Алгоритмизация и
программирование
Введение
Каждый из нас постоянно
решает множество задач: как быстрее собраться на работу, как лучше спланировать
дела текущего дня и многие другие. Некоторые задачи мы решаем автоматически,
так как на протяжении многих лет привыкли к их выполнению, другие требуют
длительного размышления над решением, но в любом случае, решение каждой задачи
всегда делится на простые действия.
Алгоритмизация– это техника
разработки алгоритма для решения задач на компьютере. Изобразительные средства
для представления или описания алгоритма.
Понятие алгоритма,
являющееся фундаментальным в математике и информатике, возникло задолго до
появления средств вычислительной техники. Слово «алгоритм» появилось в средние
века, когда европейцы познакомились со способами выполнения арифметических
действий в десятичной системе счисления, описанными узбекским математиком
Муххамедом бен Аль-Хорезми («аль-Хорезми» — человек из города Хорезми); в
настоящее время город Хива в Хорезмской области Узбекистана). Слово алгоритм –
есть результат европейского произношения слов аль-Хорезми.
Первоначально под
алгоритмом понимали способ выполнения арифметических действий над десятичными
числами. В дальнейшем это понятие стали использовать для обозначения любой
последовательности действий, приводящей к решению поставленной задачи.
Чтобы решать задачи на
компьютере, необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в
области информационного моделирования и алгоритмизации.
Этапы
решения задачи на компьютере
На первом этапе обычно осуществляется
постановка задачи, происходит осознание её условия. При этом должно быть чётко
определено, что дано, какие исходные данные известны, какие являются
параметрами к условию задачи, и что требуется найти в решаемой задаче. Также
должны быть чётко выделены существенные свойства рассматриваемого объекта, указаны
связи между исходными данными и результатами.
На втором этапе описательная информационная модель
формализуется, т.е записывается с помощью некоторого формального языка.
В свою очередь этапы чётко зависят от полученного результата:
Этап = Результат
Поставка задачи Словесная
информационная модель
Формализация Математическая
модель
Алгоритмизация Алгоритм
Программирование Программа
Отладка, тестирование Уточнённая
модель
Выполнение расчётов Ответы на поставленные в задаче
вопросы
Для правильной установки этапов, требуется:
·
понять, к какому классу
принадлежит рассматриваемая задача;
·
записать известные связи
между исходными данными и результатами с помощью математических соотношений;
·
выбрать наиболее
подходящий способ для решения задачи.
На третьем этапе
осуществляется построение алгоритма – чёткой инструкции, задающей необходимую
последовательность действий для решения задачи. Алгоритм чаще всего
представляется в форме блок-схемы ввиду её наглядности и универсальности.
На четвёртом этапе алгоритм записывается
на одном из языков программирования. Важно отметить, что основной ошибкой
многих пользователей компьютером, является мнение о том, что HTML – это язык программирования. На самом деле HTML – это
язык разметки.
На пятом этапе осуществляется отладка и
тестирование программы.
Отладка программы – это процесс проверки
работоспособности программы и исправления обнаруженных при этом ошибок.
Ошибки могут быть связаны с нарушением правил
записи программы на конкретном языке программирования, таким образом, на Pascal’e используется
в качестве ввода информации на экран команда “write/writeln”,
когда в это же время, на C эта же команда обозначается с помощью “printf”.
На шестом этапе по уточнённой программе
проводятся необходимые вычисления, результаты которых позволяют ответить на
поставленные в задаче вопросы.
Рассмотренные этапы являются основой разработки, и
написания программного обеспечения, но при этом называются они несколько иначе.
Этапы разработки программного обеспечения:
На этапе подготовки разработчик уточняет у
заказчика требования к программному продукту, осуществляет предварительное
планирование этапов работ, сроков, ресурсов и стоимости разработки.
На этапе проектирования составляется требования к
программе, определяются её технические характеристики, выбираются алгоритмы
реализации программы.
На этапе создания происходит разработка
интерфейса программы (кнопки, иконки, расположение и т.д); создается
программный код – пишется программа, реализующая ранее выбранный алгоритм; осуществляются
отладка и тестирование программы. На этом же этапе создается пакет документации,
включающий различные описания, инструкции и руководства. Наличие подробной
документации обеспечивает в том числе возможность передачи накопленных знаний
другим разработчикам.
На этапе поддержки происходит установка
разработанного программного обеспечения (внедрение), исправление выявленных
ошибок и поддержка пользователей (сопровождение).
Задачи
Разберем
последовательность этапов решения задач на компьютере, на таких языках
программирования как Pascal и C.
Начнем пожалуй,
с C:
Напишите
программу, которая высчитывает плату за пользование кредитом после того как
введены сумма кредита, процентная годовая ставка и срок кредита в днях = сумма
* процентная ставка * (срок кредита в днях / 365)
Первый этап.
Дано:
Параметры – сумма кредита; процентная
годовая ставка; срок кредита в днях;
Срок кредита в днях – Сумма кредита * Процентная
годовая ставка * (Срок кредита в днях / 365).
Где * — умножение, а / — деление.
Требуется найти: Плату за пользование кредитом.
Второй этап.
В данной ситуации мы имеет дело с формулой, по которой мы должны
рассчитать поставленное нам условие в задаче, а именно:
Срок кредита в днях – Сумма кредита *
Процентная годовая ставка * (Срок кредита в днях / 365).
Третий этап.
В данном этапе представим алгоритм решения
задачи в виде блок-схемы:
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
|||||||||||
 |
Четвёртый этап.
Запишем данный алгоритм на языке программирования C в программе
“Microsoft Visual Studio”.
#include <stdio.h>
int main() {
float Sum, PY, DateOfCredit;
printf(«Enter the amount of you credit =
n»);
// введите сумму кредита
scanf_s(«%f», &Sum);
printf(«Enter the annual interest rate =
n»);
// введите процентную годовую ставку
scanf_s(«%f», &PY);
printf(«Enter the date of you credit =
n»);
// введите срок кредита
scanf_s(«%f», &DateOfCredit);
printf(«Your charge is = %1f», Sum * PY *
(DateOfCredit / 365));
return 0;
}
Пятый этап.
Протестировать составленную программу можно, используя информацию, которую
вводит пользователь в поле для ввода данных.
Шестой этап
Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно
сделать вывод: чем больше числа, которые вводит пользователь, тем больше плата
за использование кредита.
Следующая программа будет написана на Pascal:
Водитель
автомобиля, движущегося с некоторой постоянной скоростью, увидев красный свет
светофора, нажал на тормоз. После этого скорость автомобиля стала уменьшаться
каждую секунду на 5 метров. Требуется найти расстояние, которое автомобиль
пройдет до полной остановки.
Первый этап.
Дано:
–
начальная скорость;
–
конечная скорость (равно нулю, так как автомобиль остановился);
–
ускорение (равно -5м/c²).
Требуется найти: 
– расстояние, которое автомобиль пройдёт до
полной остановки.
Второй этап.
В данной ситуации мы имеем дело с прямолинейным равноускоренным движением
тела. Формула для перемещения при этом имеет вид:
Упрости эту формулу с учётом того, что конечная
скорость равна нулю: 
. При
=
5м/c² получим: 
(при
условии задания скорости в метрах в секунду и вычислении пути в метрах).
Третий этап.
Представим алгоритм решения задачи в виде блок-схемы:
Четвертый этап.
Запишем данный алгоритм на языке программирования Паскаль:
program
n_1;
var
v0, s: real;
begin
writeln(‘Вычисление длины пути торможения автомобиля’);
write(‘Введите начальную скорость (м/c)>>’);
readln (v0);
s:=v0*v0/10;
writeln(‘До полной остановки автомобиль пройдет — ‘, s:8:4, ‘
м. ’)
end.
Пятый этап.
Протестировать составленную программу можно, используя информацию, что
при скорости 72км/ч с начала торможения до полной остановки автомобиль проходит
40 метров.
Шестой этап.
Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно
сделать вывод: чем больше начальная скорость автомобиля, тем большее расстояние
он пройдет с начала торможения до полной остановки.
Применяя компьютер для решения задач, всегда следует
помнить, что наряду с огромным быстродействием и абсолютной исполнительностью у
компьютера отсутствуют интуиция и чувство здравого смысла и он способен решать
только ту задачу, программу решения которой ему подготовил человек.
Источники
Учебник Л.Л.Босова
и А.Ю.Босова — Информатика 9 класс (дата обращения: 19.10.2020)
Россия // Учебник Л.Л.Босова и А.Ю.Босова [2020]. Дата обновления: 15.10.2020.
URL: https://moodle.kstu.ru/mod/page/view.php?id=47344 (дата
обращения: 19.10.2020).
Россия // Deitel C —
Задачи — Глава 3 [2020]. Дата обновления: 18.10.2020.
URL: http://isec.nayanovaacademy.ru/wiki/Deitel_C_-_Задачи_-_Глава_3#03.19 (дата
обращения: 19.10.2020).
Слайд 1п.2.1 «решение задач на компьютере»
Подготовила: Галина А.П.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя
школа №10 г. Павлово
Слайд 2Этапы решения задач на компьютере
Постановка задачи
Формализация
Алгоритмизация
Программирование
Компьютерный эксперимент
К вопросам
Слайд 3Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями
в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Слайд 5Постановка задачи
На этом этапе участвует человек, хорошо представляющий предметную область задачи.
Он должен четко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи и предложить общий подход к её решению.
Результат этапа: Словесная информационная модель
К вопросам
Слайд 6Формализация
Формализуется описательная информационная модель, то есть записывается с помощью некоторого формального
языка.
Для этого требуется:
Понять, к какому классу принадлежит рассматриваемая задача;
Записать известные связи между исходными данными и результатами с помощью математических отношений;
Выбрать наиболее подходящий способ для решения задачи
Результат этапа: Математическая модель
К вопросам
Слайд 7Алгоритмизация
Осуществляется построение алгоритма – чёткой инструкции, задающей необходимую последовательность действий для
решения задачи. Алгоритм чаще всего представляется в форме блок-схемы ввиду её наглядности и универсальности.
Результат этапа: Алгоритм
К вопросам
Слайд 8Программирование
Записывается алгоритм на одном из языков программирования. Составление программы обеспечивает возможность
выполнения алгоритма и соответственно поставленной задачи исполнителем – компьютером.
Результат этапа: Программа
К вопросам
Слайд 9Компьютерный эксперимент
На этом этапе происходят выполнение алгоритма с помощью электронной вычислительной
машины (ЭВМ), поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот часто требует гораздо больше временит и сил, чем написание первоначального текста программы.
Результат этапа: Уточнение модели, получение результата
К вопросам
Слайд 12Вопросы:
Перечислите основные этапы решения задачи с использованием компьютера.
Что происходит на этапе
постановки задачи? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе формализация? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе алгоритмизация? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе программирования? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе компьютерного эксперимента? Что является результатом этого этапа?
Слайд 13Итоги урока
За урок – «5» у вас не было проблем в
усвоен и понимании материала.
За урок – «4» были небольшие проблемы усвоении материала, требуется поработать дополнительно.
За урок – только «3», материал усвоен, но многие вопросы остались не понятыми.
Слайд 14Домашнее задание
Разобрать материал урока §2.1
Записи учить
Слайд 15Список использованных источников
Учебник по информатике 9 класс, автор Л.Л. Босова
Слайд 1
П.2.1 «РЕШЕНИЕ
ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ»
Слайд 2
ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Постановка задачи
Формализация
Алгоритмизация
Программирование
Компьютерный эксперимент
К вопросам
Слайд 3
Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком
программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Слайд 5
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
На этом этапе участвует человек, хорошо представляющий
предметную область задачи. Он должен четко определить цель задачи,
дать словесное описание содержания задачи и предложить общий подход к
её решению.
Результат этапа: Словесная информационная модель
К вопросам
Слайд 6
ФОРМАЛИЗАЦИЯ
Формализуется описательная информационная модель, то есть записывается с
помощью некоторого формального языка.
Для этого требуется:
Понять, к какому классу
принадлежит рассматриваемая задача;
Записать известные связи между исходными данными и результатами
с помощью математических отношений;
Выбрать наиболее подходящий способ для решения задачи
Результат этапа: Математическая модель
К вопросам
Слайд 7
АЛГОРИТМИЗАЦИЯ
Осуществляется построение алгоритма – чёткой инструкции, задающей необходимую
последовательность действий для решения задачи. Алгоритм чаще всего представляется
в форме блок-схемы ввиду её наглядности и универсальности.
Результат этапа: Алгоритм
К
вопросам
Слайд 8
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Записывается алгоритм на одном из языков программирования. Составление
программы обеспечивает возможность выполнения алгоритма и соответственно поставленной задачи
исполнителем – компьютером.
Результат этапа: Программа
К вопросам
Слайд 9
КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
На этом этапе происходят выполнение алгоритма с
помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ), поиск и исключение ошибок.
При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы
программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот часто требует гораздо больше временит и сил, чем написание первоначального текста программы.
Результат этапа: Уточнение модели, получение результата
К вопросам
Слайд 12
ВОПРОСЫ:
Перечислите основные этапы решения задачи с использованием компьютера.
Что
происходит на этапе постановки задачи? Что является результатом этого
этапа?
Что происходит на этапе формализация? Что является результатом этого этапа?
Что
происходит на этапе алгоритмизация? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе программирования? Что является результатом этого этапа?
Что происходит на этапе компьютерного эксперимента? Что является результатом этого этапа?
Слайд 13
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Разобрать материал урока §2.1
Записи учить
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 2.1. Решение задач на компьютере
Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова:
Этапы решения задачи на компьютере
Чтобы решать задачи на компьютере, необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Решение задачи с использованием компьютера включает в себя этапы, показанные на рис. 2.1.
На первом этапе обычно осуществляется постановка задачи, происходит осознание её условия. При этом должно быть чётко определено, что дано (какие исходные данные известны, какие данные допустимы) и что требуется найти в решаемой задаче. Также должны быть чётко выделены существенные свойства рассматриваемого объекта, указаны связи между исходными данными и результатами.
На втором этапе описательная информационная модель формализуется, т. е. записывается с помощью некоторого формального языка.
Для этого требуется:
На третьем этапе осуществляется построение алгоритма — чёткой инструкции, задающей необходимую последовательность действий для решения задачи. Алгоритм чаще всего представляется в форме блок-схемы ввиду её наглядности и универсальности.
На четвёртом этапе алгоритм записывается на одном из языков программирования. Вы учитесь записывать программы на языке Паскаль.
На пятом этапе осуществляется отладка и тестирование программы. Этап отладки и тестирования также называют компьютерным экспериментом.
Отладка программы — это процесс проверки работоспособности программы и исправления обнаруженных при этом ошибок. Ошибки могут быть связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования. Их программисту помогает найти используемая система программирования; она выдаёт на экран сообщения о выявленных ошибках.
Проверка правильности разработанной программы осуществляется с помощью тестов. Тест — это конкретный вариант значений исходных данных, для которого известен ожидаемый результат.
О правильности разработанной программы свидетельствует также соответствие полученных данных экспериментальным фактам, теоретическим положениям и т. д. При этом может возникнуть необходимость уточнить разработанную математическую модель, полнее учесть особенности изучаемого объекта или процесса. По уточнённой математической модели снова составляется программа, анализируются результаты её выполнения. Так продолжается до тех пор, пока полученные результаты не будут достаточно точно соответствовать изучаемому объекту.
Задача о пути торможения автомобиля
Рассмотрим последовательность прохождения этапов решения задачи на компьютере (см. рис. 2.1) на примере простой задачи.
Водитель автомобиля, движущегося с некоторой постоянной скоростью, увидев красный свет светофора, нажал на тормоз. После этого скорость автомобиля стала уменьшаться каждую секунду на 5 метров. Требуется найти расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.
Первый этап.
Требуется найти: sx — расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.
Второй этап. В данной ситуации мы имеем дело с прямолинейным равноускоренным движением тела. Формула для перемещения при этом имеет вид:
Упростим эту формулу с учётом того, что конечная скорость равна нулю:
Третий этап. Представим алгоритм решения задачи в виде блок-схемы:
Четвёртый этап. Запишем данный алгоритм на языке программирования Паскаль:
Пятый этап. Протестировать составленную программу можно, используя информацию, что при скорости 72 км/ч с начала торможения до полной остановки автомобиль проходит 40 метров.
Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно сделать вывод: чем больше начальная скорость автомобиля, тем большее расстояние он пройдёт с начала торможения до полной остановки.
Применяя компьютер для решения задач, всегда следует помнить, что наряду с огромным быстродействием и абсолютной исполнительностью у компьютера отсутствуют интуиция и чувство здравого смысла, и он способен решать только ту задачу, программу решения которой ему подготовил человек.
САМОЕ ГЛАВНОЕ
Этапы решения задачи с использованием компьютера:1) постановка задачи;
2) формализация;
3) алгоритмизация;
4) программирование;
5) компьютерный эксперимент.Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Вопросы и задания к § 2.1. Решение задач на компьютере
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?
Источник
Запись условия задачи в виде математических формул определение структуры исходных данных и формата
Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.
без дирижера большой оркестр не может согласованно исполнить музыкальное произведение, а хоккейная или баскетбольная команда обязательно имеет одного или нескольких тренеров, которые организуют подготовку спортсменов к соревнованиям.
Процесс управления имеет определенные общие закономерности. Их изучением занимается специальная наука, которая называем кибернетикой. Основоположником кибернетики считается американский ученый Норберт Винер. Большой вклад в развитие теоретической и прикладной кибернетики внесли русские ученые: академики A. Берг и В. Глушков.
Разомкнутая схема управления
В простейшем случае управляющий объект посылает свои команды исполнительному объекту, без учета его состояния. В этом случае воздействия передаются только в одном направлении, такая система называется разомкнутой.
Такой процесс не учитывает состояние управляемого объекта и обеспечивает управление по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому). Подобные системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью следующей схемы:
Разомкнутыми системами являются всевозможные информационные табло на вокзалах и аэропортах, которые управляют перемещениями пассажиров. К рассматриваемому классу систем можно стнести и современные программируемые бытовые приборы.
Как правило, описанная схема управления не очень эффективна и нормально работает только до возникновения экстремальных условий. Так, при больших потоках транспорта возникают пробки, в аэропортах и вокзалах приходится дополнительно открывать справочные бюро, в микроволновой печи при неправильной программе может произойти перегрев и. т. п.
Замкнутая схема управления. Обратная связь
В том случае, когда управляющий объект получает информацию о реальном положении управляемого объекта по каналу обратной связи и производит необходимые перемещения по прямому каналу управления, система управления называются замкнутой. Информационная модель замкнутой системы управления наглядно представлена на схеме:
Главным принципом управления в замкнутой системе является выдача управляющих команд в зависимости от получаемых сигналов обратной связи. В такой системе управляющий объект стремится скомпенсировать любое отклонение управляемого объекта от состояния, предусмотренного целями управления.
Обратную связь, при которой управляющий сигнал стремится уменьшить (скомпенсировать) отклонение от некоторой поддерживаемой величины, принято называть отрицательной.
Примеры: Потовыделение у животных.Регулятор температуры в холодильниках
Тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения, принято называть положительной.
Пример: Микрофон рядом с динамиком может создать сильный шум.
Д.з: Прочитать стр. 152-163 учебника. Устно ответить на вопросы в конце параграфов
Презентация урока
Источник
Алгоритмы
Основные сведения
Алгоритмом называется точное и понятное предписание исполнителю совершать последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.
Алгоритм – это описание способа решения задачи, в котором предусматривается разбиения процесса решения на конечную по времени последовательность действий, представленных в виде элементарных операций.
Под элементарной операцией понимается простое действие, которое уже не имеет смысла детализировать.
Алгоритм может использоваться как инструкция для работы, системы управления, автоматического регулятора или другого устройства, выполняющего определённые автоматические действия или операции. Алгоритм может использоваться также в качестве схемы решения определённой задачи.
Алгоритм является основой для составления программы, которую пишет программист на каком-либо языке программирования с тем, чтобы реализовать процесс обработки данных на компьютере.
Алгоритм разбивает весь процесс преобразования информации, связанной с решением определённой задачи, на отдельные, взаимосвязанные между собой этапы. Алгоритм должен точно определять совокупность действий, которые необходимо выполнять на каждом этапе и порядок выполнения этих действий.
Решение задач на ЭВМ представляет собой сложный процесс, состоящий из нескольких этапов (рис.1). Разработка алгоритма – это один из этих этапов
Постановка задачи – предполагает подробное описание самой задачи, описание входной и выходной информации, формулируется конечная цель, которую необходимо достигнуть при решении задачи. Постановка задачи иногда связана с построением математической модели изучаемого процесса и часто представляет собой довольно сложный этап в решении задачи.
Математическая формулировка – заключается в записи условия задачи помощью математических обозначений, формул, зависимостей, в определении исходных данных и формы выдачи результатов вычислений.
Выбор метода решения задачи на ЭВМ. После построения математической модели необходимо выбрать метод решения задачи на ЭВМ. Выбранный метод является основой построения алгоритма решения задачи.
Разработка алгоритма решения задачи заключается в установлении необходимой последовательности арифметических и логических действий, строгое выполнение которых приводит к решению задачи.
Составление программы – заключается в записи программы на языке программирования.
Отладка программы – этап, необходимый для выявления и устранения ошибок в программе.
Решение задачи на ЭВМ – производится по отлаженной программе для всего множества исходных данных.
Способы описания алгоритмов
Существуют следующие способы описания (представления) алгоритмов:
Словесное описание алгоритма представляет собой описание структуры алгоритма на естественном языке. Например, к приборам бытовой техники, как правило, прилагается инструкция по эксплуатации, т.е. словесное описание алгоритма, в соответствии с которым данный прибор должен использоваться.
Графическое описание алгоритма в виде блок-схемы – это описание структуры алгоритма с помощью геометрических фигур с линиями связи.
Блок схема алгоритма – это графическое представление метода решения задачи, в котором используются специальные символы для отображения операций.
Символы, из которых состоит блок-схема алгоритма, определяет ГОСТ 19.701-90. Этот ГОСТ соответствует международному стандарту оформления алгоритмов, поэтому блок-схемы алгоритмов, оформленные согласно ГОСТ 19.701-90, в разных странах понимаются однозначно.
Псевдокод – описание структуры алгоритма на естественном, но частично формализованном языке. В псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и общепринятая математическая символика. Строгих синтаксических правил для записи псевдокода не предусмотрено.
Рассмотрим простейший пример. Пусть необходимо описать алгоритм вывода на экран монитора наибольшего значения из двух чисел.
Описание этого же алгоритма на псевдокоде:
Каждый из перечисленных способов изображения алгоритмов имеет и достоинства и недостатки. Например, словесный способ отличается многословностью и отсутствием наглядности, но дает возможность лучше описать отдельные операции. Графический способ более наглядный, но часто возникает необходимость описать некоторые операции в словесной форме. Поэтому при разработке сложных алгоритмов лучше использовать комбинированный способ.
Источник
Решение задач на компьютере 9 класс
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Выбранный для просмотра документ 9-2-1.ppt
Описание презентации по отдельным слайдам:
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Этапы решения задач на компьютере Исходные данные Словесная информационная модель Формализация Математическая модель Алгоритмизация Алгоритм Программирование Программа Отладка, тестирование Уточнение модели Этап Результат Выполнение расчётов Получение результата
Задача о пути торможения автомобиля Третий этап Представим алгоритм решения задачи в виде блок-схемы: Начало v0 s Конец
Задача о пути торможения автомобиля Четвёртый этап Запишем данный алгоритм на языке программирования Паскаль: program n_1; var v0, s: real; begin writeln (‘Вычисление длины пути торможения автомобиля’); write (‘Введите начальную скорость (м/с)> ‘); readln (v0); s:=v0*v0/10; writeln (‘До полной остановки автомобиль пройдет’, s:8:4,’ м.’) end.
Задача о пути торможения автомобиля Пятый этап Протестировать составленную программу можно, используя ту информацию, что при скорости 72 км/ч с начала торможения до полной остановки автомобиль проходит 40 метров. Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно сделать вывод: чем больше начальная скорость автомобиля, тем большее расстояние он пройдет с начала торможения до полной остановки. Шестой этап
Самое главное Этапы решения задачи с использованием компьютера: 1) постановка задачи; 2) формализация; 3) алгоритмизация; 4) программирование; 5) отладка и тестирование; 6) выполнение расчётов. Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Опорный конспект Компьютер обладает огромным быстродействием и абсолютной исполнительностью. Он способен решать только ту задачу, программу решения которой ему подготовил человек. Исходные данные Формализация Алгоритмизация Программирование Отладка и тестирование Этапы решения задачи с использованием компьютера Выполнение расчётов
Выбранный для просмотра документ Открытый урок 2019.doc
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ (9 класс)
Этапы решения задач на компьютере
Повторить пройденный материал по теме: «Определение и свойства алгоритма»;
Изучить этапы решения задач;
Помочь учащимся усвоить виды алгоритмов и базовые алгоритмические структуры;
На примере конкретных задач рассмотреть изученный материал.
Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, дисциплинированности;
Развитие внимания, памяти и алгоритмического мышления;
Развитие познавательного интереса.
Оборудование урока: проектор для показа презентации, ПК, классная доска
Актуализация опорных знаний
Объяснение новой темы: «Этапы решения задач на компьютере»
Подведение итогов урока;
Объяснение новой темы:
Как вы используете компьютер?
Компьютер используется для решения разнообразных задач в различных областях: работа с текстами, создание графических изображений, работа с базами данных, табличные расчеты, решение математических задач, расчет решение инженерных задач, программирование и многое другое.
Как же решает задачи компьютер? (В компьютер вводятся исходные данные и в результате преобразования, эти данные переходят в искомый результат)
Обсудим технологию решения прикладной задачи на компьютере.
Разберем этапы решения задачи на компьютере и остановимся подробнее на каждом из них:
Сбор исходных данных
На этом этапе определяется, к какой предметной области относится задача (например, к области физики, математики и т.д.).
Происходит четкое и полное описание условий задачи (формулировка задачи)
Проверяется полнота исходных данных
В результате получаем словесную информационную модель
2.2 Формализация Построение математической модели
Математическая модель – это описание реальности с помощью математических понятий, формул, неравенств и т.д.
На этапе построения математической модели нужно опередить:
а) ограничения и допущения;
б) что дано – перечисление исходных данных;
в) что найти;
г) как найти – математические соотношения, которые связывают исходные данные с результатами.
2.3 Составление алгоритма
Для начала вспомним, что такое алгоритм и какими свойствами он обладает. Вопросы:
1) Дайте несколько определений алгоритма; почему нет одного общего определения алгоритма для всех наук? (ответ: у каждой науки свои особенности в определении алгоритма);
2) Перечислите свойства алгоритма;
Выделяют следующие виды алгоритмов:
вербальный, когда алгоритм описывается на человеческом языке;
символьный, когда алгоритм описывается с помощью набора символов;
графический, когда алгоритм описывается с помощью набора графических изображений.
Общепринятыми способами записи являются графическая запись с помощью блок-схем и символьная запись с помощью школьного алгоритмического языка.
Описание алгоритма с помощью блок схем осуществляется рисованием последовательности геометрических фигур, каждая из которых подразумевает выполнение определенного действия алгоритма. Порядок выполнения действий указывается стрелками.
Итак, блок-схема – графический вид алгоритма, в котором каждый шаг представлен в виде геометрической фигуры.
2.4 Составление программы
2.5 Отладка и тестирование программы на компьютере
На этом этапе происходят испытания работы программы и исправления обнаруженных ошибок.
Проверка на компьютере правильности работы программы проходит с помощью тестов. Тест – это исходные данные, для которых известен ожидаемый от программы результат.
2.6 Выполнение расчетов
Решить задачу: файл на рабочем столе
Расписать этапы решения:
Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км.
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Подведение итогов урока
Итак, вы сегодня узнали, какие существуют этапы для решения задачи на компьютере.
Что происходит на каждом из них?
Расписать этапы решения:
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км.
Блок-схема алгоритма представлена на рис. 1.1.
Программа на языке Паскаль
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Входные данные: a, b, c.
Выходные данные: S, P.
Блок-схема алгоритма представлена на рис. 2.1.
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Задача 1 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс профессиональной переподготовки
Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Номер материала: ДБ-1000133
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
В Тюменской области студенты и школьники перейдут на дистанционное обучение
Время чтения: 2 минуты
Большинство московских родителей поддерживают экспресс-тестирование на ковид в школах
Время чтения: 1 минута
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
Роспотребнадзор продлил действие санитарных правил для образовательных учреждений
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения планирует прекратить прием в колледжи по 43 профессиям
Время чтения: 1 минута
В Туве предложили ввести антиковидные паспорта для школьников
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
Конспект урока Программирование как этап решения задачи на компьютере (9 класс, урок 36, учебник Босова Л.Л.). На уроке учащиеся знакомятся с этапами решения задачи на компьютере.
Планируемые образовательные результаты:
— предметные – представление об основных этапах решения задачи на компьютере;
— метапредметные – умение самостоятельно планировать пути достижения целей; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; умение оценивать правильность выполнения учебной задачи; владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
— личностные – алгоритмическое мышление, необходимое для профессиональной деятельности в современном обществе; представление о программировании как сфере возможной профессиональной деятельности.
Решаемые учебные задачи:
1) познакомить учащихся с этапами решения задачи на компьютере;
2) продемонстрировать все этапы решения задачи на компьютере на примере задачи о пути торможения автомобиля.
Основные понятия, изучаемые на уроке:
— постановка задачи;
— формализация;
— алгоритмизация;
— программирование;
— отладка и тестирование.
Используемые на уроке средства ИКТ:
— персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран;
— ПК учащихся.
Электронные образовательные ресурсы
— презентация «Программирование как этап решения задачи на компьютере».
Особенности изложения содержания темы урока
1. Организационный момент (1 минута)
Приветствие учащихся, сообщение темы и целей урока.
2. Повторение (4 минуты)
1) проверка изученного материала по вопросам (1-10) к §4.2;
2) визуальная проверка выполнения домашнего задания в РТ № 176-179;
3) рассмотрение заданий, вызвавших затруднения при выполнении домашнего задания
3. Изучение нового материала (20 минут)
Новый материал излагается в сопровождении презентации «Программирование как этап решения задачи на компьютере».
1 слайд — название презентации;
2 слайд — ключевые слова;
— постановка задачи
— формализация
— алгоритмизация
— программирование
— отладка и тестирование
3 слайд — этапы решения задач на компьютере (схема);
Компьютерные программы программисты создают для решения разнообразных задач. Программирование — важный, но не единственный этап решения задачи на компьютере.
На первом этапе обычно строится словесная информационная модель объекта или процесса. При этом должно быть четко определено, что дано (какие исходные данные известны, какие данные допустимы) и что требуется найти в решаемой задаче. Также должны быть четко выделены наиболее существенные свойства рассматриваемого объекта, указаны связи между исходными данными и результатами.
На втором этапе описательная информационная модель формализуется, т. е. записывается с помощью некоторого формального языка. Для этого требуется:
— понять, к какому классу принадлежит рассматриваемая задача;
— записать известные связи между исходными данными и результатами с помощью математических соотношений;
— выбрать наиболее подходящий способ для решения задачи.
На третьем этапе осуществляется построение алгоритма — чёткой инструкции, задающей необходимую последовательность действий для решения задачи. Алгоритм чаще всего представляется в форме блок-схемы, ввиду её наглядности и универсальности.
На четвёртом этапе алгоритм записывается на одном из языков программирования. Вы учитесь записывать программы на языке Паскаль.
На пятом этапе осуществляется отладка и тестирование программы. Этап отладки и тестирования так лее называют компьютерным экспериментом.
Отладка программы — это процесс проверки работоспособности программы и исправления обнаруженных при этом ошибок. Ошибки могут быть связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования. Их программисту помогает выявить используемая система программирования; она выдаёт на экран сообщения о выявленных ошибках.
Проверка правильности разработанной программы осуществляется с помощью тестов. Тест — это конкретный вариант значений исходных данных, для которого известен ожидаемый результат.
4 слайд — задача о пути торможения автомобиля;
Рассмотрим последовательность прохождения этапов решения задачи на компьютере на примере простой задачи.
Водитель автомобиля, движущегося с некоторой постоянной скоростью, увидев красный свет светофора, нажал на тормоз. После этого скорость автомобиля стала уменьшаться каждую секунду на 5 метров. Требуется найти расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.
Первый этап.
Дано:
V0х — начальная скорость;
Vx — конечная скорость (равна нулю, так как автомобиль остановился);
ах — ускорение (равно -5 м/с).
Требуется найти: sx — расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.
5 слайд — задача о пути торможения автомобиля;
Второй этап.
В данной ситуации мы имеем дело с прямолинейным равноускоренным движением тела. Формула для перемещения при этом имеет вид:
Упростим эту формулу с учётом того, что конечная скорость равна нулю:
При ax= — 5м/с получим:
6 слайд — задача о пути торможения автомобиля;
Третий этап.
Представим алгоритм решения задачи в виде блок-схемы:
7 слайд — задача о пути торможения автомобиля;
Четвёртый этап.
Запишем данный алгоритм на языке программирования Паскаль:
program n_2;
var v0, s: real;
begin
writeln (‘Вычисление длины пути торможения автомобиля’);
write (‘Введите начальную скорость (м/с)> ‘);
readln (v0);
s:=v0*v0/10;
writeln (‘До полной остановки автомобиль пройдет’, s:8:4,’ м.’)
end.
8 слайд — задача о пути торможения автомобиля;
Пятый этап.
Протестировать составленную программу можно, используя ту информацию, что при скорости 72 км/ч с начала торможения до полной остановки автомобиль проходит 40 метров.
Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно сделать вывод: чем больше начальная скорость автомобиля, тем большее расстояние он пройдет с начала торможения до полной остановки.
Применяя компьютер для решения задач, всегда следует помнить, что наряду с огромным быстродействием и абсолютной исполнительностью у компьютера отсутствуют интуиция и чувство здравого смысла, и он способен решать только ту задачу, программу решения которой ему подготовил человек.
9 слайд — самое главное.
— Этапы решения задачи с использованием компьютера:
1) постановка задачи;
2) формализация;
3) алгоритмизация;
4) программирование;
5) компьютерный эксперимент.
— Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.
Вопросы и задания
10 слайд – вопросы и задания;
Вопросы 1-12 к параграфу 4.3
4. Практическая часть (15 минут)
Рассмотреть задачи №11 и №12 из учебника и №180 из рабочей тетради (выполнить все 5 этапов).
Рассмотрение каждой задачи завершить выполнением программы на компьютере в среде программирования PascalABC.NET. Скачать ее можно по ссылке на сайте (https://pascalabc.net/).
Задание 1. Уличный продавец газет получает а рублей с продажи каждой из первых 50 газет. С продажи каждой из остальных газет он получает на 20% больше.
Разработайте программу, которая вычислит заработок продавца, если он продаст за день 200 газет. Зафиксируйте свои действия на каждом из этапов решения этой задачи (задание №11 в учебнике).
Задание 2. В аэробусе, вмещающем 160 пассажиров, три четверти мест находятся в салонах экономического класса и одна четверть мест — в салоне бизнес-класса. Стоимость билета в салоне бизнес класса составляет х рублей, что в два раза выше стоимости билета в салонах экономического класса.
Разработайте программу, которая вычислит сумму денег, полученную авиакомпанией от продажи билетов на этот рейс, если известно, что остались нераспроданными а билетов бизнес-класса и b билетов экономического класса. Выделите все этапы решения этой задачи и опишите свои действия на каждом из них (задание №12 в учебнике).
Задание 3. В первый час работы рабочий изготавливает а деталей, за каждый последующий час — на d деталей больше, чем за предыдущий.
Разработайте программу, которая подсчитает, сколько деталей изготовил рабочий за 8 часов работы (задание №180 в РТ).
5. Подведение итогов урока. Сообщение домашнего задания. Выставление оценок (4 минуты)
11 слайд — опорный конспект;
12 слайд — Д/з.
Домашнее задание.
§4.3, вопросы № 1-12 к параграфу;
РТ: № 180.
Весь материал к уроку находится в архиве.
Скачать (599 КБ, rar): Конспект урока Программирование как этап решения задачи на компьютере 9 класс
Архив включает в себя:
— конспект,
— ответы и решения на задания в учебнике и в рабочей тетради,
— презентация «Программирование как этап решения задачи на компьютере».