Программирование алгоритмов циклической структуры. Цикл с переменной .

Тема:
“ Программирование алгоритмов циклической структуры.
Цикл с переменной .”

Автор: Цыцоев Владимир Борисович
Квалификация: учитель информатики
Адрес электронной почты: vcycoev@yandex.ru

Тема: Программирование алгоритмов циклической структуры. Цикл с переменной.

Цель урока: формирование у обучающихся навыков: формального исполнения алгоритма с использованием циклической структуры; отладки программы; нахождения и исправления ошибок в программе.

Задачи урока:

Обучающие: сформировать понятие циклического алгоритма с переменной; помочь учащимся в составлении математической модели поставленных задач; научить учащихся записывать алгоритм с помощью блок-схемы и языка программирования Паскаль; разобрать примеры решения задач на использование циклического алгоритмов; научить проводить анализ полученного результата.

Развивающие: развитие умения: анализировать; устанавливать причинно-следственные связи; работы с циклическими алгоритмами.

Воспитательные: совершенствовать навыки общения, вовлечь в активную деятельность.

Требования к знаниям и умениям:

учащиеся должны знать: базовые алгоритмические конструкции;

учащиеся должны уметь: составлять алгоритмы с использованием циклической структуры и записывать их в виде блок-схемы и на языке программирования Паскаль.

Тип урока: комбинированный.

Возраст учащихся: 10 класс

Продолжительность занятия: 90 мин

Место урока в учебном плане.

Данный урок является третьим в теме «Программирование циклических алгоритмов». К моменту проведения урока учащиеся обладают следующими ЗУН: умеют чертить блок-схемы линейных и разветвляющихся алгоритмов; знают основные операторы Паскаль; умеют сопоставлять блок-схему и программу; знают типы данных; умеют описывать переменные; знают разделы программы в Паскале.

При изучении темы урока у учащихся формируются навыки использования: алгоритма циклической структуры; блок-схем для решения поставленных задач; операторов цикла с переменной в языке программирования Паскаль.

Программно-дидактическое обеспечение урока:

• Pascal АВС.net;

• Microsoft PowerPoint;

• Программа мониторинга знаний MyTestXPro;

• Редактор блок-схем;

• Карточки с заданиями.

Наглядное пособие: презентация «Программирование циклических алгоритмов», подготовленная в PowerPoint.

Реализация поставленных задач.

На начальном этапе урока проводится актуализация знаний, проверка домашнего задания (было задано повторить циклические алгоритмы с предусловием и постусловием, а также пройденные операторы языка программирования Паскаль).

Затем учащиеся выполняют тест на компьютере на повторение материала.

Изучение нового материала сопровождается презентацией: управление презентацией происходит с компьютера учителя. Объяснение ведется параллельно с записью учениками основных понятий и определений.

Закрепление материала происходит при решении задач и выполнении практической работы.

План урока.

1. Постановка цели урока. (3 мин)

2. Актуализация знаний – устный опрос. (10 мин)

3. Актуализация знаний – компьютерный тест. (10 мин)

4. Физкультминутка (2 мин).

5. Изучение нового материала. (20 мин)

6. Закрепление изученного материала. (20 мин)

7. Физкультминутка (2 мин).

8. Практическая работа (15 мин)

9. Подведение итогов урока. (5 мин)

10. Домашнее задание. (3 мин)

Ход урока.

1. Постановка цели урока.

Учитель. На предыдущих уроках мы изучили операторы, с помощью которых научились составлять алгоритмы и решать задачи с использованием линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов. Сегодня мы с вами продолжаем изучать операторы, которые помогают решать задачи циклической структуры, но сначала проверим выполнение домашнего задания: вам нужно было повторить, что такое циклический алгоритм, простое и составное условие, цикл с предусловием и постусловием.

2. Актуализация знаний – устный опрос.

Опрос проводится для повторения основных понятий. После ответа учащихся на поставленный вопрос учителем демонстрируется слайд с правильным ответом, и учащиеся делают соответствующие записи в тетрадь.

Вопросы:

1. Какой алгоритм называется циклическим?

Алгоритм, в котором некоторая последовательность команд повторяется несколько раз.

2. Какой цикл называется циклом с условием?

Цикл, в котором заранее неизвестно количество повторений, окончание которого зависит от истинности или ложности определенного условия.

3. Какие виды циклов с условием вы знаете?

Цикл с предусловием (Проверка условия осуществляется до первого повторения тела цикла).

Цикл с постусловием (Проверка условия осуществляется после первого повторения тела цикла).

4. Как записывается и как выполняется цикл с предусловием?

while <условие> do <тело цикла>;. Выполняется, пока условие истинно.

5. Как записывается и как выполняется цикл с постусловием?

repeat <тело цикла> until<условие>; Выполняется, пока условие ложно.

Указание: отметить, что тело цикла выполняется всегда, хотя бы 1 раз.

6. Что может входить в тело цикла с условием?

Телом цикла с условием может быть линейный алгоритм, ветвление или цикл. Условием цикла является логическое выражение.

7.

1 вариант По блок-схеме записать код программы	2 вариант По коду программы построить блок-схему
	program zadanie; var a,p: integer; begin a := 1; p := 1; repeat p := p*a; a := a+1; until not (x < 20); writeln(‘P=’,p); end.
Примечание: учащиеся выполняют проверку и работу над ошибками в парах с оценкой результата.

После устного опроса учитель объявляет баллы, которые учащиеся записывают в свои тетради (Карточка учета работы на уроке – Приложение 1.).

Смена динамических поз – переход за компьютеры.

3. Актуализация знаний – тест на компьютере (программа MyTestXPro).

Вопросы компьютерного теста:

1. Какое число нужно написать вместо многоточия, чтобы цикл выполнился ровно 3 раза?

i:=2;

while i<=... do begin

writeln('Привет!');

i:=i+1;

end;

Ответ: 4

2. Сколько раз будет выполнен этот цикл?

i:=6;

while i<5 do begin

writeln('Привет!');

i:=i+1;

end;

Ответ: 0

3. Какое число будет выведено на экран в результате выполнения этого цикла?

i:=2;

write('9');

while i<5 do begin

write(i);

i:=i+1;

end;

Ответ: 9234

4. Какое число нужно написать вместо многоточия, чтобы цикл выполнился ровно 2 раза?

i:=7;

while i>=... do begin

writeln('Олично!');

i:=i-1;

end;

Ответ: 6

5. Чему будет равно значение переменной «a» после выполнения этого цикла?

i:=3;

a:=12;

while i<2 do begin

a:=a+i;

i:=i+1;

end;

Ответ: 12

Критерий оценок: «5» -5; «4» - 4; «3» - 3; «2» - меньше 2.

По окончании тестирования учащиеся записывают полученные оценки в свои тетради, выполняют работу над ошибками в парах. Если остается время выполняют тест еще раз. Вторую оценку также вписывают в тетрадь в ( ) рядом с первой.

Смена динамических поз – переход от компьютеров к рабочим местам.

4. Физкультминутка.

4. Изучение нового материала.

Объяснение нового материала сопровождается показом презентации. Учащиеся слушают объяснение учителя, отвечают на наводящие вопросы, конспектируют материал в свои рабочие тетради.

Цикл с переменной – цикл, окончание которого определяется сравнением параметра цикла с наперед заданным числом. В цикле с параметром заранее известно число повторений, поэтому его еще называют арифметический цикл или цикл со счетчиком (переменой).

Блок-схема

Псевдокод НЦ для <УП> от <НЗ> до <КЗ> шаг <Ш> <ТЕЛО ЦИКЛА> КЦ <УП> - управляющая переменная (параметр цикла) <НЗ> - начальное значение <КЗ> - конечное значение <Ш> - шаг изменения параметра цикла (может быть равен 1 или -1) <УП>, <НЗ> и <КЗ> должны иметь тип INTEGER

Запись на Паскале

1 вариант FOR <УП> := <НЗ> ТО <КЗ> DO <ТЕЛО ЦИКЛА>;

2 вариант FOR <УП> := <НЗ> DOWNТО <КЗ> DO <ТЕЛО ЦИКЛА>;

Выполнение арифметического цикла:

1 вариант	2 вариант
1) В начале выполнения цикла значение переменной <УП> устанавливается равным <НЗ>. 2) Если значение <УП> меньше или равно <КЗ>, выполняется тело цикла, значение <УП> увеличивается на 1 3) Если значение <УП> стало больше <КЗ>, то цикл завершается, иначе переход к п.2	1) В начале выполнения цикла значение переменной <УП> устанавливается равным <НЗ>. 2) Если значение <УП> больше или равно <КЗ>, выполняется тело цикла, значение <УП> уменьшается на 1 3) Если значение <УП> стало меньше <КЗ>, то цикл завершается, иначе переход к п.2

Вывод:

• в 1 варианте значение УП должно увеличиваться, и оператор цикла будет выполняться при НЗ<=КЗ (завершение при УП > КЗ)

• во 2 варианте значение УП должно уменьшаться, и оператор цикла будет выполняться при НЗ>=КЗ (завершение при УП < КЗ)

• если НЗ=КЗ, то цикл будет выполнен один раз

• во всех других случаях оператор цикла выполняться не будет.

Запомнить!!! Если тело цикла содержит более одного оператора необходимо использовать «операторные скобки»- begin .. end;.

4. Закрепление изученного материала – решение задач на использование цикла с переменной.

Формулируется условие задачи.

Учитель. Давайте вспомним основные этапы решения задач с помощью ЭВМ.

Учащиеся перечисляют.

Далее в зависимости от уровня обученности учащихся разбор задачи может проходить несколькими способами: учитель сам объясняет каждый этап; каждый этап расписывает на доске ученик с последующей проверкой через презентацию.

Перед составлением программы учащимся предлагается ответить на ряд вопросов, которые позволят выбрать правильную форму записи циклического оператора

Учитель.

Разбирает программу и заполнение трассировочной таблицы для контрольного примера. Обращает внимание на то, какие данные нужно выбрать для контрольного примера.

Пример 1: Вычисление суммы ряда.

Ряд – сумма определенного числа слагаемых:

1)

Объект задачи	Объект алгоритма	Пояснение
Число	n	Исходные данные
Сумма ряда	S	Результат
Параметр цикла	n

Начальные присваивания: S:=0

<УП>=n, <НЗ>=1, <КЗ>=10, <Ш>=1 ; <ТЕЛО ЦИКЛА>

2) Для построение блок-схемы можно использовать редактор блок-схем, позволяющий одновременно для наглядности получить код программы.

Program summa; uses crt; var n,s: integer; Begin clrscr; s:=0; for n:=1 to 10 do s:=s+sqr(n); writeln(‘Сумма ряда равна ‘,s); End.

Трассировочная таблица n S 0 Контрольный пример 1 1 2 5 3 14 Выбираем значения n, для которых можем легко вычислить значение суммы. 4 30 5 55 6 91 7 140 8 204 9 285 10 385

Задание. Как изменится программа, если N принимает значения от 1 до K?

Пример 2. Вычисление факториала числа (N!) (Каждый этап расписывает на доске ученик)

Факториалом натурального числа N называется произведение N первых натуральных чисел, например 5! = 12345=120

1)

Объект задачи	Объект алгоритма	Пояснение
Число	n	Исходные данные
Факториал	P	Результат
Параметр цикла	i

Начальные присваивания: P:=1

<УП>=i, <НЗ>=1, <КЗ>=n, <Ш>=1; <ТЕЛО ЦИКЛА>

Program factorial; uses crt; var n,i: integer; p: longint; Begin clrscr; write(‘Факториал какого числа будем искать’);readln(n); p:=1; for i:=1 to n do p:=p*i; writeln(n,’!= ‘, p); End.

Трассировочная таблица N=? P I 1 Контрольный пример 1 1 2 2 3 6 Выбираем значения n, для которых можем легко вычислить значение суммы 4 24 5 120

Значение факториала – быстро увеличивающаяся величина, поэтому его значение (p) задано как длинное целое.

7. Физкультминутка .

8 . Практическая работа .

Указание: при выполнении задания целесообразно использовать раздаточный материал: карточки с заданием разного уровня. (Приложение 4.)

Количество вариантов определяется количеством учащихся в классе.

Содержание работы: используя Pascal АВС.net, записать код программы для решения задачи, отладить, получить и оценить результат, сохранить программу в свою папку. Решение задачи оформить в текстовом процессоре по схеме: условие задачи, математическая модель и определение переменных, программа, результат, затруднения и допущенные ошибки.

Пример оформления работы (Приложение 5.)

По завершении работы

• учащийся по сети сообщает учителю, что работа закончена,

• учитель проверяет и сообщает ученику баллы за выполненную работу,

• ученик записывают полученные баллы в тетрадь.

Если ученик выполнил работу без ошибок, то он становиться консультантом для тех, у кого возникли затруднения.

9. Подведение итогов.

Учащиеся выставляют себе оценку по результатам работы на уроке.

Рефлексия: выявление ошибок в соответствии с карточкой учета работы на уроке.

10. Домашнее задание.

1. Проработать выявленные ошибки.

2. Выучить §58 (стр.137-140), вопросы и задания №1-9 (стр.140), задачи №2,3,4 (стр.141).

3. Подготовиться к тесту на компьютере по теоретическому материалу.

Приложение 1.

№	Этапы работы на уроке	max оценка / балл
1.	Устный опрос	(2)
2.	Тестирование на компьютере	оценка
3.	Практическая работа
	Математическая модель	(2)
	Отладка программы	(2)
	Обработка результата выполнения программы	(2)
	Оформление отчета по решению задачи	(2)
	Консультант	(1)
ИТОГО:
ОЦЕНКА:
Критерий оценки: «5» - 13 и выше баллов «4» - 10,11,12 баллов «3» - 7,8,9 баллов

/Вернуться/

Приложение 2.

Физкультминутка

Зарядка для глаз:

1. Повторите 5 раз: глубокий вдох, сильно зажмурьтесь, задержка дыхания на пару секунд, быстрый выдох и одновременно широкое раскрывание глаз. Сделайте легкий массаж надбровных дуг от носа к вискам, глаза при этом должны быть закрыты.

2. 10 раз сделайте круговые движения закрытыми глазами в разные стороны – слева направо и справа налево.

3. Отведите большой палец на дистанцию в 25 см от глаз, затем смотрите на него в течение трех секунд то одним глазом, то другим, то одновременно двумя.

4. Вдохните, и можете отдохнуть пару секунд. Затем повторите все заново еще 2 раза.  

/Вернуться/

Приложение 3.

Физкультминутка

Для снятия утомления с плечевого пояса и рук:

1. И.п. - стоя или сидя, руки на поясе. 1 - правую руку вперед, левую вверх. 2 - переменить положения рук. Повторить 3 - 4 раза, затем расслабленно опустить вниз и потрясти кистями, голову наклонить вперед. Темп средний.
2. И.п. - стоя или сидя, кисти тыльной стороной на поясе. 1 - 2 - свести локти вперед, голову наклонить вперед. 3 - 4 - локти назад, прогнуться. Повторить 6 - 8 раз, затем руки вниз и потрясти расслабленно. Темп медленный.
3. И.п. - сидя, руки вверх. 1 - сжать кисти в кулак. 2 - разжать кисти. Повторить 6 - 8 раз, затем руки расслабленно опустить вниз и потрясти кистями. Темп средний.

/Вернуться/

Приложение 4.

Пример карточки с заданием:

1 уровень. Вычислить сумму, произведение и количество N введенных чисел.

2 уровень. Вычислить сумму, произведение и количество N введенных чисел, удовлетворяющих условию: положительные, кратные 3.

/Вернуться/

Приложение 5.

Практическая работа по теме: Цикл с переменной.

Выполнил ученик 10 класса Иванов Сергей.

1. Вычислить сумму, произведение и количество N введенных целых чисел, удовлетворяющих условию: положительные, кратные 3.

2.

Объект задачи	Объект алгоритма	Пояснение
Количество чисел (ввод с клавиатуры)	N	Исходные данные
Число	X	Исходные данные
Произведение чисел	P	Результат
Количество чисел	K	Результат
Сумма чисел	S	Результат
Параметр цикла	i

Начальные присваивания: P:=1, S:=0, K:=0

<УП>=i, <НЗ>=1, <КЗ>=N, <Ш>=1

ТЕЛО ЦИКЛА:

3. Программа.

program zadanie;

uses crt;

var n,x,s,p,k,i:integer;

begin

clrscr;

writeln('Цикл с переменной');

s:=0; p:=1; k:=0;

writeln('Введите количество чисел');

read(n);

for i:=1 to n do

begin

writeln('Введите число');

readln(x);

if ((x>0) and (x mod 3=0)) then

begin

s:=s+x;

p:=p*x;

k:=k+1;

end;

end;

writeln('Получен результат:');

writeln('Количество чисел', k:3);

writeln('сумма чисел', s:5);

writeln('Произведение чисел', p:6);

end.

4. Результат.

5. Допущенные ошибки: ошибок нет.

.

/Вернуться/

Литература:

1. Информатика 10 класс. Углубленный уровень: учебник в 2 ч. Ч. 2 / К.Ю. Поляков, Е.А. Еремин. Издательство Бином. Лаборатория знаний, 2014. – 304 с.: ил.

2. УМК Информатика. Углубленный уровень 10-11 кл. авторов К.Ю. Полякова и Е.А. Еремина.

3. Основы алгоритмизации и программирования. Язык программирования Паскаль. Учебное пособие / Сост. Жемеркин М.Г. – Коломна: Коломенский государственный педагогический институт, 2006. – 100 с.: ил.

4. СанПиН 2.4.2.2821 - 10. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях