Поняття алгоритму. Приклади алгоритмів. Властивості алгоритмів. Способи опису алгоритмів. 10 клас.

Мета уроку:

Навчальна. Дати загальне поняття про алгоритми. Навести приклади. Ознайомити учнів із правилами описання алгоритмів. Ввести поняття команд розгалуження та повторення. Навчити учнів створювати алгоритми із використанням базових структур та правильно їх записувати. Навчити розпізнавати базові структури в запропонованих алгоритмах.

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення, розумову активність учнів, цілеспрямованість, пам’ять.

Виховна. Виховувати вміння самостійно приймати рішення.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Обладнання: Комп’ютери класу об’єднанні в локальну комп’ютерну мережу.

Хід уроку

І. Вступна частина.

1. Оголошення теми та мети уроку, його ролі в даній темі, курсі інформатики в цілому та у професійній орієнтації.

2. Постановка перед дітьми цілі та розкриття методів її досягнення на уроці.

ІІ. Актуалізація теми уроку.

  1. Чому потрібно записувати алгоритми?
  2. Що таке мови і для чого вони існують? 
  3. Чи потрібні якісь загальні правила при записуванні алгоритмів? Чому? 

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Означення. Алгор́итм, алгорифм (латинізов. Algorithmi, від імені узб. математика 9 ст. аль-Хорезмі) — система правил виконання обчислювального процесу, що обов'язково приводить до розв'язання певного класу задач після скінченого числа операцій[1]. При написанні комп'ютерних програм алгоритм описує логічну послідовність операцій. Для візуального зображення алгоритмів часто використовують блок-схеми.

Поняття алгоритму належить до первісних понять математики, таких, як поняття множини чи натурального числа. Обчислювальні процеси алгоритмічного характеру (арифметичні дії над цілими числами, знаходження найбільшого спільного дільника двох чисел і т. п.) відомі людству з глибокої давнини. Проте в явному вигляді поняття алгоритму сформувалося лише на початку 20 століття.

Властивості алгоритмів

Під алгоритмом звичайно розуміють скінчену множину точно визначених правил для чисто механічного розв’язку задач певного класу. Алгоритми мають наступні характерні властивості:

ü Скінченність - алгоритм є скінченим об'єктом, що є необхідною умовою його механічної реалізованості;

ü Масовість - початкові дані для алгоритму можна вибирати із певної (можливо, нескінченної) множини даних; це означає, що алгоритм призначений не для однієї конкретної задачі, а для класу однотипних задач;

ü Дискретність - розчленованість процесу виконання алгоритму на окремі кроки; це означає, що алгоритмічний процес здійснюється в дискретному часі;

ü Елементарність - кожен крок алгоритму має бути простим, елементарним, можливість виконання якого людиною або машиною не викликає сумнівів;

ü Детермінованість - однозначність процесу виконання алгоритму; це означає, що при заданих початкових даних кожне дане, отримане на певному (не початковому) кроці, однозначно визначається даними, отриманими на попередніх кроках;

ü Результативність, визначеність - алгоритм має засоби, які дозволяють відбирати із даних, отриманих на певному кроці виконання, результативні дані, після чого алгоритм зупиниться.

Способи опису алгоритму:

ü формульний

ü словесний

ü графічний

ü табличний

ü алгоритмічний

За допомогою алгоритму кожний конкретний результат отримується за скінчену кількість кроків із скінченої множини даних. Якщо для певних початкових даних процес виконання алгоритму завершується із отриманням результату, кажуть, що до таких даних алгоритм застосовний. Проте в деяких ситуаціях процес виконання алгоритму для певних початкових даних продовжується необмежено. Кажуть, що до таких початкових даних алгоритм незастосовний.

Означення. Алгоритмічна мова – формальна мова, призначена для записування алгоритмів.

Використання алгоритмічної мови базується на можливості формального визначення правил конструювання алгоритмів. При формальному описанні алгоритмів істотна роль належить вибору способу запису (кодування) оброблюваної інформації и завдання алгоритмічних вказівок — елементарних кроків алгоритму із яких він конструюється.

Означення. Основні алгоритмічні структури (базові, керуючи структури алгоритмів) – це способи керування процесами обробки даних. Комбінуючи керуючі структури, можна складати програми для розв’язання різноманітних задач.

Навіть ще не маючи досвіду в створенні алгоритмів, ми інтуїтивно розуміємо, що вони розрізняються за своєю структурою. Так є алгоритми, що виконуються за будь-яких обставин. Але таке трапляється нечасто, тому що людина завжди коригує свої плани в залежності від оточуючих умов і тому виникає ситуація "якщо трапиться...", "якщо зустрінуся...", "якщо встигну..." тощо. А іноді ми змушені повторювати якийсь процес кілька разів, доки не отримаємо бажаного результату. Найчастіше ж ми і умови враховуємо, і повторюємо щось. Ось так і виникають різні типи алгоритмів.

Виділяють три базові алгоритмічні структури (конструкції):

  1. Лінійні алгоритми (послідовне виконання).
  1. Умова (розгалуження).
  1. Цикли.

ІV. Закріплення вивченого.

Повторення з учнями основних моментів нової теми.

V. Аналіз та підсумки уроку.

Підводяться підсумки та робиться аналіз вивченого матеріалу.

VІ. Домашнє завдання.

Конспект. Підготувати доповідь з теми „Блок-схема алгоритму”.



[1] Українська радянська енциклопедія, том 1, Алгоритм.


Останні статті

Нові виховні заходи