Konstruowanie algorytmu za pomocą programu komputerowego
Scenariusz lekcji – Konstruowanie algorytmu za pomocą programu komputerowego
Algorytmy wokół nas, przykłady algorytmów.
Sposób zapisu algorytmów. Praca w pakiecie ELI – programie do tworzenia schematów blokowych.
Przykłady testowania i oceny algorytmów rozwiązujących problemy liczbowe.
Uczeń:
Rozwiązuje problemy w postaci algorytmicznej i stosuje podstawowe techniki algorytmiczne.
Przeprowadza symulację działania wskazanego algorytmu na skrajnych wartościach.
Wykorzystuje program ELI do skonstruowania i uruchomienia algorytmu.
Metoda i forma pracy
Pogadanka zbiorowa z całą klasą, pokaz, ćwiczenia, praca w zespołach dwuosobowych.
Pakiet ELI (zamiast programu ELI można pracować na tablicy). Program Elbox.
Prezentacje.
Sprawdzenie pracy domowej oraz jej omówienie.
Przypomnienie podstawowych wiadomości o algorytmach i schematach blokowych. Przykłady zadań niealgorytmicznych.
Temat lekcji i uświadomienie uczniom jej celów. Skupienie uwagi na ogólnym problemie: rozwiązania postawionego zadania i powiązanych z tym pojęć szczegółowych (zastosowanie metody; plan stosowania tej metody; opis czynności wykonywanych przy realizacji planu;wynik końcowy podjętych działań).
Omawianie rodzajów algorytmów – liniowy, sekwencyjny (np. sumowania trzech liczb). Testowanie algorytmu w pakiecie ELI. Praca może odbywać się w grupach. Uczniowie po zakończeniu pracy zapisują algorytm w pliku. Nauczyciel wskazuje uczniom na możliwość kopiowania klocków wraz z zawartością (użycie klawisza SHIFT razem z wybranym klockiem).
Układanie schematu blokowego obliczającego średnią arytmetyczną trzech liczb. Testowanie (inne algorytmy możliwe do wykorzystania na lekcji – obliczanie pola lub objętości danej figury, np. kwadratu, prostokąta, sześcianu, koła…) Nauczyciel zwraca uwagę nie tylko na dane i niewiadome, ale również na związki zachodzące pomiędzy nimi.
Algorytm z warunkiem. Omówienie można przeprowadzić na podstawie algorytmu dostępnego po wybraniu polecenia PLIK – Otwórz Projekt (ścieżka dostępu C:\ELI2M\alg4pods\ap1spwar) lub narysowanego schematu na tablicy. Najprostszy schemat algorytmu z warunkiem może wyglądać tak:
Schemat blokowy | Schemat w ELI (przykładowy) | pseudojęzyk |
START PODAJ (A) JEŻELI (A mod 2=0) to PISZ („Liczba parzysta”) WPR PISZ („Liczba nieparzysta”) STOP |
Praca samodzielna uczniów lub grup uczniowskich:
Układanie schematu blokowego algorytmu dzielenia dwóch liczb z wykorzystaniem skrzynki warunkowej (wykorzystujemy widok ZMIENNE i ŚLAD – pakiet ELI).
Ustalamy przebieg obliczenia dzielenia liczb oraz warunki, jakie muszą być spełnione: (a/b=c), warunek; b<>0.
Wprowadzenie liczb.
Sprawdzenie warunku czy dzielna nie jest zerem.
Wykonanie dzielenia.
Wyprowadzenie wyniku.
Kolejne przykłady rozwiązań:
Poprawienie algorytmu tak, by w przypadku braku rozwiązania wyświetlony został napis „Brak rozwiązania”, a następnie poprawienie tak, by został wymuszony tryb wprowadzenia poprawnej wartości dzielnika.
Budowanie algorytmu określającego, czy wprowadzana liczba jest parzysta. Korzystanie z funkcji określającej resztę z dzielenia (mod). Propozycja rozwiązania – zrzuty ekranowe.
Faza podsumowująca
Uczniowie prezentują innym uczniom wyniki swojej pracy z wykorzystaniem np. sieci w pracowni oraz dokonują analizy i oceny swoich propozycji. Należy zwrócić uwagę na cechy algorytmu (poprawność, jednoznaczność, szczegółowość, uniwersalność) oraz na takie cechy jak: skończoność (naturalny koniec realizowanego zespołu działań); określoność (ściśle określone operacje i kolejność ich wykonywania); ogólność (stosowanie algorytmu nie tylko do szczególnego przypadku, ale do klasy problemów); efektywność (rozwiązanie problemu prostą drogą).
Zbuduj schemat algorytmu rozwiązania wybranego problemu z matematyki, fizyki lub chemii.