2. Разделить исходное число на 2 и записать частное.
3. Разделить частное на 2.
4. Сравнить получившееся новое частное с числом 2.
5. Если частное оказалось больше 2, перейти к шагу 3. Если частное равно 1, то прекратить деление.
6. Записать получившийся двоичный код.
В данном примере в цикл включены три пункта (3, 4,5). Их выполнение будет продолжаться до тех пор, пока частное не станет равным 1.
Циклический алгоритм - описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называется телом цикла.
Разветвляющийся алгоритм.
Вспомним сюжет из русской сказки. Царевич останавливается у развилки дороги и видит камень с надписью: "Направо пойдешь - коня потеряешь, налево пойдешь - сам пропадешь..."
Подобная ситуация, заставляющая нас принимать решение в зависимости от некоторого условия, постоянно встречается в повседневной жизни.
Если пошел дождь, то надо открыть зонт.
Если болит горло, то прогулку следует отменить.
Если прозвенел будильник, то надо вставать и идти в школу.
Если билет в кино стоит не больше десяти рублей, то купить билет и занять свое место в зале, иначе (если стоимость билета больше 10 руб) вернуться домой.
Если значение X больше нуля, то Y, равное 5 + X, также больше нуля.
Эти предложения начинаются с предположения о том, произошло или нет некоторое событие: пошел ли дождь, болит ли горло, прозвенел ли будильник и т.д. Приведенные примеры отражают суть нашего мышления. Делая какие-то предположения, мы неизбежно приходим к определенным выводам. Существует специальный раздел математики - формальная логика, которая объясняет, как выстраивать цепочку рассуждений, чтобы прийти к правильному выводу.
Логика учит правильно формулировать условие, под которым понимается предположение, начинающееся со слова "если" и заканчивающееся перед словом "то". Условие может принимать значение "истина", когда оно выполнено, или "ложь", когда оно не выполнено. От значения условия зависит наше дальнейшее поведение.
Например, в предложении "Если пошел дождь, то надо открыть зонт" условие "пошел дождь" может быть и истинным, и ложным. Поэтому в конкретной ситуации предполагается либо выполнение действия "открыть зонт", либо его пропуск - если дождя нет, то зонтик открывать незачем.
Условие - выражение, находящееся между словом "если" и словом "то" и принимающее значение "истина" или "ложь".
Порою и анализ ситуации, и сам выбор не вызывают затруднений, а иногда это сделать вовсе не просто. Приходится продумывать каждый возможный вариант и последствия принимаемого решения.
Прежде чем сделать очередной ход, шахматист анализирует позицию на много ходов вперед.
Компьютерные игры также во многом построены на анализе ситуации и выборе. Представьте: вы ведете компьютерный автомобиль. Серая лента шоссе петляет, неожиданно возникают резкие повороты. Стоит вам на мгновение замешкаться - автомобиль выносит на обочину, и вы немедленно получаете штрафные очки.
Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.
Если билет в кино стоит не больше десяти рублей, то купить билет и занять свое место в зале, иначе (если стоимость билета больше 10 руб) вернуться домой.
В зависимости от значения условия выполняется либо действие, указанное после слова "то" - просмотр кинофильма, либо другое действие, указанное после слова "иначе" - возвращение домой.
Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действии.
Итак, для того чтобы сделать выбор, надо проанализировать условие.
В общем случае схема разветвляющего алгоритма будет выглядеть так: "если условие, то..., иначе... ". Такое представление алгоритма получило название полной формы.
Вспомните кота из сказки А.С. Пушкина: "идет направо - песнь заводит, налево - сказку говорит".
В разветвляющемся алгоритме при невыполнении условия действия могут не предусматриваться. Тогда это будет неполная форма, в которой действия пропускаются: "если условие, то... ". Неполная форма разветвляющегося алгоритма напоминает поведение водителя, едущего по шоссе: если бензин на исходе, то водитель заезжает на ближайшую автозаправочную станцию.
В предложении "если выучишь урок, то получишь хорошую оценку" в зависимости от значения условия либо выполняется, либо не выполняется действие "получишь хорошую оценку".
В предложении "Если среднесуточная температура воздуха ниже 8 градусов, приступить к протапливанию помещений" в зависимости от значения условия либо выполняется, либо не выполняется действие "приступить к отапливанию помещений".
Вспомогательный алгоритм.
Допустим, вы хотите научиться жонглировать двумя или даже тремя мячами. Если внимательно приглядеться к действиям профессионального артиста и попытаться понять, как это ему удается делать, то оказывается - секрет в том, что надо научиться искусно выполнять несколько определенных движений, которым присвоим соответствующие названия:
Бросок левой - подбросить мяч левой рукой.
Бросок правой - подбросить мяч правой рукой.
Захват левой - поймать мяч правой рукой.
Захват правой - поймать мяч правой рукой.
Выполняться каждое такое действие будет по собственному алгоритму. Научившись таким действиям, вы сможете применить свое умение и в другом деле, например показывая фокусы или участвуя в соревнованиях. Благодаря тому, что подобные алгоритмы могут в дальнейшем многократно использоваться в других алгоритмах, их стали называть вспомогательными.
Алгоритм жонглирования можно записать с помощью вспомогательных алгоритмов выполнения отдельных действий в следующем виде:
1. Когда летящий шарик начинает поворачивать к правой руке, выполнить.
Бросок правой и Захват правой.
2. Когда летящий шарик начинает поворачивать к левой руке, выполнить
Бросок левой и Захват левой.
Рассмотрим другой пример. Пусть надо вычислить выражение ах5+Ь/4. Вы знаете, что сначала надо выполнить действия умножения и деления, а потом сложить результаты. Тогда алгоритм будет иметь вид:
Ввести число, соответствующее переменной а.
Выполнить умножение чисел - а*5 и записать произведение.
Ввести число, соответствующее переменной b.
Выполнить деление чисел - b/4 и записать частное.
Выполнить сложение полученных на шаге 2 произведения и на шаге 4 частного.
Здесь арифметические действия (умножение, деление, сложение) вы выполняете по алгоритмам, которым вас научили в младших классах школы. Вам уже не надо объяснять, как совершать эти действия. Поняв и запомнив эти алгоритмы, вы впоследствии используете их как вспомогательные.
Понятие вспомогательного алгоритма значительно упрощает процесс алгоритмизации задачи. Создавая алгоритм, вы описываете действие, результатом которого должно быть достижение поставленной цели. Этому алгоритму можно дать уникальное имя.
Если в процессе алгоритмизации удается выделить более простые этапы и для каждого из них установить промежуточные цели (подцели), то для их достижения рекомендуется разрабатывать вспомогательные алгоритмы. Итоговый алгоритм выглядит как связанные между собой вспомогательные алгоритмы, представленные только своими именами, причем описания самих вспомогательных алгоритмов хранятся отдельно.
Вспомогательный алгоритм - алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя. Вспомогательному алгоритму должно быть присвоено имя.
IV. Подведение итогов урока
Итак, на сегодняшнем уроке мы узнали какие типовые конструкции алгоритма существуют.
Материал этого урока позволит, в дальнейшем, наиболее эффективно использовать данное нам время на изучение курса.
V. Домашнее задание
Выучить определения типовых конструкций алгоритмов.
Остальные четыре конспекта проведенных мною занятий представлены в электронном портфолио [Диск "ВКР Талипов"/Портфолио].
В разделе "Научно-методическая работа" представлены презентации на темы: "Алгоритмы", "Свойства алгоритма", "Циклические алгоритмы", а также 5 тестов: "Анализ заданного алгоритма", "построение алгоритма из блоков", "анализ алгоритма по его блок-схеме", исполнитель "Чертежник", контрольные вопросы и задания.
Можно утверждать, что благодаря разработанному мной портфолио, занятия проходили более слаженно, подготовка к занятиям не вызывала затруднений, что весьма облегчило труд учителя, а следовательно выдвинутая нами гипотеза подтвердилась.
Сегодня государство предпринимает серьёзные попытки перестройки системы образования, а именно создания единой образовательной информационной среды. Однако образовательный процесс носит индивидуальный характер, поэтому нас интересует уникальная среда педагогической деятельности, которая формируется в соответствии с определёнными целями, достигнутыми успехами, профессионализмом конкретного педагога. Такой средой, на наш взгляд, может стать электронное портфолио учителя.
В ходе исследования мы выявили, что под термином "портфолио" понимается способ фиксирования, накопления и оценки индивидуальных достижений.
Электронное портфолио учителя информатики - это целостность, представляющая собой совокупность различных отделов и разнообразных работ педагога, отражающих все стороны его педагогической деятельности.
Создавать электронное портфолио всегда довольно трудно из-за количества и разнообразия материалов, а потому это требует технических навыков. Однако качество портфолио электронного формата зависит от тщательных решений задач о содержании и результатов анализа содержимого. Рефлексия - это основной компонент в создании профессионального электронного портфолио, та цементирующая связь, которая позволяет аттестующим в процессе оценки информации увидеть сделанные выводы. Таким образом, портфолио становится жизнеспособным инструментом оценки профессиональной подготовки будущих и аттестации работающих учителей.