Методическая разработка по информатике на тему Формирование навыков составления формализованного плана решения задач (алгоритмизация)

Методическая разработка учителя информатики и ИКТ
Савчук Татьяны Сергеевны
Формирование навыков составления формализованного плана решения задач (алгоритмизация).
Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы: инструкции, правила, рецепты и т. п. Обычно мы это делаем не задумываясь.
Давайте рассмотрим задачу о приготовлении яичницы. У каждого из вас есть свой план решения этой задачи.
Если Вы когда-нибудь жарили яичницу, то знаете, в какой последовательности нужно выполнять действия.
Либо старший брат или сестра, или родители рекомендовали Вам нужную последовательность действий:

Зажечь газовую конфорку
Поставить на нее сковородку.
Положить на сковородку кусочек масла.
Взять яйца и их вымыть.
Разбить яйца над горячей сковородкой.
Уменьшить огонь.
Посолить по вкусу.
Через 3 мин. выключить газ.
Яичница готова.
Но если Вы, придя домой, уточните у мамы, как она готовит яичницу, то придя в школу и, сверив друг с другом свои рецепты, увидите, что они отличаются.
Кто-то жарит яичницу на сале, кто-то добавит туда лука и колбасы. Но в целом процесс приготовления и результат будут одинаковыми.
Как Вы думаете, почему среди ваших домашних рецептов приготовления яичницы (а это является решением задачи) нет ни одного в точности похожего?
Дело в следующем: одинаковые действия выражены разными словами. Но если ввести точные обозначения действий, то можно избавиться от такого разнообразия.
Итак, алгоритм - это план решения задачи.
Алгоритм будет иметь всегда точное формальное описание задачи.
Как можно назвать сообщения, которые были пунктами ваших планов? Среди ответов будут такие, как “информация”, “план решения”.
В каком виде представлена эта информация?
- В текстовом.
Верно!
Теперь посмотрим, что у нас имеется на кухне перед решением задачи.
Что тут нарисовано?

Этот рисунок – информация
о начальном положении в задаче.
А что это такое?

Яичница на тарелке.
Итак, имеющаяся информация полностью описывает задачу
начальное положение;
конечное положение;
план решения;
Формализованный план решения задачи - это алгоритм.
Давайте рассмотрим еще одну задачу.
Представьте себе, что вы держите в руках видеокамеру, и папа учит вас делать на ней видеосъемку. Вот какой алгоритм нужно будет выполнить
Взять видеокамеру с подсоединенной к ней батарейкой;
Нажать кнопку Eject и вставить видеокассету.;Снять объектив;
Включить режим записи;
Направить объектив на снимаемый объект;
Нажать кнопку Rec (запись);
Затем нажать кнопку Stop;
Запись произведена.
Посмотрим на этот алгоритм. На первый взгляд между алгоритмами приготовления яичницы и съемки на видеокамере нет ничего общего.
Однако, если приглядеться внимательно, можно заметить существенное сходство между ними. Прежде своего, это строгий порядок выполнения действий.
Что произойдет, если третье и шестое действия поменять местами во втором алгоритме? Он станет неисполнимым.
Итак, мы убедились: для алгоритма важен не только набор действий, но и то, как они организованы, т. е. в каком порядке выполнимы.
Теперь мы можем сказать, что алгоритм - это и организованная последовательность действий.
Абсолютно строгого определения алгоритма мы не дадим. Понятие алгоритма в информатике является фундаментальным. Таким же, каким является понятие точки, прямой и плоскости в геометрии, пространства и времени в физике, вещества в химии и т. д.
Вопросы
Какое общее свойство алгоритмов вы можете назвать?
Какие нежелательные последствия могут возникать из-за ошибок в организации действий в алгоритме?
Задачи:
1. Злоумышленник выдал следующий алгоритм за алгоритм получения кипятка:
налить в чайник воду;
открыть кран газовой горелки;
поставить чайник на плиту;
ждать, пока вода не закипит;
поднести спичку к горелке;
зажечь спичку;
выключить газ;
Исправьте алгоритм, чтобы предотвратить несчастный случай.
2. Пусть, дан отрезок АВ. Определить, для решения какой задачи предназначен следующий алгоритм.
Поставить ножку циркуля в точку А.
Установить раствор циркуля равным длине отрезка АВ. Провести окружность.
Поставить ножку циркуля в точку В.
Провести окружность.
Провести прямую через точки пересечения окружностей.
3. Разведывательный дозор в составе двух человек подошел к реке. Мост был разрушен, а река слишком глубока и широка, чтобы переправиться через нее вброд или вплавь. К счастью, около берега в маленькой лодке проплывали два мальчика. Как переправиться на этой лодке через реку, если она может выдержать только одного взрослого или двух мальчиков?
В этой задаче договоримся, каким образом мы будем давать команды:

Обозначение, в какую сторону плывет лодка. Внутри прямоугольника будем писать, кто поедет в лодке. Либо 1 мальчик, 2 мальчика, 1 взрослый.
4. Автоматическое устройство имеет две кнопки и экран. При включении на экране загорается число 0. При нажатии на одну кнопку число на экране удваивается. При нажатии на другую кнопку число увеличивается на 1. Как надо нажимать на кнопки, чтобы на экране появилось:
число 30 - за 8 действий
число 45 - за 9 действий
число 99 - за 10 действий