Тема: розв'язування алгоритмічних задач «Скарбниці знань» (4 клас).

Мета:

• повторити і розширити знання учнів про алгоритм і виконавців;
• ознайомити з властивостями алгоритмів;
• навчити складати лінійні алгоритми;
• розвивати увагу;
• виховувати зацікавлення до предмета.

Обладнання та програмне забезпечення: комп'ютери з встановленими ОС і програмою «Скарбниця знань».

Хід уроку

1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Розминка
Назвіть дії, які необхідно виконати для того, щоб:

• відрізати четверту частину від пирога (узяти ніж, розрізати пиріг навпіл, отриману половину розрізати ще навпіл);

• із хустки отримати дві косинки (cкласти хустину по діагоналі, узяти ножиці, розрізати хустину по лінії згину).

3. Вивчення нового матеріалу

Люди в усьому світі опрацьовують інформацію і на кожному робочому місці виконують різні операції, необхідні для керування різними процесами. Щоб полегшити виконання цієї роботи, її автоматизують. Для такоъ автоматизації потрібно спочатку записати послідовність дій, які потрібно виконати.

Алгоритм — це запис скінченої послідовності вказівок, виконання яких призводить до розв'язання певної задачі.

Вказівка (алгоритму) — це спонукальне речення, що вказує, яку дію має виконати виконавець алгоритму.

Властивості алгоритму: дискретність, визначеність, виконуваність, скінченність, результативність, масовість, ефективність.

Дискретність (латинською discretus — розділений, розривний) алгоритму означає, що виконання алгоритму зводиться до виконання окремих дій (кроків) у певній послідовності. Причому, кожну вказівку алгоритму виконують за скінченний проміжок часу.

Визначеність (однозначність) означає, що алгоритм однозначно визначає порядок дій виконавця, результат цих дій і не потребує додаткового тлумаченн. Алгоритм не може містити вказівки, які виконавець може сприймати неоднозначно. Наприклад, «Узяти 2–3 ложки цукру», «Трохи підігріти молоко», «Вимкнути світло через кілька хвилин» тощо. Крім того, в алгоритмах неприпустимі ситуації, коли після виконання чергової вказівки виконавцю незрозуміло, яку вказівку він повинен виконувати наступною.

Виконуваність означає, що алгоритм, призначений для певного виконавця, може містити лише вказівки, які входять до системи вказівок цього виконавця. Наприклад, алгоритм для виконавця «учень 4 класу» не може містити вказівку: «Поділити даний кут навпіл за допомогою циркуля та лінійки», хоча така вказівка може бути в алгоритмі, призначеному для виконавця «учень 9 класу». Зазначимо: виконавець повинен лише вміти виконувати кожну вказівку зі своєї системи вказівок. І не важливо, розуміє він її чи, ні. Інакше кажучи, виконання алгоритмів виконавцем носить суто формальний характер: виконавець може не розуміти призначення вказівок, може не знати мети виконання алгоритму, і все одно отримає результат. Наприклад, верстат з програмним керуванням — не жива істота — не розуміє жодної з вказівок, які він виконує. Але завдяки своїй конструкції успішно виготовляє деталі.

Скінченність означає, що виконання алгоритму закінчиться після скінченної (можливо, досить великої) кількості кроків і за скінченний час для довільних вхідних даних. Поданій нижче послідовності вказівок не властива скінченність.

1. Зчитати число.
2. Помножити останній результат на 2.
3. Додати до останнього результату 1.
4. Якщо останній результат додатний, то припинити виконання алгоритму.
5. Перейти до виконання пункту 2.

Щоб переконатися у нескінченності, досить за початкове число взяти –1 або –2.

Результативність алгоритму означає, що після закінчення виконання алгоритму обов’язково:

• або одержують розв'язок-результат відповідно до поставленої мети;
• або встановлюють відсутність таких розв'язків (множина розв'язків порожня);
• або встановлюють неможливість розв'язання задачі взагалі.

Масовість алгоритму означає, що алгоритм можна застосувати до цілого класу однотипних задач, для яких спільними є умова та хід розв’язування та які відрізняються лише початковими (вхідними) даними. Наприклад, алгоритмом дій, складеним для одного касира, можуть успішно скористатися всі касири супермаркету. А програмою пошуку коду і підрахунку суми вартостей товарів, придбаних покупцем, — усі комп'ютери супермаркету.

Ефективність алгоритму описує час виконання і об'єм ресурсів, необхідних для виконання алгоритму: чим менше часу (часова ефективність) і ресурсів (просторова ефективність), тим ефективність вища.

Виконавець (алгоритму) — це жива істота (людина або тварина) або автоматичний пристрій (робот, електронна обчислювальна машина тощо), спроможна діяти відповідно з алгоритмом.

Складаючи алгоритм, потрібно враховувати вміння виконавця. Наприклад, потрібно купити у магазині їжу для сім'ї на два днів. Виконавцем цього алгоритму може бути хтось із родини: батько, мати, син, дочка, бабуся, дідусь тощо. Батьку, матері, бабусі й дідусю достатньо повідомити перелік продуктів. Сину-підлітку необхідно детально пояснити, у яких магазинах можна придбати потрібний товар, що можна купити замість відсутнього товару і таке інше. Маленькій дочці алгоритм необхідно деталізувати ще більше: де взяти сумку, щоб принести товар, як дійти до магазину і як там поводитись (якщо дитина вперше йде по покупки), яка решта грошей залишиться після покупки.

Познайомимось детальніше з вказівками й виконавцями. Сьогодні це допоможе нам у нашій роботі на уроці.

1. Що називають реченням? — Слово або група слів, що зв'язані між собою за змістом.

2. Які бувають речення за метою висловлювання? — Розповідні, питальні, спонукальні.

3. Які речення є спонукальними? — Ті, що спонукають до дії.

4. Подайте приклади спонукальних речень.

5. На яких уроках ви зустрічаєтесь з наказами, вказівками? — На всіх.

6. Що називають вказівкою? — Спонукальне речення, на яке, на відміну від прохання, потрібно обов'язково діяти належним чином.

7. Кого називають виконавцем? — Того, хто виконує вказівки.

Розглянемо алгоритм «Як зліпити снігову бабу».

1. Встановити бажаний розмір кулі 0,5 метра у діаметрі.
2. Зліпити зі снігу руками кулю.
3. Покласти зроблену кулю на сніг і катати її по снігу до набуття бажаного розміру.
4. Зафіксувати кулю на снігу, утрамбувавши руками сніг біля її основи.
5. Встановити бажаний розмір кулі 0,4 метра у діаметрі.
6. Виконати кроки 2, 3 і 4, після чого перейти до виконання кроку 7.
7. Покласти отриману кулю на першу (ту що стоїть на землі).
8. Встановити бажаний розмір кулі 0,3 метра у діаметрі.
9. Виконати кроки 2, 3 і 4, після чого перейти до виконання кроку 10.
10. Покласти отриману кулю на другу (ту, що стоїть на першій).
11. Встромити дві гілки з протилежних боків другої кулі.
12. Зліпити зі снігу руки, взявши встромлені гілки за основу.
13. З камінців викласти на верхній кулі очі (вгорі) й рот (під очима).
14. Встромити моркву (ніс) між очима й ротом.
15. Надіти на верхню кулю відро.

Станемо виконавцями такого алгоритму:

1. Швидко встати.
2. Руки підняти.
3. Руки опустити.
4. Подивитись вниз.
5. Посміхнутись весело.
6. Носик свій підняти.

4. Інструктаж з техніки безпеки

5. Закріплення вивченого матеріалу

Запустимо на виконання 1 частину програми «Скарбниця знань» і виберемо 4 клас,

зупинку «Алгоритми»

і вид роботи «Порядок дій»

У вікні буде відображено умову завдання № 1.

Потрібно натиснути (лівою) кнопкою миші на вказівках (речення ліворуч) у порядку їх виконання. Наприклад, таким чином.

Після натискання кнопки Готово побачите повідомлення про те, наскільки успішно було виконано завдання.

Після натискання кнопки ОК на екрані з'явиться умова наступного завдання.

Виконайте його і наступні завдання.

Після виконання останнього завдання буде отримано повідомлення щодо кількості зроблених помилок та пропущених завдань.

Натискаємо кнопку Меню, щоб повернутися до вибору типу завдань,

і вибираємо Меню, щоб повернутися до вибору класу або виходу.

Вибираємо Вихід для завершення роботи з програмою.

6. Підбиття підсумків уроку
Виставлення оцінок.

7. Домашнє завдання
Записати алгоритм на побутову тему (кулінарний рецепт, прибирання кімнати тощо).

Текст упорядкувала Федченко Лариса Іванівна, учитель СЗШ № 292 Деснянського району міста Києва, під час виконання випускної роботи на курсах підвищення кваліфікації з 29 жовтня до 28 грудня 2012 року.