Алгоритмы

Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Саратовской области

«Энгельсский медицинский колледж Святого Луки

(Войно-Ясенецкого)»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Урока информатики

тема:

"АЛГОРИТМЫ"

2022 год

Содержание

Пояснительная записка

Данная методическая разработка отражает этапы проведения открытого занятия по информатике продолжительностью 30 минут. Пособие предназначено для преподавания студентам учебного материала по теме: «Алгоритмы». Разработка может быть использована для проведения комбинированных уроков на других специальностях I курса на базе основного общего образования.

Тема входит в подраздел «Алгоритмизация и программирование» Рабочей программы общеобразовательной учебной дисциплины ОУД.09 Информатика, составленной в соответствии с ФГОС. В методическую разработку включён лекционный материал, элементы беседы преподавателя со студентами, вопросы для самоконтроля с эталоном ответов, домашнее задание.

В приложении предоставлены слайды мультимедийной презентации.

Разработка урока

Урок № 11

Тема: «Алгоритмы».

Цель урока:

образовательная: формирование представлений об алгоритмах.

развивающая: иллюстрация выполнения действий в соответствии с алгоритмами.

воспитательная: выбор подходящего вида алгоритма как стратегии в выполнении задач, следуя правилам разработки алгоритма.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок изучения нового учебного материала.

Методы обучения: информационно-развивающий (беседа, объяснение), наглядно-иллюстративный (демонстрация слайдов презентации и видеофрагментов), репродуктивный (тестирование и самоконтроль).

Оборудование: ноутбук, проектор, аудиоколонки, проекционный экран.

Учебно-наглядные пособия: мультимедийная презентация «Алгоритмы».

Основные вопросы темы:

Понятие алгоритма.

Свойства алгоритмов.

Линейный алгоритм.

Циклический алгоритм.

Разветвляющийся алгоритм.

Представление алгоритма в виде блок-схемы.

Стадии создания алгоритмов.

Приветствие и представление приглашённых экспертов.

Устный опрос по вопросам:

Скажите, где вы уже встречались с термином «алгоритм»?

Как вы понимаете этот термин?

Приведите примеры алгоритмов из различных областей деятельности человека.

Слайд 1 Разбор схемы титульного слайда. Аналогия с испытаниями в игре «Последний герой». Цель: перебраться с одного голубого острова на другой. Правила таковы: можно прыгать только по зелёным прямоугольникам, при приземлении на оранжевые ромбы необходимо вернуться назад по соответствующим указателям.

Предлагаю посмотреть видеофрагмент о значении и истории термина «Алгоритм», а также ситуациях, при которых действия подчинены алгоритмам.

Понятие алгоритма.

Слайд 2 Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Свойства алгоритмов.

Слайд 3 Любой алгоритм обладает пятью свойствами: дискретность, детерминированность, массовость, конечность, результативность. Говоря о конечности в данном контексте, конечно, имеется в виду завершённость, а не верхняя или нижняя конечность тела. Давайте рассмотрим каждое из этих свойств.

Слайд 4 Дискретность:

Discretus – разделенный, прерывистый.

Любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке.

На приведённой иллюстрации человечки усажены за столы по мере убывания роста и размера.

Слайд 5 Детерминированность

Determinate – определённость, точность.

Любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае.

Так, например, мы чётко понимаем что означает каждый из цветов светофора, не допускаем двусмысленности и действуем в зависимости от активного цвета: красный – стой, жёлтый – приготовься, зелёный – иди.

Слайд 6 Массовость

Один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными.

Предположим, что группа людей, изображенных на рисунке, решают квадратные уравнения. Используя свойство массовости, они подставляют различные значения коэффициентов а, b и c в формулу дискриминанта и корней уравнения.

Слайд 7 Конечность

Каждое действие в отдельности и алгоритм должны иметь возможность завершения.

Добрый молодец решает по какому пути ему идти. Предложите что ждёт его на каждой из дорог. Выбрав одно из направлений, человек сделает свой выбор и тем самым завершит алгоритм.

Слайд 8 Результативность

В алгоритме не должно быть ошибок.

Является главным свойством алгоритма, тем, ради чего затевается действие и предпринимаются шаги. Взгляните на башню. В каком положении она более устойчива (перевернуть башню)? Верно, в первом случае (вернуть башню обратно), ведь у конструкции больше шансов сохранить равновесие, если основание шире верхушки.

Слайд 9 Виды алгоритмов

Алгоритмы делятся на 3 вида: линейный, циклический и разветвляющийся.

Линейный алгоритм.

Слайд 10 Линейный

Описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Так, размещённый на рисунке график функции строится однократно слева направо и сверху вниз. Похож ли этот график на успеваемость вашей группы? Узнаем по итогам первого месяца обучения.

А сейчас предлагаю перейти к просмотру видеофрагмента, в котором поясняется принцип линейного алгоритм на примере приобретения чашки кофе.

Циклический алгоритм.

Слайд 11 Циклический

Описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.

Кто изображён на слайде? (Фокусник). Кто у него в руках? (Кролик). Как вы думаете, сколько раз фокусник будет показывать фокус? До каких пор он будет это делать? (Пока слышит аплодисменты зрителей, пока длиться номер выступления, пока кролик не исчезнет…)

А теперь смотрим видео о примере циклического алгоритма при участии автомата для приготовления чая или кофе. А также понаблюдаем за тем, как герои компьютерной системы пытаются поймать вирус по циклическому алгоритму.

Разветвляющийся алгоритм.

Слайд 12 Разветвляющийся

В зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Что изображено на рисунке? (Дороги). Верно, точнее это многоуровневая магистраль. В зависимости от загруженности каждой из дорог транспортом каждая следующая машина может выбрать наиболее свободную из дорог.

Вашему вниманию предлагается подробный разбор принципа действия чайно-кофейного автомата в соответствии с разветвляющимся алгоритмом.

Слайд 13 Блок-схемы

Сейчас вы поймёте что такое блок-схемы, в каких случаях они необходимы, а также их посмотрите на их условные обозначения. Об этом речь пойдёт в следующем видео.

Представление алгоритма в виде блок-схемы.

Слайд 14 Блок-схема: линейный

Схема строится в соответствии с условными обозначениями. Действий может быть 2, 3, и т.д. до N. Вследствие чего ранее начатый алгоритм завершается. Какой пример линейного алгоритма вы можете привести? Это может быть ваш путь из дома в колледж, с отметкой точек перемещения и маршрута: выйти из дома, пройти 150 метров до остановки, дождаться подходящего транспорта, занять место в транспорте, следовать до нужной остановки, пройти 50 метров до здания колледжа.

Слайд 15 Блок-схема: циклический

Обратите внимание на следующие чертежи. Различают цикл с постусловием (цикл Пока) и цикл с предусловием (цикл До). Примером первой блок-схемы служит отправка рейсовых самолётов, пока выполняется условие «нелётная погода». Примером цикла с предусловием является выход на учёбу. В качестве условия возьмём фразу «Сегодня воскресенье». В качестве действия – сон. То есть, если на календаре день с понедельника по пятницу, то вы отправляетесь на учёбу. Если день воскресный, то спите дольше.

Слайд 16 Блок-схема: разветвляющийся

Для разветвляющегося, как и для циклического алгоритма, также возможны вариации. После проверки условия совершается действие, в противном случае алгоритм завершается. В другой ситуации при соблюдении условия выполняется одно действие, а при несоблюдении – другое действие. Пример блок-схемы слева – Условие: желание работать медсестрой или медбратом. Если оно есть, то нужно поступить в медколледж (совершить действие). Иначе алгоритм завершается, а цель не достигается.

Пример блок-схемы справа:

Стадии создания алгоритмов.

Чтобы составить результативный и конечный алгоритм следует придерживаться следующих правил.

Слайд 17 Запомните правила разработки любого алгоритма:

Определить цель, для достижения которой будет создан алгоритм;

Наметить приблизительный план действий для достижения поставленной цели;

Выбрать среду и объекты, посредством которых алгоритм будет реализован;

Детализировать алгоритм с учетом особенностей выбранной среды.

Мы с вами сегодня разобрали происхождение и значение алгоритма, познакомились со свойствами и видами алгоритмов, рассмотрели их блок-схемы и ознакомились с правилами составления алгоритмов. Вместе мы привели примеры для каждого вида.

Слайд 18 А сейчас пришло время себя протестировать с помощью вопросов по самоконтролю. Я буду зачитывать вопрос со слайдов, а вы выбирайте 1 верный ответ и записывайте номер вопроса и вариант ответа в рабочей тетради. Вопросов всего 5.

Слайд 19

От имени какого учёного произошло слово «Алгоритм»?

А) Аль-Фараби.

Б) Аль-Пачино.

В) Аль-Хорезми.

Слайд 20

Какое свойство алгоритмов исключает наличие ошибок?

А) Результативность.

Б) Массовость.

В) Конечность.

Слайд 21

3) Сколько существует видов алгоритмов?

А) 3.

Б) 4.

В) 5.

Слайд 22

4) Как называется цикл с предусловием?

А) Цикл Пока.

Б) Цикл После.

В) Цикл До.

Слайд 23

5) Какое правило разработки алгоритма является первоочередным?

А) Детализация алгоритма.

Б) Определение цели.

В) Составление приблизительного плана.

Слайд 24 Эталон ответов:

За каждый верный ответ поставьте «+», напротив неправильного ответа напишите «-».

5 «+» – оценка «5»

4 «+» – оценка «4»

3 «+» – оценка «3»

2 и менее «+» – оценка «2».

Предлагаю вам сравнить ответы с эталонными и выставить себе оценку. Поднимите вверх карточку того цвета, который соответствует вашей оценке.

Слайд 25 Запишите в рабочие тетради домашнее задание.

Тот, кто желает, чтобы полученная на сегодняшнем занятии оценка оказалась в журнале, напишите свою фамилию на цветной карточке и передайте её через одногруппников мне (преподавателю).

Благодарю всех за совместный урок! Спасибо нашим зрителям-экспертам!

Заключение

Освоение нового учебного материала является самым сложным видом урока. Для качественного обучения информатике, в частности теме «Алгоритмы», на занятии используются следующие методы обучения: монологический, диалогический, инструктивно-практический метод, самооценка, основанная на доверии. Внедрение цветных карточек привносит элемент игры, воспитывает умение демонстрировать свои результаты.

Стимуляция к приведению примеров вовлекает студентов в учебный процесс, активизируется процесс познания, запоминания нового, а также нахождение связей с темой информатики и повседневной жизнедеятельностью.

В данной методической разработке применяется информационно-развивающий метод в виде объяснения материала и дальнейшей беседы со студентами, что способствует прочному усвоению знаний.

Роль наглядных пособий в преподавании информатики общепризнана, наглядность обучения – это один из основных принципов дидактики. Демонстрация слайдов и видеоряда умело иллюстрирует учебный материал, что способствует его восприятию на нескольких уровнях.

Тестовые задания, разработанные и используемые в системе контроля знаний студентов, способствуют закреплению и проверке различной степени усвоения учебного материала.

Таким образом, урок формирования новых знаний активизирует т познавательную деятельность студентов, понимание сути алгоритмов, их свойств, видов, способов описания, теоретические знания в области алгоритмики.

Список использованной литературы

1. Астафьева Н.Е., Гаврилова С.А., Цветкова М.С.Информатика и ИКТ: Практикум для профессий и специальностей технического и социально-экономического профилей: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / под ред. М.С.Цветковой. — М., 2019.
2. Малясова С.В., Демьяненко С.В.Информатика и ИКТ:Пособие для подготовки к ЕГЭ: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / под ред. М.С. Цветковой. – М., 2020.
3. Цветкова М.С., Великович Л.С.Информатика и ИКТ: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. — М., 2019.
4. Цветкова М.С. Хлобыстова И.Ю.Информатика и ИКТ: практикум для профессий и специальностей естественно-научного и гуманитарного профилей : учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. – М., 2020.
5. Цветкова М.С. Информатика и ИКТ: электронный учеб.-метод.комплекс для студ. учреждений сред. проф. образования. – М., 2021.

Приложение