Урок на тему Исполнители алгоритмов. Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ)

Исполнители алгоритмов. Формальное выполнение алгоритма. Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ).
Тип урока: комбинированный.
Цели урока:
Ввести понятие «объект-исполнитель»;
Познакомить учащихся с третьей стадией разработки алгоритма;
Ввести понятие «Программа»;
Познакомить с правилами оформления и вызова программы;
Научить решать задачи на составление программ с линейным алгоритмом.
Задачи урока:
Познавательные:
Организовать работу учащихся по изучению и первичному закреплению знаний путем  коллективной и самостоятельной практической деятельности.
Развивающие:
Используя интегрированный подход, показать учащимся значение, которое имеет понятие «объект-исполнитель» в природе, быту, технике и повседневной жизни.
Обеспечить развитие у школьников навыков, способствующих развитию памяти, логического мышления и применению имеющихся знаний и умений  при составлении программ на языке программирования.
Воспитательные:
Формирование информационной культуры, умения и навыков коллективного и самостоятельного овладения знаниями;
Воспитывать культуру речи при ответах у доски, уважение ко всем участникам образовательного процесса.
Ход урока
Организационный этап
Взаимные приветствия учителя и учащихся; фиксация отсутствующих; проверка внешнего состояния классного помещения; проверка подготовленности учащихся к уроку; организация внимания и внутренней готовности.
Объявление темы и целей урока. Повторение материала
Сегодня на уроке мы с вами продолжим изучать технологию решения задач с помощью компьютера. Мы уже с вами познакомились с понятием алгоритма и его свойствами. И прежде чем преступить к изучению нового материала, проверим вашу подготовленность к уроку.
Фронтальный опрос:
Перечислите этапы решения задачи с помощью ПК (постановка задачи, определение условий, построение модели задачи, описание алгоритма решения задачи, выбор оптимальной среды для решения, описание алгоритма с помощью выбранных программных средств, тестирование решения задачи, при необходимости – коррекция решения задачи)
Перечислите основные свойства алгоритма (дискретность, точность, понятность, массовость, результативность)
Перечислите основные формы представления алгоритмов (словесный, графический, программный, табличный)
Объяснение нового материала:
Алгоритмы решения разных задач должны быть выполнимы в той среде, где необходимо получить результат. В этой среде должен существовать объект, который будет выполнять алгоритм. Рассмотрим пример. Пете захотелось чаю. Он вскипятил в чайнике воду, положил в чашку пакетик заварки, налил туда кипяток, добавил две чайные ложки сахара, размешал их ложкой и с удовольствием выпил свой чай. Оформим алгоритм действий Пети в виде блок-схемы (учитель вызывает ученика к доске).
В данном примере все указанные действия выполняет Петя, следовательно он и есть тот объект, который выполняет алгоритм. Петя умеет и может выполнять действия, указанные в алгоритме. Он выполняет эти действия в указанном порядке. Объект, который выполняет алгоритм называют исполнителем.
Различают формальных и неформальных исполнителей. Формальный исполнитель одну и туже команду выполняет одинаково. Неформальный исполнитель может выполнять команду .Формальные исполнители необычайно многообразны, но для каждого из них можно указать следующие характеристики: круг решаемых задач (назначение), среду, систему команд и режим работы.
Круг решаемых задач. Каждый исполнитель создаётся для решения некоторого круга задач – построения цепоцек символов, выполнения вычислений, построения рисунков на плоскости и так далее.
Среда исполнителя – условия, при которых возможно исполнение алгоритма.
Система команд исполнителя (СКИ) – перечень действий, который способен понять и выполнить исполнитель.
Система отказов исполнителей – перечень отказов возникающий, при невозможности выполнения алгоритма в конкретных условиях.
Режимы работы исполнителя – режим непосредственного и программного управления. Непосредственное управление – исполнитель ждёт команды от человека и каждую команду выполняет немедленно. Программное управление – исполнителю задаётся последовательность команд (программа), а затем исполняет команды в автоматическом режиме. Некоторые исполнители работает только в одном из режимов.
Исполнители, встречающиеся в задачах – «Кузнечик», «Калькулятор», «Маятник», «Черепашка», «Стрелка», «Красильщик», «Стрелочка», «Черепаха», «Водолей» и. др.Пример: Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. Система команд состоит из следующих команд:
Вперёд n(где n – целое число) – вызывает передвижение на n шагов в направлении движения – в том направлении, куда развёрнуты ее голова и корпус.
Направо m(где m – целое число) – вызывает изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.
Запись Повтори K [<Команда1> <Команда2> … <Командаn>] – означает, что последовательность команд в скобках повториться k раз.
Подумайте, какая фигура появиться на экране после выполнения Черепашкой следующего алгоритма:
Повтори 12 [Направо 45 Вперёд 20 Направо 45]
Ответ:
Пример: Система команд Вычислитель состоит из двух команд, которым присвоены номера:
1 – вычти 1
2 – умножить на 3
При записи алгоритма для краткости указываются только номера команд. Например, алгоритм 21212 означает следующее
Умножить на 3
Вычти 1
Умножить на 3
Вычти 1
Умножить на 3
С помощью этого алгоритма число 1 преобразовано в 15: ((1*3-1)*3-1)*3=15
Пример: Исполнитель Робот действует на клетчатом поле, между соседними клетками которого могут стоять стены. Робот передвигается по клеткам поля и может выполнять следующие команды: вверх, вниз, вправо, влево.
При выполнении каждой такой команды Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении. Если же в этом направлении между клетками стоит стена, то Робот разрушается.
Что произойдет с Роботом если он выполнит последовательность команд: вправо, вниз, вправо, вниз, вправо. Начав движение из клетки А. Какую последовательность команд надо выполнить Роботу, чтобы переместиться из клетки А в клетку В, не разрушившись от встречи со стенами?

Алгоритм, представленный на понятном Исполнителю языке, называют программой.
Программа – упорядоченная последовательность команд (инструкций), необходимых компьютеру для решения поставленной задачи.
Основная сложность при разработке программ для компьютера заключается именно в создании или нахождении алгоритма. Составление программы по известному алгоритму называют кодированием.
Программирование (кодирование) – процесс составление программы для компьютера.
Каждый алгоритм, представленный в виде программы, должен иметь уникальное имя, не совпадающее со встроенными в язык словами. Программа имеет заголовок, в котором указано ее имя. Новый алгоритм сохраняется в памяти компьютера под своим именем, и его можно вызвать (выполнить), введя имя этой программы. Программы обладают такими же свойствами, как и алгоритмы.
Итог урока:
Диалог:
Что нового Вы узнали на уроке?
Какова практическая значимость изучаемого вопроса?
Каковы положительные моменты урока.
Пожелания
Спасибо за работу на уроке!