Использование свойств исполнителя Пожарный и объектов класса Пожар в процессе выполнения и составления алгоритмов

Задание 45

Дети устно отвечают на поставленные вопросы. Важно, чтобы они объяснили ответы с использованием выражений типа ≪значение свойства сложность пожара ≫ (или просто

≪сложность пожара ≫), ≪значение свойства вода Пожарного ≫ (или ≪количество воды в баке Пожарного ≫).

a. Воды на тушение пожара П1 не хватит, так как его сложность больше количество воды в баке Пожарного.

b. У Пожарного останется100 литров воды, так как значение свойства ≪сложность≫ пожара П10 на 100 меньше значения свойства ≪вода ≫ Пожарного.

Задание 46

По описанию трёх пожаров, данному в таблице, дети составляют два алгоритма, затем выбирают лучший из них. Отличие алгоритмов — в последовательности тушения пожаров. Эту последовательность задаёт для обоих алгоритмов многоуровневый список. Таким образом, решается сразу несколько дидактических задач:

1) закрепляются на практике понятия, введённые в начале урока(имя объекта класса пожар, его свойство сложность);

2) используют значение свойства сложность  в качестве параметра команды ТУШИ;

3) ученики используют таблицы и многоуровневые списки — способы организации информации, введённые в первой части учебника;

4) ученики осуществляют выбор между двумя алгоритмами, достигающими одной и той же цели, и формулируют критерий выбора.

Задание выполняется под руководством учителя.

Учитель:

— В задании 46 надо составить алгоритм для Пожарного. Информация о пожарах дана не на рисунке, а в таблице. Сколько пожаров надо потушить? (Ответ: надо потушить три пожара.)

— Что известно о первом пожаре? (Ответ: имя пожара П1, он горит в квадрате с адресом (3, 8), его сложность 400, то есть, чтобы его потушить, надо вылить 400 литров воды.)

Аналогично обсуждается информацию о двух других пожарах.

Учитель:

— Составим первый алгоритм тушения всех трёх пожаров. Найдите в списке, в каком порядке надо тушить пожары. Назовите порядок и тушения. (Ответ: сначала надо потушить пожар П1, потом П2, потом П3.)

Дети по очереди диктуют команды. Учитель записывает команды на доске, а ученики в учебнике. Если после тушения первого пожара ученики не называют команду набери воды, учитель задаёт наводящие вопросы:

— Сколько воды осталось в баке Пожарного? (Ответ: в баке осталось 400 литров.)

— Какова сложность пожара П2? (Ответ: 500.)

— Чтобы потушить этот пожар, на него надо сразу вылить 500 литров воды. Хватит ли воды в баке? (Ответ: нет, не хватит.)

— Что, следовательно, нужно сделать после тушения пожара П1? (Ответ: заполнить бак водой.)

Аналогично составляется алгоритм 2, в котором пожары тушатся в другом порядке — П1, П3, П2. Если ученики предлагают записать команду набери воды там, где в этом нет необходимости, учитель, как и при составлении алгоритма 1, задаёт наводящие вопросы. В результате получается два алгоритма:

Алгоритм 1                                                                     Алгоритм 2

Начало                                                                          Начало

НАБЕРИ ВОДЫ                                                         НАБЕРИ ВОДЫ

Л ЕТИ (3, 8)                                                                Л ЕТИ (3, 8)

ТУШИ (400)                                                                ТУШИ (400)

НАБЕРИ ВОДЫ                                                         ЛЕТИ (5, 4)

Л ЕТИ (7, 2)                                                                ТУШИ (400)

ТУШИ (500)                                                                НАБЕРИ ВОДЫ

НАБЕРИ ВОДЫ                                                         ЛЕТИ (7, 2)

Л ЕТИ (5, 4)                                                                ТУШИ (500)

ТУШИ (400)                                                                     Конец

Конец

Учитель предлагает сравнить полученные алгоритмы. В одних классах дети сразу чётко и подробно ответят на поставленный в конце задания вопрос, в других лучше провести небольшую беседу, например, так:

— Чем отличаются эти алгоритмы? (Ответ: порядком команд.)

— А ещё? (Ответ: во втором на одну команду меньше.)

— Пожалуйста, подробнее. (Ответ: меньше на одну команду НАБЕРИ ВОДЫ.)

— Какой алгоритм лучше? (Ответ: второй.)

— Почему, если меньше команд НАБЕРИ ВОДЫ, то алгоритм лучше? Постарайтесь ответить подробнее. (Ответ: полёт за водой и её заливание в бак требуют времени; Пожарный будет дольше выполнять алгоритм, и лесные пожары смогут причинить больше вреда.)

Задание 47

Работа ведётся самостоятельно либо за компьютером в программе ≪Пожарный ≫, либо в учебнике. Каждый ученик выполняет столько заданий, сколько сможет.

a. Чтобы полётов за водой было как можно меньше, Пожарный должен вылить как можно больше воды на пожары прежде, чем лететь за водой снова.

Сгруппируем 6 пожаров в 3 пары:

1) пожар со сложностью 500 и пожар со сложностью 300 (для тушения этих двух пожаров требуется 800 литров воды, то есть полный бак);

2) два пожара со сложностью 400 (аналогично);

3) пожар со сложностью 500 и пожар со сложностью 200.

Перед тушением каждой пары выполняется одна команда НАБЕРИ ВОДЫ. Таким образом,

Таких команд будет 3.

Первую пару составляют либо пожары П1 и П6, либо — П5 и П6; вторую — П2 и П4. Последовательность пар не имеет значения, и не играет роли порядок тушения пожаров внутри пары. Получается много равноценных решений. От каждого ребёнка требуется только одно решение, например, П1, П6, П2, П4, П3, П5.

b. Пожар находится по адресу (2, 1), и его сложность равна 100. Поэтому исправляем все параметры команд. Должен получиться следующий алгоритм:

Начало

набери воды

лети (2, 1)

туши(100)

Конец

Домашнее задание (задание 48)

По своей сути задание 48 аналогично заданию 47a, только здесь нужно не перечислить имена объектов в порядке их тушения, а составить план тушения пожаров в форме укрупнённого алгоритма.

Для минимизации числа команд набери воды все шесть пожаров делим на две группы: в каждой пожары в сумме требуют 800 литров воды.

Сделать это можно тремя способами:

1) в одной группе П6 и П2, в другой — все остальные пожары;

2) в одной группе П6, П1 и П3, в другой — все остальные пожары;

3) в одной группе П6, П1 и П5, в другой — все остальные пожары.

Перед тушением каждой группы пожаров выполняется одна команда НАБЕРИ ВОДЫ. Таким образом, таких команд будет

2. Последовательность групп не имеет значения, и не играет роли порядок тушения пожаров внутри группы.

Задача имеет очень много решений. Приведём одно из них.

Начало

1. Слетать за водой.

2. Потушить пожар П6.

3. Потушить пожар П2.

4. Слетать за водой.

5. Потушить пожар П4.

6. Потушить пожар П1.

7. Потушить пожар П3.

8. Потушить пожар П5.

Конец

Урок 30

Тема: Алгоритмс ветвлениемдля исполнителяПожарный.

Цель урока: Учить составлять и исполнять алгоритмы с ветвлениями.

Компьютерная программа: Пожарный.

Материал учебника: Задания49, 50, 51, 52.

Домашнее задание: Задание 52.

План урока

1. Подготовка к созданию алгоритма с ветвлением для исполнителя Пожарный (15 мин).

2. Разработка и выполнение алгоритмов с ветвлением для исполнителя Пожарный (25 мин).

Ход урока

Подготовка к созданию алгоритма с ветвлением для исполнителя Пожарный

Задание 49

Цель выполнения задания — вспомнить, как с помощью блок-схемы записываются алгоритмы с ветвлениями, и повторить правила определения истинности сложных высказываний. Детям предлагается заполнить пропуски в двух разных алгоритмах. Оба алгоритма обеспечивают достижение одной и той же цели: положить в корзину только съедобный гриб. Для выполнения этого задания хорошо подготовить корзинку и рисунки грибов:

·  Хорошо знакомого детям съедобного гриба;

·  Хорошо знакомого детям несъедобного гриба (например, мухомора);

 строчка, кесарева гриба).

Рисунки грибов надо прикрепить на доске.

a. Один ученик выходит к доске и начинает выполнять алгоритм для одного из грибов. Начать следует со знакомого детям съедобного гриба. Д ругой ученик с места читает условие: ≪Гриб знаком ≫. Ученик, который стоит у доски, оценивает истинность высказывания и решает, что надо сделать с грибом. Беседа может быть, например, такой.

Учитель:

— Условие истинно или ложно?

Ученик:

— Условие истинно.

Учитель:

— Гриб съедобный?

Ученик:

— Д а.

Учитель:

— Что ты сделаешь с грибом?

Ученик:

— Положу в корзину.

Учитель:

— Какую команду надо записать в крайний справа блок (прямо- угольный блок на дорожке ≪ИСТИНА ≫)?

Ученик:

— Надо записать команду ≪Положить в корзину ≫.

Аналогично определяются остальные команды, которые надо вписать в блок-схему. Блок-схема с заполненными пропусками выглядит так: См.PDF.

b. В блок-схеме один блок проверки условия. Текст задания подсказывает: используй сложное высказывание. Ребёнок должен додуматься, что условия предыдущей блок-схемы нужно соединить знаком логического умножения (И). Обсуждение задания может быть построено так. Учитель:

— Маша, как и Миша, клала в корзинку только те грибы, которые ей хорошо знакомы и являются съедобными. То есть она проверяла те же условия, что и Миша. Но в Машиной блок-схеме только один блок проверки условия. В него можно записать только одно высказывание. Как же быть? (Ответ: записать сложное высказывание, состоящее из двух простых высказываний, которые есть в Мишином алгоритме.)

— Каким логическим действием объединить простые высказывания? Помните, что гриб надо положить в корзину только в том случае, если оба высказывания истинны. (Ответ: простые высказывания надо объединить действием И (логическое умножение).)

Если дети не могут дать правильный ответ, попросите их открыть учебник на с. 26 и 27 и использовать информацию таблиц, чтобы вспомнить, какие логические действия они изучали и чем эти действия отличаются друг от друга. В результате пропуски в блок-схеме должны быть заполнены так: См. PDF.

Задание 50

Выполняя задание, дети вспоминают, как записываются значения свойств Пожарного и пожаров, и учатся их сравнивать.

Учитель:

— Прочтите информацию о свойствах Пожарного и пожара в задании 50. Сколько воды

в баке Пожарного? (Ответ: 200 литров.)

— Сколько воды надо, чтобы потушить пожар П1? (Ответ: 300 литров.)

— Прочтите задания a и b и выполните их.

После того как дети выполнят в учебнике задания, учитель организует проверку результатов работы. Если у кого -то задания были выполнены с ошибками, следует добиться, чтобы все ошибки были исправлены.

а. Истинность высказываний надо отметить так:

Л    Воды для тушения пожара П1 достаточно.

И    Воды для тушения пожара П1 не достаточно.

b. Надо использовать знак < (меньше):

Пожарный. Вода < П1.Сложность