План-конспект урока "Применение интуитивных и алгоритмических методов при выполнении проектов"

Белоусова Елена Евгеньевна
МОБУ СОШ№ 9 г. Лабинск
Учитель технологии.
План- конспект урока по теме: Применение интуитивных и
алгоритмических методов при выполнении проектов.
Цели:
Образовательная: научиться составлять план решения задачи; ввести
понятие алгоритма; рассмотреть способы записи алгоритмов,
познакомиться со способами решения логических задач.
Воспитательная: Способствовать развитию познавательного
интереса, воспитание информационной культуры учащихся.
Развивающая: развитие логического мышления, памяти, расширение
кругозора.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2.Повторение пройденного.
-Назовите способы нестандартных методов решения алгоритмических задач
(мозговой штурм, синектика, алгоритм решения изобретательских задач).
3. Изучение нового материала.
В 1942 году Ф.Цвикки, швейцарский астроном, опасаясь возможного
захвата нейтральной страны фашистами, переехал в США и поступил на
работу в фирму «Аэроджент инжиниринг корпорейшен». Хотя к тому
времени Ф.Цвикки был уже известным астрономом, автором открытия
нейтральных звёзд, фирма не возлагала особых надежд на его творческие
идеи в создании ракет, разработкой которых она занималась. Каково же было
общее удивление, когда в течение короткого времени Ф.Цвикки предложил
большое количество оригинальных технических решений (баллистическое
устройство, взрывчатые вещества, способ комбинированной фотографии и
др.).
Сам Ф.Цвикки не дал развёрнутого определения понятию
«морфологический анализ», указав лишь, что это метод нахождения всех
вариантов решения проблемы.
Пользуясь этим методом, Ф.Цвикки в 1943 году составил небольшой
«ящик», содержащий 576 вариантов двигателя, в числе которых оказались и
секретные немецкие самолёт-снаряд «ФАУ-1» и ракета «ФАУ-2». А в 1951
году, пользуясь данным методом для прогнозирования только одного типа
реактивного двигателя, он получил 36864 комбинации.
Алгоритм ММА
1. Формулируется цель, задача, даётся, возможно, более полное и точное
определение исследуемого объекта.
2. Расчленяется объект (процесс, проблема) на важнейшие
функциональные узлы (параметры), выявляется набор характеристик.
3. По каждой характеристике раскрываются возможные варианты
использования.
4. Совокупность полученных вариантов сводится в морфологическую
матрицу (таблицу).
5. Выбирается решение и определяется его функциональная ценность. При
этом отбрасываются не новые, исключаются технически несовместимые.
Матрица морфологического анализа
Количество решений:
Предлагаемое решение:
обратить внимание!
Морфологический анализ часто применяют не для поиска какого-либо
одного решения, а в тех случаях, когда требуется исследовать область
возможных решений.
1. Для исследования любой проблемы, но только на качественном уровне, в
виде идеи решения (качественное решение задачи - это наиболее творческий
и наиболее ценный результат, поскольку, если есть плодотворная идея
решения, можно быть уверенным в конечном успехе).
2. Для системного проектирования предметной среды
3. Для прогнозирования развития, поиска перспективных классов решений, а
не отдельных решений.
Недостаток метода: обилие вариантов. Из такого количества трудно
выбрать лучший. Кроме того, нет возможности определить, все ли
возможные параметры отображены.
Имя ученого аль-Хорезми превратилось в понятие algorithmi,
первоначально обозначавшее десятичную систему исчисления и правила
ПАРАМЕТРЫ
ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ
1
2
3
4
5
арифметических действий в этой системе. Отсюда и возник современный
научный термин "алгоритм".
Каждый из нас ежедневно использует различные алгоритмы:
инструкции, правила, рецепты и т.п. Обычно мы это делаем не задумываясь.
Например, открывая дверь ключом, никто не размышляет над тем, в какой
последовательности выполнять действия. Однако чтобы научить кого-нибудь
открывать дверь, придется четко указать и сами действия, и порядок их
выполнения. То же потребуется и при указании маршрута поездки.
Сравним эти алгоритмы. На первый взгляд, между ними нет ничего
общего. Одно дело открывать дверь, другое ехать в гости. Но если
приглядеться внимательно, можно заметить существенное сходство между
ними. Прежде всего, это строгий порядок выполнения действий.
Демонстрация слайда 1. Мы можем теперь сказать, что алгоритм это
организованная последовательность действий. Данную формулировку,
конечно, нельзя считать определением алгоритма. Например, мы не
объяснили, что означают слова "организованная" и "действия". Скажем
сразу: абсолютно строгого определения алгоритма не существует.
Алгоритм это одно из тех основных понятий (категорий) математики,
которые не обладают формальным определением в терминах более простых
понятий, а абстрагируются непосредственно из опыта.
Демонстрация слайда 2.
Сравните свой ответ с правильным.
Правильный алгоритм: Демонстрация слайда 3
1. Налить в чайник воду.
2. Зажечь спичку.
3. Открыть кран газовой горелки.
4. Поднести спичку к горелке.
5. Поставить чайник на плиту.
6. Ждать, пока вода закипит.
7. Выключить газ.
Рассмотренные нами алгоритмы составлены для исполнения
человеком. Но человек далеко не единственный возможный исполнитель
алгоритмов. Все живые существа и даже отдельные клетки исполняют
различные алгоритмы. Способны на это и созданные человеком устройства
роботы-манипуляторы и станки с программным управлением. Но прежде чем
составлять алгоритм решения задачи, нужно узнать, какие действия
предполагаемый исполнитель способен выполнить.
Закрепление темы:
Алгоритмические задачи
№1. Старик должен переправить на лодке через реку волка, козу и капусту.
Лодка может выдержать только старика и одного “пассажира”. В каком
порядке старик перевезет пассажиров? Не забудь, что волк может съесть
козу, а коза – капусту. Найди 2 варианта решения.
Алгоритм решения задачи:
1 вариант
2 вариант
1) __________________________
1) _________________________
2) _________________________
2) _________________________
3) __________________________
3) _________________________
и т.д.
№2 Два мальчика и двое взрослых должны переправиться на другую сторону
реки на плоту, который выдерживает либо двух мальчиков, либо одного
мальчика и одного взрослого. Как осуществить переправу? Найди несколько
способов решения этой задачи.
Алгоритм решения задачи:
1 способ
2 способ
3 способ
1 шаг
2 шаг
3 шаг
4 шаг
5 шаг
Обозначения: - один мальчик, 2м – два мальчика, 1в – один взрослый.
3. Проснувшись утром, школьник почувствовал недомогание. Находившийся
рядом злоумышленник тут же составил для него следующий алгоритм:
Измерить температуру.
Если температура выше 37
0
, то:
Вызвать врача.
Пойти в школу.
Несмотря на недомогание, школьник исправил этот алгоритм, добавив всего
две строки. Какие строки добавил школьник?
1) Определи правильный порядок действий при переходе улицы на
перекрестке со светофором и нарисуй блок-схему.
4. Шаги алгоритма асставь в нужном порядке):
1) Горит зеленый свет?
2) Посмотреть на свет светофора
3) Перейти улицу
4) Подойти к перекрестку
5) Дождаться, когда зажжется зеленый свет.
5. Задумано число В. Если оно меньше 4, то умножь его на 3, в
противном случае вычти 3. Составь алгоритм решения данной
задачи и нарисуй блок-схему.
Задание на дом. Выучить определения, привести примеры алгоритмов
из жизненной практики.