Конспект урока по Информатике и ИКТ на тему: «Описание основных алгоритмических конструкций средствами языков программирования.» (1 курс СПО)
Тема урока: Описание основных алгоритмических конструкций средствами языков программирования .
ü ввести и закрепить понятия: «алгоритм» «программа», «язык программирования»;
ü познакомить со средой программирования Турбо Паскаль, Pascal ABC ;
ü начать формирование умений составлять несложные программы на языке программирования Паскаль.
Воспитывающая:
ü воспитание самостоятельности и товарищеского отношения друг к другу, трудолюбия и бережного отношения к имуществу, вычислительной технике и учебным пособиям.
ü в ходе решения образовательных задач создать условия для развития аналитической мыслительной деятельности учащихся, познавательного интереса к предмету, памяти и внимания;
ü продолжить развитие умений выделять главное, существенное в изучаемом материале, сравнивать, логически излагать свои мысли.
Тип урока : урок получения нового знания
Форма урока: лекция + практическое занятие
Метод проведения : беседа, фронтальный опрос, практический, частично поисковый.
Оборудование: ПК, проектор, экран для проектора, презентация, комплект практических работ.
Литература: Цветкова, М.С. Информатика и ИКТ [Текст]: учебник для начального и среднего профессионального образования / М.С. Цветкова, Л.С. Великович. — М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 352 с.
Продолжительность занятия: 80 минут.
I. Организационная часть: 5 минут
Взаимное приветствие, проверка присутствующих, проверка готовности студентов к занятию, формирование позитивного настроя.
Проверка домашнего задания 3 минуты
Повторение пройденного материала. 2 минуты
Проведение опроса по ранее изученному материалу:
1. Что такое системы счисления?
2. На какие 2 большие группы делятся СС?
3. Какие символы используются в десятичной СС?В двоичной? В восьмеричной? В шестнадцатеричной?
II. Изучение нового материала. 40 минут
Тема нашего урока : Алгоритмизация. Язык программирования Pascal.
1. Что такое алгоритм, виды, формы представления;
3. Что из себя представляет язык программирования Паскаль;
4. Интерфейс и работа в Турбо Паскале;
5. Как составлять несложные программы в этой среде программирования.
Алгоритм является фундаментальным понятием информатики. Представление о нем необходимо для эффективного применения вычислительной техники к решению практических задач.
Алгоритм — это последовательность действий, которая должна быть выполнена для достижения желаемого результата.
Свойства алгоритма и его исполнители
1. Дискретность.
Разделение алгоритма на последовательность законченных действий – шагов. Каждое действие должно быть закончено прежде, чем исполнитель приступит к выполнению следующего шага.
2. Результативность.
Получение из исходных данных результата за конечное число шагов.
3. Массовость.
Возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных.
4. Детерминированность.
Выполнение команд алгоритма в строго определенной последовательности.
5. Выполнимость и понятность.
Алгоритм не должен содержать предписаний, смысл которых может восприниматься неоднозначно.
Запись алгоритма должна быть такой, чтобы на каждом шаге его выполнения было известно, какую команду нужно выполнять следующей.
Завершение работы алгоритма за конечное число шагов.
Алгоритм можно разделить на три большие группы:
Линейный. Такой вычислительный процесс получил данное название за счет того, что все действия выполняются в линейной последовательности, при этом каждый шаг выполняется не более одного раза.
Разветвляющийся. Этот вычислительный процесс подразумевает наличие логического выражения (далее ЛВ) и выбора условия (ветви «ложь» и «правда»). В каждом случае реализуется лишь одна из двух и более команд.
Циклический. В таком алгоритме обязательно будет элемент, повторяющийся многократно, при этом используются разные исходные данные. Иными словами, такой процесс называется циклом.
Способы описания алгоритма
Найти сумму двух чисел 2 и 3
1. Словесный способ
Алгоритм представляет собой описание на естественном языке последовательных этапов обработки данных.
К двум прибавляем три получаем пять.
2. Графический способ
Изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков.
Блок-схема позволяет сделать алгоритм более наглядным и выделяет в алгоритме основные алгоритмические структуры (линейная, ветвление, выбор и цикл).
Система обозначений и правил, предназначенная для единообразной записи алгоритмов.
4. Программный способ (алгоритмический )
Алгоритм, предназначенный для записи на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык называется языком программирования , а запись алгоритма на этом языке – программа .Языки программирования предназначены для создания программ, которые могут быть исполнены ЭВМ
Программа – это набор машинных команд, которые следует выполнить компьютеру для реализации того или иного алгоритма.
Иными словами, программа – это форма представления алгоритма для исполнения его машиной.
Под языком программирования (ЯП) понимают совокупность средств и правил представления алгоритма в виде, приемлемом для компьютера.
Команды на языке программирования называются операторами
Паскаль — язык профессионального программирования, который назван в честь французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662) и разработан в 1968-1971 гг. Никлаусом Виртом.
Первоначально был разработан для обучения, но вскоре стал использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.
Паскаль популярен среди программистов по следующим причинам:
ü Отражает фундаментальные идеи алгоритмов в легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы.
ü Позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.
ü Использование простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.
ü Надежность разрабатываемых программ.
Турбо Паскаль — это система программирования, созданная для повышения качества и скорости разработки программ (80-е гг.). Слово Турбо в названии системы программирования — это отражение торговой марки фирмы-разработчика Borland International (США).
Систему программирования Турбо Паскаль называют интегрированной (integration — объединение отдельных элементов в единое целое) средой программирования, т.к. она включает в себя редактор, компилятор, отладчик, имеет сервисные возможности.
Так выглядит окно программы
Программы на языке Паскаль имеют блочную структуру:
ü Блок типа PROGRAM — имеет имя, состоящее только из латинских букв и цифр. Его присутствие не обязательно, но рекомендуется записывать для быстрого распознавания нужной программы.
Программный блок, состоящий в общем случае из 7 разделов:
Общая структура программы на языке Паскаль:
Пример программы, которая осуществляет сложение двух чисел и выводит сумму на экран:
III. Применение студентами знаний и действий. 25 минут
Выполнение практической работы № 6
IV. Домашнее задание: 5 минут
Ответить на вопросы в тетради:
1. Pascal является алгоритмическим или логическим языком?
2. Чем характеризуются алгоритмические языки? (Ответ: алгоритмы имеют жесткую структуру, определенная форма записи в виде последовательности операций с данными).
3. С какой средой программирования мы работаем? (Ответ: Pascal ABC).
Урок 3. Запись алгоритмов на языках программирования. Язык программирования Паскаль (Питон)
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: язык программирования, программа, алфавит, служебные слова, типы данных, структура программы, оператор присваивания, условный оператор, операторы циклов, трассировочные таблицы.
Глоссарий по теме: язык программирования, компьютерная программа, данные, структура данных, трассировочные таблицы.
Основная литература по теме урока:
Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса
— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017
Дополнительная литература по теме урока:
— И. Г. Семакин, Т. Ю. Шеина, Л. В. Шестакова. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
— Андреева Е. В. Программирование — это так просто, программирование — это так сложно. Современный учебник программирования. — М.: МЦНМО, 2015
— Молчанова С. И. Основы программирования. Турбо-Паскаль 7.0 для школьников и абитуриентов. — М.: «Аквариум»; ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1999
Теоретический материал для самостоятельного изучения
В курсе информатики 8—9 классов вы уже познакомились с языком программирования Паскаль, который был создан швейцарским профессором Никлаусом Виртом в 1969 году и получил свое название в честь Блеза Паскаля — изобретателя первого вычислительного механического устройства.
Основными элементами языка являются:
- Алфавит, состоящий из латинских букв, цифр и специальных символов.
- Служебные слова, значение которых в языке программирования строго определено.
- Постоянные и переменные величины, которые характеризуются своими типами.
- Знаки операций.
- Стандартные функции и выражения — формулы, по которым вычисляется некоторое значение.
Порядок выполнения операций определяется скобками и приоритетом операций.
Программа на языке Pascal имеет следующую структуру:
— раздел описания переменных;
— раздел описания постоянных величин, т. е. констант;
— собственно программы, которая начинается со слова begin и заканчивается словом end с точкой.
Обязательным разделом является только сама программа — набор операторов, обозначающих действия, выполняемые над данными.
Все операторы отделяются друг от друга символом “;”.
В языке Паскаль есть следующие операторы:
— оператор ввода с клавиатуры;
— оператор цикла с предусловием;
— оператор цикла с постусловием;
— оператор с увеличивающимся или с уменьшающимся параметром;
— составной оператор. Он применяется в случае, когда на месте одного оператора должны стоять сразу несколько операторов.
При решении многих задач программирования очень часто используются некоторые базовые алгоритмы. Например:
- Обмен значениями двух переменных.
- Нахождение наибольшего среди трех различных чисел.
- Нахождение НОД двух чисел.
- Нахождение суммы некоторого конечного количества чисел.
- Нахождение количества чисел, удовлетворяющих некоторому условию.
При анализе готовых программ и проверки их соответствия решаемым задачам удобно использовать трассировочные таблицы. Они бывают двух типов:
Первый — каждая строка этих таблиц отражает результат одного действия.
Второй — каждая строка отражает результат выполнения группы действий.