Алгоритмический этюд «Переливашка». Цели и задачи этюда.

Логический этюд «Переливашка» поддерживает алгоритмическую линию и находится в пакете «Алгоритмика» ПМК «Роботландия».

Постановка задачи:

Даны три емкости, объемом 8, 5 и 3 литра. Емкость объемом 8 литров полностью заполнена водой. Необходимо разлить воду в емкости объемом 8 и 5 литров по 4 литра в каждую.

Объем данных емкостей можно изменит, для этого достаточно нажать клавишу Esc.

Цель алгоритмического этюда: ввести понятие исполнителя, ввести понятие алгоритма, сформировать навык построения эффективного алгоритма.

Рабочее окно представляет собой:

• демонстрационный рисунок (емкости, каждая из которых помечена буквой А, Б, В, а также под каждой емкостью отмечен объем);

• командная строка;

• поле для записи алгоритма.

Формат записи команды в командной строке:

А – Б,

• семантические («не могу»);

• логические (команды ведущие к ухудшению ситуации).

На уроке требуется, во-первых, объяснить (напомнить) необходимость формального описания алгоритма, во-вторых, показать потребность в проверке (отладке) алгоритма и, в-третьих, обосновать рекомендуемую форму записи команд. Учитель говорит школьникам: "Попробовать осуществить план переливания с настоящими ведрами вам будет трудно. Вы обязательно прольете воду на пол, и если вы будете эти опыты делать дома, то уж, конечно, мама вас за это не похвалит. Поэтому до того, как начать переливания, надо проверить правильность вашего алгоритма на вычислительной машине. Только после того, как компьютер покажет вам на экране два сосуда, в которых получилось по четыре литра - результат алгоритма, можете приступать к работе с настоящими ведрами". Дети проверяют правильность составленного совместно с учителем алгоритма на компьютере.

Один из возможных вариантов решения (справа в скобках - комментарии)

А Б (3 5 0)

Б В (3 2 3)

В - А (6 2 0)

Б - В (6 0 2)

А- Б(1 5 2)

Б - В (1 4 3)

В - А (4 4 0)

Если учащиеся справились с заданием. То им предлагается увеличить объем сосудов (дети сначала выполняют эту работу дома, а затем в классе под контролем учителя проверяют правильность составленного алгоритма с использованием ЭВМ).

Алгоритмический этюд «Перевозчик»

Логический этюд «Перевозчик» поддерживает алгоритмическую линию в информатике и находится в пакете «Алгоритмика» ПМК «Роботландия».

Цель алгоритмического этюда: ввести понятие исполнителя, ввести понятие алгоритма, сформировать навык построения алгоритма.

Программа моделирует известную задачу о перевозке волка, козы и капусты через реку. На левом берегу реки находятся человек, волк, коза и капуста. Звери послушны, но только тогда когда человек рядом с ними. Стоит оставить их без присмотра и волк съест козу. Коза, оставшись наедине с капустой, не устоит от соблазна съесть капусту. Как человеку без потерь перевести на правый берег свое имущество? У него есть лодка, в которой может поместиться кроме него всего одно животное или капуста.

Методическое назначение программы: управление моделью; иллюстрация решения задачи о перевозе; выработка приемов формальной записи алгоритма.

Управление:

• выбор направления перевоза – нажатие клавиши «ВЛЕВО», «ВПРАВО»;

• выбор пассажира – нажатие клавиши «пробел» (каждое нажатие клавиши «пробел» меняет пассажира в окне команды);

• выполнение команды – нажатие клавиши Enter.

Сообщения программы:

• «Не могу» - некорректная команда (например, пользователь хочет перевезти капусту с левого берега на правый берег, а она уже находится на правом берегу);

• «Не понимаю» - не указано направление перевоза;

• «Съели» - неправильное решение (коза съела капусту или волк съел козу).

Постановка задачи о перевозке волка, козы и капусты. Первая из таких задач на составление алгоритма - это задача-сказка. И учитель рассказывает сказку про перевозчика, перед которым стоит проблема перевезти через реку волка, козу и капусту в маленькой лодке. Прежде всего, надо убедиться в том, что правила перевозки понятны всем.

Способ записи команд алгоритма. Добившись понимания условия задачи, надо вернуться к обозначениям, которые можно применять в алгоритме перевоза волка, козы и капусты.

Формализация алгоритма достигается следующим образом:

В команде для перевозчика надо указать направление перевоза: когда перевозчик едет с левого берега на правый, это можно отметить стрелкой =>; когда надо отправиться в путь с правого берега на левый - стрелкой <=. Кроме того, в команде, то есть рядом со стрелкой надо указать, кто поедет в лодке: если в лодку садится волк, то около стрелки пишем слово ВОЛК; когда в лодку села коза, около стрелки отметим - КОЗА; если старик взял с собой капусту, то у стрелки надо написать слово КАПУСТА; наконец, если старик едет в лодке один, то около стрелки ничего писать не надо.

Фрагмент урока, посвященный перевозу через реку, формирует очень важное понятие алгоритма. Дети составили алгоритм и увидели процесс его выполнения. Важную информацию должен извлечь и учитель. Его ученики впервые познакомились (пока еще не осознавая этого) с понятием исполнителя: Перевозчик - типичный исполнитель.