Методическая разработка. Классификация алгоритмов
 Скачать 2 Mb.
|
|
ГАПОУ ПО многопрофильный техникум «Мокшанский интернат» Методическая разработка открытого урока по дисциплине ОП.04 "Основы алгоритмизации и программирования" на тему: «Классификация алгоритмов» (дата проведения 4.10.2022) Преподаватель Пигалова Е.Б. 2022 г. Содержание
Аннотация Данный методический материал является методической разработкой урока по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» на тему «Классификация алгоритмов». Методическая разработка содержит: оглавление, содержащее перечень разделов методической разработки с указанием номеров страниц. Заголовки в оглавлении даются в точном соответствии с заголовками методической разработки; введение, которое дает обоснование выбора вида занятия; цели и задачи; основная часть, в которой описывается ход урока; заключение, обобщает основную идею содержания методической разработки; используемая литература, содержащие: тестовые задания, карточки, образцы слaйдов программы Power Point. Материал методической разработки можно использовать при проведении уроков и внеклассных учебных мероприятий по информатике. Для успешного решения задачи, требующей составления алгоритма и написания программы, учебные занятия надо проводить таким образом, чтобы обучающийся мог: четко понять задачу, провести ее детализацию и формализацию; проанализировать, к какому классу задач она относится, какими способами (алгоритмами) ее можно решить; составить алгоритм решения задачи; составить программу, реализующую этот алгоритм; проверить, правильно ли программа работает, ту ли задачу она решает; в случае обнаружения ошибки необходимо проделать все (или некоторые) вышеперечисленные действия заново с целью исправления ошибки. Используя принципы развивающего обучения, можно постараться акцентировать проблемы алгоритмизации при изучении всех (в том числе и традиционно «технологических») тем курса. Это позволяет развивать и реализовывать алгоритмические способности обучающихся не только при работе в различных программных средах, но и при формировании знаний, умений и навыков работы в различных прикладных и инструментальных программах (при создании текстовых документов, электронных таблиц, презентаций и т.д.). Опыт показывает: удовлетворение от успеха, достигнутого за счет собственных усилий, способствует приобретению богатых, прочных и оперативных знаний. Тема является одной из самых интересных, наглядной и предоставляет большие возможности по рассмотрению теоретических понятий и приемов построения алгоритмов в профессиональном направлении, в изучении принципов обработки информации с помощью вычислительной техники. Тема «Классификация алгоритмов» направлена на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов описания, так как она развивает: ясность и четкость мышления; способность предельно уточнять предмет мысли; внимательность, аккуратность, обстоятельность, убедительность в суждениях; умение абстрагироваться от конкретного содержания и сосредоточиться на структуре своей мысли. Введение Среди проблем, обращающих на себя внимание современных исследователей, все большее значение приобретают те, которые связаны с поисками путей повышения эффективности процесса обучения. Все возрастающий поток информации в настоящее время требует внедрения таких методов обучения, которые позволяют за достаточно короткий срок передавать довольно большой объем знаний, обеспечить высокий уровень овладения обучающимися изучаемого материала и закрепления его на практике. Для решения большинства задач существует множество готовых программ. Но для того чтобы лучше понимать все происходящее с компьютером и уверенно принимать правильные решения, рядовому пользователю необходимо обладать определенной компьютерной грамотностью. Главная особенность всех вычислений машины состоит в том, что в основе ее работы лежит программный принцип управления. Это означает, что для решения как самой простой, так и самой сложной задачи пользователю необходимо использовать перечень инструкций или команд, следуя которым шаг за шагом компьютер выдаст необходимый результат. Таким образом, для того чтобы решать задачу на компьютере, ее необходимо сначала алгоритмизировать. Именно алгоритмический принцип и лежит в основе работы всех компьютеров. 3. Цели и задачиЦель:Формирования у обучающихся правильного понимания видов алгоритмов и их графического представления в виде блок схемы.Задачи:Обучающие:Познакомить с типами алгоритмических структур “ и способами их записи в графическом виде (с помощью блок-схем).Воспитательные:воспитание информационной культуры;формирование умений работы в коллективе;воспитание культуры диалога и обмена мнениями.Развивающие:Создание условий для развития алгоритмического мышления;Создание условий для развития творческих способностей.Вид занятия Комбинированный урок Технические средства обучения: интерактивная доска, проектор. Ход урока 1. Физкультминутка. Физорг группы проводит спортивную зарядку. 2. Организационная часть Занятие начинается с организационного момента, на котором отмечаются отсутствующие. 3. Повторение материала прошлого занятия Сегодня мы переходим к изучению новой темы, но сначала проверим, как вы усвоили материал предыдущего урока. Вы должны были изучить лекцию прошлого урока и выучить конструкцию алгоритмов, я раздам вам карточки, где вам необходимо написать назначение элемента блок схемы, напротив его изображения (проверка). 3. Актуализация знаний Понятие Алгоритм проникает во все сферы нашей жизни и большинство наших действий можно описать с помощью алгоритма. Если алгоритм помогает нам решать самые разнообразные задачи, то наверное и алгоритмы бывают разные. Как вы думаете, какой будет тема нашего сегодняшнего урока? Молодцы, верно! Сегодня на уроке мы познакомимся с видами алгоритмов и их графическом представлением в виде блок схемы. Итак, тема нашего урока “ Классификация алгоритмов” Откройте тетради и запишите сегодняшнюю дату и тему урока. 4. Изучение нового материалаВ повседневной жизни человека алгоритмы встречаются на каждом шагу, во время учебы или на работе человек решает огромное количество задач самой разной сложности. Некоторые задачи просты и привычны, мы решаем их, не задумываясь (собраться на учебу, закрыть дверь на ключ, перейти улицу....). Другие задачи, так трудны, что требуется длительный срок для поиска решения и достижения поставленной цели. Но человек далеко не единственный возможный исполнитель алгоритмов. Все живые существа и даже отдельные клетки исполняют различные алгоритмы. Способны на это и созданные человеком устройства - роботы-манипуляторы и станки с программным управлением. Алгоритмы мы выполняем постоянно, но никогда не задумываемся также об их видах, итак существует 3 вида алгоритмов: Линейный алгоритм Алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их записи, т.е. последовательно друг за другом, называется линейным. Например, линейным является следующий алгоритм замены перегоревшей лампочки Выключить выключатель света Выкрутить перегоревшую лампочку Вкрутить новую лампочку Включить выключатель, чтобы проверить, что лампочка горит С помощью блок схемы данных алгоритм можно изобразить следующим образом: Начало  Выключить выключатель Выкрутить перегоревшую лампочку Вкрутить новую лампочку Включить выключатель Конец Алгоритм с ветвлением Форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия совершается либо одна, либо другая последовательность действий, называется алгоритмом ветвления. Ситуации, когда заранее известна последовательность требуемых действий, встречается крайне редко. В жизни часто приходится принимать решения в зависимости от сложившейся обстановки. Если идет дождь, мы берем зонт и надеваем плащ; если жарко, одеваем легкую одежду. Встречаются и более сложные условия выбора. В некоторых случаях от выбранного решения зависит дальнейшая судьба человека. Исходя из этого алгоритм может быть полным и неполным. Полный алгоритм: Логику принятия решения можно описать так: ЕСЛИ <условие>, то <действие 1>, ИНАЧЕ <действие 2> Примеры: ЕСЛИ будут деньги, ТО купи хлеба, ИНАЧЕ не покупай ЕСЛИ будешь сегодня в центре, ТО позвони мне, ИНАЧЕ не звони ЕСЛИ уроки выучены, ТО иди гулять, ИНАЧЕ учи уроки. В некоторых случаях <действие 2> могут отсутствовать. Это может быть связано как с его очевидностью (как, например в первом примере – понятно, что если у тебя нет денег, то хлеба ты купить просто не сможешь), так и с отсутствием необходимости в нем. Такой алгоритм называется неполным. ЕСЛИ <условие>, ТО <действие 1> Пример: ЕСЛИ назвался груздем, ТО полезай в кузов ЕСЛИ хочешь быть здоров, ТО закаляйся Изобразим в виде блок схемы последовательность действий ученика 6 класса, забывшего ключи от квартиры, которую он представляется себе так: «Если мама дома, то я приду и сяду делать домашнее задание. Если мамы дома нет, то я пойду поиграть с друзьями в футбол, пока не придет мама. Если друзей на улице не будет, то покатаюсь на качелях до тех пор, пока не придет мама». Начало  Есть ли мама дома? Да  Нет Пойду на улицу  Есть ли друзья?   Кататься на качелях и ждать маму Поиграть в футбол и ждать маму Вместе с мамой пойти домой Сесть делать д/з конец Циклический алгоритм Форма организации действий, при которой выполнение одной и той же последовательности действий повторяется, пока выполняется некоторое заранее установленное условие, называется циклом (повторением). На практике часто встречаются задачи, в которых одно или несколько действий бывает необходимо повторить несколько раз, пока соблюдается некоторое заранее установленное условие. Например, если вам необходимо перебрать ящик с яблоками, чтобы отделить гнелые от спелых, то нам необходимо повторять следующие действия: Взять яблоко Посмотреть, не гнилое ли оно. Если гнилое – выбросить, если нет – переложить в другой ящик Выполнять этот набор действий необходимо до тех пор, пока не закончатся яблоки в ящике. Алгоритм, содержащий циклы, называется циклическим алгоритмом, или алгоритмом с повторениями. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется, зацикливанием. Следует разрабатывать алгоритмы, не допускающие таких ситуаций. Рассмотрим алгоритм работы будильника на телефоне, который должен зазвонить в 8:00 утра, а затем звонить через каждые 10 минут, до тех пор пока его не выключат. В этом случае его блок-схема выглядит так. начало  Позвонить  Подождать 10 минут Человек проснулся   Да Нет Отключиться  Конец 5.Закрепление нового материала Задание 1. Даны пустые блок-схемы, придумайте к ней алгоритм    Задание 2. Как было сказано ранее алгоритмы встречается в нашей жизни всюду, кроме реальной жизни, также алгоритмы встречаются и в литературных произведениях. Ваша задача выбрать карточку на которой изображено литературное произведение, и определить к какому виду алгоритма относится данное произведение. Линейный алгоритм   Алгоритм с ветвлением   Циклический алгоритм   Выдача домашнего задания Задание на дом - повтор пройденной темы. На каждый вид алгоритма придумать свой пример. 7. Обобщение материала и подведение итога Сегодня на уроке мы изучили три вида алгоритмов – линейные алгоритмы, алгоритмы с ветвлениями и алгоритмы с повторениями, и их графическое изображение в виде блок схемы. Преподаватель подводит итог занятия, отмечает работу студентов, выставляются оценки в журнал. 8. Рефлексия - Давайте подведем итоги сегодняшнего занятия, оценим уровень освоения новых знаний, прошу каждого подойти к блок схеме и поставить маркером знак + или -; да/нет выбрав соответствующее условие. Начало  Изучение новой темы  Я усвоил новый материал Да Нет  Повторить еще раз после занятий Урок окончен   Конец Заключение Изучение новой темы – это самый сложный вид урока. С целью изучения качественного обучения в алгоритмизации, использую следующие методы обучения: словесный метод, наглядный метод, но самым привлекательным для ребят является занимательность. Увлекшись, обучающийся не замечает, что обучается – он познает, запоминает новое. В данной методической разработке на этапе изучения нового учебного материала использую информационно-развивающий метод в виде объяснения материала и дальнейшей беседы со студентами, что позволяет хорошему усвоению знаний. Роль наглядности в преподавании алгоритмизации общепризнана, наглядность обучения - это один из основных принципов дидактики. Демонстрация слайдов наглядно иллюстрирует учебный материал, что способствует усвоению материала. Задания, разработанные и используемые в системе контроля знаний студентов, способствуют закреплению и проверке различной степени усвоения учебного материала. Таким образом, урок формирования новых знаний с ИКТ формирует познавательную деятельность студентов, понимание сути, видов алгоритмов, их графического изображения, теоретические знания в области алгоритмизации. Используемая литература Гейн А.Г. Информатика. 11 класс. – М.: Просвещение, 2014 Ляхович В.Ф. Основы информатики. Уч. пособие. – Ростов/Д.:Феникс,2001. Микляев А. «Учебник пользователя IBM PC»: М.:«Альтекс-А», 2001 Михеева Е.В., Титова О.И. Информатика. Учебник для студ. Учреж. Сред. Проф. Образования. 4-е изд. – М.: Academia, 2010. – 352 с. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика и ИКТ. 10-11 кл. – М.: Бином, 2013. Хлебников А.А. Информатика: Учебник/А.А. Хлебников. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 571 с. : ил. – (Среднее профессиональное образование) |