Урок по информатике по теме: 'Понятие программы'

Тема: Понятие программы

(рассчитано на 2 урока)

Цели урока:

• Ввести понятие программа;

• Познакомить с правилами оформления и вызова программ.

Опорные понятия:

• команда;

• датчик;

• параметр команды;

• алгоритм;

• блок-схема;

• начало алгоритма;

• конец алгоритма;

• выполняемое действие;

• шаг алгоритма;

• последовательность выполнения действий.

Новые понятия:

• исполнитель;

• программа;

• программирование;

• процедура;

• лист программ;

• заголовок программы;

• тело программы;

• конец программы;

• имя программы.

Задачи учителя:

• Ввести понятие «объект-исполнитель»;

• Познакомить учащихся с третьей стадией разработки алгоритма;

• Ввести понятие «программа»;

• Познакомить с правилами оформления и вызова программы;

• Научить решать задачи на составление программ с линейным алгоритмом.

План урока

1. Организационный момент;

2. Повторение изученного материала:

• понятия «блок-схема»;

• элементы блок-схемы;

• Закрепление умения составлять алгоритмы и изображать их в виде блок-схем;

• понятия «исходные данные» и «выходные данные;

• технология тестирования алгоритма.

3.Понятие программы

• ввод понятия «объект-исполнитель»;

• знакомство с третьей стадией разработки алгоритма;

• ввод понятия «программа»;

• правила оформления и вызова программы

• задачи на составление программ с линейным алгоритмом.

4. Подведение итогов за урок.

1. Домашнее задание - конспект.

1.Читать тема 13.1-13.2 стр. 162-188.

2. Устно стр. 175, вопросы 1-6

• Почему мы используем понятие «Исполнитель»?

• Приведите примеры Исполнителей из жизни.

• Что называется программой?

• Приведите примеры программ для разных Исполнителей.

• Приведите несколько примеров жизненных ситуаций, где четко можно разделить алгоритм и программу действий. Расскажите, чес может отличаться одна программа от другой, если ее будут выполнять разные объекты-исполнители.

• Какие стадии необходимо пройти, чтобы разработать программу?

3. Письменно стр. 241,( Практикум по информационным технологиям ) задание 7.24.

4. Читать стр. 243-245, тема 7.3 (Практикум по информационным технологиям).

5. Письменно стр. 242 (Практикум по информационным технологиям), задание 7.32 (информационная модель прямоугольника, блок-схема алгоритма рисования, программа).

6. Письменно стр. 242-245 (Практикум по информационным технологиям), задания 7.33-7.38.

7. Письменно нарисовать блок-схемы для задания 7.25 (Практикум по информационным технологиям) стр. 241.

8. Письменно стр. 241 (Практикум по информационным технологиям), задания 7.27-7.28.

Методика проведения уроков

Действия, описываемые в алгоритме, должны быть понятны самому разработчику алгоритма. Только тогда алгоритм можно преобразовать в форму, понятную тому, кто будет его выполнять.

Поэтому разработка алгоритма практически всегда осуществляется в две стадии. На первой стадии человек приближенно описывает последовательность выполнения действий объектом, который будет претворять в жизнь, заложенную в алгоритме идею. Возможно, этим объектом будет сам разработчик. На этой стадии человек должен ясно представить себе, что же он хочет получить и каким образом. На следующей стадии алгоритм претерпевает некоторые изменения для того, чтобы в нем были учтены особенности среды, в которой предполагается выполнение этого алгоритма.

Алгоритмы решения разных задач должны быть выполнены в той среде, где необходимо получить результат. В этой среде должен существовать объект, который будет выполнять этот алгоритм.

Объект, который будет выполнять разработанный человеком алгоритм, называют Исполнителем. Его предназначение - точно выполнять описания алгоритма, подчас не задумываясь о результатах и целях. Например, Исполнителем может быть:

• Солдат в армии, который обязан беспрекословно выполнять приказы старших по званию чинов;

• Собака, которая должна выполнять команды хозяина;

• Животные в цирке, которые должны точно исполнять требования дрессировщика;

• Робот, производящий измерения в космосе, выполняет команды, поступающие от космического центра;

• Летчик, который должен точно выполнять распоряжения диспетчера аэропорта.

Во всех примерах объект, исполняющий действия алгоритма, не обязан:

• Понимать цели и методы достижения этой цели;

• Пропускать действия или менять их порядок по своему усмотрению;

• Искать какую-то замену, если действие выполнить невозможно.

Этот объект должен обладать следующими характеристиками:

• Он умеет и может выполнять действия, описанные в алгоритме;

• Он должен выполнять эти действия в указанном порядке.

Исполнитель - объект, который выполняет алгоритм

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры. Они в состоянии выполнять указанные команды, не обсуждая их целесообразность. Человек тоже может поставить себя в положение Исполнителя алгоритма, хотя бы для проверки его правильности. При этом человек формально, не стараясь понять поставленную задачу, выполняет команду за командой.

Знакомство с третьей стадией разработки алгоритма

Исполнитель способен выполнять только ограниченное количество команд. - систему команд исполнителя (СКИ).

Система команд исполнителя (СКИ) - это вся совокупность команд, которые исполнитель умеет выполнять.

С другой стороны, алгоритм для этого исполнителя может содержать только правильно записанные команды из СКИ.

Поэтому алгоритм, переписанный на второй стадии под конкретного Исполнителя, должен еще раз пройти дополнительное преобразование. Алгоритм дорабатывается и детализируется так, чтобы в нем присутствовали только те команды и конструкции, которые может выполнить Исполнитель.

Так появляется третья стадия, на которой алгоритм должен быть представлен в форме, понятной Исполнителю. Исполнитель, как и любой объект, находящийся в определенной среде и может выполнять только допустимые в ней действия. Если Исполнитель встретит в алгоритме неизвестную ему команду, то выполнение алгоритма прекратится.

На третьей стадии разработки алгоритма необходимо познакомиться с командами, доступными Исполнителю, и с правилами их записи. Так, игра в шахматы теряет всякий смысл, если Исполнитель не представляет себе правил поведения в среде «шахматное поле».

Ввод понятия «программа»

Алгоритм, представленный на понятном Исполнителю языке, называют программой.. Программа должна быть составлена так, чтобы каждый блок компьютера выполнял задуманное человеком действие в соответствии с алгоритмом.

Программа - упорядоченная последовательность команд (инструкций), необходимых компьютеру для решения поставленной задачи.

Для первых ЭВМ программы записывались в виде последовательности элементарных операций. Это была очень трудоемкая и неэффективная работа. Для исправления любой ошибки приходилось переделывать всю программу и снова записывать ее в память

Поэтому впоследствии были разработаны специальные языки, названные алгоритмическими. Представлять алгоритм на этом языке стало значительно удобнее и нагляднее. Первым алгоритмическим языком для создания компьютерных программ был АНГОЛ (60-е годы). Очень скоро появились и другие языки: Фортран, Бейсик, ПЛ, Паскаль и др. Каждый из них нес в себе какую-нибудь особую идею по более рациональному использованию ресурсов компьютера и усовершенствованию формы представления программы.

В настоящее время существует множество искусственных языков для составления программ. Однако так и не удалось создать идеального алгоритмического языка, который устроил бы всех, как не удалось создать и искусственный разговорный язык, который удовлетворил бы все страны и народы. Алгоритм, представленный с помощью языка программирования, чем-то похож на математическую формулу.

Программы, как и алгоритмы обладают теми же свойствами (дискретность, детерминированность, массовость, конечность, результативность).

Программа хранится в памяти компьютера. При запуске программы компьютер выполняет команды в том порядке, в котором они записаны.

Важными особенностями всех современных языков программирования являются:

• Наличие встроенных слов, которые обозначают уже имеющиеся команды (операторы) и функции (датчики) - инструментов для выполнения разнообразных действий (операторы - для создания в программе циклов и разветвляющихся конструкций);

• Возможность расширять язык, то есть создавать новые команды и датчики.

Однако ни в одном языке нельзя написать программу, если не разработан алгоритм. Основная сложность при разработке программ для компьютера заключается именно в создании или нахождении алгоритма. Обычно понятие программы связывают с компьютером, и тогда процесс создания программы называют программированием или кодированием.

Программирование (кодирование) - процесс составления программы для компьютера.

Любой язык содержит правила для разработки и применения вспомогательных программ, называемых процедурами.

Процедура - вспомогательная программа, которая вызывается из другой программы.

Каждый алгоритм представленный в виде программы должен иметь уникальное имя, не совпадающее со встроенными в язык словами.

Программа имеет заголовок, в котором указано ее имя.

Новый алгоритм сохраняется в памяти под своим именем, и его можно вызвать (выполнить), введя имя этой программы. Все имеющиеся программы могут использоваться в качестве процедур при создании новых программ. Обращение к процедуре происходит по ее имени.