Программа это в информатике алгоритм

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

• образовательные: познакомить учащихся с понятиями алгоритм, алгоритмизация, исполнители алгоритмов и система команд исполнителя; перечислить и проанализировать свойства алгоритма; познакомить учащихся с формами записи алгоритмов.
• воспитательные: воспитывать аккуратность, внимательность, точность и дисциплинированность.
• развивающие: развитие внимания, восприятия, самостоятельного анализа, познавательного интереса у учащихся, умения обобщать и сравнивать

Задачи: организовать и направить познавательную деятельность обучающихся на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов описания; показать связь данной темы с практикой; применять знания при создании алгоритмов и оценке существующих алгоритмов; формирование умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Использованные источники: Ю.А.Быкадоров, Информатика и ИКТ. 9 класс, учебник для общеобразовательных учреждений, М.: Дрофа. 2013 г.; О. Н. Масленикова, Информатика и ИКТ. 9 класс. Методическое пособие к учебнику Ю. А. Быкадорова «Информатика и ИКТ.

Основы Программирования — #1 — Логика. Алгоритмы

9 класс», М.: Дрофа. 2013 г.

Ход урока

Для того, чтобы узнать тему сегодняшнего урока нужно разгадать ребус.

И так, кто уже готов назвать тему нашего урока? (Ответы учащихся…)

Молодцы! Правильно отгадали!

Тема нашего урока «Алгоритмы и исполнители».

Цель нашего урока – выяснить, что такое алгоритм, познакомится с историей возникновения данного понятия, его свойствами, видами алгоритмов и формами, с помощью которых можно записать тот или иной алгоритм, а также где в реальной жизни мы встречаемся с алгоритмами.

С понятием «алгоритм» вы уже знакомились на других предметах и в своей повседневной деятельности нам постоянно приходится сталкиваться с разнообразными правилами, предписывающими последовательность действий, цель которых состоит в достижении некоторого необходимого результата. Подобные правила очень многочисленны. Например, мы обязаны следовать вполне определенной системе правил, чтобы найти корни квадратного уравнения, приготовить кофе и т.д. Все мы живем в мире алгоритмов. Алгоритмы экономят силы и время человека, так как однажды усвоенным правилом (алгоритмом) вы можете пользоваться всю жизнь.

• Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность действий для достижения поставленной цели.

А теперь давайте немного поговорим об истории происхождения слова алгоритм.Мой помощник, ваш одноклассник, подготовил историческую справку о происхождении слова «алгоритм», для этого он использовал – учебник, справочники, интернет-ресурсы.

Ученик. Историческая справка. Происхождение слова «алгоритм»

Правила выполнения арифметических действий над целыми числами и простыми дробями в десятичной системе счисления впервые были сформулированы выдающимся средневековым ученым по имени Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми (в переводе с арабского это означает «Мухаммед, сын Мусы из Хорезма»), сокращенно Ал-Хорезми.

Как писать программы для ЕГЭ по информатике — алгоритм для любого задания l Коля Касперский

Ал-Хорезми жил и творил в IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней арифметических действий.

Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей. Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

В латинском переводе книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением времени люди забыли, что «Алгоризми» — это автор правил, и стали сами эти правила называть алгоритмами. Постепенно «Алгоризми сказал» преобразовалось в «алгоритм гласит».

Таким образом, слово «алгоритм» происходит от имени ученого Ал-Хорезми. Как научный термин первоначально оно обозначало лишь правила выполнения действий в десятичной системе счисления. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало обозначать любые точные правила действий. В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики.

Процесс создания алгоритмов называется – алгоритмизацией.

Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др.

• Исполнитель алгоритма – это человек или автоматическое устройство, которое способно воспринимать и исполнять алгоритм.

Запишите исполнителей для приведённых ниже видов работ:

• Уборка мусора во дворе – дворник
• Перевозка пассажиров в поезде – машинист
• Приём экзаменов в школе – учитель
• Приготовление еды в ресторане – повар
• Выполнение домашнего задания – ученик

Чтобы составить алгоритм для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и исполнить, а какие нет.

• Система команд исполнителя (СКИ) – это перечень элементарных предписаний (команд), которые исполнитель может исполнять.

Пример. Алгоритм определения периметра прямоугольника:

Дано: А, В — длины сторон прямоугольника.

Найти: Р – периметр прямоугольника.

Математическая модель: Р = (А + В) 2

1. Задать числовые значения А, В.
2. Сложить А и В. Результат обозначить X.
3. Умножить X на 2. Результат обозначить Р.
4. Записать в качестве ответа значение Р.
5. Конец.

Информатика

Определяем понятие алгоритма, изучаем свойства алгоритмов и его виды, знакомимся с элементами блок-схем.

Цель урока: дать понятие алгоритма, его определение, узучить свойства алгоритмов и его виды, познакомиться с элементами блок- схем.

1. Повторение пройденного материала (строка непосредственного счета по карточкам)
2. Объяснение нового материала

Рассмотрим, что такое алгоритм на примере:

• Как начинается урок
• Как нарисовать дом

В зависимости от возможного пользователя алгоритм может быть кратким или подробным.

Слово алгоритм возникло от algorithm- латинской формы имени великого математика IX века аль- Хорезми, который сформулировал правила выполнения 4 арифметических действий над многозначными числами.

Алгоритм — это организованная последовательность действий, понятных для некоторого исполнителя, ведущая к решению поставленной задачи.

Алгоритм — это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или компьютером.

Свойства алгоритма

1. Массовость — алгоритм должен быть применен для класса подобных задач.
2. Дискретность — алгоритм состоит из ряда шагов.
3. Определенность — каждый шаг алгоритма должен пониматься однозначно и не допускать произвола.
4. Результативность — алгоритм должен приводить к решению поставленной задачи за конечное число шагов

Виды алгоритма

1. Линейный — алгоритм, в котором все предписания (шаги) выполняются так, как записаны, без изменения порядка следования, строго друг за другом.
2. Разветвляющийся — алгоритм, в котором выполнение того или иного действия (шага) зависит от выполнения или не выполнения какого-либо условия.
3. Циклический — алгоритм, в котором некоторая последовательность действий повторяется несколько раз.

Каждый исполнитель алгоритма имеет свою систему команд (набор действий) и свою среду, (набор объектов, над которыми совершаются действия), в которой, и только в ней, он работает.

Пример : Исполнитель чертежник имеет свою систему команд: вперед (1 см), направо 90 градусов (по часовой стрелке) и свою среду — чертежную доску. Результатом исполнения следующего алгоритма будет рисунок.

Вперед (1 см), направо 90, вперед (1 см),

направо 90, направо 90, направо 90,

вперед (1 см), направо 90, вперед (1 см)

Способы записи алгоритма

1. Словесно-формульное описание (на естественном языке с использованием математических формул).
2. Графическое описание в виде блок-схемы (набор связанных между собой геометрических фигур).
3. Описание на каком-либо языке программирования (программа).

Программа — это набор машинных команд, который следует выполнить компьютеру для реализации того или иного алгоритма.

Программа — это форма представления алгоритма для исполнения его машиной.

ЭЛЕМЕНТЫ БЛОК-СХЕМ

Д/з: конспекты, подготовка к информатическому диктанту

Источник: www.metodichka.net

Алгоритм в информатике и основы алгоритмизации

Под алгоритмом понимается предписание определенной последовательности действий исполнителю, чтобы добиться нужной цели в некоторое число шагов.

Что такое алгоритм в информатике? Это основополагающее ее понятие. Название пошло от написания по-латыни имени знаменитого арабского математика аль-Хорезми. В одной из своих книг он дал формулировку правил написания чисел арабскими цифрами и операций над цифрами, выполняемыми столбиком. Впоследствии этим термином стало считаться точное задание последовательности действий, дающее требуемый результат на основании обработки исходных данных.

Алгоритмы обычно служат для их выполнения вручную или автоматически. Разработка их, от простейших до самых сложных, представляет собой творческий процесс. Эта работа под силу лишь человеческим существам.

Уточним понимание определения «алгоритм в информатике». Это не так легко. С этой целью сформулированы общие свойства алгоритма. Информатика позволяет на их основе отличать алгоритмы от иных инструкций.

Этот набор инструкций обладает свойствами:

• дискретности;
• результативности;
• массовости;
• определенности.

Рассмотрим их по-отдельности.

Дискретность

Раздельность набора команд (его дискретность) состоит в том, что он организует решение проблемы в форме последовательных шагов. Каждый новый шаг выполняется лишь после окончания выполнения предыдущего этапа.

Определенность

Правила его должны отличаться четкостью и однозначностью, не позволяя произвольной трактовки. Это позволяет алгоритм в информатике выполнять механически, не требуя добавочных данных о решении задачи.

Результативность (конечность)

Задача должна решаться за некоторое ограниченное число этапов.

Массовость

Набор команд, решающий задачу, создается в некоем общем виде. Он должен быть рассчитан не на одну задачу, а на целый класс проблем, которые различаются лишь начальными данными, лежащими в диапазоне, именуемом областью применяемости.

Таковы все свойства алгоритма. Информатика учит применению этих свойств на практике.

Недостатки определения

Но одних свойств мало. Если лишь базируясь на перечисленных свойствах судить, что такое алгоритм в информатике, то его понимание будет явно неполным и недостаточно точным.

С одной стороны, этот набор инструкций не обязательно должен решать какую-либо задачу. С другой — свойством “массовости” обладает не столько алгоритм, сколько все математические методы. Практические задачи, решаемые математическими методами, базируются на выделении некоторых значимых признаков, которые характеризуют определенную совокупность явлений. Затем важнейшие признаки ложатся в основу математической модели, а малосущественные отбрасываются.

Бытовые примеры

Когда проходится тема по информатике “алгоритмы”, поясняя смысл этого понятия, нередко в качестве примеров используют бытовые алгоритмы:

• кипячение воды;
• открытие дверей квартиры;
• переход улицы.

Несколько более сложными бытовыми наборами инструкций являются кулинарные рецепты или порядок изготовления лекарств. Но в полном смысле алгоритмами их назвать нельзя. Ведь для создания лекарства и приготовления пищи нужны знания, а алгоритм предусматривает бездумное пошаговое выполнение неких предписаний.

Порядок арифметических действий или построения геометрических фигур также можно отнести к этой категории информатики.

Разновидности

Виды алгоритмов отличаются от вида деятельности, целей и путей их решения.

• Механическими. Такие наборы команд заранее определены (например, работа двигателя). Они выполняются в единственной последовательности.

• Гибкими (стохастическими или эвристическими). Первые задают несколько путей решения задачи, а вторые решают задачи на основе аналогий и ассоциаций.

• Линейными. Команды в этом случае выполняются по очереди друг за другом.

• Разветвляющимися. С условиями, по итогам проверки которых выполняется одна из нескольких вероятных веток.

• Циклическими. Использующими многократное повторение нескольких операций. Обычно такие наборы команд применяются при переборе вариантов.

Одна из отраслей, которую изучает информатика, алгоритмизация — процесс создания алгоритма. Одной из предварительных стадий алгоритмизации задач является создание структурного представления набора команд, которое затем используется на всех этапах дальнейшей работы.

Структурная схема алгоритма — запись его шагов в форме блоков, объединенных друг с другом стрелками. Один блок — это один шаг набора инструкций.

Такое представление весьма популярно, так как оно очень наглядно и благодаря этому заметно облегчается написание и отладка программ. Кроме того, он удобен для объяснения того, как функционирует готовый алгоритм.

Требования к алгоритму

Сформулированы в виде правил.

Первое правило – он оперирует объектами, называемыми данными. Начинается его выполнение с обработки входных данных, а результатом работы становится выдача выходных данных.

Второе – для своего выполнения нуждается в памяти, где располагаются данные. Память состоит из именованных ячеек, называемых переменными.

Третье – дискретность. Он составлен из команд, число которых конечно.

Четвертое – детерминированность. На каждом этапе известно, какой шаг будет идти следом.

Пятое – результативность. Завершиться он должен за ограниченное количество шагов, причем надо пометить, что должно получиться в итоге его работы.

Источник: www.syl.ru