Урок по теме: Алгоритм и его формальное исполнение

Сосковский филиал
бюджетного профессионального образовательного учреждения
Орловской области
«Орловский реставрационно-строительный техникум»
Урок по предмету:
Информатика и информационно-компьютерные технологии
Тема: «Алгоритм и его формальное исполнение.
Основные типы алгоритмических структур»
Профессия: 19.01.17 «Повар, кондитер»
Преподаватель: Н.А.Ивочкина2015 год
Пояснительная записка
Изучение темы: «Алгоритм и его формальное исполнение. Основные типы алгоритмических структур» входит в раздел «Основы алгоритмизации и программирования», на который отводится 12 уроков, согласно рабочей программы, утвержденной на педагогическом совете №1 от 29.08.2014 г.
Тема «Алгоритм и его формальное исполнение. Основные типы алгоритмических структур» изучается в течение 2х уроков (пара). Данный урок является началом изучения и первичного закрепления новой темы. На данном уроке необходимо изучить все основные определения, входящие в тему, правила построения алгоритмических структур. Поэтому цели урока поставлены так, что они отвечают данному типу урока и месту этого урока в данной теме, соответствуют методической цели: «Индивидуально-дифференцированный подход в обучении».
В результате всех видов деятельности обучающихся должен осуществляться контроль знаний и умений, вовлечение в работу всех обучающихся. Положительные моменты должны замечаться и одобряться во время занятий.
Аннотация урока
Преподаватель: Н.А.ИвочкинаУчебный предмет: Информатика и информационно-компьютерные технологии
Курс: 2
Профессия: 19.01.17 «Повар, кондитер»
Название учебного пособия и образовательной программы с указанием авторов:
Рабочая программа по информатике и ИКТ 3-го поколения утверждена в 2014 г.
Информатика и информационные технологии 10-11 кл.-2007 г. Н.Д.УгриновичТема урока: «Понятие алгоритма. Формальное исполнение алгоритма. Основные типы алгоритмических структур: линейный алгоритм, ветвление, выбор, цикл».
Количество часов на изучение темы: 2 часа
Место урока: данная тема изучается в разделе «Основы алгоритмизации и программирования» и является первым занятием в изучении данного раздела.
Тип урока – Урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Методическая цель урока:
Индивидуально-дифференцированный подход в обучении.
Цели:
а) Образовательные:
Организовать деятельность обучающихся по изучению понятий: алгоритм, исполнитель, формальный исполнитель, шаг, дискретность, детерминированность, результативность, линейный алгоритм, алгоритмические структуры: «ветвление», «выбор», «цикл».
Создать условия для формирования представления об алгоритмах и алгоритмических структурах.
Научиться различать с помощью различных примеров алгоритмические структуры.
Научить применять теоретические знания при решении простых устных упражнений и задач;
Обеспечить в ходе урока усвоение и первичное закрепление новых понятий.
б) Развивающие:
Развивать знания, умения и навыки по созданию алгоритмических структур.
Формировать навыки самостоятельной работы с алгоритмическими структурами.
Способствовать развитию познавательного интереса.
в) Воспитательные:
Воспитывать стремление повышения своего интеллекта.
Формировать убеждение в том, что умение грамотно работать является элементом общей культуры человека в информационном обществе.
Способствовать формированию умений работать в коллективе.
Воспитывать обучающихся к аккуратному и бережному отношению к оборудованию в кабинете информатики
г) Здоровьесберегающие:
Соблюдать санитарно – гигиенические требования к уроку информатики.
Учебник:
Н.Д.Угринович Информатика и информационные технологии 10-11 кл.- М.Бином. Лаборатория знаний -2007 г. 512 стр.
Литература для преподавателя:
Н.Д.Угринович Информатика и информационные технологии 10-11 кл.-М.Бином. Лаборатория знаний -2007 г.
Н.Д.Угринович Информатика и ИКТ -10 М.Бином. Лаборатория знаний -2012 г.
Н.Д.Угринович Преподавание курса «Информатика и информационные технологии» М.Бином. Лаборатория знаний -2004 г.
Т.Г.Головко, В.А.Молодцов, Н.Б.Рыжикова Репетитор по информатике для подготовки к экзаменам Ростов-на-Дону-2007 г.
С.М.Авдошин и др.Информатика и ИКТ Учебно-справочные материалы Москва, Санкт-Петербург -2012 г.
Интернет источники
Дидактический материал: презентация преподавателя «Алгоритм и его формальное исполнение. Основные типы алгоритмических структур», распечатка для обучающихся с заданием для первичного закрепления.Средства Microsoft Office, с помощью которых создан дидактический материал: стандартное приложение Windows – программа Microsoft Word, Microsoft Office PowerPoint.
Пояснения к ресурсам дидактического материала: Анимация на слайдах, для поэтапного введения новой информации обучающимся.
Возможности использования дидактического материала:
педагогом на уроке : первичное закрепления новых знаний
обучающимися: самостоятельная работа, презентация
Программное обеспечение урока:
программа Microsoft Office PowerPoint 2010
Материальное обеспечение урока: компьютер и мультимедиапроектор, учебник, эпиграф к уроку: «Знания собираются по капле».
Методы обучения, используемые на данном уроке: словесные (лекция с элементами беседы); репродуктивные (объяснительно-иллюстративный), наглядные методы (иллюстрация); организация и осуществление мыслительных операций, практические методы (решение задач, знание определений), самостоятельная работа (работа с учебником и карточками).Формирование новых понятий:
Изложение нового материала – просмотр презентации «Алгоритм и его формальное исполнение. Основные типы алгоритмических структур», конспектирование.
Технологическая карта конструирования урока с использованием средств ИКТ
Предмет, группа, курс Информатика и информационно-компьютерные технологии, 3пов, 2 курс Профессия: 19.01.17 «Повар, кондитер»
Тема урока, № урока по теме Тема 6.1 «Алгоритм и его формальное исполнение. Основные типы алгоритмических структур»
Урок «Понятие алгоритма. Формальное исполнение алгоритма. Основные типы алгоритмических структур: линейный алгоритм, ветвление, выбор, цикл»
Актуальность использования средств ИКТ Использование ИКТ позволяет разнообразить деятельность обучающихся за счет наглядности и доступности представляемого материала
Цели
Индивидуально-дифференцированный подход в обучении.
образовательная развивающая воспитательная Здоровье-сберегающая
Создать условия для формирования представления об алгоритмах и алгоритмических структурах.
Организовать деятельность обучающихся по изучению понятий: алгоритм, исполнитель, шаг, дискретность, детерминированность, результативность. Научиться различать алгоритмические структуры. Научить применять знания при решении простых упражнений;
Обеспечить в ходе урока усвоение и первичное закрепление новых понятий.
Развивать знания, умения и навыки по созданию
алгоритмических структур.
Формировать навыки самостоятельной работы с алгоритмическими структурами.
Способствовать развитию познавательного интереса.
Воспитывать стремление повышения своего интеллекта.
Формировать убеждение в том, что умение грамотно работать является элементом общей культуры человека в информационном обществе.
Способствовать формированию
умений работать в коллективе.
Воспитывать обучающихся к аккуратному и бережному отношению к оборудованию в кабинете информатики. Соблюдать санитарно – гигиенические требования к уроку информатики.
Задачи - формировать умения корректно выстраивать порядок действий;
- помочь обучающимся усвоить понятие алгоритма и его свойства, типы алгоритмических структур - способствовать развитию логического и алгоритмического мышления;
- развивать способности
обучающихся, познавательный интерес, умение анализировать, обобщать, сравнивать, синтезировать знания, полученные на других предметах и своей профессиональной деятельности. Вид используемых на уроке средств ИКТ 1. Презентация по теме.
Необходимое аппаратное и программное обеспечение 1.Компьютер, мультимедиапроектор.
2. Программа: Microsoft Office PowerPoint 2010
Структура урока
I.Организационный момент
Задачи Проверка готовности обучающихся к уроку. Настрой их к работе.
Длительность этапа 3 мин
Основной вид деятельности со средствами ИКТ -
Форма организации деятельности обучающихся Приветствие преподавателя
Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе Проверка наличия принадлежностей к уроку, положительный эмоциональный настрой обучающихся. Постановка цели учебно-познавательной деятельности. Краткий инструктаж по охране труда в кабинете информатики
Промежуточный контроль Готовность группы к уроку
II. Изучение нового материала
Задачи Обеспечить восприятие, осмысление, первичное запоминание знаний. Изучение новых понятий темы: алгоритм, исполнитель, дискретность, детерминированность, результативность, линейный алгоритм, алгоритмическая структура: «ветвление», «выбор», «цикл»
Длительность этапа 70 мин
Основной вид деятельности со средствами ИКТ Презентация преподавателя (приложение1)Форма организации деятельности обучающихся Конспектируют, работают с учебником, анализируют полученную информацию, сотрудничают с преподавателем. Закрепление нового материала.
Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе Объявление темы и цели урока. Выход на новый материал. Контроль обучающихся, в опросе фронтальном, по закреплению, на рабочем месте.
Этап первичного закрепления знаний Выполнение обучающимися устных заданий, и вопросов на закрепление. (приложение 2)Промежуточный контроль Фронтальная беседа.
Вывод по новым понятиям и терминам теоретического материала.
Ш. Закрепление нового материала
Задачи Закрепить материал через опрос в виде вопросов в различной форме
Длительность этапа 14-15 мин
Основной вид деятельности со средствами ИКТ Презентация
Форма организации деятельности обучающихся Обучающиеся работают с заданиями и решают задачу.
Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе Вопросы по новой теме, вывод о важности теории алгоритмов и алгоритмического вида деятельности в профессии «Повара, кондитера». Корректирует работу обучающихся, контролирует выполнения задания в целом, совместное обсуждение ответов обучающихся. Аргументация выставленных отметок.
Итоговый контроль Подведение итогов, выставление оценок за урок
IV. Домашнее задание
Длительность этапа 1-2 мин
Основной вид деятельности со средствами ИКТ Презентация (слайд 30)
Форма организации деятельности обучающихся Внимательно выслушивают инструктаж выполнения домашнего задания.
Запись домашнего задания и прослушивание рекомендаций его выполнения. (1 мин)
Функции и основные виды деятельности преподавателя на данном этапе Формулировка и разъяснение домашнего задания, предупреждение о возможных затруднениях.
Итого длительность урока 90 мин

План урока:
Организационный момент (2 мин)
Изучение нового материала (70мин)
а) Исторические сведения о понятии «алгоритм»;
б) Понятие алгоритм;
в) Свойства алгоритма;
г) Линейный алгоритм;
д) Алгоритмическая структура «ветвление»;
е) Алгоритмическая структура «выбор»;
ж) Алгоритмическая структура «цикл».
Самостоятельное задание (4-5 мин)
Решение задачи: Составить алгоритм (10 мин)
Итоги урока. Вопросы обучающихся (2 мин)
Домашнее задание (1-2 мин)
1-й урок:
Организационный момент
Приветствие обучающихся, настрой их на дальнейшую работу.
Краткое содержание охраны труда в кабинете информатики.
Изучение нового материала
Я предлагаю начать урок с небольшого стихотворения
Итак, я встала и умылась,Позавтракала, скушав бутерброд.Таких же бутербродов налепила,Чтобы позавтракать мог остальной в семье народ.
Переоделась, помогла собраться детям.Накрасила глаза, прическу навела.Как раз позавтракали дети.Все в сборе, восемь скоро, выходить пора.
?А вы когда-нибудь задумывались над тем, что делаете с самого утра и до вечера? Кто-нибудь обращал внимание, что большинство ваших действий повторяется изо дня в день? Что для того, чтобы прийти к определенному результату, нужно выполнить определенную последовательность действий?Ведь, если задуматься: вся наша жизнь состоит из постоянной последовательности действий, нарушение которых может привести к разным последствиям (как к хорошим, так и к плохим). Любая последовательность действий, которая описывает процесс от начального состояния до конечного, понятного для объекта называется алгоритмом.
Записать дату и тему урока (Слайд №1).
(стр.146 учебника, определение алгоритма прочитать и записать)
Любое выполнение арифметических операций – это тоже последовательность действий, и уже в IX веке выдающийся математик аль-Хорезми сформулировал правила их выполнения. От латинской формы написания имени «algorithmi» происходит слово алгоритм.
(Слайд №3)
Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал спо  собы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово «алгоритм» возникло в Европе после перевода на латынь книги этого среднеазиатского математика, в которой его имя писалось как «Алгоритми».
Алгоритм составляет человек – Исполнитель. (Слайд №4) Исполнителем может быть банковский автомат, бытовая техника, робот, компьютер. Для каждого исполнителя определена система команд. (Например, исполнитель-служебная собака выполняет команды человека, а дворовая собака таких команд не выполняет).
У разных исполнителей разные системы команд, т.е. разный набор команд, которые он может выполнять.
? Чем исполнитель машина отличается от исполнителя человека? (Человек может мыслить, а машина выполняет команды, которые для неё предусмотрел человек.
Компьютер выполняет команду шаг за шагом, не анализируя ситуацию, а только строго выполняя последовательность действий, описанных в алгоритме.
Выполнение алгоритмов компьютером:
Компьютер может выполнить алгоритм, если он записан на языке, понятном компьютеру. Информацию в компьютере обрабатывает процессор, следовательно, алгоритм должен быть записан на языке, «понятном» процессору, т. е. на машинном языке, представляющем собой логические последовательности нулей и единиц.
После включения компьютера начинается выполнение алгоритма тестирования компьютера и загрузки операционной системы (Исполнитель - может выполнять алгоритмы формально, не вникая в содержание поставленной задачи, а только строго выполняя последовательность действий, содержащихся в алгоритме, называется формальным. Компьютер формальный исполнитель алгоритма).? Человек может быть формальным исполнителем?
(Слайд №5: формальный исполнитель) (Записать определение в тетрадь).
Во многих отраслях человеческой деятельности для достижения требуемого результата используются алгоритмы, содержащие четкие описания последовательности действий. Примерами алгоритмов являются кулинарные рецепты, в которых подробно описана последовательность действий по приготовлению пищи.
(Слайд №6).
Алгоритм приготовления блюда быстрого питания:
1. Высыпать в емкость содержимое пакетика.
2. Налить в емкость 200 мл горячей воды.
3. Тщательно перемешать.
-Т.е. в данном алгоритме идёт разделение алгоритма на последовательность команд, шагов - дискретность.
Алгоритмы кулинарных рецептов состоят из отдельных шагов, которые обычно нумеруются.
(Слайд №7):
Пример:
«Алгоритм приготовления вермишели».
Возьми желтую кастрюлю без ручки.
Налей два литра воды.
Вскипяти воду.
(вместе с обучающимися)
-Возможность применения этого алгоритма к большому количеству различных исходных данных – массовость.
?Проверим выполнимость условий в данном алгоритме. (Порядок действий правильный, алгоритм выполнимый.)
У кого дома есть желтая кастрюля без ручки?
Без неё нельзя выполнить данный алгоритм.
Какой вывод можно сделать?
(Алгоритм должен быть рассчитан на большое число людей или компьютеров
(Слайд №8.):
Рассмотрим пример – алгоритм «Переправа».
Подойди к реке Волга.
Войди в воду.
Иди по дну, пока не выйдешь на другой берег.
Что здесь не так? (Человек не сможет идти по дну без специального обмундирования.)Как исправить, чтобы получить выполнимый алгоритм?Какой вывод можно сделать?(Алгоритм должен состоять из команд, которые исполнитель умеет выполнять, и они ему понятны.)Свойство ПОНЯТНОСТИ.
-Если вам алгоритм выполнения действий понятен – понятность
(Слайд №9.):
-Если выполнив одну команду исполнитель знает какую команду выполнять следующей – детерминированность(определённость).
Пример: При управлении самолетом используются сложные алгоритмы, исполнителями которых являются пилот или бортовой компьютер. Последовательность выполнения действий, например, при взлете должна быть строго определенной (например, нельзя отрываться от взлетной полосы, пока самолет не набрал необходимую взлетную скорость).
(Слайд № 10):
Рассмотрим следующую последовательность действий, назовём её «Получение кипятка».
Налить в чайник воды.
Поставить чайник на газовую плиту.
Открыть кран газовой горелки.
Ждать пока чайник закипит.
Зажечь спичку.
Выключить газ.
?Является ли данная последовательность алгоритмом? (Да, нет.)Что неверно в данной последовательности? (Порядок действий.)Что произойдет в результате выполнения? (Взрыв, чайник не вскипит – спичку не зажжём.)Установите правильный порядок действий. (Обучающиеся называют действия по порядку.)Какой вывод можно сделать? (Порядок действий в алгоритме важен.) Свойство ТОЧНОСТИ.
(Слайд № 11):
Алгоритм «Сосчитай до тысячи»
Назови число 1.
Назови следующее число.
Повторяй 2 действие, пока не назовешь число тысяча.
---- Получение из исходных данных результата за конечное число шагов -результативность.
Первичное закрепление
Мы свами рассмотрели свойства алгоритма (Закрепим! Слайд № 12)Мы с вами рассмотрели словесное оформление алгоритма.
? Вспомните, какие способы записи алгоритмов вы знаете? (блок-схема или графический, алгоритмический язык или язык программирования)
? Что такое алгоритмический язык?
Алгоритмический язык – это система обозначений, предназначенных для записи алгоритмов) (Записываем в тетрадь)
1) Учебный алгоритмический язык
Общий вид программы, записанной на алгоритмическом языке (Слайд № 13)
алг <название алгоритма>    нач        команда № 1        команда № 2         …        команда № n     кон
2)  Блок-схема (для наглядности)
Основные элементы для оформления программы. Элементы алгоритма изображаются на блок-схеме с помощью различных геометрических фигур, внутри которых записывается программный код.
(Слайд № 14-15)
1453515184785196215-110490начало
начало
начало алгоритма
вход в программу
148590271145ввод/вывод
00ввод/вывод

ввод исходных данных
176784028575 или вывод результата
196215234315команда
команда

1767840144145 выполнение действий
14859087630условие
00условие

181546559690 проверка логического устройства
5715184785счетчик
счетчик

1815465227965 количество повторов цикла
14859075565конец
конец

1596390116205 конец алгоритма
выход их программы
(Показать на примере составление блок-сх: D=b2-4*a*c) (работаем с доской)
2-й урок: Продолжаем изучение темы: «Алгоритмические структуры»? Какие виды алгоритмов вы знаете? Приведите примеры?
(Слайд 16):
Линейный алгоритм: линейный алгоритм; такой, в котором все действия выполняются в строгом порядке, последовательно, одно за другим. Типичный жизненный пример такого алгоритма сварить яйцо вкрутую (кулинарный рецепт)
Алгоритмическая структура «ветвление» (Слайд 17)
(Разветвляющийся): в котором выполняются те или иные действия в зависимости от выполнения или невыполнения некоего условия.
ЕСЛИ<условие>ТО<действие1>ИНАЧЕ<действие2>
ЕСЛИ хочешь быть здоров ТО закаляйся ИНАЧЕ можешь заболеть, ЕСЛИ ласточки низко летают ТО будет дождь ИНАЧЕ дождя не будет (Слайд №18)
ЕСЛИ<условие>ТО<действие1> ЕСЛИ на улице дождь ТО бери зонт. Неполное ветвление (Слайд №19)
?Сформулируйте русскую пословицу по составленной блок-схеме
(Слайд №20)

Человек может проследить по блок-схеме выполнение алгоритма и выделить основные алгоритмические структуры. Все элементы блок-схемы соединены стрелками, указывающими шаги выполнения алгоритма.
(Слайд №21)
Алгоритмическая структура «выбор»: выполняется одна из нескольких последовательностей команд при истинности соответствующего условия.
(Слайд №22):
? Вопросы для усвоения знаний:
В чем особенность алгоритмической структуры ветвления?
(есть условие)
Чем отличается алгоритмическая структура выбор?
(несколько условий, выполнение каждой из которых определяется дальнейшими действиями)
 (Слайд №23):
Алгоритмическая структура «цикл»: в котором присутствуют повторяющиеся действия с какой-либо изменяющейся величиной, так называемым параметром. Пример — колка дров. Берем полено — колем топором, берем второе полено и т. д., пока поленья не закончатся, или эта работа нам не надоест.
(Слайд №24):
Цикл-это многократно  повторяемый участок вычислений.
Различают 2 типа циклов:
Циклы с условием;
Циклы со счетчиком.
Циклы «до» - повторение тела цикла до выполнения условия
(слайд № 25)
(Слайд 26) Структура команды цикл: Пока <условие> повторять
нц <тело цикла>
КцТело цикла – перечень повторяющихся действий
ПРИМЕР: (Слайд:27)
Циклы «пока» - повторение тела цикла пока условие выполняется (истинно)
(Слайд №28)
Циклы со счётчиком (с параметром) – повторение тела цикла заданное число раз
(Слайд №29)
(слайд30)
а - цикл ПОКА б - цикл ДО в - цикл ДЛЯ

Цикл с параметром (счетчиком) (Слайд 31)
Счетчик – управляющая переменная
Начало – начальное значение счетчика (управляющей переменной)
Конец – конечное значение счетчика (управляющей переменной)
Шаг – шаг изменения значения счетчика (по умолчанию 1)
Первичное закрепление? Основные типы алгоритмических структур (Слайд №32)
Рассмотреть пример: «Разбери фасоль» (Золушка) (Слайд 33)
Составить словесный алгоритм
Проверить по составленной блок-схеме правильное описание алгоритма.
3.Выяснить на данном примере, где алгоритмическая структура «цикл» и «ветвление»
(Повторение несколько раз (5), значит алгоритмическая структура «цикл»
Алгоритмическая структура, в которой в зависимости от ответа на вопрос мы выполняем различные действия (ветвление)).Закрепление
(на листочках)
Фамилия, имя обучающегося_______________________
Нарисуйте блок-схему алгоритмической структуры «ветвление»
Нарисуйте блок-схему алгоритмической структуры «цикл со счетчиком»
Подведение итогов
Отметить обучающихся, которые были активны в изучении новой темы, оценить их работу.
Домашнее задание
Изучение конспекта, учебника: стр.146-156, привести пример алгоритмической структуры «выбор».
Закончить занятие:
Ну, вот и время пролетело,
Подходит наш урок к концу.
Работали вы все умело
По алгоритму моему.
Была поставлена задача
С которой справились вы все.
Пусть вам сопутствует и дальше
Удача и в учебе, и в труде!