План-конспект вводного занятия по дисциплине ОП.09 «Основы алгоритмизации и программирования»

План-конспект вводного занятия

по дисциплине ОП.09 «Основы алгоритмизации и программирования»

Разработчик: Токаева Я.Ю., преподаватель БПОУ ВО «ЧМК».

Дисциплина/МДК: ОП.09 Основы алгоритмизации и программирования.

Цель занятия:

образовательная – изучение основных понятий алгоритмизации;

развивающая – совершенствование учебно-информационных и учебно-интеллектуальных умений;

воспитательная – формирование научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к изучаемому материалу, положительного отношения к знаниям.

Задачи:

изучить понятие алгоритма и алгоритмизации;

изучить свойства алгоритмов;

рассмотреть способы описания алгоритмов.

Тип занятия: изучения нового материала.

Вид занятия: лекция.

Методы: словесный, наглядный, практический.

Оборудование и наглядные пособия: презентация, мультимедийный проектор.

Список источников:

Касторнова В.А. Структуры данных и алгоритмы их обработки на языке программирования Паскаль: учебное пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2016. – 304 с.

Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы алгоритмизации и программирования. 3-е изд. – М.: Академия, 2016. – 304 с.

Трофимов В.В. Основы алгоритмизации и программирования: учебник для СПО. – М.: Издательство Юрайт, 2018. – 137 с.

http://intuit.ru – Интернет Университет информационных технологий – Интуит (Национальный Открытый университет).

Структура занятия:

Организационный момент.

Актуализация опорных знаний.

Подготовка к активному и осознанному изучению нового материала.

Изучение нового материала.

Закрепление полученных знаний.

Рефлексия, подведение итогов занятия, оценочная деятельность.

Выдача домашнего задания.

Ход занятия:

1. Организационный момент

Приветствие, преподаватель отмечает присутствующих.

Преподаватель кратко озвучивает структуру дисциплины и ее содержание, форму промежуточной аттестации, а также формы и методы промежуточного контроля.

2. Актуализация опорных знаний

Проверка, насколько студенты готовы к изучению новой дисциплины. Студентам предлагается ответить на следующие вопросы:

как вы понимаете понятие «алгоритмизация»?

что представляет собой программирование?

как вы думаете, в чем заключается суть данной дисциплины?

какую роль играет данная дисциплина в вашей специальности?

с какими другими ранее изученными дисциплинами, на ваш взгляд, связана данная дисциплина?

3. Подготовка к активному и осознанному изучению нового материала

Определение темы занятия (слайд 1).

Постановка целей и задач занятия вместе со студентами (слайды 2 и 3).

Определение плана занятия (слайд 4).

4. Изучение нового материала.

Еще в эпоху становления математики в ней стали возникать вычислительные процессы различного рода, носящие чисто механический характер. С их помощью требуемые величины некоторых задач вычислялись последовательно из исходных величин по определенным инструкциям и правилам. Со временем подобные процессы в математике получили название алгоритмов.

Под понятием «алгоритм» понимали конечную последовательность точно сформулированных правил, позволяющих решать те или иные классы задач (слайд 5). Данное определение алгоритма не является строго математическим, поскольку в нем не содержится точной характеристики того, что следует понимать под классом задач и под правилами их решения.

Первоначально для записи алгоритмов использовали средства обычного языка. Такое описание получило название словесного представления алгоритмов.

Рассмотрим понятие словесного представления алгоритма на примере нахождения факториала числа n (с = n!), вычисляемого по формуле:

с = 1×2×3×4×...×n

Данный процесс может быть представлен в виде следующей системы последовательных указаний:

а) пусть с равно единице;

б) пусть i равно единице;

в) пусть с = i×c;

г) проверяем, равно ли i числу n. Если i = n, то вычисления прекращаем. Если i<n, то увеличиваем i на единицу и переходим к пункту (в) (слайд 6).

Алгоритмы, в соответствии с которыми решение поставленных задач сводится к арифметическим действиям, называют численными алгоритмами.

Алгоритмы, в соответствии с которыми решение поставленных задач сводится к логическим действиям, называются логическими алгоритмами. Примерами логических алгоритмов могут служить алгоритмы поиска минимального числа, поиска пути на графе, поиска пути в лабиринте и др.

Таким образом. алгоритмом называется система четких однозначных указаний, которая определяет последовательность действий над некоторыми объектами и после конечного числа шагов приводит к получению требуемого результата (слайд 7).

Каждое указание алгоритма предписывает исполнителю выполнить одно конкретное законченное действие. Выполнение всех предписаний гарантирует правильное решение задачи. Поочередное выполнение команд алгоритма за конечное число шагов приводит к решению задачи и достижению цели. Разделение выполнения решения задачи на отдельные операции, выполняемые исполнителем по определенным командам), есть важное свойство алгоритмов, называемое дискретностью (слайд 8).

Любой алгоритм составляется в расчете на конкретного исполнителя с учетом его возможностей. Для того, чтобы алгоритм мог быть выполнен, нельзя включать в него команды, которые исполнитель не в состоянии выполнить. У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он может исполнить. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя. Каждая команда алгоритма должна определять однозначно действие исполнителя. Такое свойство алгоритмов называется определенностью (точностью) алгоритма (слайд 9).

Алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в его систему команд. Это свойство алгоритма называется понятностью. Алгоритм не должен быть рассчитан на принятие каких-либо самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составленным алгоритмом (слайд 10).

Еще одним важным требованием, предъявляемым к алгоритмам, является результативность, или конечность, алгоритма. Данное свойство означает, что исполнение алгоритма должно закончиться за конечное число шагов (слайд 11).

Разработка алгоритмов представляет собой творческий процесс, который требует умственных усилий и временных затрат. По этой причине предпочтительно разрабатывать алгоритмы, обеспечивающие решения всего класса задач данного типа. Про такой алгоритм говорят, что он удовлетворяет требованию массовости.

Свойство массовости не является необходимым свойством алгоритма, оно определяет качество алгоритма. В то же время свойства дискретности, точности, понятности и конечности являются необходимыми, в противном случае это не алгоритм.

Алгоритмы может быть описан разными способами. Форма записи, состав и количество операций алгоритма зависят от того, кто будет исполнителем этого алгоритма. Если задача решается с помощью ЭВМ, алгоритм решения задачи должен быть записан в понятной для машины форме, т.е. в виде программы. Всякий алгоритм может быть:

записан на естественном языке (словесное описание);

изображен в виде блок-схемы (графическое представление);

записан на алгоритмическом языке (в виде программы) (слайд 12).

Схема алгоритма – это графическое представление алгоритма. Каждый пункт алгоритма изображается на схеме некоторой геометрической фигурой, называемой блоком, и дополняется элементами словесной записи (слайд 13).

Блоки на схемах соединяются линиями потоков информации. Основное направление потока информации идет сверху вниз и слева направо, в этом случае стрелки могут не указываться. Снизу вверх и справа налево стрелка обязательна. Количество входящих линий для блока не ограничено, выходящая линия должна быть одна (исключение составляет логический блок) (слайд 14).

Основные элементы блок-схемы представлены в таблице 1 (слайд 15).

Таблица 1 – Основные элементы блок-схем

В качестве примера рассмотрим построение блок-схемы алгоритма нахождения минимума в некоторой последовательности чисел (рисунок 1) (слайд 16).

Рисунок 1 – Блок-схема алгоритма нахождения минимума в последовательности чисел

5. Закрепление полученных знаний

Для закрепления изученного материала студентам предлагается построить блок-схему следующих алгоритмов:

нахождения максимума в последовательности чисел;

нахождения факториала числа.

Также студентам предлагается порассуждать о том, где применяются алгоритмы в их повседневной жизни, и составить блок-схему алгоритма какого-либо процесса из их повседневности.

6. Рефлексия, подведение итогов занятия, оценочная деятельность

Подведение итогов занятия.

Оценка студентами своей работы на занятии, выявление трудностей, возникших в ходе изучения вопросов, их анализ.

Проверка, были ли решены в ходе занятия поставленные задачи:

что представляет собой алгоритм?

какими свойствами обладает алгоритм, и за что они отвечают?

какими способами может быть описан алгоритм? (слайд 3)

Проверка, была ли достигнута поставленная цель (слайд 2).

Таким образом, в результате проведения занятия была достигнута поставленная цель и решены поставленные задачи.

Заключение: понятие алгоритма является достаточно широким, применимым к различным областям деятельности человека. Как мы видим, все, что мы делаем, можно описать посредством того или иного алгоритма. Соответственно, алгоритмы занимают важное место не только в профессиональной деятельности, но и в повседневной жизни каждого из нас (слайд 17).

Выставление оценок за занятие.

7. Выдача домашнего задания

Домашнее задание:

1) повторение материала по конспекту лекции;

2) Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы алгоритмизации и программирования, с. 9-13.

Ход работы