Методика преподавания темы «введение в программирование» в 9 классе

     not а < b

     сначала будет вычислено побитовое отрицание  числа а, а затем выполнена  операция сравнения полученного  результата с числом b, хотя скорее всего в данном случае подразумевалось выполнение отрицания результата операции сравнения.

     Ответы

     1. 1) +; 2) +; 3) —; 4) +; 5) -;

     2. z = 4 (real); к = -2 (integer); у = 4 (real); m = 0 (integer);

     с = true (boolean); b = false (boolean).

     Заметим, что при выполнении данного фрагмента  программы на компьютере значение последнего выражения может оказаться равным true. Объясняется это тем, что вещественные значения переменных у и z> полученные в результате вычислений, могут оказаться не равными друг другу. Этот эффект полезно продемонстрировать ученикам.

Выражение булевского типа

Условный оператор.

оператор

else

оператор

then

if

       

     На  месте оператора может стоять любой из операторов, в том числе  и условный, но оператор должен быть только один. Приведем синтаксическую диаграмму понятия оператор:

     

     Последний из приведенных в диаграмме операторов называется составным. Слова begin и end называются операторными скобками.

     Полный  условный оператор выполняется так: сначала проверяется условие, если оно истинно, то компьютер выполняет оператор, стоящий после then, если же ложно, то есть справедливо противоположное условие, то компьютер выполняет оператор, стоящий после else:

     Здесь b — выражение булевского типа, которое стоит в условном операторе после слова if. Например:

     read(х);

     if х > 0 then х := х + 1 else х := х — 1;

     Если  мы введем положительное значение для х, то к нему будет прибавлена 1, а если отрицательное или 0, то от х будет отнят 1.

     Условный  оператор может быть и укороченным, то есть не содержать слова else и следующего за ним оператора. Тогда, если условие, стоящее после if, ложно, то ничего делаться не будет. Например:

     х := 0;

     if х > 0 then writeln('х=',х);

     В этом случае ничего напечатано не будет.

     Согласно  схеме условного оператора, как  после then, так и после else может стоять только один оператор, поэтому если необходимо использовать не один оператор, а несколько, то используется составной оператор. Например:

     if х < 0 then

       begin

         i := i + 1; x : = x - 1

       end

     else i := i — 1

     Здесь для случая x < 0 будут выполнены два оператора, а для противоположного случая (х > 0) — один оператор. Если после then в качестве оператора стоит условный оператор, то возможна такая конструкция:

     if условие1 then

       if условие2 then оператор1

       else оператор2

     Здесь непонятно, к какому if относится else, то есть какой из условных операторов полный, а какой укороченный. Для таких случаев введено правило, по которому

     else всегда относится к ближайшему if

     Значит, в данной конструкции первый оператор укороченный (без else), а второй полный. Если же требуется, чтобы первый оператор был полным, а второй — укороченным, то следует использовать операторные скобки:

     if условие1 then

       begin

         if условие2 then оператор1

       end

     else

       оператор2

     Благодаря операторным скобкам else стало относиться к первому if, а не ко второму.

     Приведем  еще несколько полезных правил применения условного оператора: 1.

     Перед else знак ; не ставится никогда!!!

     Упражнения

     1. Что будет выдано на печать в примере 2), если перед выполнением условного оператора

     a) i := 1; j := 2;

     b) i : = 2 ; j : = 1 .

     2. Вычислите z после выполнения следующих фрагментов программ:

     1) X := 1; у := -1; z := 0; 

     if х > 0 then

     if у > О then z := 1

     else z := 2;

     2) х := 1; у := -1; z := О; if х < О then

     if у > О then z := 1 else z := 2;

     3) z := 0; x := 0; if x > 0 then

     begin

     if z > 0 then z := 1 end else z := 2;

     3. Напишите программу, которая будет считывать значение целой переменной К и определять, является К четным числом или нечетным.

     4. Напишите программу, которая будет считывать значение переменных а и b и распечатывать сначала меньшее из двух значений, а потом большее.

     Комментарии для учителя

     Условные  операторы обычно легко воспринимаются школьниками, особенно теми, которые уже знакомы по крайней мере с одной из форм записи алгоритмов. Семантику оператора имеет смысл объяснять с помощью блок-схемы только в том случае, когда с блок-схемами учащиеся уже знакомы. Специально же вводить блок-схемы как дополнительный способ записи алгоритмов не нужно — программы на языке Delphi подходят для этого гораздо лучше. Тем не менее в случае рассмотрения блок-схемы для полного условного оператора можно предложить школьникам нарисовать схему для укороченного оператора самостоятельно.

     Аналогично  можно предложить школьникам самостоятельно разрешить проблему вложенного условного оператора, содержащего только одно слово else. Сначала следует продемонстрировать, что с точки зрения синтаксиса это слово может относиться как к первому if, так и ко второму. То, что компилятор относит его всегда ко второму (ближайшему), — некая договоренность. Заметим, что решить эту проблему можно и без операторных скобок, путем добавления еще одного слова else с пустым оператором. Тогда конструкция будет выглядеть так:

     if условие1 then

       if условие2 then оператор1

       else

     else оператор2

     Теперь  оба оператора стали полными, а конструкция однозначной.

     Введение  условного и особенно составного оператора — хороший повод  поговорить с учениками о стиле  написания программ. Для языка  Delphi существуют несколько распространенных способов записи структурированных программ, но все они содержат отступы для размещения вложенных структур. Желательно с этого момента не принимать программы школьников, написанные сплошным текстом.

     Все остальные тонкие моменты использования  условных операторов включены в текст  урока.

     Ответы

     1. 1) i = 1, j о 1; 2) i о 1.

     2. 1) z = 2; 2) z = 0; 3) z = 2. 

Урок4.

       Операторы цикла.  Суммирование числовых  рядов. Задачи  на системы счисления

     Операторы цикла являются наиболее значимыми  конструкциями в языках программирования. Именно они делают языки программирования высокого уровня более привлекательными по сравнению, например, с электронными таблицами. Они же являются наиболее сложно воспринимаемыми учениками. Для того чтобы научиться легко применять различные операторы цикла при решении тех или иных задач, школьникам приходится преодолевать некий психологический барьер, так как им практически невозможно провести аналогию между данными конструкциями и уже знакомыми им элементами из других отраслей знания. Хорошо, если в пропедевтическом курсе информатики они уже познакомились с одной из форм записи циклических алгоритмов (текстовая форма записи, блок-схемы, программы на языке ЛОГО и т.п.). В противном случае учителю надо быть готовым отвести на усвоение данной темы столько часов, сколько потребуется для выработки устойчивых навыков работы с операторами цикла.

     В языке  Delphi, как и в ряде других языков программирования (но не в Си и С++), существуют два принципиально различных типа операторов цикла: оператор цикла с параметром и операторы цикла с условиями. Может показаться, что первый из них является более простым и обучение надо начинать именно с него. На наш взгляд, это не совсем так. Действительно, в практике программирования пользоваться оператором цикла с параметром несколько проще, но так как часть механизма его действия скрыта от программиста, а использование в операторе цикла значений его параметра для большинства учеников может показаться совсем неочевидным, то мы начнем рассмотрение операторов цикла с цикла с предусловием (цикла while). Цикл с постусловием (цикл repeat) будет рассмотрен лишь кратко, так как ничего принципиально нового его изучение уже не несет. Следующий урок посвящен оператору цикла с параметром (цикл for) и, наконец, последний — вложенным циклам.

     Изучение  операторов следует сопровождаться рассмотрением принципиально важных задач, программирование которых позволяет овладеть операторами цикла в совершенстве. Одним из таких классов задач являются задачи на перевод чисел из одной системы счисления в другую. Алгоритмы решения этих задач сами по себе являются циклическими, а их программирование позволяет закрепить материал, изученный на уроках по теме "Системы счисления" (по желанию учителя теоретические занятия по данной теме могут чередоваться с уроками программирования).

Цикл с предусловием

     Многократно повторяемые действия могут быть заданы с помощью оператора цикла. Рассмотрим синтаксическую диаграмму  одного из таких операторов — оператора  цикла с предусловием:

     

       Выполняется данный оператор  цикла так: сначала вычисляется значение булевского выражения (т.е. условие, стоящее после слова while, проверяется на истинность). Если оно имеет значение true, то выполняется оператор, стоящий после слова do, затем условие проверяется вновь и т.д. Как только на очередном шаге условие не выполняется (значение булевского выражения становится равным false), то выполнение оператора цикла прекращается. Если выполняемый оператор не изменяет значения переменных, входящих в условие, то условие будет истинным всегда и цикл будет выполняться вечно, при этом говорят, что программа зацикливается. Если же при первой проверке условия оно сразу оказывается ложным, то оператор цикла не выполняется вообще.

Если в цикле  нам необходимо выполнять больше, чем один оператор, то, как и в  случае с условным оператором, применяется составной оператор, то есть несколько операторов заключаются в операторные скобки begin ... end.

Пример оператора  цикла с предусловием:

     while x<=0 do x := х + 1

Если до оператора  цикла значение х положительно, то цикл не будет выполняться вообще. Если х было равно 0, то цикл будет  выполняться ровно один раз, а  если х было меньше 0, то цикл выполнится несколько раз и закончится, когда  х станет равным 1.

Цикл  с постусловием

В языке Delphi существует еще один оператор цикла с условием, которое проверяется уже после выполнения оператора. Приведем его синтаксическую диаграмму: