Урок 08                                                                        Інформатика 7 клас

Базова алгоритмічна структура повторення. Алгоритми з повторенням. Складання та виконання алгоритмів з повторенням у визначеному навчальному середовищі виконання алгоритмів

Мета.

Формування ключових компетентностей:

• вміння вчитися;
• здоров’збережувальна;

Формування предметних компетентностей:

Навчальна. Сформувати поняття

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення, пам'ять, увагу.

Виховна. Сприяти вихованню в учнів інформаційної культури, виховувати старанність.

ІКТ-компетентність:

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Обладнання: комп'ютери, інструктивні картки, картки із завданнями.

Матеріали для роботи з учнями.

•  Інформатика 7 клас. Підручник. Й. Я. Ривкінд, Т. І. Лисенко, Л. А. Чернікова, В. В. Шакотько.: К, Генеза, 2015.
• Презентація “Вправи для очей”
• Презентація “Алгоритми з повторенням”

План

• Організаційний момент.
• Актуалізація опорних знань.
• Вивчення нового матеріалу.
• Усвідомлення набутих знань.
• Засвоєння знань формування вмінь.
• Підсумки уроку.
• Домашнє завдання .

Хід уроку

1. Організаційний момент.

2. Техніка безпеки в комп’ютерному класі.

3. Актуалізація опорних знань.

Фронтальне опитування

1. Що таке алгоритм? Назвіть кілька відомих вам алгоритмів.
2. Які явища природи, події у вашому житті неодноразово повторюються?
3. Пригадайте правило, яке передбачає послідовність дій, що повинні повто ритися кілька разів.

4. Мотивація навчальної діяльності.

5. Вивчення нового матеріалу.

Презентація “Алгоритми з повторенням”

ЦИКЛІЧНІ ПРОЦЕСИ

У природі можна спостерігати нроцеси, які багаторазово повторюють­ся. Так, наприклад, кожного дня Сонце сходить над горизонтом і захо­дить за горизонт (рис. 3.1), кожного місяця можна бачити на небосхилі одне й те саме змінення фаз Місяця (рис. 3.2), кожного року Сонце про­ходить через одні й ті самі сузір’я - сузір'я Зодіаку (рис. 3.3) та інше.

Зодіак (грец. - звірине коло) уявна смута, яка розміщена обабіч і вздовж великого кола псбеспої сфери, по якому відбувається видимий річний рух Сонця.

Процеси, які новторюються, назива­ються циклічними.

Кожний з вас бере участь у цикліч­них процесах. Так, у школі протягом одного семестру щотижня в одні Й ті самі дні відбуваються одні й ті самі уроки згідно з розкладом. Кожного робочого дня в школі уроки и перерви тривають протягом одних і тих самих Інтервалів часу. Кожного разу, коли вам потрібно закип’ятити воду в чайнику, ви виконуєте одну й ту саму послідовність дій. Найчастіше ви йдете або їдете з дому до спортивної сек­ції або музичної школи одним і тим самим маршрутом.

На уроках математики при піднесенні, наприклад, числа 2 до п’ятого степеня потрібно знайти добуток чисел 2 і 2, а потілі ще 3 рази помножи­ти попередній добуток на число 2. На уроках української мови, розбира­ючи різні речення за будовою, ви також кожного разу виконуєте одну й ту саму послідовність дій.

І таких прикладів можна навести багато.

ПОВТОРЕННЯ (ЦИКЛ) В АЛГОРИТМАХ

В алгоритмах розв’язування багатьох задач потрібно виконати одну або кілька команд більше ніж один раз. Для цього такі алгоритми мають міс­тити команди, які визначатимуть, які команди повинні виконатися не­одноразово і скільки саме разів.

Розглянемо таку задачу.

Задача. У дворі є порожні діжка і відро ємністю 50 л і 10 л відповідно та колодязь (рис. 3.4). Потрібно наповнити діжку водою.

Очевидно, для розв’язування цієї задачі потрібно виконати такий алгоритм:

1.  Узяти відро.

2. Повторити 5 разів

1.   Підійти до колодязя.

2.   Набрати з колодязя повне відро води.

3.   Підійти з повним відром води до діжки.

4.   Вилити воду з відра в діжку.

5.   Поставити відро.

Цей алгоритм містить команду 2:

Повторити 5 разів

1. Підійти до колодязя.

2. Набрати з колодязя повне відро води.

3. Підійти з повним відром води до діжки.

4. Вилити воду з відра в діжку.

Така команда називається командою циклу з лічильником. Вона визна­чає, що під час виконання алгоритму команди:

1.  Підійти до колодязя.
2. Набрати з колодязя повне відро води.
3. Підійти з повним відром води до дожки
4. Вилити воду з відра в діжку повинні виконатися 5 разів поспіль. Вони утворюють тіло циклу.

Сама команда Повторити 5 разів за­дає кількість повторень тіла циклу і на­зивається заголовком циклу.

Загальний вигляд команди циклу з лічильником:

Повторити N разів Команди, де Команди утворюють тіло циклу, а число N задає кількість повторень тіла циклу. Тіло циклу може складатися з однієї або з кількох команд.

Блок-схему алгоритму розв’язування цієї задачі наведено на рисунку 3.5.

У блок-схемі використано блок Повто­рити N разів <Повторити 5 разів>, який задає

кількість повторень команд тіла циклу.

Фрагмент алгоритму, у якому одна або кілька команд можуть виконуватися більше ніж один раз, називається цик­лом. Алгоритм, який містить цикл, називається алгоритмом із циклом, або алгоритмом з повторенням.

ПОВТОРЕННЯ В SСRАТСН

У середовищі SCRATCH також можна складати алгоритми із циклами. Для цього в системі команд виконавців є спе­ціальні команди. Зокрема, для організа­ції в алгоритмі циклу з лічильником можна використати команду яка розміщена в групі Керувати. Її вибір приводить до виконання вказану кількість разів команд, які містяться всередині цього блока. Зрозуміло, що кількість повторень команд тіла циклу можна змінювати.

Наприклад, виконавши наведений алгоритм, що містить цикл, Рудий кіт намалює орнамент (рис. 3.6).

Орнамент (лат. прикраса) прикраса у вигляді візерунка, що складається із симетрично розміщених художніх елементів.

Тіло циклу запропонованого алго­ритму містить команди малювання квадрата і повороту виконавця на кут 60°. Повторюватиметься це тіло циклу 6 разів. Тому отриманий орнамент складається із шести квадратів, кожний наступний з яких повернуто відносно попереднього на кут 60°.

Звертаємо вашу увагу, що в тілі циклу алгоритму малювання орнаменту дві команди повторюються 4 рази поспіль. Тому цей алгоритм можна записати коротше, використовуючи в тілі циклуще одну команду циклу. Повий вигляд цього алгоритму нанедено на рисунку 3.7. Цикл Повторити 6 називається зовнішнім, а цикл Повторити 4 — внутрішнім, або вкладеним. Кожне наступне виконання зовнішнього циклу буде відбуватися лише після того, як завершиться чергове виконання внутрішнього.

У кінці тіла зовнішнього циклу (рис. 3.7)

Є команда  Кут повороту в ній дорівнює саме 60°, тому що цей кут, помножений на кількість повторень тіла циклу (6), дає 360°, що відповідає повороту по повному колу.

Якщо змінити кількість повторень тіла циклу, наприклад на 20, то й кут у команді зовнішнього циклу потрібно змінити на 18°. У цьому разі Рудий кіт намалює інший орнамент (рис. 3.8).

Команду циклу з лічильником можна використати для циклічного змінення кольору малювання. У Scratch кожному кольору олівця відповідає певне число, код цього кольору. В алгоритмі, наведеному на рисунку 3.9, перед командою циклу розміщено команду, яка задає початковий колір олівця. Під час виконання команди  тіла наведе­ного циклу кожного разу код кольору олівця збільшується на 30. Тим самим змінюється колір малювання, як це показано на рисунку 3.9.

Для того щоб Рудий кіт намалював квадрат саме такого розташування на Сцені, потрібно задати відповідне початкове положення виконавця. Це можна зробити поворотом зображення виконавця, розміщеного над ярли­ками вкладок (рис. 3.9).

У групах команд Рух, Вигляд, Звук, Олівець є команди, які можна вико­ристати для змінення в циклі координат х і у позиції виконавця, образу виконавця, його розміру, ефекту, товиїини олівця та іншого.

Наведемо ще приклад алгоритму із циклом, виконавши який, Рудий кіт намалює коло (рис. 3.10).

6. Фізкультхвилинка.

А тепер у нас розминка,

А тепер фізкультхвилинка.

Встали рівно біля парт,

Починаємо наш старт.

Ось зігнули так ручата

Й полетіли, мов качата.

Ніжками затупотіли,

Потім разом всі присіли.

До сонечка потяглися

І у боки так взялися.

Вправо разом нахилились,

Вліво, щоб не помилились.

Руки вниз ми опустили

Й трохи ними потрусили.

Шию трішки розім'яли

І за парти посідали.

А тепер мерщій до справ,

Кожен вченим з нас щоб став.

7. Працюємо з комп’ютером

Увага! Під час роботи з комп’ютером дотримуйтеся правил безпеки та санітарно-гігієнічних норм.

8. Найважливіше на цьому уроці.

Процеси, які повторюються, називаються циклічними.

Команда виду Повторити N разів Команди називається командою циклу з лічильником. Команди утворюють тіло циклу, а число N задає кількість повторень тіла циклу. Тіло циклу може складатися з однієї або з кількох команд. Сама команда Повторити N разів називається заголовком циклу.

Фрагмент алгоритму, у якому одна або кілька команд можуть викону­ватися більше ніж один раз, називається циклом.

Алгоритм, який містить цикл, називається алгоритмом із циклом, або алгоритмом з повторенням.

Якщо серед команд тіла циклу є команда циклу, то другий цикл на­зивається вкладеним у перший. Цикл, у тіло якого входить інший цикл, називається зовнішнім, а сам вкладений цикл називається внутрішнім.

10. Усвідомлення вивченого матеріалу.

Фронтальне опитування

1. Які процеси називаються циклічними? Наведіть приклади.
2. Який загальний вигляд команди циклу з лічильником?
3. Що таке тіло циклу і заголовок циклу?
4. Який алгоритм називають алгоритмом із циклом?
5. Як називається цикл, який входить у тіло іншого циклу?
6. Який цикл називається зовнішнім і який - внутрішнім?

11. Закріплення вивченого.

Виконати завдання - на уроці 1-5, 8.

12. Завдання до уроку.

1. Наведіть приклади циклічних процесів у природі, з навколишнього життя, у наукових дослідженнях.
2. Наведіть приклади циклів під час застосування правил математики, української мови.
3. Скільки літрів води буде в діжці із задачі в тексті пункту, якщо в заголовку циклу Повторити 5 разів замінити число 5 на число:

а)  2; б) 4; в) 8?

4. Виконайте алгоритм:

1.   Записати чотирицифрове число.

2.   Надати змінній х значення 0.

3.   Повторити 4 рази

1. Узяти останню цифру останнього записаного числа.

2. Додати її до значення змінної х.

3. Відкинути останню цифру останнього записаного числа і за­писати отримане число.

4.   Повідомити значення змінної х.

Для розв’язування якої задачі можна використати цей алгоритм? Складіть блок-схему цього алгоритму.

5. Складіть блок-схему алгоритму обчислення п’ятого числа в послі­довності чисел, у якій перше число х = 7, а кожне наступне число утворюється множенням попереднього числа на 2 і додаванням до добутку числа 3. Виконайте складений алгоритм.
6. Складіть блок-схему алгоритму обчислення шостого числа в послі­довності чисел, у якій перше число х = 3, а кожне наступне число утворюється множенням попереднього числа на 3 і відніманням від добутку числа 2. Виконайте складений алгоритм.
7. Складіть алгоритм піднесення числа а до п’ятого степеня. Подайте його в словесній формі та в формі блок-схеми. Виконайте складе­ний алгоритм для одного додатного та одного від’ємного числа а.
8. Складіть алгоритм для Рудого кота, щоб він намалював зображен­ня, наведене на рисунку 3.13. Збережіть створений проект у своїй папці у файлі з іменем завдання 3.1.8.
9. Складіть алгоритм для Рудого кога, щоб він намалював зображен­ня, наведене на рисунку 3.14. Збережіть створений проект у своїй папці у файлі з іменем завдання 3.1.9.

13. Підсумки.

Рефлексія

1.  Під час уроку я

• дізнався...
• зрозумів...
• навчився...

2.  Найбільше мені сподобалося...

3.  На уроках найкраще в мене виходило...

4.  Я мав (-ла) труднощі з...

5.  Я хотів би ще дізнатися про...

14. Домашнє завдання.

1. Вивчити теоретичний матеріал (підручник п. 3.1)
2. Вправа 6, 7*, 9.
3. Виконати вправу працюємо з комп’ютером.