Методическая разработка интерактивного открытого урока "Программирование задач с линейной алгоритмической структурой"
методическая разработка

Программирование задач с линейной

алгоритмической структурой

Методическая разработка

интерактивного открытого урока

Бутурлиновка

2019 г.

Автор: Мазаева О.Н.– преподаватель информатики БМТК.

Интерактивный открытый урок по информатике и ИКТ предназначен для студентов КС-11 группы. Этап обучения – изучение раздела «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов», в котором изучается язык программирования Pascal, история его создания, разработка и программирование задач различных алгоритмических конструкций.

Представлен урок обобщения и систематизации знаний. Мотивация изучения данной темы обеспечивается за счет реализации алгоритмов линейной конструкции, использования приемов развития критического мышления, «мозгового штурма», использования различных видов заданий, привлечения дополнительного материала. Приоритетная цель на уроке - применение полученных знаний, отработка умений, составление программ на языке высокого уровня.

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии общеобразовательных  дисциплин.

Протокол № ____от «____»__________ 20____ г.

Председатель ЦК _______________ О.Н. Мазаева

Введение

Уроки информатики – это особенные уроки. С одной стороны – желание преподавателя вооружить студентов необходимыми профессиональными знаниями и общечеловеческими ценностями, с другой стороны полное отсутствие мотивации к учению у студентов.  Если внешних побуждений к учению почти нет, если способов к принуждению совсем нет, если нельзя рассчитывать на всеобщий интерес к предмету и, если мы реалисты, не хотим прятаться от действительности, то перед нами лишь один путь: мы должны вовлекать участников учебного процесса в общий труд учения, вызывать у них радостное чувство успеха, движения вперед, развития. Иначе не выучишь. Результат учения равен произведению способностей на старательность. Если старательность равна нулю, то и все произведение обращается в нуль.

Для того, чтобы оба этих показателя не обратились в нуль, необходимо использовать на своих уроках активные и интерактивные методы и формы обучения.

Эффективным приемом повышения внутренней учебной мотивации является групповая и коллективная форма обучения с использованием игровых приемов. Студентов в этом случае объединяет дух коллективизма,  вера в возможность преодоления трудности на пути решения поставленных перед ними задач.

Технологическая карта урока

Сценарий урока

1 этап. Организационный.

Здравствуйте! Сегодня у нас открытый урок, на котором присутствуют  гости. Надеюсь, занятие будет интересным и успешным. У каждого на столе лежит карта успешности, ознакомьтесь и впишите свою фамилию. А чтобы определить путь к успеху  я предлагаю каждому из вас выбрать для себя девиз к уроку (слайд):

1. «Всё наше достоинство заключено в мысли… Будем же учиться хорошо мыслить».
2. «Просто знать – ещё не всё, знания нужно уметь правильно использовать».
3. «Мы столько можем, сколько знаем. Знания - сила».

Работая с картой успешности, я прошу вас быть максимально честными и адекватно оценивать свои результаты.

Для того, чтобы определить тему урока, нужно разгадать зашифрованные ключевые слова

Тема нашего урока: «Программирование задач с линейной алгоритмической структурой». Запишем ее в тетрадь.

Шаг за шагом мы с вами обобщим, закрепим и отработаем на практике полученные знания по теме "Линейные алгоритмы".

2 этап. Мотивация.

Эпиграф к нашему уроку:

«Доводы, до которых человек додумывается сам, обычно убеждают его больше, нежели те, которые пришли в голову другим».

В чем смысл данного эпиграфа? Как вы его понимаете?

1) …Знания усваиваются лучше, если человек приобретает их самостоятельно…

2) …потому, что свои мысли и доводы даются ПЕРЕЖИВАНИЕМ.
"В мире есть множество вещей, которые можно объяснить логически, но есть и то, что нужно только пережить, постигнуть своим внутренним центром, то, что составляет неотъемлемую часть человеческого сознания, но стоит за пределами ума. Нельзя объяснить, что такое любовь, нельзя объяснить, что такое молитва, если только не пережить этого самостоятельно"

3 этап. Актуализация знаний.

Кто знает автора этих слов?

Выполнив  правильно задания, мы узнаем имя…

1. Расположи разделы известного языка программирования в нужном порядке.

Begin <Начало программного блока>; (Е)

Var <Описание переменных>;(Л)

Program <Имя программы>; (Б)

end <конец программного блока>. (З)

Ответ: Блез

2. Установите соответствие между названием разделов программы и служебным словом.

Ответ: Паскаль

Эпиграфом к сегодняшнему уроку являются слова Блеза Паскаля, в честь которого и назван один из самых известных языков программирования высокого уровня.

Сообщение 1.

 Блез Паска́ль (19 июня 1623, - 19 августа 1662) -французский математик, механик, физик, литератор и философ. Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии, создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.

Будущий изобретатель родился в семье известного на то время математика. Блез рос одарённым ребёнком, поэтому в школу он не ходил, а учителей заменял ему отец.  Тот привил ему любовь к математике и уже с раннего возраста мальчик мог совершать сложные вычисления. В возрасте 15 лет Паскаль общался с парижскими учеными на равных, обсуждая сложные задачи по математике. А через год юноша провел свое первое исследование, и стало ясно – его ждет блестящее будущее, а мир увидит нового математического гения. Блез Паскаль решил облегчить работу отца, который занимал пост королевского чиновника и задумал создать арифметическую машину. Целых три года длилась щепетильная работа над арифмометром. Счетная машина Блеза Паскаля прославила его на весь мир. Латунный небольшой ящик, который имел сложный механизм, выставили в Люксембургском дворце. Данное изобретения стало неким фундаментом для создания информатики, ведь его машина

совершала автоматические исчисления, которые совершает сегодня современный компьютер.

На прошлом уроке мы с вами познакомились с понятием алгоритм, видами и свойствами алгоритмов.

Послушайте фрагмент из знаменитого произведения Льюиса Кэррола «Алиса в стране чудес»:

"Алиса спрашивает у кролика:

- Куда мне надо идти? Мудрый кролик ей отвечает.

- Все зависит от того, куда Вам надо прийти".

Эти слова имеют глубокий смысл. Порой мы не находим оптимального решения задачи из-за того, что не можем правильно выстроить алгоритм.

- Что такое алгоритм? (Алгоритм - это организованная последовательность действий, понятных для некоторого исполнителя, ведущая к решению поставленной задачи за конечное число шагов). 

- Перечислите виды алгоритмов. (Линейный, разветвляющийся, циклический).

Сегодня мы будем составлять программы линейной структуры.

- Какой алгоритм называется линейным?  (Алгоритм, в котором действия выполняются последовательно одно за другим).

Задание 3.1 (индивидуальное)

Определите значение переменной b после выполнения алгоритма:

а := 2

b := 4

а := 2*а + 3*b

b := a/2*b

Определите значение переменной a после выполнения алгоритма:

а := 4

b := 2

b := a/2*b

a := 2*а + 3*b

Определите значение переменной b после выполнения алгоритма:

а := 4

b := 10

а := b - a*2

b := 24/a*4

Задание 3.2 (индивидуально)

1 вариант

2 вариант

Задание 3.3 (в парах)

 1 вариант

У исполнителя Делитель две команды, которым присвоены номера:

1. раздели на 2

2. вычти 1

Первая из них уменьшает число на экране в 2 раза, вторая уменьшает его на 1. Исполнитель работает только с натуральными числами. Составьте алгоритм получения из числа 65 числа 4, содержащий не более 5 команд. В ответе запишите только номера команд.

Например, 12112 — это алгоритм:

раздели на 2

вычти 1

раздели на 2

раздели на 2

вычти 1,

который преобразует число 42 в число 4.

2 вариант

У исполнителя Квадратор две команды, которым присвоены номера:

1. вычти 3

2. возведи в квадрат

Первая из них уменьшает число на экране на 3, вторая возводит его во вторую степень. Исполнитель работает только с натуральными числами. Составьте алгоритм получения из числа 4 числа 49, содержащий не более 5 команд. В ответе запишите только номера команд. 

Например, 21211 — это алгоритм:

возведи в квадрат,

вычти 3,

возведи в квадрат,

вычти 3,

вычти 3,

который преобразует число 3 в 30.

3 вариант

У исполнителя Делитель две команды, которым присвоены номера:

1. раздели на 2

2. вычти 3

Первая из них уменьшает число на экране в 2 раза, вторая уменьшает его на 3. Исполнитель работает только с натуральными числами. Составьте алгоритм получения из числа 41 числа 4, содержащий не более 5 команд. В ответе запишите только номера команд. 

Например, 11122 — это алгоритм:

раздели на 2,

раздели на 2,

раздели на 2,

вычти 3,

вычти 3,

который преобразует число 88 в 5.

4 этап. Систематизация и обобщение знаний.

 Как говорилось ранее, мы будем составлять и реализовывать на языке программирования Паскаль задачи  линейной конструкции.

- Программа - это набор инструкций, выполняемых конкретным исполнителем. В роли исполнителей – сегодня вы.

Назовите:

- основные разделы программы…

- операторы программы?

Деление на команды (принцип выбранной пословицы). Выбор капитанов команд.

Задание 4.1 (команда физиков)

Составить и реализовать на языке программирования программу на определение расстояния, пройденного физическим телом за время t, если тело движется с постоянным ускорением а и имеет первоначальный момент v0.  

Задание 4.2 (команда математиков)

Составить и реализовать на языке программирования программу для вычисления площади треугольника по формуле Герона.

Задание 4.3 (команда химиков)

Составить и реализовать на языке программирования программу для определения количества вещества гидроксида натрия в объеме с плотностью и массовой долей по формуле: , где V – объем жидкости, ρ – плотность жидкости, w – массовая доля растворенного вещества, M – молярная масса вещества.

5 этап. Подведение итогов.

Как вы считаете, линейные алгоритмы можно применять только в информатике? Совершенно нет.

Линейные алгоритмы – часть нашей повседневной жизни.

Наиболее интересное изобретение  принадлежит Эдварду Мейбриджу, который с помощью 24 фотоаппаратов снял бегущую лошадь. Специальный аппарат, сменяя фотографии, создавал иллюзию движения, а назывался этот прибор – зоопраксископ -  прибор для «проецирования движущихся картинок»

Сообщение 2.

Эдвард Мейбридж, или Майбридж (9 апреля 1830 – 8 мая 1904) –английский и американский фотограф. Один из создателей хронофотографии, который впервые в истории начал применять несколько фотоаппаратов одновременно. Изобретатель зоопраксископа - устройства для проецирования фильмов, которое существовало до появления целлулоидной плёнки.

Эдвард Мейбридж занимался изучением движения в общем и движения животных в частности, вопросами его фиксации и отображения. В своих исследованиях он пришел к экспериментам с пофазовым фотографированием бега коней, которые проводились в 1872—1878 годах.

Мейбридж известен благодаря использованию сразу нескольких фотокамер одновременно, на чём был основан ряд его экспериментов.

«Лошадь в движении» Мейбриджа.

 Финальным толчком к разработке Мейбриджем специального аппарата, который демонстрировал движение в динамике с помощью значительного числа отдельных снимков, был эксперимент, осуществленный в 1877 году в Калифорнии (США). Первоначально он не носил научный характер, а был всего лишь попыткой разрешить спор между губернатором Лилендом Стенфордом, который утверждал, что конь, бегущий галопом, во время бега отрывает все ноги от земли, и двумя его оппонентами Джеймсом Кейном и Фредериком Маккреллишем, которые настаивали на том, что хотя бы одна нога коня при беге никогда не отрывается от земли Для разрешения спора, Стэнфорд построил на своей ферме Пало Альто специальный участок — «фотодром», и нанял Мэйбриджа, известного своими фоторепортажами из Антарктики. С одной стороны бегового трека была установлена длинная белая стена, а с другой — 12 кабин с фотоаппаратами, затворы которых были соединены с нитями, протянутыми поперек дорожки для лошадей. Чёрные лошади, хорошо видимые на белом фоне, бежали по треку, задевая нити. Затворы камер поочередно срабатывали, фиксируя отдельные фазы бега.

Это стало первым успешным опытом хронофотографии — прототипом того, что спустя двадцать лет братья Люмьер назовут кинематографом. Снимки позволили разрешить спор, поскольку были отсняты промежуточные фазы, на которых чётко видно, что во время скачки животного на доли секунды оно отрывает от земли все четыре ноги. В дальнейшем Мейбридж усовершенствовал технологию, получая от каждого пробега 24 снимка с 24 фотоаппаратов.

Оригинальная идея Эдварда Мэйбриджа нашла своё применение в спорте: с помощью фотофиниша и сейчас определяют победителя соревнований.

Сообщение 3.

Бра́тья Люмье́р - родоначальники кино

Вы знаете, что самый первый фильм был снят  120  лет назад братьями Люмьер.  Фильм стал сенсацией, его показывали в специальных затемненных палатах. Картина «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сьота» является одной из первых.  Впечатляющие размеры экрана и движущийся «в зал» поезд напугали посетителей сеанса. В съемках участвовали родные и знакомые братьев Люмьер. Фильм показали в 1896 году.

Люмьер, Луи Жан (1864—1948) — младший брат (изобретатель аппарата «Синематограф»).

 Люмьер, Огюст Луи Мари Николя (1862—1954) — старший брат (организатор).

С 1883 года Луи и Огюст Люмьеры вместе со своим отцом Антуаном наладили в Лионе производство желатиновых фотопластинок с использованием бромида серебра на основе технологии, разработанной Луи. В первый год их фабрика произвела 216 тысяч фотопластинок, а к 1890 году на ней уже трудились 200 рабочих, выпускавших ежегодно 4 миллиона пластинок. С 1892 года компания Люмьеров также выпускала бромидную бумагу, и её капитал в это время составлял 3 миллиона франков.

Изобретателем техники, названной «синематографом» (фр. Cinématographe, от др.-греч. κίνημα — движение и γράφειν — писать), был младший брат, Луи, официально бывший на тот момент владельцем семейной фабрики. Его проект частично финансировал старший брат Огюст, а после создания съёмочного аппарата оба брата активно участвовали в создании первых фильмов. Вместе с Люмьерами над новой техникой работал инженер Жюль Карпантье, сконструировавший первый проекционный аппарат для демонстрации их лент.

Мы ничего бы не узнали о кино, если бы не было линейных алгоритмов. Чтобы заставить картинку двигаться, нужно было изобрести прибор, который бы производил ряд последовательных действий.

Просмотр короткометражного видеофильма.

6 этап. Рефлексия. Заполняют таблицу (Индекс удовлетворенности уроком). Оценивание студентов.

7 этап. Д/з (дифференцированное).

Преподаватель:   Мазаева О. Н.

Приложение 1

КАРТА УСПЕШНОСТИ (Ф.И.): ___________________________________________________

ДЕВИЗ:_________________________________________________________________________

Список использованной литературы

1. Епанешников, А.М. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0 / А.М. Епанешников, В.А. Епанешников. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ; Издание 4-е, испр., 2014. - 367 c.

2. Cемакин И.Г. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, Т.Ю. Шеина. – 7-е изд., стереотип. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – 264 с.: ил.

3. Cемакин И.Г. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, Т.Ю. Шеина. – 7-е изд., стереотип. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. – 264 с.: ил.

4. Форсайт, Р. Паскаль для всех / Р. Форсайт. - М.: Машиностроение, 2016. - 288 c.

5. inf-oge.sdamgia.ru. «РЕШУ ОГЭ»: информатика. ОГЭ – 2019: задания, ответы, решения. Обучающая система Дмитрия Гущина.