Алгоритмы. Гипотеза Каждый день все люди исполняют множество различных алгоритмов, но не знают или не замечают этого
 Скачать 83.47 Kb.
|
|
Проблемный вопрос: Есть ли жизнь без алгоритмов? Гипотеза: Каждый день все люди исполняют множество различных алгоритмов, но не знают или не замечают этого. Цель исследования: Выяснить, в каких ситуациях и какие именно алгоритмы ежедневно исполняют различные люди. Для решения проблемы мы использовали следующие методы: поиск информации в сети интернет; наблюдения; беседы со специалистами. Наши результаты: Мы выяснили, что алгоритм – понятное и точное указание исполнителю совершить определенную последовательность действий для решения поставленной задачи или достижения указанной цели. Арабский ученый Аль-Хорезми (783–850) Алгоритмы можно записывать по разному. Действия (шаги алгоритма) можно записать словами, в графической форме ( в виде блок-схемы), а можно представить в виде программы для компьютера. Каждый день мы во время завтрака пьем чай. А как его готовят? Познакомьтесь с алгоритмом приготовления чая. Взять чайник и проверить – есть ли в нём вода, если нет - налить воду и поставить на огонь, а если да (вода есть)- сразу поставить его на огонь. Когда вода закипит, снять с огня и ополоснуть заварной чайник, чтобы он был теплым, засыпать нужное количество сухого чая и дать настояться несколько минут. После беседы с родителями мы выяснили, что любой рецепт приготовления блюда - алгоритм в словесной форме, и почти все они являются линейными, т.е. алгоритмами, в которых все действия выполняются друг за другом. А вот еще один алгоритм, с которым каждый день сталкивается много людей - это алгоритм перехода дороги по светофору: если светофор есть, и он работает, и горит не жёлтый мигающий, то переходи дорогу только на зелёный свет. Нам всем очень понравился следующий алгоритм, только жаль, что исполнять его можно не каждый день: алгоритм похода в кино.  Это пример разветвляющегося алгоритма, в котором выполняется одна или другая последовательность действий в зависимости от условия. Также очень часто нам приходится сталкиваться со следующим алгоритмом:  Это пример циклического алгоритма, в котором одна и та же последовательность действий повторяется несколько раз (или ни разу) в зависимости от условия. А еще мы нашли в интернете и смогли составить сами такие алгоритмы: сбора кубика Рубика; чистки картофеля; правописания н и нн в суффиксах прилагательных, определение времени глагола или рода существительного; определение класса типа членистоногих по количеству членистых конечностей; любой прибор, купленный в магазине, снабжается инструкцией (алгоритмом) по его использованию; каждый шофер должен знать правила дорожного движения и т.д. Выводы: Наша гипотеза подтвердилась: в обычной жизни люди ежедневно сталкиваются с различными алгоритмами. Поэтому изучение алгоритмов имеет большую практическую значимость. Создание алгоритма предполагает подробное описание каждого шага решения задачи, и в конечном итоге шаг алгоритма должен быть достаточно прост для его выполнения его исполнителем. А значит, задачи, для которых можно выработать алгоритм их решения, могут быть автоматизированы, т.е. переложены «на плечи» машин. Однако следует всегда помнить, что не все задачи имеют алгоритмическое решение. При этом для тех задач, которые все-таки имеют алгоритмическое решение, могут быть разработаны различные алгоритмы. - Вспомним сюжет мультфильма «Алеша Попович». Главный герой останавливается у развилки дороги и видит камень с надписью: «Пойдешь направо – коня потеряешь, налево – сам пропадешь…» ПЕРЕХОД - Подобная ситуация, заставляет нас принимать решения и делать выводы в зависимости от некоторого условия, постоянно встречается в повседневной жизни. - Это отражается и в народных приметах, поговорках, пословицах. Если закат красный, то жди ветреной погоды. Нет дыма без огня. (Если есть дым, то ищи источник возгорания) Кончил дело – гуляй смело. (Если работа закончена, то можно отдыхать) - Здесь условиями, позволяющими делать выводы или влияющими на принятие решений, являются слова, расположенные между «если» и «то». (красный закат, есть дым, окончание работы) - Условие может принимать значение «истинна», когда оно выполняется, или «ложь», когда оно не выполнено. От значения условия зависит дальнейшее наше поведение. - Например, в предложении «Если закат красный, то жди ветреной погоды» условие «закат красный» может быть истинным, или ложным. Если условие истинно, то следует ожидать ветреную погоду, иначе о погоде ничего сказать нельзя. - Структура ветвления выглядит так. - Решим задачу, составив к ее решению блок – схему: Существует неписанное правило – собранные грибы должен проверить человек, разбирающийся в грибах. - Эту задачу можно перефразировать так: Если гриб съедобный, то положить его надо в котелок для варки, иначе – выбросить в костер. - В этой записи в зависимости от значения условия «гриб съедобный» выполняется действие «положить его надо в котелок для варки», либо другое действие "выбросить в костер». Блок-схема для решения задачи:  ОПР: Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий структуру ветвления. - Различают полную и неполную форму ветвления. - В рассмотренном примере использовалась полная форма ветвления: если <условие>, то <действие 1>, иначе <действие 2>. - Неполная форма ветвления: если <условие>, то <действия>. - Рассмотрим форму записи команды ветвления на языке КуМир: если условие то Действие 1 иначе Действие 2 все - А как записывается условие? (Условие записывается с помощью знаков сравнения) Знаки сравнения:
- Рассмотрим решение задачи: Из курса геометрии известно, что треугольник со сторонами а, b, c существует, если выполняется условие: каждая сторона треугольника меньше суммы двух сторон. Существует ли треугольник с заданными сторонами? Решение: - Сколько переменных участвует в задаче? (три) - Когда треугольник будет существовать с заданными сторонами? (Когда выполняется условие и для первой и для второй и для третьей стороне одновременно) - Как задать условие существования треугольника? (a - Создайте программу для решения задачи, проверьте друг у друга. (ученик решает за доской) - Проверим вместе:
Ответ: введите длины сторон 32 12 34 Треугольник существует. 3. Проработка содержания темы обучающимися Практическая работа в среде КуМир. Раздаточный материал 4. Домашнее задание Задача: Составьте программу и блок-схему, которая вводит два различных числа и выводит наибольшее из них. Что труднее на ваш взгляд, самим составлять алгоритм или его выполнять? А что важнее? На этот вопрос однозначного ответа нет. Понятно одно, что без алгоритмов в жизни не обойтись никому. Вы будете долго осваивать эту тему, а сегодня мы сделали первые шаги При каких условиях возникает необходимость в разработке алгоритма? (Вид деятельности – анализ реальных ситуаций, выделение общих признаков, обобщение). Приведите примеры, когда вы пользовались алгоритмом. (Алгоритм приготовления салата, алгоритм как добраться до вашей гимназии …). А ваши папы и мамы на работе? Можете ли вы назвать такие профессии, где алгоритмами не пользуются? Значит вывод! Нужная тема. Без них никуда. 3. Мы вспомнили, что такое алгоритм, давайте поработаем над этим понятием. Укажите истинное высказывание 1. Алгоритм всегда представляет собой некоторую последовательность вычислений 2. Алгоритм может представлять собой некоторую последовательность вычислений, а может – последовательность действий нематематического характера 3. Алгоритм всегда представляет собой некоторую последовательность действий нематематического характера Что не является алгоритмом 1. Расписание уроков 2. Инструкция по сборке шкафа 3. Схема метро 4. Рецепт приготовления омлета 5. Правила техники безопасности 6. Правила перехода улицы (Самопроверка с доской) Давайте проверим, умеете ли вы исполнять алгоритмы Выполните алгоритм, записанный на рабочем листе 1. Встань 2. Подними руки вверх 3. Потянись 4. Опусти руки 5. Сядь на стул 6. На Рабочем столе запусти программу «Переливашка» 7. Выбери в меню Файл – Опции 8. В окне «Сосуд В» замени 4 на 2 9. Нажми кнопку «ОК» 10. Реши задачу «Имеется сосуд емкостью 10 литров с молоком и два пустых сосуда: в один вмещается 7 литров, в другой – 2 литра. Отлейте из первого сосуда в 7-литровый сосуд ровно 5 литров молока». 11. Если задача решена, то подними руку. Жетон, первым 3 ученикам По ходу задания вам пришлось не только выполнять готовый алгоритм. При решении задачи на переливание воды вы сами выступили в роли разработчика алгоритма. Что труднее? 90 Составление алгоритмов более высокая ступень по сравнению с исполнением готовых и этому надо учиться. 6. А теперь поработаем в группах. Группы формируем по цвету. Задание выполнить алгоритм на листочке и собраться вместе за партой для обсуждения результата. 1 группа ― Встань ― Подними руки вверх ― Опусти руки ― Выполни пункт 2 ― Загрузи программу «Переливашка» ― Реши задачу «Имеется два ведра емкостью по 7 литров и черпак емкостью 4 литра. Налить в оба ведра по 6 литров воды» 2 группа 1. Встань 2. Калам ту ду 3. Зураб ке кулуму 4. Бамбарбия киргуду 5. Реши задачу «Имеется клу ведра парамту по 7 муму и зурук емкостью 4 муму. Налить в оба ведра по 6 муму парамту» 3 группа 1. Встань 2. Подними что-нибудь 3. Опусти 4. Загрузи 5. Реши Стоп. Ваше время истекло! Справились с заданием? А почему? Обсудите в группе и 1 человек к доске, чтобы объяснить. …Готовы? В ходе нашего эксперимента мы выяснили, что не каждая последовательность действий приводит к результату. Алгоритм должен обладать определенными свойствами, которые и были нарушены в ваших алгоритмах. Эти свойства называются: Конечность, точность, понятность, есть и другие, но о них будет речь в старших классах. Запишем на рабочем листе Давайте соотнесем название свойства его с его содержанием, сутью. Кто к доске? Выберите действия, в которых нарушено свойство «Точность», составьте слово из букв, соответствующих выбранным ответам. Давайте проверим, умеете ли вы исполнять алгоритмы Выполните алгоритм, записанный на рабочем листе 1. Встань 2. Подними руки вверх 3. Потянись 4. Опусти руки 5. Сядь на стул 6. На Рабочем столе запусти программу «Переливашка» 7. Выбери в меню Файл – Опции 8. В окне «Сосуд В» замени 4 на 2 9. Нажми кнопку «ОК» 10. Реши задачу «Имеется сосуд емкостью 10 литров с молоком и два пустых сосуда: в один вмещается 7 литров, в другой – 2 литра. Отлейте из первого сосуда в 7-литровый сосуд ровно 5 литров молока». 11. Если задача решена, то подними руку. Жетон, первым 3 ученикам По ходу задания вам пришлось не только выполнять готовый алгоритм. При решении задачи на переливание воды вы сами выступили в роли разработчика алгоритма. Что труднее? 90 Составление алгоритмов более высокая ступень по сравнению с исполнением готовых и этому надо учиться. 6. А теперь поработаем в группах. Группы формируем по цвету. Задание выполнить алгоритм на листочке и собраться вместе за партой для обсуждения результата. 1 группа ― Встань ― Подними руки вверх ― Опусти руки ― Выполни пункт 2 ― Загрузи программу «Переливашка» ― Реши задачу «Имеется два ведра емкостью по 7 литров и черпак емкостью 4 литра. Налить в оба ведра по 6 литров воды» 2 группа 1. Встань 2. Калам ту ду 3. Зураб ке кулуму 4. Бамбарбия киргуду 5. Реши задачу «Имеется клу ведра парамту по 7 муму и зурук емкостью 4 муму. Налить в оба ведра по 6 муму парамту» 3 группа 1. Встань 2. Подними что-нибудь 3. Опусти 4. Загрузи 5. Реши Стоп. Ваше время истекло! Справились с заданием? А почему? Обсудите в группе и 1 человек к доске, чтобы объяснить. …Готовы? В ходе нашего эксперимента мы выяснили, что не каждая последовательность действий приводит к результату. Алгоритм должен обладать определенными свойствами, которые и были нарушены в ваших алгоритмах. Эти свойства называются: Конечность, точность, понятность, есть и другие, но о них будет речь в старших классах. Запишем на рабочем листе Давайте соотнесем название свойства его с его содержанием, сутью. Кто к доске? Выберите действия, в которых нарушено свойство «Точность», составьте слово из букв, соответствующих выбранным ответам. |