 5.Впиши его в таблицу 6.Зачеркни половинки 7.Найди две незачеркнутых половинки 8.Сложи из них слово 9.Впиши его в таблицу 10.Зачеркни половинки 11.Найди две незачеркнутых половинки 12.Сложи из них слово 13.Впиши его в таблицу 14.Зачеркни половинки 15. Убери ручку 16.Конец пар кипапол конусовод садбал приз осаракрис 4 класс

13 ПОВТОРЯЙ ДЛЯ… РАСКРАСЬ РИСУНОК 1.Начало 2.Возьми цветные карандаши 3. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ карандашей (желтого, красного, зеленого) 4. ЕСЛИ на рисунке есть два нераскрашенных яблока ТО 5. Раскрась карандашом два яблока 6. Нарисуй карандашом один круг под рисунком 7. Убери карандаши 8. Конец РАСКРАСЬ РИСУНОК 1.Начало 2.Возьми цветные карандаши 3. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ карандашей (желтого, красного, зеленого) 4. ЕСЛИ на рисунке есть два нераскрашенных яблока ТО 5. Раскрась карандашом два яблока 6. Нарисуй карандашом один круг под рисунком 7. Убери карандаши 8. Конец СДЕЛАЙ РИСУНОК 1. Начало 2. Возьми карандаш 3. Нарисуй вазу 4. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ цветов 5.(тюльпанов, ромашки, розы) 6.Нарисуй стебель цветка 7.Нарисуй лепестки цветка 8. Убери карандаш 9. Конец СДЕЛАЙ РИСУНОК 1. Начало 2. Возьми карандаш 3. Нарисуй вазу 4. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ цветов 5.(тюльпанов, ромашки, розы) 6.Нарисуй стебель цветка 7.Нарисуй лепестки цветка 8. Убери карандаш 9. Конец Условие задачи: Есть рисунок - корзина с яблоками. Условие задачи: Есть рисунок - корзина с яблоками. 4 класс Задачи

14 Роли в алгоритме – параметры алгоритма Список ролей записывается в скобках после названия алгоритма. Актеры - значения параметров Слова или объекты, которые исполняют роли в алгоритме. Актеры задаются в условиях задания. Все действия в исходном алгоритме заменены на обратные и все команды записаны в обратном порядке. Алгоритм обратного действия 4 класс Алгоритм с параметрами

15 СЛОЖИ РИСУНОК ИЗ ФИГУР (1, 2, 3) 1.Начало 2.Возьми и положи 1 3.Возьми и положи 2 под 1 4.Возьми и положи 3 под 2 5.Конец СЛОЖИ РИСУНОК ИЗ ФИГУР (1, 2, 3) 1.Начало 2.Возьми и положи 1 3.Возьми и положи 2 под 1 4.Возьми и положи 3 под 2 5.Конец Алгоритм с параметрами 4 класс Задачи

16 ВЫПОЛНИ ДЕЙСТВИЯ С ЧИСЛАМИ (А, Б) 1.Начало 2.Загадай любое число А и любое четное Б 3.Умножь число А на 2 4.К результату прибавь число Б 5.Раздели сумму на 2 6.Вычти число А 7.Сообщи результат 8.Конец ВЫПОЛНИ ДЕЙСТВИЯ С ЧИСЛАМИ (А, Б) 1.Начало 2.Загадай любое число А и любое четное Б 3.Умножь число А на 2 4.К результату прибавь число Б 5.Раздели сумму на 2 6.Вычти число А 7.Сообщи результат 8.Конец Задача: Выполнить алгоритм, записывая результат после каждой команды. Выполните алгоритм для трех разных пар и сделайте вывод, как по результату можно отгадать второе число. Задача: Выполнить алгоритм, записывая результат после каждой команды. Выполните алгоритм для трех разных пар и сделайте вывод, как по результату можно отгадать второе число. 31, 8 Алгоритм с параметрами 4 класс Задачи

17 НАРИСУЙ И ЗАПОЛНИ КЛЕТКИ (1, 2, 3, 4, 5) 1.Начало 2.ПОВТОРЯЙ ____РАЗА 3. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ ФИГУР(____) 4. Нарисуй клетку 5. Нарисуй в клетке фигуру 6. ПОВТОРЯЙ____РАЗА 7. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ КАРАНДАШЕЙ(__) 8. Закрась самую верхнюю незакрашенную фигуру 9.Закрась следующую фигуру 10. Конец НАРИСУЙ И ЗАПОЛНИ КЛЕТКИ (1, 2, 3, 4, 5) 1.Начало 2.ПОВТОРЯЙ ____РАЗА 3. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ ФИГУР(____) 4. Нарисуй клетку 5. Нарисуй в клетке фигуру 6. ПОВТОРЯЙ____РАЗА 7. ПОВТОРЯЙ ДЛЯ КАРАНДАШЕЙ(__) 8. Закрась самую верхнюю незакрашенную фигуру 9.Закрась следующую фигуру 10. Конец Задача: Допиши алгоритм, нарисуй и вставь неизвестные слова-актеры Задача: Допиши алгоритм, нарисуй и вставь неизвестные слова-актеры К 5- Алгоритм с параметрами 4 класс Задачи

18 4 класс Алгоритм – определенная последовательность действий, выполнение которых позволяет получить решение поставленной задачи. Все действия в алгоритме записываются в повелительной форме. Каждый алгоритм создается автором и рассчитан на конкретного исполнителя. Исполнители алгоритмов – это люди или устройства (компьютеры, роботы). Алгоритмы, написанные для компьютеров, называются программами. С. Н. Тур Первые шаги в мире информатики 20 уроков

19 Алгоритм Гаусса – алгоритм сложения чисел от 1 до 100: (1+100)*50=5050 С. Н. Тур Первые шаги в мире информатики Алгоритмы в математике и в русском языке – 5 уроков Алгоритмы, используемые для построения числового ряда, например для ряда 3, 6, 9, 12 Магические квадраты, в которых сумма чисел в любом направлении одно и то же число: 1. Подобрать ряд из 9 чисел так, чтобы разность между соседними числами была постоянной, например, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, Выделить в ряду вторую тройку чисел, сложить их, получится сумма магического квадрата – S=27 3. Расположить эту тройку чисел по любой диагонали квадрата 4. Рядом с наименьшим числом из диагонали расположить наибольшее число ряда, и рядом с наибольшим числом из диагонали расположить наименьшее число ряда. 5. Заполнить весь квадрат, проведя вычисления: сложить два числа в строке или в столбце; из S вычесть получившееся число; записать число в свободную клетку. Алгоритмы составления и отгадывания ребусов

20 С. Н. Тур Первые шаги в мире информатики Алгоритмический язык стрелок Выполнение линейных алгоритмов – 6 уроков Выполнение повторяющихся действий, пропедевтика понятия ЦИКЛ – 2 урока Пропедевтика понятия ВЛОЖЕННЫЙ ЦИКЛ – 4 урока Алгоритмы с использованием числовой оси – 3 урока Знакомство с исполнителем (Колобок) Среда обитания Система команд исполнителя (СКИ) Элементарные действия Отказы

21 Компьютерные программы Знакомство с алгоритмами: 1. Перевозчик, «Роботландия» 2. Монах (Ханойская башня), «Роботландия» 3. Угадай-ка, «Роботландия» 4. Буквоед, «Роботландия» 5. Обезьяны, Малыш 4, «Вундеркинд» 6. Алгоритмы, каталог FANTASY4, "Фантазия" 7. Колобок, каталог FANTASY4, "Фантазия» 8. Алгоритмика Исполнители 1. Колобок на линейке, каталог FANTASY4, "Фантазия» 2. Квадратик, «Роботландия» 3. Машинист, «Роботландия» 4. Автомат, «Роботландия» 5. Кукарача, «Роботландия» 6. Кенгуренок (ROO), Пылесосик (ROB) 7. Черепашка «ЛогоМиры»

22 Алгоритм – описание последовательности действий, строгое выполнение которых приведет к задуманному результату 5-6 класс Н.В. Макарова ИНФОРМАТИКА 7часов Линейный алгоритм – все действия выполняются однократно, одно за другим Циклический алгоритм – в котором можно выделить последовательность действий, выполняющихся несколько раз подряд

23 Свойства алгоритма - 7часов 7 класс Н.В. Макарова ИНФОРМАТИКА Дискретность – алгоритм выполняется по шагам; каждое действие выполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего. Конечность – завершение работы алгоритма за конечное число шагов Детерминированность (точность, однозначность) – на каждом шаге однозначно определено преобразование объектов среды исполнителя, полученных на предшествующих шагах Результативность – каждый шаг создает ситуацию, в которой все объекты среды однозначно определены

24 Типы алгоритмов 7 класс Н.В. Макарова ИНФОРМАТИКА Линейный Разветвляющийся Циклический Вспомогательный Блок-схема - способ записи алгоритма 2 стадии разработки алгоритма Понятие: Исполнитель

25 Алгоритмы – 9 (14) час 9 класс И. Г. Семакин ИНФОРМАТИКА Понятия: исполнитель алгоритма, построчная запись, алгоритмический язык, система команд исполнителя Точность - каждая команда определяет однозначно действие исполнителя Понятность – алгоритм для конкретного исполнителя должен включать только команды из системы команд данного исполнителя Свойства алгоритма Конечность (результативность) – исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату

26 ГРИС 9 класс И. Г. Семакин ИНФОРМАТИКА Простые команды режима прямого управления: шаг, поворот, прыжок Среда - страница (клеточное поле) для рисования Режимы управления: режим прямого управления, режим программного управления Этапы режима программного управления: Установка Написание исполнителя Исполнение программы в исходное программы положение

27 Структуры алгоритма 9 класс И. Г. Семакин ИНФОРМАТИКА Вспомогательный алгоритм Алгоритм, по которому решается некоторая подзадача из основной задачи и который, как правило выполняется многократно, называется вспомогательным алгоритмом (процедурой) Основная программа: Программа число 1919 нач сделай ЕДИНИЦУ прыжок сделай ДЕВЯТЬ Прыжок сделай ЕДИНИЦУ прыжок сделай ДЕВЯТЬ кон Процедура ЕДИНИЦА нач Тело процедуры кон Метод последовательной детализации

28 Структуры алгоритма 9 класс И. Г. Семакин ИНФОРМАТИКА Циклический алгоритм пока условие повторять нц тело цикла кц Программа РАМКА нач сделай ЛИНИЯ поворот сделай ЛИНИЯ поворот сделай ЛИНИЯ поворот сделай ЛИНИЯ кон процедура ЛИНИЯ нач пока впереди не край, повторять нц шаг кц кон Один шаг детализации

29 Структуры алгоритма: ветвление 9 класс И. Г. Семакин ИНФОРМАТИКА если условие то серия 1 иначе серия 2 кв программа Орн нач сделай РЯД поворот сделай РЯД поворот сделай РЯД поворот сделай РЯД кон процедура РЯД нач прыжок пока впереди не край, повторять нц сделай КВ если впереди не край, то прыжок кв кц кон процедура КВ нач шаг поворот шаг поворот шаг поворот прыжок кон Два шага детализации

30 Исполнитель – 10 часов Алгоритмы – 20 часов Тема «Алгоритмизация» не как промежуточный шаг в обучении программированию, а как средство развития мышления А. Г. Гейн ИНФОРМАТИКА 7 класс Свойства алгоритмов: детерминированность, результативность, дискретность, понятность, конечность Компьютерные программы: Перевозчик, Переливашка (Роботландия) Исполнитель: Паркетчик Алгоритмы – 16 часов 8 класс

31 Алгоритмы и исполнители Алгоритмы и исполнители (19 час) Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Возможность автоматизации деятельности человека Исполнители алгоритмов (назначение, среда, режим работы, система команд). Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ) Алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение. Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм Алгоритмы работы с величинами: типы данных, ввод и вывод данных Языки программирования, их классификация Правила представления данных Правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, ветвления, цикла. Правила записи программы Этапы разработки программы: алгоритмизация – кодирование – отладка – тестирование Н. Д. Угринович ИНФОРМАТИКА 9 класс

32 Структура алгоритма в языках VB и VBA Н. Д. Угринович ИНФОРМАТИКА Ветвление: If условие Then действия Else действия End If Выбор: Select Case выражение Case условие 1 серия 1 Case условие 2 серия 2 Case Else серия End Select Цикл со счетчиком: For счетчик=НачЗнач To КонЗнач [Step шаг] Тело цикла Next [ счетчик ] Цикл с предусловием: Do While условие Тело цикла Loop