Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Виды циклических алгоритмов"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение –
средняя общеобразовательная школа №4 город Асино Томской области
Конспект урока
на тему:
«Виды циклических алгоритмов»
учитель информатики и ИКТ
Кривенцов Л.А.,
первая квалификационная категория
2015
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 2 -
Конспект урока на тему: «Виды циклических алгоритмов»
Класс: 6
УМК (программа): модифицированная программа на основе УМК
«Образовательная робототехника» под редакцией Лобода Ю.О., Нетесова О.С., Леонтьева
Е.В., ЗАТО Северск.
Тема урока: Виды циклических алгоритмов.
Тип урока: комбинированный урок с элементами интерактивных технологий
Цель: создать программы с использованием различных циклов для решения
прикладной задачи (поиск черной линии).
Задачи:
• ознакомление с робототехникой с помощью конструктора LEGO Mindstorms
9797;
• систематизация знаний по теме «Алгоритмы» (на примере работы Роботов
NXT);
• усвоение понятий циклический алгоритм, цикл с параметром, цикл с
предусловием, цикл с постусловием, дать представление об использовании
циклических алгоритмов для решения практических задач в робототехнике;
• дать понятие о блок-схемах, изображающих различные циклы.
Технологии и методы работы: технология поэтапного формирования знаний,
технология развивающего обучения, исследовательская технология, метод активного
обучения, здоровьесберегающие технологии, компьютерная технология, технология
развития критического мышления, игровая технология.
Урок из курса Робототехники, раздел – «Программирование в среде NXT-G.». На
уроке, используя модель колесного робота из конструктора LEGO Mindstorms 9797 ученики
составляют в среде программирования NXT-G программы с использованием циклических
алгоритмов, загружают их в робота и демонстрируют выполнение представленных
алгоритмов.
В ходе занятия обучающиеся должны продемонстрировать следующие
результаты в виде универсальных учебных действий:
Регулятивные:
− систематизировать и обобщить знания по теме «Алгоритмы» для успешной
реализации алгоритма работы собранного робота;
− научиться программировать роботов с помощью среды программирования NXT-G.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 3 -
Познавательные:
− умение реализовывать виды циклических алгоритмов в среде NXT-G;
− научиться использовать датчики для реализации циклических алгоритмов;
− экспериментальное исследование, оценка (измерение) влияния отдельных
факторов.
Коммуникативные: развить коммуникативные умения при работе в группе или команде.
Личностные: развитие памяти и мышления, возможность изучения робототехники в
старших классах.
Вид урока: практическая работа
Оборудование: мультимедиа проектор, конструктор LEGO Mindstorms 9797 (5 шт.), в
набор которого входят 431 элемент, включая программируемый блок управления NXT, 3
сервомотора, датчики звука, расстояния, касания и освещенности.
План урока
Этапы урока
(занятия,
мероприятия)
Деятельность
педагога
Деятельность
обучающегося
Результаты
1. Организационный
момент
(2 мин)
Отметка
присутствующих,
Настрой на работу
Приведение
рабочего места к
работе
Знание правил техники
безопасности в
кабинете информатики
2. Повторение
теоретического
материала
предыдущего урока
(4 мин)
Фронтальный устный
опрос обучающихся по
материалу
предыдущего урока с
использованием
презентации
Ответы на вопросы
Коммуникативные
УУД: ответы с места
3. Изучение нового
материала
(14 мин)
Подача нового
материала по теме с
использованием
презентации и
раздаточного
материала
Запись материала в
тетрадь
Понимание факта
многообразия языков:
блок-схемы и
программы на NXT-G
4. Практическая
работа: разработка
алгоритмов для
робота,
демонстрация
(15 мин)
Наблюдение за
работой обучающихся,
ответы на
возникающие вопросы
в ходе практической
работы
Составление
программ, загрузка
программ в
роботов,
демонстрация
Самостоятельная
деятельность
обучающегося
умение организовать
свое рабочее время
Коммуникативные
УУД: знание
интерфейса ОС, умение
запускать нужную
программу, работа в
среде
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 4 -
программирования
NXT-G
Регулятивные УУД:
умение ставить личную
цель, понимать и
осознавать смысл своей
деятельности
Познавательных УУД:
работа с датчиком
освещенности,
измерение параметра
освещения
5. Подведение
итогов урока.
Рефлексия
(3 мин)
Фронтальный устный
опрос по новому
материалу
Ответы на вопросы
Коммуникативные
УУД: ответы с места
Умение выдвигать
гипотезы
Умение осуществлять
анализ, рефлексию,
самооценку своей
деятельности
6. Этап информации
о домашнем задании
(2 мин)
Объяснение
домашнего задания и
ответы на вопросы по
домашнему заданию
Запись домашнего
задания, вопросы
по домашнему
заданию
Личностные УУД:
возможность проявить
себя вне школьной
учебы (на
соревнованиях по
робототехнике)
Ход урока:
I. Организационный момент.
Учитель: Добрый день, ребята! На прошлом уроке мы занимались конструированием
роботов из конструктора NXT. Сегодня мы будем создавать для них программы с
использованием разнообразных циклических алгоритмов.
В своей практической деятельности человек постоянно сталкивается с задачами, при
решении которых требуется многократно повторять одни и те же действия. Для составления
алгоритмов решения таких задач используются команды повторения (циклы).
Существуют задачи, которые можно решать разными способами, причём один способ
может быть очень длинным, а другой в одну строчку. Кто захочет решать задачу самым
длинным способом? Каждый захочет искать рациональный выход. И для того, чтобы
находить рациональные пути решения задачи мы изучим тему «Циклы», ознакомимся с
видами циклов, научимся создавать циклические алгоритмы в среде программирования
NXT-G.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 5 -
II. Повторение теоретического материала предыдущего урока.
1. Учитель: Для начала давайте вспомним, какие виды алгоритмов мы знаем?
Дети отвечают на вопрос (линейный, циклический и разветвляющийся)- слайд 2.
2. Для какого вида алгоритмов используются следующие блоки из среды
программирования NXT-G (блоки показаны на слайде 3)?
Дети отвечают на вопрос (движение, цикл, ветвление).
3. Что такое цикл (слайд 4)?
III. Изучение нового материала
Итак, Цикл – это многократно повторяющийся участок вычислительного процесса,
который заканчивает свою работу по заданному условию.
Существует три основных вида циклов: цикл с предусловием, цикл с постусловием и
цикл с параметром.
а) Цикл с параметром.
Иногда заранее известно, сколько раз должен выполниться цикл. Для задач такого типа
используется оператор цикла с параметром. В таком цикле есть счетчик с переменной,
которая принимает значение количества повторений цикла. Когда эта переменная
становится равной m, цикл заканчивает свою работу:
В среде программирования NXT-G цикл с параметром реализуется путем настройки
блока «Цикл» на «Подсчет», где просто указывается количество повторений цикла:
б) Цикл с предусловием.
В других случаях, прежде чем выполнять какие-либо команды, требуется проверять
определенное условие. Тогда используется цикл с предусловием. Данный цикл будет
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 6 -
повторятся пока истинно логическое выражение. Перед каждым повторением оператора
значение логического выражения проверяется заново. Именно поэтому этот цикл может не
выполниться ни разу, если условие при входе в него окажется ложным.
Таким образом, цикл с предусловием содержит условие повторения цикла.
В среде программирования NXT-G цикл с предусловием реализуется путем
использования внутри блока «Цикл» блока «Переключатель», который в свою очередь чаще
всего настраивается на какой-либо датчик.
в) Цикл с постусловием
В случаях, когда необходимо добиться истинного значения условия в задачах обычно
используется цикл с постусловием. Данный цикл повторяется до тех пор, пока не станет
истинным логическое выражение. В отличие цикла с предусловием, в цикле с
постусловием вычисление логического выражения происходит не до, а после очередного
повторения цикла. Из-за этого цикл с постусловием обязательно выполнится хотя бы раз, а
цикл с предусловием может не выполнится ни разу.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 7 -
В среде программирования NXT-G цикл с постусловием реализуется путем настройки
блока «Цикл», например, на датчик:
Если условие в цикле с предусловием является условием продолжения повторений, то
условие в цикле с постусловием – условием выхода из цикла, его завершения. Поэтому для
одной и той же задачи эти условия противоположны.
IV. Практическая работа: разработка алгоритмов для робота, демонстрация
Теперь давайте обратимся к нашим роботам (на данном уроке это колесные роботы,
оснащенные датчиками), которые мы собирали на прошлом занятии.
Задание 1: Составить алгоритм с использованием цикла с параметром для
движения робота по квадрату с заданной стороной.
Сначала определим, какие команды нам понадобятся, в какую сторону должен
вращаться сервомотор, промежуток времени работы сервомотора для движения по одной
стороне и последовательность выполнения команд.
Правильный вариант (способ поворота – отключение одного сервомотора):
Способ поворота в примере тот же, что и в предыдущем. Цикл настроен на Счетчик
(количество повторений - 4).
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 8 -
Примечание: время работы сервомотора в каждом отдельном случае будет разное, т.к.
ученик настраивает вращение на свое время или количество оборотов. Соответственно для
каждого случая сторона квадрата будет разной. И вариант поворота каждый обучающийся
применяет свой.
Задание 2: Составить алгоритм с использованием цикла с предусловием для
нахождения черной линии.
Правильный вариант:
Задание 3: Составить алгоритм с использованием цикла с постусловием для
нахождения черной линии.
Правильный вариант:
Учитель:
IV. Подведение итогов урока. Рефлексия.
Итак, ребята, давайте подведем итоги нашей работы.
• Какие виды циклов мы с вами сегодня использовали при составлении программ?
• Можно ли использовать цикл с постусловием для алгоритма движения по квадрату?
Если да, то что необходимо для этого сделать?
• Какой из алгоритмов нахождения черной линии наиболее рационален?
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 9 -
V. Этап информации о домашнем задании.
Составить алгоритм выхода из лабиринта используя циклические алгоритмы
(длины ходов лабиринта неизвестны).
Задание обязательно будет оценено!
Спасибо за урок! До свидания, ребята.
Список использованных текстовых и графических источников:
1. Инструкция для работы с комплектом LEGO Mindstorms 9797.
2. Фото робота и скрины – авторские.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 10 -
Приложение 1
Раздаточный материал для практической работы
Задание 1.
Задание 2.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 11 -
Задание 3.
Виды циклических алгоритмов
________________________________________________________________________________________
Кривенцов Леонид Александрович МАОУ СОШ №4 г. Асино
- 12 -
Приложение 2
Раздаточный материал для домашнего задания
Скачать материал

Информатика - еще материалы к урокам: