Как составить циклический алгоритм по информатике 5 класс

Цели урока:

• объяснить значимость и необходимость
  составления алгоритмов для решения различных
  задач;
• рассмотреть новую конструкцию алгоритмов и
   научится применять ее при построении
  графических объектов;
• сформировать понятия циклического алгоритма;
• закрепить знания о способах записи алгоритма.

Ожидаемые результаты:

Обучающиеся должны:

• понимать значимость составления циклического
  алгоритма для решения некоторых задач;
• иметь представления о том, какие бывают
  алгоритмы;
• знать определение циклического алгоритма;
• понимать значения исполнителя и среды
  исполнителя алгоритма;
• уметь записывать циклические алгоритмы
  различными способами;
• знать команду «повторить n раз»;
• уметь охарактеризовать основные этапы решения
  задач;
• уметь применять новую конструкцию алгоритмов
  при построении графических объектов;
• уметь пользоваться инструментами и Меню в
  графическом редакторе Paint;
• уметь выполнять заданный алгоритм в
  графическом редакторе Paint;
• уметь действовать самостоятельно, аккуратно
  при выполнении работы в графическом редакторе
  Paint.

Комплекс аппаратного и методического
обеспечения

1. Пакет MS Offish 2000 Windows 2000
2. Оборудование:  ПК, экран, проектор, локальная
   сеть.
3. Презентация Power Point
4. Учебник: Н.В. Макарова «Информатика 5-6» . П.,2006.

ХОД УРОКА

I. Вступительное слово учителя (Приложение 1, слайды 1-2)

– Любую работу требуется предварительно
обдумать, разработать алгоритм ее исполнения.
Чем тщательнее продуман алгоритм, тем быстрее и
качественнее будет выполнена работа. На этом
уроке мы рассмотрим новую конструкцию
алгоритмов, научимся применять ее при решении
задач и построении графических объектов.

II. Актуализация ранее полученных знаний

1) Проверка домашнего задания

(Приложение 1, слайд
3)

– Что такое алгоритм? (Описание
последовательности действий, строгое выполнение
которых приводит к задуманному результату)
– Приведите примеры алгоритмов в повседневной
жизни.  (Пришивание пуговицы, переход дороги,
решение задач по математике и т.д.)

(Приложение 1, слайд
4)

– Кто может быть исполнителем алгоритмов? (Человек,
робот, автомат и т.д.)
– Что такое среда исполнителя? (Определенные
условия, где может быть выполнен алгоритм).

(Приложение 1, слайд
5)

– Какими способами можно записать алгоритм? (Словесный
– описывается словами; табличный – в виде
таблиц; графический – в виде блок схем).

2) Решение логических задач

(Приложение 1, слайд
6)

1. Составьте блок-схему для решения  
задачи:

Два грача на ветку сели,
Два на поле полетели,
Пять спустились за ручей,
Сколько же всего грачей? (2 + 2 + 5 = 7)

(Приложение 1, слайд
7)

2. Решить задачу:

Аня, Вера и Лиза живут на разных этажах
трехэтажного дома. На каком этаже живёт каждая из
девочек если известно, что Аня живет не на втором
этаже, а Вера не на втором и не на третьем? (Аня – 3,
Вера – 2, Лиза – 2.)

(Приложение 1, слайд

3. Какое число должно стоять вместо «?»
(Рисунок1)

(4 + 6) : 2 = 5

III. Объяснение нового

– В окружающем нас мире очень многие события и
явления повторяются. День сменяет ночь, после
ночи вновь наступает день. Из года в год
чередуются весна, лето, осень и зима. В песнях
повторяются припевы. Человеку тоже очень часто
приходится выполнять повторяющиеся действия.
Например, ходьба — это повторение движений ног:
шаг правой — шаг левой. Чистка картофеля, мытье
тарелок, затачивание карандашей предполагают
повторение одних и тех же действий. При решении
задач иногда приходится повторять некоторые
действия.

Задача «Переправа» (Приложение
1, слайды 9-12)

К реке подошли шестьдесят солдат. Им нужно
переправиться через реку. Рядом с берегом
плавают два мальчика в лодке. Но лодка такая
маленькая, что она может поднять только двух
мальчиков или одного солдата. Как солдатам
переправиться через речку и вернуть лодку
мальчикам?
Решение: заполним таблицу (Приложение
2)

– Если в алгоритме можно выделить
последовательность действий, которая
выполняется несколько раз подряд, то такой
алгоритм называют циклическим.

Определение. Циклический алгоритм –
алгоритм в котором какая-то последовательность
команд должна быть выполнена несколько раз.

Конструкция циклического алгоритма

Алг перевозчик
    нач
      Повторить 60 раз 
      нц
        два мальчика
        мальчик
        солдат
        мальчик
      кц
    кон

– В графических изображениях часто можно
увидеть одинаковые элементы. Однако нарисовать
две абсолютно одинаковые фигуры очень сложно,
поэтому в графическом редакторе существует
возможность сделать копию повторяющегося
фрагмента, а затем вставить ее в рисунок столько
раз, сколько потребуется. (Приложение
1, слайд 13)

IV. Закрепление изученного (Приложение
1, слайд 14)

– Выполним задание 2.28  в учебнике на стр.69.

Задание 2.28. План расположения учебных
мест в классе План класса, изображенный на
рисунке 2.28, состоит из повторяющихся фрагментов.
Каждое учебное место состоит из парты и двух
стульев. Для выполнения задания надо нарисовать
одно рабочее место, скопировать его и разместить
на рисунке необходимое количество копий.

V. Домашнее задание: § 2.17,  упр. 58;
вопросы стр. 87 вопросы 35-39. (Приложение
1, слайд 15)

VI. Итоги урока

– Что нового узнали?
– Чему научились?

Выставление оценок.

План урока:

Понятие циклического алгоритма

Программирование циклического алгоритма

Операторы цикла

Решение задач с использованием операторов while, repeat, for

Понятие циклического алгоритма

В жизни людей очень часто встречаются циклы. Будь то жизнь маленького ребёнка или взрослого человека, а то и пожилых людей. Эти циклы можно расписать как выполнение одних и тех же действий, пока выполняется определённое условие. К примеру, взрослый человек находится на работе до момента, когда наступит время его ухода. И так изо дня в день, однако, есть и исключения в виде выходных. В жизни детей можно привести такой пример, как обязанность каждый день ходить в школу до момента, когда наступят выходные или каникулы.

Циклические алгоритмы – это алгоритмы, в которых некоторая часть операций повторяется многократно.

Цикл – конструкция с оператором, который повторяется определённое или неопределённое заранее количество раз. Действия, выполняющиеся последовательно внутри цикла, называют телом цикла.

В разных средах программирования циклические конструкции могут быть реализованы по-разному, но неизменным остается главный признак, отличающий циклы от линейных операций и ветвлений – возможность перемещения по программе не только «сверху-вниз», но и «снизу-вверх», для возврата к уже выполненным ранее действиям.

Циклы разделяют на три типа в зависимости от метода организации повторений:

• Цикл, в котором задано условие окончания работы;
• Когда известно условие продолжения работы цикла;
• Когда известно число повторений цикла.

Программирование циклического алгоритма

Выбрав среду программирования Паскаль необходимо познакомиться с операторами, с помощью которых можно разработать программу с циклом. Ими являются while, repeat, for. Оператор while был разобран ещё на прошлом уроке, однако забывать о нём нельзя.

Цикл с предусловием

Цикл с предусловием реализует циклический алгоритм, записанный на языке программирования, с использованием определённого условия, истинность которого проверяется перед каждой итерацией цикла. Выполнение цикла прекращается, когда условие становится ложным.

Цикл с постусловием

Цикл с постусловием – это алгоритм циклической структуры, в котором проверка условия продолжения осуществляется после выполнения тела цикла.

Тело цикла с постусловием всегда выполняется как минимум один раз, независимо от истинности или ложности условия. Это его ключевое отличие от цикла с предусловием.

Такие циклы удобны, когда в условии используется результат выполнения тела цикла. Например, если мы хотим найти в тексте слово «стоп», мы должны сначала прочитать очередное слово, и только потом проверить, является ли оно искомым или следует продолжить поиск.

 

Цикл с заданным числом повторений

Этот вид цикла вместо логического условия выполнения использует параметр (счетчик) – специальную переменную, которая на каждом шаге цикла получает очередное значение из определенного диапазона. Цикл повторяется до тех пор, пока не будут перебраны все элементы диапазона. Таким образом, определяя диапазон, мы определяем заранее заданное число повторений.

Операторы цикла

Для программирования циклических алгоритмов и корректного выполнения программ с их использованием, необходимо знать операторы цикла. Чаще всего, в языке Паскаль используют операторы цикла: for, repeat и while. Разберем их подробнее.

Оператор while

Оператор while используется, когда нужно создать цикл с предусловием. Его схема в циклическом алгоритме выглядит следующим образом:

Если переводить его дословно, то можно сказать, что он работает по принципу «пока <условие> выполнять действие <оператор 1>», а заканчивается при переходе программы на слово end. Перед выполнением операторов внутри цикла условие обязательно проверяется и уже дальше, в зависимости от его истинности, программа либо выполняет тело цикла, либо переходит к последующим операторам.

Решение задач с использованием оператора while

Для более чёткого понимания решения задач нужно разобрать циклические алгоритмы, примеры которых приведены в решениях.

Задача 1. На вход подаются целые числа. До тех пор, пока не будет введено число, которое больше 17, программа должна вывести сумму полученного числа и числа 8. Когда вводимое число будет больше 17, то после выполнения программы цикл завершается.

Решение.

Шаг 1. Для начала необходимо дать программе название.

Шаг 2. Учитывая, что на вход подаётся целое число, указать тип данных, в данном случае – integer.

Шаг 3. Запись командного блока. Нужно написать слово, обозначающее начало, begin.

Шаг 4. Нужно дать переменной a значение 1, чтобы цикл начался автоматически.

Шаг 5. Запись цикла. Поскольку известно условие окончания работы, для этой задачи необходимо написать «пока a меньше или равно 17» и сделать переход к последующим операторам путём написания составного цикла.

Шаг 6. Первоначальный вывод программы. Необходимо написать то, что программа будет выдавать в первую очередь. В данном случае, она будет запрашивать целое число, запрос так и пишется: «Введите целое число: » .

Шаг 7. Запись необходимых операторов. Используя оператор readln программа считывает данные и переводит курсор на новую строку. Далее она производит операции над поступившими данными.

Шаг 8. Запись суммы. Исходя из условия задачи необходимо сделать так, чтобы программа выводила сумму входящего числа и числа 8. Осуществить это можно используя оператор writeln.

Шаг 9. Запись вывода программы после цикла. После того, как программа выполнит свою работу в цикле, необходимо показать, что она из него вышла. Можно просто попрощаться, как в данном случае.

Шаг 10. Проверка правильности записи алгоритма. В конце программного блока, после слова end нельзя забывать точку, её обязательно нужно поставить.

Оператор repeat

Оператор цикла repeat until используется для создания циклического алгоритма с постусловием. Его схема выглядит так:

Дословно оператор Паскаля repeat можно перевести как «повторяй <оператор 1>, до <условие>». В зависимости от истинности условия, либо происходит переход на повторение «оператора 1», либо осуществляется выход из цикла к последующим операторам.

Оператор repeat имеет два важных отличия от оператора while:

• в операторе repeat сначала выполняется тело, а затем проверяется условие;
• в операторе repeat прописывается условие завершения цикла, тогда как в операторе while – условие его продолжения.

Решение задач с использованием оператора repeat

Задача 1. Придумать алгоритм и написать по нему программу, результатом выполнения которой будет вывод последовательности натуральных чисел от 1 до введенного пользователем числа.

Решение.

Шаг 1. Название программы. В данном случае — «задача 1».

Шаг 2. Учитывая, что на вход подаются целые числа, требуется указать тип данных – integer.

Шаг 3. Командный блок. Запись начального слова begin.

Шаг 4. Вывод запроса программы. Поскольку программе необходимо целое число, нужно попросить пользователя ввести его. Осуществляется это с помощью процедуры writeln и текста «Введите целое число, которое больше 1: ».

Шаг 5. Необходимо присвоить переменной i значение 1 для того, чтобы последовательность начиналась с натурального числа.

Шаг 6. Запись цикла. Учитывая, что используется цикл с постусловием, необходимо сначала записать оператор, который будет повторяться, затем увеличить i на 1, чтобы образовывалась последовательность, и уже после этого прописать условие повторения. В данной задаче цикл перестаёт повторяться тогда, когда переменная i принимает значение больше введённого числа, которое является последним членом последовательности.

Шаг 7. Проверка программы на правильность в выводе. В результате своей работы программа должна вывести последовательность натуральных чисел от 1 до n, через пробел.

Оператор for

Используя оператор for можно задать нужное количество повторений одних и тех же действий. По-другому его называют оператором циклов с известным числом повторений. Он имеет два соединительных слова – это to и downto. Различие между ними в том, что при использовании первого к предыдущему значению переменной цикла прибавляется единица, а при написании второго – вычитается единица. Схемы оператора имеют следующий вид:

Дословно его можно перевести как «для переменной в значении от начального к конечному выполнять <оператор 1> ».

Решение задач с использованием оператора for

Рассмотреть пример с оператором for можно при написании короткого алгоритма для следующей задачи.

Задача 1. Напишите на одном из языков программирование алгоритм, который выводит квадраты чисел от 1 до 10.

Решение.

Шаг 1. Необходимо дать программе название.

Шаг 2. Поскольку на вход числа не подаются, тип указывается в зависимости от данных, которые изначально находятся в программе. В данном случае – это целые числа. 

Шаг 3. Запись блока с командами алгоритма.

Шаг 4. Перебор последовательности чисел осуществляется в цикле for, в котором счетчик i пробегает значения от 1 до 10, а расчет и вывод квадратов осуществляется в процедуре write.

Решение задач с использованием операторов while, repeat, for

Задача 1 Разработать алгоритм программы, которая выведет таблицу умножения чисел от 1 до 10 на 9.

Решение

Для решения можно написать два вида кода. Однако, этапы разработки программы, задачи, которые ей необходимо выполнить, очень похожи на прошлые примеры, и она ничем не отличается от решения обычной задачи. Поскольку различие в этих двух кодах лишь в использованном операторе while и for, то рассматривать их по-отдельности нет смысла. Последовательность написания первого кода выглядит так:

Шаг 1. Нужно назвать программу.

Шаг 2. Так как пользователь не вводит никаких данных, то их можно ввести в сам код программы. Тип используемых данных в данном случае – это integer.

Шаг 3. Написание команд. Изначально нужно сделать так, чтобы программа вывела название того, для чего она предназначена. В данной задаче это «Таблица умножения на 9».

Шаг 4. Запись цикла for. С помощью него программа будет последовательно умножать числа от 1 до 10 на 9 и составлять таблицу умножения путём вывода каждого значения по схеме «9x, i, =, p», где i – умножаемое на 9 число, p – результат произведения 9 и i.

Шаг 6. Программа завершает свою работу. Необходимо проверить правильность выведенных данных и, если это необходимо, поправить код для более корректной работы.

Тема урока: Циклический алгоритм

Цель урока

— познакомить учащихся с понятием циклического алгоритма типа «цикл со счетчиком»; командами «перо поднять», «перо опустить»;

— развивать умения разрабатывать алгоритмы с применение цикла со счетчиком; изученными командами;

— воспитывать упорство при достижении цели.

План урока

1. Организационный момент (2 мин)

2. Этап актуализации знаний (4мин)

3. Этап изучения нового материла (14 мин)

4. Этап закрепления изученного материала (15 мин)

5. Этап подведения итогов урока и выдачи домашнего задания (5 мин)

Ход урока

1. Организационный момент: проверка явки учащихся. Приветствие

2. Этап актуализации знаний

Беседа с учащимися

— Ребята, давайте вспомним то, что мы уже знаем об алгоритмах.

— что такое алгоритм?

— что такое линейный алгоритм?

— что такое разветвляющийся алгоритм?

— что такое исполнитель?

— что такое СКИ?

— как называют исполнителя, с которым работаем мы?

— давайте вспомним команды, которые мы с вами изучили на примере:

Слайд 2-10.

— какую команду мы должны дать нашему исполнителю, чтобы он построил сторону квадрата = 50 шагов?

— строим квадрат дальше. Какая будет следующая команда?

/идет построение квадрата под руководством учащихся/

Слайд 11.

— Давайте посмотрим на получившийся алгоритм. Повторяются ли в нем какие-либо команды?

— сколько раз?

— почему в этом алгоритме команды повторяются именно 4 раза?

— Очень хорошо. Дети, Когда мы видим повторение команд в алгоритме, то мы можем говорить о цикле, который образуется этими командами.

— Давайте вместе попробуем сформулировать тему нашего урока.

Слайд 12.

1. Этап изучения нового материала

— Откроем тетради и запишем нашу тему: «Циклический алгоритм»

— Сегодня на уроке целью нашей с вами работы будет познакомиться с понятием циклического алгоритма и научиться использовать в работе цикл со счетчиком – это один из видов циклических конструкций, кроме того мы научим нашего исполнителя перемещаться по рабочему полю, не оставляя за собой след.

Слайд 13.

— Итак, как вы думаете, какой алгоритм называют циклическим? Давайте подытожим сказанное вами и запишем определение циклического алгоритма в тетрадь.

Слайд 14.

— Хорошо. А теперь давайте посмотрим, как циклический алгоритм организуется с помощью цикла со счетчиком.

для начальное число до конечное число [ … ]

Слайд 15.

— Часто бывает необходимо выполнить одну и ту же последовательность команд несколько раз подряд. Вы уже сталкивались с этим при рисовании, например, квадрата. Для того, чтобы не писать много раз одно и то же, используются циклы. Самый простой вариант цикла мы можем использовать в том случае, если нам точно известно количество повторений.

Цикл со счетчиком

для начальное число до конечное число [ … ]

Для — это цикл «со счётчиком».

Слайд 16.

Например:

для x = 1 до 4[

вперёд 40

направо 90

]

— Каждый раз, когда выполняется код в скобках, значение x увеличивается на 1, и так до тех пор, пока x не станет равным 4. После завершения выполнения программы на холсте появится квадрат

Если заставить черепашку двигаться очень маленькими шажками и после каждого шага поворачиваться на очень маленький угол в одну и ту же сторону, можно получить нарисованный круг

Слайд 17.

— Скажите, а если в данном алгоритме увеличить шаг с 1 до 30 (например), какую фигуру мы получим?

— А теперь перед нами задача: разработать алгоритм, который позволит исполнителю выполнить данное построение

Слайд 18-20.

/объяснение действия команд пп и по/

1. Этап закрепления изученного материала

— Сейчас мы постараемся закрепить все то, что мы узнали сегодня на уроке. Но прежде, чем перейти к работе за компьютером, давайте сделаем физкультурную разминку

Слайд 21.

А теперь присаживайтесь за компьютеры. Задание следующее:

Слайд 22.

/если кто-то из учащихся выполнил задание быстрее, то ему дается индивидуальная карточка с дополнительным заданием/

1. Этап подведения итогов урока и выдачи домашнего задания

Все молодцы!

Давайте подведем итог нашей работы.

Анализируется работа каждого.

Рефлексия

Слайд 23.

Запишем домашнее задание:

Слайд 24.

Ребята всем спасибо за урок. До свидания.

Тема урока: Цикл.

Цели урока:

• учиться составлять и выполнять алгоритмы, содержащие цикл;
• закрепить умение записывать условие цикла в алгоритме, используя слова «повторять», «повторять пока»;
• учиться записывать условие цикла в алгоритме, используя имена и значения величин;
• учиться находить в описании действия циклически повторяющиеся шаги

Ход урока.

1. Проверка домашнего задания.

2. Ветвление в алгоритме.

Вопросы для обсуждения на уроке	Ответы и выводы
1. При совершении некоторых действий одни и те же шаги могут выполняться несколько раз. Например, надевая плащ, нужно застегнуть столько пуговиц, сколько их есть на одежде, т.е. выполнить шаг «застегнуть пуговицу» несколько раз подряд. Выполнить задание 39.

№ 39 (Цель выполнения задания: учиться находить в описании действия циклически повторяющиеся шаги).

Отметьте знаком «+» те шаги, которые выполняются по несколько раз

Действия	Шаги действий
Накачать  колесо велосипеда	Отвинтить крышку ниппеля Опустить поршень насоса (+)
Испечь блины	Замесить тесто Вылить тесто на сковороду (+) Перевернуть блин (+)
Нарядить новогоднюю елку	Подключить гирлянду Повесить шар на ветку (+)
Надеть плащ	Продеть левую руку в рукав Застегнуть пуговицу (+) Надеть капюшон

Вопросы для обсуждения на уроке	Ответы и выводы
2. Для описания повторяющихся действий в алгоритме используется цикл. Мы будем записывать цикл при помощи команды «повторять». Те команды, которые нужно выполнить несколько раз, для наглядности записываются со сдвигом вправо. Эти команды называются командами цикла.
3. Составим Алгоритм «Надуть шарик», используя команды цикла. Начало Взять шарик Приготовить нитку Повторять 10 раз Вдохнуть Выдохнуть в шарик Завязать шарик ниткой Конец 4. Где в этом алгоритме команды цикла? 5. Какое количество повторов указано в алгоритме? В данном примере количество повторов – постоянная величина.	Вдохнуть Выдохнуть в шарик 10
6. Если количество повторов – переменная величина, то в команде «повторять» нужно указать ее имя. 1) Значение этой величине нужно присвоить до начала цикла. К присвоить Количество вдохов и выдохов Повторять К раз Вдохнуть Выдохнуть в шарик
2) Количество повторов может быть и параметром алгоритма. Алгоритм «Надуть шарик (В)»                  Параметр: В – количество вдохов и выдохов Начало Взять шарик Приготовить нитку Повторять В раз Вдохнуть Выдохнуть в шарик Завязать шарик ниткой Конец
3) В команде «Повторять» вместо количества повторов можно записать условие цикла – указать, до каких пор должны выполняться команды цикла.      Условие цикла, как и условие ветвления, записывают с использованием имен и значений величин: Алгоритм «Надуть шарик (Объем)»                  Параметр: Объем – объем шарика Начало Взять шарик Приготовить нитку 4.    Повторять пока Объем<3 Вдохнуть Выдохнуть в шарик Завязать шарик ниткой Конец Такое условие цикла будет обозначать: «вдыхать» и «выдыхать» нужно до тех пор, пока объем шарика остается меньше 3-х литров. Как только объем станет = 3 литрам, переходим к шагу «Завязать шарик ниткой».

№ 40.( Цель выполнения задания: учиться записывать условие цикла в алгоритме, используя имена и значения величин).

Условие повтора	Цикл в алгоритме
Пока есть тесто	Повторять пока НАЛИЧИЕ ТЕСТА = «да»
Столько раз, сколько пуговиц на пиджаке	Н присвоить КОЛИЧЕСТВО ПУГОВИЦ Повторять Н раз
Пока вода не закипит	Повторять пока ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ < 100°С
Для каждого окна	Н присвоить КОЛИЧЕСТВО ОКОН Повторять Н раз
5. Пока записано меньше 10 слов	Повторять пока КОЛИЧЕСТВО СЛОВ < 10

№ 41 (Цель выполнения задания: учиться составлять и выполнять алгоритмы, содержащие циклы).

Алгоритм «Зашифровать месяц (М)»

1. Начало
2. Шифр присвоить М
3. Повторять 3  раза
4. Шифр увеличить на 1
5. Шифр увеличить в 2 раза
6. Конец

Домашнее задание

№ 44.( Цель выполнения задания: закрепить умение записывать условие цикла в алгоритме, используя имена и значения величин).

Условие повтора	Цикл в алгоритме
Пока горит лампочка	Повторять пока ЛАМПА ГОРИТ = «да»
Для каждого колеса	Н присвоить КОЛИЧЕСТВО КОЛЕС Повторять Н раз
До 12 часов 30 минут	Повторять пока ВРЕМЯ < 12.30
Пока не будут проданы билеты на все места в зале	Повторять пока ЧИСЛО ПРОДАННЫХ БИЛЕТОВ < ЧИСЛО МЕСТ
5.    До звонка на урок	Повторять пока ЗВОНОК НА УРОК = «нет»

Алгоритм «Зашифровать месяц (М)»

Параметры: М — номер месяца в году

                                   Шифр – шифр месяца

1. Начало
2. Шифр присвоить М
3. Шифр увеличить на 1
4. Шифр увеличить в 2 раза
5. Шифр увеличить на 1
6. Шифр увеличить в 2 раза
7. Шифр увеличить на 1
8. Шифр увеличить в 2 раза
9. Конец