Ученики на Учителя.com


Разработка урока "Систематизация знаний по алгоритмизации и программированию" 9 класс

1
Разработка урока информатики в 9 классе по теме
«Систематизация знаний по алгоритмизации и программированию»
выполнена учителем информатики ГБОУ СОШ № 1200
с углубленным изучением английского языка
Сергеевой Г. В.
1. Место урока в курсе. Тема «Основы алгоритмизации и программирования»
в 9 классе рассчитана на 28 часов (1,5 урока в неделю). На уроках, предшествующих
данному, учащиеся освоили следующие знания и навыки:
Знают:
– этапы решения задачи с помощью компьютера;
– четыре базовые алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл,
вспомогательный алгоритм;
– типы переменных: числовые (целые, вещественные), строковые, логические;
– арифметические действия и математические функции системы программирования
КУМИР, в частности остаток от деления mod и целочисленное деление div;
– оператор присваивания и его свойства;
– что такое рекурсия и как она используется в программировании;
– две формы условного оператора: полное и неполное ветвление;
– два вида циклов: цикл с параметром (цикл "для") и цикл по условию (цикл "пока").
Умеют:
– читать и составлять простые блок-схемы;
– кодировать на языке КУМИР линейные, разветвляющиеся алгоритмы, а также
алгоритмы, содержащие цикл с параметром и цикл по условию;
– вводить текст программы, тестировать программу, сохранять программу,
пользоваться справочными материалами по системе программирования КУМИР;
– решать задачи с автоматом по обработке чисел из раздела "Алгоритмизация" (не
всегда правильно и не совсем уверенно).)
2. Цели урока.
Обучающая: сформировать устойчивые навыки применения на практике технологии
решения задач с помощью компьютера от постановки цели до анализа результатов.
Развивающая: развитие алгоритмического мышления, формирование представления
о формализации задачи, умение работать самостоятельно в условиях неопределенности.
Воспитательная: добиваться получения результата, оценивать результаты своей
работы; воспитание общей информационной культуры, коммуникативной
компетентности.
3. Задачи:
– закрепить на практике владение технологией решения задач с помощью
компьютера (анализ условия задачи – определение исходных данных и результатов –
математическая модель – алгоритм – программа – тестирование – анализ результатов, при
необходимости отладка программы);
– закрепить навыки кодирования основных алгоритмических структур в программе,
опираясь на блок-схему;
2
– научить использовать функции div и mod для разделения натурального числа на
разряды;
– наглядно проиллюстрировать автоматизацию обработки числовой информации.
4. Тип урока. Урок систематизации знаний.
5. Этапы урока:
– проверка домашнего задания (задача с автоматом по обработке чисел);
– организационный (постановка целей и задач урока);
– повторение (технологическая цепочка решения задачи с помощью компьютера,
базовые алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл по условию; рекурсия,
инициализация переменной);
– разработка алгоритма разделения натурального числа на разряды и вычисления
суммы чётных и нечётных цифр;
– составление программы на основе разработанного алгоритма; подбор чисел для
тестирования программы, тестирование;
– постановка проблемы: учащимся предлагается придумать такие числа, чтобы в
результате их обработки программой получились исходные данные домашней задачи;
– вывод: достигнута ли поставленная цель?
6. Оценка результатов. В системе оценки результатов урока выделяется три
уровня:
– первый уровень: самооценка. Учащиеся составляют программу группами по
2 человека. Группа на основании тестов делает вывод о том, что цель достигнута, и
программа работает корректно. Если цель не достигнута, то группа пытается
сформулировать, в чём заключается суть или причина затруднений.
– второй уровень: взаимная оценка. Группа делает заключение о достижении или
недостижении цели соседней группой. В случае, если соседняя группа испытывает
затруднения, товарищи помогают ей обнаружить ошибки.
– третий уровень: оценка учителя. Учитель констатирует корректность
составленной программы. При выставлении оценки учитывает степень самостоятельности
в работе, а также помощь соседней группы.
7. Методы обучения, используемые на уроке:
– минимум-тренинг (отработка минимального уровня знаний в соответствии с
государственным стандартом);
– метод проблемного изложения;
– частично-поисковый метод;
– исследовательский метод (для группы учащихся, ориентированных на сдачу
экзамена и дальнейшее изучение информатики в системе среднего и высшего
профессионального образования).
3
8. Формы работы с учащимися на уроке:
– фронтальная беседа с классом;
– групповая работа по составлению алгоритма под руководством учителя;
– самостоятельная практическая работа учащихся на компьютере (кодирование
алгоритма на языке программирования, ввод и тестирование программы);
9. Оборудование и программное обеспечение: 15 персональных компьютеров,
интерактивная доска, система программирования КУМИР.
Ход урока
1. Приветствие. Организационный момент. Проверка домашнего задания.
Условие домашней задачи: (это типовая задача ОГЭ, стоящая в КИМах под номером 16). Как
показывает практика ОГЭ, этот тип задач вызывает затруднения у учащихся. Они решают эти задачи не со
стопроцентной воспроизводимостью (даже очень мотивированные и способные ученики). Учителем
разработана схема решения задач данного типа, не описанная в методической литературе.
Автомат получает на вход четырёхзначное десятичное число. По полученному числу строится
новое десятичное число по следующим правилам.
1. Вычисляются два числа – сумма четных цифр и сумма нечетных цифр заданного числа.
2. Полученные два числа записываются друг за другом в порядке невозрастания (без
разделителей).
Пример. Исходное число: 2177. Сумма четных цифр - 2, сумма нечетных цифр - 15. Результат: 152.
Определите, сколько из приведённых ниже чисел могут получиться
в результате работы автомата.
236 1313 270 1114 1614 187 370 294 40
В тексте условия выделены ключевые фразы, играющие важную роль при решении задачи.
В результате дискуссии с классом выясняются следующие важные моменты, которые необходимо
учитывать при решении задачи:
1) В числе обязательно есть хотя бы одна четная цифра.
2) В числе обязательно есть хотя бы одна нечетная цифра.
3) Ноль (0) является четным числом.
4) Сумма любого количества четных чисел четна.
5) Сумма четного количества нечетных чисел четна; сумма нечетного количества нечетных чисел
нечетна.
6) Суммы расположены в порядке невозрастания, если первая из них больше или равна второй.
7) Сумма трех десятичных цифр не может превышать 27; сумма двух десятичных цифр не может
превышать 18, самая большая десятичная цифра 9.
8) В старшем разряде не может стоять ноль (0), так как в противном случае число не является
четырехзначным.
При проверке ответа у 8 из 10 учащихся ответ оказался неверным. Два ученика, у которых оказался
верный ответ, не смогли дать обоснованное объяснение.
Учитель предложил структурировать решение задачи в виде таблицы (условие задачи и заготовка
таблицы сделаны заранее и сохранены в виде флипчарта).
4
Число
Суммы в порядке
невозрастания
Сумма трех цифр
не превышает 27,
двух цифр не
превышает 18, одна
цифра не более 9
Пример
подходящего числа
Число подходит/не
подходит
236
да
да
7796
да
1313
да
да
Сумма четных цифр не
может быть нечетным
числом
нет
270
да
да
9990
да
1114
нет
–
–
нет
1614
да
да
8877
да
187
да
1) Суммы: 18 и 7.
2) 7 нельзя составить из
2-х четных или 2-х
нечетных цифр → это
одна нечетная цифра
3) 18 – сумма трех
четных цифр
6847
да
370
да
Сумма двух или трех
разрядов не может быть
37
–
нет
294
да
Сумма трех разрядов не
может быть 29
–
нет
40
да
да
1300
да
Ответ: 5
В результате коллективного обсуждения заполняется таблица и получается верный
ответ.
2. Постановка целей и задач урока. Мы решили задачу, используя наш
естественный интеллект. А сможем ли мы смоделировать работу такого автомата по
обработке чисел с помощью программы, в частности на языке КУМИР? Достаточно ли
для этого вашего объёма знаний? (7 человек из группы считают, что не смогут составить
такую программу, 3 человека сомневаются).
Учащиеся формулируют цель своей деятельности на уроке и составляют план
действий. Учитель с помощью проблемных вопросов корректирует план.
Цель учащихся – составить программу, моделирующую работу автомата по
обработке чисел.
Этапы работы:
– определение структуры входных данных и результатов;
– составление алгоритма в виде блок-схемы;
– кодирование алгоритма на языке КУМИР;
– запуск программы;
5
– анализ полученных результатов;
– отладка программы.
3. Актуализация знаний (минимум-тренинг).
– Как инициализировать суммы чётных и нечётных чисел? (В начале программы
присвоить им значение 0: sch:=0 или snech:=0).
– Как разделить натуральное число a на разряды? (В цикле по условию пока a>0 с
помощью функции mod выделять последнюю цифру, а затем с помощью функции div
"откусывать" последнюю цифру от числа).
– Как определять чётность цифры? (С помощью условного оператора и функции
mod: если mod(b,2)=0 то ......)
– Как накапливать сумму чётных или нечётных цифр? (С помощью рекурсии в
цикле: sch:=sch+b).
– Как определить порядок вывода суммы чётных и суммы нечётных цифр? (можно
использовать функции языка КУМИР:
вывод max(sch, snech), min(sch, snech)
4. Разработка алгоритма в виде блок-схемы.
Блок-схема составляется в результате коллективного обсуждения.
6
5. Кодирование составленного алгоритма на языке программирования КУМИР.
Учащиеся разбиваются на пары и составляют программу на основе разработанного
алгоритма.
алг сумма четных_нечетных цифр целого числа
нач
цел x, a, b, sch, snech
ввод x | исходное число
a:=x | дублируем исходное число (не обязательно)
sch:=0 | инициализация суммы чётных цифр
snech:=0 | инициализация суммы нечётных цифр
нц пока a>0 | пока в исходном числе есть цифры
b:=mod(a,10)| выделяем последнюю цифру числа
если mod(b,2)=0 то | проверяем её чётность
sch:=sch+b
иначе
snech:=snech+b
все
a:=div(a,10)| "откусываем" последнюю цифру числа
кц
вывод max(sch, snech), min(sch, snech)| выводим суммы в порядке
невозрастания
кон
6. Самоконтроль, взаимоконтроль, оценка учителя.
Пары учащихся тестируют составленную программу на числах, приведённых в
таблице (этап 1). Если тесты не проходят, формулируют, в чём заключается проблема и
пытаются устранить её. В случае затруднений обращаются к группе, справившейся с
заданием. Учитель оценивает работу групп.
7. Учащимся предлагается подобрать ещё 5 чисел, отличных от приведённых в
таблице, для тестирования программы.
8. Выводы. Достаточно ли имеющихся знаний для достижения поставленной цели?
Достигнута ли поставленная цель? Какие алгоритмические структуры использованы в
программе? Что было самым сложным в решении поставленной задачи? Удалось ли
преодолеть возникшие трудности самостоятельно, с помощью товарищей или учителя?
9. Домашнее задание к следующему уроку (текст задания размещается в
электронном журнале). В зависимости от степени усвоения учащиеся могут выбрать
задачу № 1 (аналогична разобранной в классе) или задачу № 2:
№ 1. Автомат получает на вход четырёхзначное десятичное число. По полученному числу строится
новое десятичное число по следующим правилам.
1. Вычисляются два числа – сумма четных цифр и сумма нечетных цифр заданного числа.
2. Полученные два числа записываются друг за другом в порядке неубывания (без разделителей).
Пример. Исходное число: 2177. Сумма четных цифр - 2, сумма нечетных цифр - 15. Результат: 215.
Определите, сколько из приведённых ниже чисел могут получиться
в результате работы автомата.
825 1513 210 1116 1214 105 520 292 34
7
№ 2. Автомат получает на вход пятизначное десятичное число. По полученному числу строится
новое десятичное число по следующим правилам.
1. Вычисляются два числа – сумма первых трёх цифр и сумма последних трёх цифр.
2. Полученные два числа записываются друг за другом в порядке неубывания (без разделителей).
Пример. Исходное число: 15177. Поразрядные суммы: 7 ,15. Результат: 715.
Определите, сколько из приведённых ниже чисел могут получиться
в результате работы автомата.
2828 2512 2518 2524 2425 1825 1225 123
В соответствии с требованиями ФГОС ниже приводится технологическая карта
урока.
Этап урока
Функции учащихся
Функция учителя
УУД
(универсальные
учебные действия)
Проверка домашнего
задания
Заполняют таблицу,
отвечая на вопросы,
сформулированные в ней.
Самостоятельно делают
выводы.
Предлагает органи-
зовать решение в виде
таблицы определённой
структуры.
Коммуникативные,
познавательные.
Объявление темы урока
Формулируют тему.
Подводит к осознанию
темы, создаёт проблем-
ную ситуацию.
Форма – проблемный
диалог.
Познавательные, обще-
учебные, коммуника-
тивные.
Сообщение целей и задач
Формулируют цель и
задачи, определив границы
знания и незнания.
Подводит учащихся к
осознанию целей и
задач.
Регулятивные,
коммуникативные,
целеполагание.
Планирование
Составляют план решения
задачи.
Помогает, советует.
Регулятивные,
планирование.
Практическая
деятельность учащихся.
Осуществляют учебные
действия по намеченному
плану (работа в группах).
Консультирует.
Познавательные,
регулятивные.
Осуществление контроля
Самоконтроль,
взаимоконтроль.
Консультирует
Регулятивные,
коммуникативные,
самоконтроль
Осуществление
коррекции
Формулируют затруднения
и осуществляют коррек-
цию самостоятельно.
Консультирует,
советует, помогает.
Коррекция
Оценивание учащихся
Дают оценку своей
деятельности по её
результатам.
Консультирует.
Оценивание,
самооценивание.
Итог урока
Рефлексия. Формулируют
выводы. Формулируют, в
чём были затруднения и
как их удалось преодолеть.
Помогает.
Контроль,
саморегуляция.
Домашнее задание.
Могут выбирать задание из
предложенных учителем с
учётом индивидуальных
возможностей.
Предоставляет выбор.
Познавательные,
регулятивные,
контроль.
8
Самоанализ урока
Для урока учителем была выбрана задача разделения целого числа на разряды, так как
этот тип задач с некоторыми нюансами часто встречается в вариантах ЕГЭ, на
олимпиадах. Учитель пытался проследить и показать учащимся взаимосвязь
теоретических заданий ОГЭ и практического программирования, поэтапно воспроизвести
процесс автоматизации обработки числовой информации.
Задачи, поставленные перед учащимися, выполнены в ходе урока. Из пяти пар
учащихся четыре справились с задачей самостоятельно. Одна пара была вынуждена
обратиться за помощью к товарищам. Три пары из пяти самостоятельно подобрали свои
числа для тестирования. Это свидетельствует о том, что усвоена технология решения
задач с автоматом по обработке чисел и понятна связь между задачей, включённой в
программу ОГЭ, и программой, составленной на уроке.
В соответствии с требованиями ФГОС учащимся была предоставлена возможность
самостоятельно определить границы своего знания и незнания, сформулировать свою
цель, составить план достижения этой цели, участвовать в проблемной дискуссии, в ходе
которой задача была формализована и был составлен алгоритм в виде блок-схемы.
Кодирование алгоритма на языке КУМИР выполнялось учащимися в парах. Это
способствовало развитию коммуникативных навыков. Учащимся была предоставлена
возможность оценить свою работу, работу товарищей, а также сформулировать, в чём
заключаются затруднения. Самым сложным для них оказалось понять, как выделяются
цифры в разрядах целого числа (функции div и mod) и почему с помощью цикла "пока"
можно выделить все цифры, независимо от их количества в числе. Не всем учащимся
удалось подобрать свои числа для тестирования программы.
По итогам урока учителем было выставлено 6 оценок "5" и четыре оценки "4" (класс
9"А" достаточно мотивированный, ситуация в 9"Б" и 9"В" несколько хуже).
В ходе урока учитель направлял действия учеников, подводил их к проблеме, в случае
затруднений помогал найти решение конкретного вопроса, но не задачи в целом.
Скачать материал

Информатика - еще материалы к урокам: