Разноуровневые задания при изучении содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» школьного курса информатики

 

ГЛАВА 2

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ  ПО ТЕМЕ «АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ»

 

2.1 Закрепление понятий «алгоритм», «исполнитель»

В задачах такого типа нужно учить учеников разбивать  работу исполнителя на сравнительно простые действия, которые требуют формального исполнения. Ученики должны ясно осознавать, что команда «записать домашнее задание» состоит из нескольких более простых действий: взять ручку, открыть дневник, записать задание в дневник.

При построении СКИ решаются две проблемы: проблема элементарности команд и проблема полноты системы  команд. Система команд исполнителя  называется полной, если она содержит весь минимально-необходимый набор команд, позволяющий построить любой алгоритм в том классе задач, на который ориентирован исполнитель.

В лабораторном практикуме мы представляем задания трёх уровней сложности:

1 уровень – задания  на определение исполнителя и системы команд исполнителя;

2 уровень – задания  на определение алгоритма решения  задачи, имеются исходные данные;

3 уровень – задания  не только на построение алгоритма  решения задачи, но также и  на определение полного набора  исходных данных.

2.1.1 Лабораторный практикум

1 уровень

1) Назвать исполнителя следующего вида работы – записать домашнее задание в дневник; определить систему команд исполнителя.

Решение:

Исполнителем данного  вида работы будет «ученик». Система команд, которые он должен уметь выполнять, следующая:

1) взять ручку;

2) открыть дневник;

3) записать задание  в дневник.

2) Назвать исполнителя следующего вида работы – купит продукты в магазине; определить систему команд исполнителя.

Решение:

Исполнителем данного  вида работы будет «покупатель». Система команд, которые он должен уметь выполнять, следующая:

1) войти в магазин;

2) взять инвентарную  корзину;

3) выбрать необходимые  продукты;

4) занять место в  очереди;

5) достать деньги;

6) расплатиться с кассиром;

7) упаковать продукты;

8) выйти из магазина.

2 уровень

3) Записать алгоритм решения следующей задачи: дано три кувшина. Кувшин А вместимостью 3 литра, кувшин Б вместимостью 5 литров и кувшин В вместимостью 9 литров. Налить кувшин В 7 литров воды.

Решение:

Алгоритм Кувшин

Начало

Заполнить кувшин Б;

Перелить воду из кувшина  Б в кувшин В;

Заполнить кувшин Б;

Перелить воду из кувшина  Б в кувшин А;

Остаток перелить в кувшин В;

Конец.

4) Записать алгоритм решения следующей задачи: дан отрезок АВ; построить окружность, для которой отрезок АВ является диаметром.

Решение:

Алгоритм Окружность данного диаметра

Начало

Установить ножку циркуля в точке А;

Установить раствор  циркуля, равный АВ;

Провести окружность;

Установить ножку циркуля в точке В;

Установить раствор  циркуля, равный АВ;

Провести окружность;

Выделить точки пересечения окружностей: точки С и D;

Провести отрезок CD;

Выделить точку пересечения  АВ и CD: точка О;

Установить ножку циркуля  в точке О;

Установить раствор  циркуля, равный ОВ;

Провести окружность;

Конец.

3 уровень

5) Определить полный набор данных для вычисления стоимости покупок в магазине. Написать алгоритм вычисления стоимости покупок.

Решение:

Набор данных:

• Товар;
• Количество каждого вида купленных товаров;
• Цена единицы товара (1 кг или 1 штуки).

Алгоритм Стоимость покупок

Начало

Выбрать необходимый  товар;

Определить количество каждого вида купленных товаров;

Определить цену единицы  каждого вида купленных товаров;

Умножить цену на количество соответствующих наименований товара;

Сложить получившиеся цифры;

Конец

6) Определить полный  набор данных для выполнения  домашнего задания по английскому  языку. Написать алгоритм выполнения задания.

Решение:

• Набор данных:
• Дневник;
• Учебник;
• Рабочая тетрадь;
• Ручка.

Алгоритм Выполнение домашнего задания

Начало

Открыть дневник;

Найти домашнее задание  по английскому языку;

Закрыть дневник;

Открыть учебник;

Открыть необходимую  страницу;

Найти необходимое упражнение;

Прочитать условие;

Просмотреть упражнение;

Обдумать выполнение упражнение;

Открыть рабочую тетрадь;

Взять ручку;

Выполнить упражнение в  тетради;

Положить ручку;

Закрыть рабочую тетрадь;

Закрыть учебник;

Конец.

2.2 Работа с учебным исполнителем «чертежник»

Исполнитель Чертежник  – это своеобразный графопостроитель, действующий в системе декартовых координат, связанных с экраном. Назначение Чертежника – изображение чертежей, графиков, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков.

2.2.1. Лабораторный  практикум

1 уровень

1) Нарисовать результат выполнения следующей программы:

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

ToPoint (3,0);

PenDown;

OnVector (0,6);

OnVector (-1,-2);

OnVector (2,0);

OnVector (-1,2);

OnVector (0,-2);

OnVector (-1,-2);

OnVector (2,0);

OnVector (-1,2);

PenUp;

ToPoint (6,0);

PenDown;

OnVector (0,4);

OnVector (0,-2);

OnVector (-1,2);

OnVector (1,2);

OnVector (1,-2);

OnVector (-1,-2);

PenUp;

End.

Решение:

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1

2) Нарисовать результат  выполнения следующей программы:

Program P1;

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

ToPoint (4,5);

PenDown;

OnVector (-1,1);

OnVector (-1,0);

OnVector (-1,-1);

OnVector (1,-1);

OnVector (1,0);

OnVector (1,-3);

OnVector (3,0);

OnVector (1,3);

OnVector (-1,1);

OnVector (-2,0);

OnVector (-1,-1);

OnVector (1,-2);

OnVector (1,0);

PenUp;

ToPoint (3,6);

PenDown;

OnVector (0,1);

PenUp;

End.

Решение:

Рисунок 2.2

2 уровень

3) Определить какие команды и в каком месте нужно вставить в программу, чтобы в результате её выполнения получился следующий рисунок:

 

 

 

 

Рисунок 2.3

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

OnVector (3,1);

PenDown;

OnVector (3,0);

OnVector (2,2);

OnVector (-7,0);

OnVector (2,-2);

OnVector (1,2);

PenUp;

end.

Решение:

Program P1;

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

OnVector (3,1);

PenDown;

OnVector (3,0);

OnVector (2,2);

OnVector (-7,0);

OnVector (2,-2);

PenUp;

OnVector (1,2);

PenDown;

OnVector (0,4);

OnVector (1,0);

OnVector (0,-4);

PenUp;

end.

4) Определить какие команды и в каком месте нужно вставить в программу, чтобы в результате её выполнения получился следующий рисунок:

 

 

 

 

Рисунок 2.4

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

OnVector (3,1);

PenDown;

OnVector (3,0);

OnVector (2,2);

OnVector (-7,0);

OnVector (2,-2);

OnVector (1,2);

PenUp;

end.

Решение:

Program P1;

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

OnVector (3,1);

PenDown;

OnVector (3,0);

OnVector (2,2);

OnVector (-7,0);

OnVector (2,-2);

PenUp;

OnVector (1,2);

PenDown;

OnVector (0,4);

OnVector (2,-1);

OnVector (-2,-1);

PenUp;

end.

3 уровень:

5) Составить программу для рисования фигуры, показанной на рисунке:

Рисунок 2.5

Решение:

Program P1;

Uses Drawman;

begin

Field (10,10);

OnVector (3,2);

PenDown;

OnVector (-2,0);

OnVector (0,3);

OnVector (1,-1);

OnVector (6,0);

OnVector (1,-1);

OnVector (-1,-1);

OnVector (-3,0);

PenUp;

OnVector (1,1);

PenDown;

OnVector (-2,0);

OnVector (-2,-2);

OnVector (2,0);

OnVector (2,2);

PenUp;

end.

6) Составить программу для рисования фигуры, показанной на рисунке:

Рисунок 2.6

Решение:

Program P1;

Uses Drawman;

begin

Field (15,15);

ToPoint (6,4);

PenDown;

OnVector (-5,0);

OnVector (2,-3);

OnVector (8,0);

OnVector (3,4);

OnVector (-2,0);

OnVector (-1,-1);

OnVector (-5,0);

OnVector (0,9);

OnVector (-2,0);

OnVector (2,-1);

OnVector (0,-1);

OnVector (-4,-3);

OnVector (4,-3);

OnVector (-2,3);

OnVector (2,3);

PenUp;

OnVector (4,-7);

PenDown;

OnVector (0,10);

OnVector (0,-1);

OnVector (-3,-3);

OnVector (0,-3);

OnVector (3,-3);

OnVector (-1,3);

OnVector (0,3);

OnVector (1,3);

PenUp;

OnVector (-7,-10);

PenDown;

OnVector (5,0);

PenUp;

End.

2.3 Составление программ, работающих с величинами

Ученики могут строить  разные варианты алгоритма решения  задач. При решении заданий необходимо учитывать следующие ограничения:

1) в арифметических выражениях можно использовать только операции сложения, вычитания и умножения;

2) выражение может  содержать только одну арифметическую операцию.

Для сохранения промежуточных  результатов можно использовать дополнительные переменные.

1 уровень – задания  на операции присваивания;

2 уровень – задания на программы с разветвляющимися циклами;

3 уровень – задания на программы с составными операторами.

2.3.1 Лабораторный практикум

1 уровень

1) Написать наиболее короткие алгоритм вычисления: Y = X¹⁹

Решение:

Program Pr;

Uses crt;

Var x, y, z: integer;

Begin

Writeln (‘введите значение х’);

Readln (x);

y:= x*x;   /x2/

z:= y*y;   /x4/

z:= z*z;   /x8/

z:= z*z;   /x16/

z:= z*y;   /x18/

z:= z*x;   /x19/

Writeln (‘значение у = ’, z);

Readln;

End.

2) Записать алгоритм циклического обмена значениями трех переменных А, В, С.

Решение:

Program Pr;

Uses crt;

Var a, b, c, x: integer;

Begin

Writeln (‘введите значение a’);