Тема: Этапы решения задач на компьютере
Цели:
1) образовательные
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.
2) воспитательные
Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, дисциплинированности;
3) развивающие
Развитие внимания, памяти и алгоритмического мышления;
Развитие познавательного интереса.
Оборудование урока: проектор для показа презентации, ПК, классная доска
План проведения занятия:
Проверка домашнего задания;
Объяснение новой темы: «Этапы решения задач на компьютере»
Исследование предметной области
Построение математической модели
Составление алгоритма
Составление программы
Отладка и тестирование программы на компьютере
Анализ результатов
Корректировка
Решение задач;
Подведение итогов урока;
Домашнее задание.
Ход занятия
Проверка домашнего задания
Вызвать двух человек к доске с решением задач.
Объяснение новой темы: «Этапы решения задач на компьютере»
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.
Обсудим технологию решения прикладной задачи на компьютере.
Решение задачи на компьютере - это процесс автоматического преобразования исходных данных в искомый результат в соответствии с заданным алгоритмом.
Разберем этапы решения задачи на компьютере и остановимся подробнее на каждом из них:
1. Исследование предметной области
2. Построение математической модели
3. Составление алгоритма
4. Составление программы
5. Отладка и тестирование программы на компьютере
6. Анализ результатов
7. Корректировка
2.1 Исследование предметной области
Предметная область - определенная часть реального мира, информацию о которой мы собираем и используем.
Здесь:
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 понятность задачи
Проверка полноты исходных данных
.2 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) результат – 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;
3) Какими свойствами еще обладает алгоритм? (Ответ: результативность и массовость).
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.
Запишем «шапку» алгоритма на школьном алгоритмическом языке (ШАЯ):
Алгоритм (раздел описаний)
Аргументы:
Результат:
Начало
Команды
Конец.
Графический - блок-схема
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.
основные алгоритмические структуры
В зависимости от последовательности выполнения действий в алгоритме выделяют алгоритмы линейной, разветвленной и циклической структуры.
Мы с Вами пока рассмотрим только линейную структуру.
В алгоритмах линейной структуры действия выполняются последовательно одно за другим:
2.4 Составление программы
После успешного построения блок-схемы выбираем язык программирования и переводим ее на выбранный язык программирования. Для нас с вами это Pascal ABC.
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 Анализ результатов
После тестирования и отладки, программист анализирует полученные результаты и делает вывод о корректировке программы.
2.7 Корректировка
Если корректировка требуется, то программист может возвратиться на любой из этапов.
Если каким-либо образом изменяются исходные данные или искомый результат, то для решения задачи следует начать все с начала (с этапа исследования предметной области).
Решение задач
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.
Задача 2
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Задача 3
Заданы длины двух катетов в прямоугольном треугольнике. Найти длину гипотенузы, площадь треугольника и величину его углов.
Подведение итогов урока
Итак, вы сегодня узнали, какие существуют этапы для решения задачи на компьютере.
Перечислите 7 этапов.
Что происходит на каждом из них?
Домашнее задание
Расписать этапы решения:
В первый час работы рабочий изготавливает, а деталей, за каждый последующий час - на d деталей больше, чем за предыдущий. Подсчитать, сколько деталей изготовил рабочий за 8 часов работы
Приложение №1
Задача 1
Задача № 5 Рассчитать расстояние полёта спутника (1 оборот вокруг Земли), если экваториальный радиус Земли равен 6378 км, высота полёта спутника над Землёй равна 300 км.
Пусть R - экваториальный радиус Земли, H- высота полёта спутника над Землёй . Необходимо найти длину окружности С. Для расчета воспользуемся формулой нахождения длины окружности через радиус С = 2πr, где r=(R+H)
В ходные данные: R, H
Выходные данные: C.
Блок-схема алгоритма представлена на рис. 1.1.
Программа на языке Паскаль
program sputnikt;
var r, h,с: real;
begin
readln (r);
readln (h);
с:=2*pi*(r+h);
writeln (с);
end.
Задача 2
Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
Пусть a, b, c - длины сторон треугольника. Необходимо найти S - площадь треугольника, P - периметр.
Для нахождения площади можно воспользоваться формулой Герона: | | где r - полупериметр. | |
Входные данные: a, b, c.
Выходные данные: S, P.
Блок-схема алгоритма представлена на рис. 2.1.
|
Рис. 2.1. |
.
Задача 3
Заданы длины двух катетов в прямоугольном треугольнике. Найти длину гипотенузы, площадь треугольника и величину его углов.
Входные данные: a, b - длины катетов.
Выходные данные: с - длина гипотенузы, S - площадь треугольника, α, β - углы.
Блок-схема представлена на рис.3.1.
6