Когда я объяснял своему ребёнку в 4-м классе, как решать текстовую задачку по математике, то неожиданно понял две вещи. Во-первых, процесс объяснения решения можно автоматизировать. А во-вторых, для большинства школьных вычислительных задач подходит универсальный метод через систему уравнений, который почему-то пока не изучается в младших классах школы. Причём освоение этого метода вполне по силам среднему школьнику и позволит справляться с ранее недоступными ему задачами. Результатом этого понимания явился сайт RESHI.RU с объясняющим задачи роботом.
Отличием от многочисленных сайтов с готовыми домашними заданиями является то, что задача может быть решена теоретически любая, а не заранее заданная. Но только теоретически, поскольку практически робот понимает только те типы задач, для которых сделана программная реализация. На задачах учебников за 4-й класс робот показывает 65% правильных решений (а если не может или сомневается, то честно об этом предупреждает), за 3-й класс — около 80%.
Разбор 15.1 задания | ОГЭ по информатике 2021
Решаемая задача должна быть сформулирована текстом без ошибок, не иметь графической информации в условии (картинки, схемы) и быть вычислительной, то есть ответом должны получиться одна или несколько величин. Величины в условии задачи могут быть как числами, так и переменными.
Робот пытается составить для задачи систему из простых уравнений и решить её. Для некоторых типов задач робот может решить и школьным способом, который предлагается как дополнительный.
И всё-таки у RESHI.RU основной целью является не решение конкретных задач, а объяснение на примерах универсального метода решения через систему простых уравнений.
Пример задачи
Рассмотрим пример решения роботом следующей задачи с сайта RESHI.RU.
Из поселка и города навстречу друг другу, одновременно выехали два автобуса. Один автобус до встречи проехал 100 км со скоростью 25 км/час. Сколько километров до встречи проехал второй автобус, если его скорость 50 км/час.
Робот понял, что это задача на движение двух объектов и он умеет такие решать. Осталось
правильно выделить все величины, понять их типы и соотнести с этими двумя объектами.
В качестве объяснения робот выводит последовательность разделов, в каждом из которых описывается тот или иной аспект, приближающий к получению ответа. Приведём здесь скриншоты этих разделов.
Робот также понял, что помимо универсального способа есть и школьный способ решения, который короче и проще.
Всё это вместе со схемой генерируется автоматически для каждой решаемой задачи, а не задано изначально.
Задание 15.1_ ОГЭ информатика 2020
Универсальный способ решения
Большинство школьных текстовых задач можно решить универсальным методом — через систему простых уравнений. Если ученик освоит этот метод, то он в принципе сможет решить любую типовую школьную задачу по математике, заданную текстом.
В 1-м классе школьников учат решать простые задачи, описываемые одним уравнением a = b + c или a = b — c. А в 3-м классе после освоения операций умножения с делением появляются простые задачи на a = b ⋅ с или a = b / c. Составные задачи — это те задачи, которые не являются простыми, то есть не описываемые одним уравнением с тремя величинами. Здесь ученику предлагается проявить смекалку, чтобы либо составить одно сложное уравнение, либо свести задачу к ряду более простых задач, решающихся одна за другой. Составные задачи со сложением и вычитанием активно предлагаются со 2-го класса, а с 3-го класса сложность ещё возрастает с появлением новых операций.
Но есть ещё один способ решения составных задач, и состоит он в том, чтобы составить несколько простых уравнений (систему уравнений), а затем решить её целиком. Действительно, если ученик может решать простые задачи (то есть правильно составлять простое уравнение по тексту условия), то для составной задачи он в принципе может составить для каждого отдельного условия своё простое уравнение. Для этого нужно все встречающиеся величины обозначать своими символами (например, x, y, z, . ), и формировать для них соответствующие x = y + z и т.д. Потом подставить конкретные числа в уравнения. А затем решить эту систему, последовательно определяя неизвестные значения.
Презентация на тему Исполнитель РОБОТ. Решение задач в средах АЛГОРИТМИКАКУМИР
СРЕДА ИСПОЛНИТЕЛЯ Плоскость, квадраты одного размераСтоит на одном из квадратов или переходыЗапрет: Переходы по диагоналиЗакрасить –может выполнятьсяне выполнятьсяСтены между квадратамилабиринтОтказ->проверка 4+1 условий (есть ли стена(4)и закрашена ли клетка, на которой стоит(1))Полный набор условий для РОБОТаВидит только
- Главная
- Информатика
- Исполнитель РОБОТ. Решение задач в средах АЛГОРИТМИКАКУМИР
Слайды презентации
Слайд 1 Исполнитель РОБОТ
Разработка учителя информатики и ИКТ
ГБОУ СОШ №167
Костеновой
Маргариты Николаевны
Москва, 2014 г.
Слайд 2 СРЕДА ИСПОЛНИТЕЛЯ
Плоскость, квадраты одного размера
Стоит на одном из квадратов
или переходы
Запрет: Переходы по диагонали
Закрасить –может выполнятьсяне выполняться
Стены между
квадратамилабиринт
Отказ->проверка 4+1 условий (есть ли стена(4)и закрашена ли клетка, на которой стоит(1))
Полный набор условий для РОБОТа
Видит только «перед носом» (увидеть «далекую» стену не может)
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 3
ВВЕРХ
ВНИЗ
ВПРАВО
ВЛЕВО
ЗАКРАСИТЬ
СИТЕМА КОМАНД
Исполнителя РОБОТ
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ
№167 Костеновой М.Н
Слайд 4 Полный набор условий (РОБОТ!):
Сверху свободно
Снизу свободно
Слева свободно
Справа
свободно
Закрашена
(клетка на которой стоит РОБОТ)
Разработка презентации выполнена
учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 5 Задания (повторение АЛГОРИТМИКИ 6) РОБОТ
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ
№167 Костеновой М.Н
Слайд 6 Задачи линейные (последовательное выполнение команд, условий нет, переходов, повторений нет) РОБОТ
Разработка
презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 7 Задача 5.1 Учебник
Напишите процедурупрограмму с именем, перемещающую РОБОТа
из клетки,
где он стоит, в клетку D
Разработка презентации
выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 8 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 9 «АЛГОРИТМИКА» «КУМИР»
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ
№167 Костеновой М.Н
Слайд 10 ПРОЦ ХОД КОНЕМ
НАЧАЛО
вправо
КОНЕЦ
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 11 ПРОЦ ХОД КОНЕМ
НАЧАЛО
вправо
КОНЕЦ
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 12 алг ХОД КОНЕМ
нач
вправо
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 13 алг ХОД КОНЕМ
нач
вправо
кон
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 14 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 15 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 16 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 17 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 18 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 19 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 20 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 21 «КУМИР»
Основная программа
(вызывающая подпрограмму)
Подпрограмма
(вызываемая)
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ
№167 Костеновой М.Н
Слайд 22 «КУМИР»
Цикл «повторить k раз
(организуем повторение, конструкция ЦИКЛ)
Линейная
часть
(команды выполняются последовательно, друг за другом, конструкция СЛЕДОВАНИЕ)
Разработка презентации
выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 23 Задачи с условиями ветвления
Простое (выбор одного из
двух): полноенеполное
Множественное(выбор одного из нескольких))
«повторить K раз»
циклы
«для»
(цикл со счетчиком)
«пока» (цикл по достижению)
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 24 Задачи с условиями
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ
№167 Костеновой М.Н
Слайд 25
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 26 Уровни оценок
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167
Костеновой М.Н
Слайд 27 Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой
М.Н
Слайд 28 Уровень 1 (3, удовлетворительно)
1. (В
тетради!) Напишите значения всех простыхсложных условий для всех положений
РОБОТА на рисунке
Учебник6, 11.1, стр.213
(В Кумире!) РОБОТ стоит в горизонтальном коридоре шириной в одну клетку, ограниченном справа. Составьте процедуру (программу с именем), выполняя которую РОБОТ закрасит все клетки справа от себя.
Учебник6, 11.11, стр.218
Шаблон:
слева свободно
справа свободно
снизу свободно
НЕ сверху свободно
B) …
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 29 Уровень 2 (4, хорошо)
1. (В
тетради!) Дан лабиринт. Расставить в его клетках буквы A,B,C,D
так, чтобы значения условий для местонахождения РОБОТА в этих клетках соответствовали таблице.
Учебник6, 11.2, стр.213
(В Кумире!) РОБОТ стоит в углу прямоугольника, внутри которого стен нет. Составьте процедуру (программу с именем), переводящую его в противоположный угол прямоугольника.
Учебник6, 11.12, стр.218
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Слайд 30 Уровень 3 (5, отлично)
1. (В
тетради!) Дан лабиринт. Придумать сложныесоставные условия со следующими значениями
в клетках A,B,C,D,E :
Учебник6, 11.10, стр.218
(В Кумире!) РОБОТ стоит в прямоугольнике, внутри которого стен нет.
Один из горизонтальных рядов
прямоугольника закрашен,
за исключением одной клетки.
Составьте процедуру
(программу с именем),
выполнив которую
РОБОТ остановится
в этой клетке.
Учебник6, 11.14, стр.219
Разработка презентации выполнена учителем ГБОУ СОШ №167 Костеновой М.Н
Источник: findtheslide.com
Программа робот решение задач
Часто исполнителю надо выполнить какую-то последовательность команд несколько раз. Например, в задаче на рисунке Робот должен подойти к ряду клеток, которые надо засадить, и затем выполнить 6 раз команды вперед(1) и посади.
В данном случае эти команды надо повторить только 6 раза и можно легко 6 раз написать одинаковые команды. Но представьте, что надо сделать одинаковые операции 100 или 200 раз! В программировании в таких случаях используется специальная команда (оператор), которая говорит исполнителю, что какую-то часть программы надо сделать несколько раз.
Цикл — это многократное исполнение последовательности команд.
Решим эту задачу, используя цикл ПОВТОРИ (цикл с известным числом повторений). Программа с использованием оператора цикла выглядит так:
Правила использования оператора цикла
- Цикл повтори используется тогда, когда число повторений цикла заранее известно или может быть вычислено.
- Оператор цикла начинается заголовком цикла — ключевым словом повтори, за которым в скобках указывается нужное количество повторений цикла.
- Тело цикла начинается открывающей фигурной скобкой < и заканчивается закрывающей >.
- В цикле выполняются все операторы, заключенные в скобки.
- Если тело цикла включает всего один оператор, скобки можно не ставить.
- Для того, чтобы легче разбираться в программе, применяют специальную систему записи с отступами: все команды, входящие в цикл, смещают вправо на 2-3 символа — это позволяет сразу видеть, где начинается и где заканчивается цикл.
Алгоритмы с обратной связью
До сих пор мы приказывали Роботу выполнить какую-то задачу, предполагая, что обстановка полностью известна: мы точно знаем сколько шагов до стенок, какую они имеют форму и где расположены.
При решении сложных задач ситуация часто известна не полностью и надо анализировать обстановку, которая складывается вокруг исполнителя. Человек очень часто не знает, сколько шагов ему надо пройти и не задумывается об этом, потому что он знает, куда он идет, то есть знает, где (при каком условии) остановиться.
Обратная связь – это информация об окружающей обстановке, которую исполнитель использует для выработки дальнейших действий.
Робот имеет датчики, которые позволяют ему получать информацию об обстановке. Датчики определяют, например, есть ли стена в каком-то направлении. Чтобы использовать эту информацию в программе, в СКИ Робота есть специальные логические команды.
Логическая команда – это вопрос, на который исполнитель отвечает “да” или “нет” в зависимости от обстановки.
СКИ Робота включает несколько логических команд:
справа_стена
слева_стена
впереди_стена
сзади_стена
справа_ клумба
слева_ клумба
впереди_ клумба
сзади_клумба
Последние две команды определяют, есть ли грядка(или база) в клетке, где сейчас находится Робот.
Решим ту же задачу, используя цикл ПОКА (цикл с НЕизвестным числом повторений). Программа с использованием оператора цикла выглядит так:
Правила использования цикла пока
- Цикл пока используется тогда, когда число повторений цикла заранее неизвестно, но ограничено каким-то условием.
- Оператор цикла начинается заголовком цикла – ключевым словом пока, за которым в фигурных скобках указывается условие, при котором выполняется цикл; если условие перестает быть верным (истинным), выполнение цикла заканчивается и исполнитель переходит к следующей команде.
- Условие проверяется в начале цикла, то есть если перед выполнением цикла условие ложно, то цикл не выполнится ни разу.
- В цикле выполняются все операторы, заключенные в фигурные скобки;
- Если тело цикла включает всего один оператор, скобки можно не ставить.
Использование цикла пока позволяет нам решать задачи, в которых некоторые данные (например, длина стенок) заранее неизвестны.
Использован материал из книги «Алгоритмы и исполнители», автор Поляков К.
Источник: www.turbopro.ru