Файл: Лабораторная работа Задачи конструирования работа не принята. 0,2 за выбор задачи, но не за работу с ней задания 15 не рассматриваю как заимствованные со всей дурью их выполнения..docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 132

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа_ Задачи конструирования работа не принята. 0,2 за выбор задачи, но не за работу с ней. задания 1-5 не рассматриваю как заимствованные со всей дурью их выполнения. Их надо выполнить самостоятельно, включив голову
Часть III. Задачи конструирования для учебных исполнителей
Вопросы и методические задания, для ответа на которые надо воспользоваться Теоретическое приложение 4

  1. Каков главный предметный результат обучения информатике от решения учащимися задач конструирования для формального исполнителя?

Главным предметным результатам обучения информатики от решение учащимися задач конструирования для формального исполнителя является выполнение задач первичного формирования всех знаний и умений алгоритмизации, понимание сути формального исполнения, формального мышления.

  1. Почему в школьном курсе информатики используют учебных исполнителей, а не сразу работают с системами программирования?

В школьном курсе информатики используют учебных исполнитель так как, данная форма обучения для учащихся является проще, чем система программирования.

  1. Разделите следующие задачи конструирования для учебных исполнителей на две группы: задачи на моделирование процесса и задания.

  1. Система команд исполнителя Вычислитель состоит из команд: 1 - вычти 1; 2 - умножь на 3. Запишите алгоритм, содержащий не более 5 команд, получения из числа 1 числа 25.

  2. Что изобразит Чертежник, выполнив последовательность команд:

переведи в точку (1, 1)

опусти перо

переведи в точку (3, 5)

переведи в точку (5, 2)

переведи в точку (1, 1)

В исходном состоянии Чертежник находится в начале координат с поднятым пером.

  1. Имеется два кувшина емкостью 3л и 8л. Исполнитель ДЖИНН может набирать воду из реки в каждый кувшин, выливать из него воду и определять, налита ли вода в кувшин доверху. Составьте алгоритм, выполнив который ДЖИНН наберет из реки 7л воды.

  2. У исполнителя Водолея имеются 3 кувшина емкостью 4л, 5л и 7 л. В пятилитровый и семилитровый кувшины налито 4л и 5л воды соответственно. Водолей может переливать воду из одного кувшина в другой и определять, доверху ли заполнен кувшин. Выливать воду на землю и тем самым уменьшать имеющийся объем воды нельзя. Нет у Водолея и возможности получить воду со стороны. В левом столбце таблицы записан алгоритм, который выполняет Водолей. В трех следующих столбцах запишите, какое количество воды будет в каждом кувшине после исполнения очередной команды алгоритма:


Моделирование процесса – II, IV

Задание – I, III


  1. Выполните требование из формулировки IV предыдущего задания.


Команда

Кув-н 4 л

Кув-н 5 л

Кув-н 7 л

(Было воды вначале)

0

4

5

Из кувшина 7л налить доверху воду в кувшин 4л

4

4

1

Из кувшина 4л налить доверху воду в кувшин 5л

3

5

1

Из кувшина 5л перелить всю воду в кувшин 7л

3

0

6

Из кувшина 4л перелить всю воду в кувшин 5л

0

3

6

Из кувшина 7л налить доверху воду в кувшин 4л

4

3

2

Из кувшина 4л налить доверху воду в кувшин 5л

2

5

2

(на основе [58])











  1. В следующей таблице приведен анализ задачной ситуации. Какому виду задач конструирования она отвечает: заданию или задаче на разработку процесса? Восполните недостающую формулировку.

Стр ЗС

Базис

Условие

Требование

Язык

Исполнитель

Стартовые позиции

Модель процесса

Конструктивный объект

КФ

Данный класс задач конструирования относиться к задачам на разработку процесса.

Использовав алгоритм исполнителя «Робот», выполните данную задачу. Какой узор у вас получился в итоге?

Не указан, но может быть опознан по модели как алгоритмический язык

Робот

Положение робота на клетчатом поле не задано, но поле не ограничено, стен на поле нет

использовать Робот

алг узор

нач

нц 5 раз

фигура; вправо; вправо;

кц

кон

алг фигура

нач

вверх; закрась; вниз; вправо; закрась; влево; вниз; закрась; вверх; влево; закрась; вправо;

кон

Узор, который будет нарисован




  1. Предложите формулировку задачи конструирования для учебного исполнителя (компьютерного), придуманную самостоятельно или найденную в учебниках информатики, и выполните для неё следующие задания:

- сформулируйте взаимообратную задачу конструирования (задание для задачи на разработку модели процесса или наоборот, задачу на разработку модели процесса для задания), сопоставьте структуры этих двух формулировок в общей таблице;

-для задачи на разработку модели придумайте обратные задачи, сопоставьте задачные системы их формулировок в таблице;

Прямая задача

На бесконечном поле имеется лестница. Сначала лестница поднимается вверх слева направо, потом опускается вниз также слева направо. Правее спуска лестница переходит в горизонтальную стену. Высота каждой ступени – 1 клетка, ширина – 1 клетка. Количество ступенек, ведущих вверх, и количество ступенек, ведущих вниз, неизвестно. Между подъемом и спуском ширина площадки – 1 клетка. Робот находится в клетке, расположенной в начале подъема. Напишите для Робота алгоритм, закрашивающий все клетки, расположенные непосредственно над лестницей. Требуется закрасить только клетки, удовлетворяющие данному условию. Робот должен закрасит следующие клетки (см. рисунок).

Базис

Условие

Требование

Структура задачной системы

Алгоритмический

Исполнитель Робот, двигается на бесконечном поле


Имеются стены на поле



Робот находится в клетке, расположенной в начале подъема.




Закрасить все указанные клетки




использовать Робот
алг
нач
. | Поднимаемся вверх по первой лестнице до верхней площадки и красим клетки
. нц пока справа стена
. . закрасить
. . вверх
. . закрасить
. . вправо
. кц
. | Закрашиваем клетку на верхней площадке
. закрасить
. вправо
. | Проверяем условие, что лестница еще не закончилась, спускаемся по ней
. | и красим клетки
. нц пока снизу свободно
. . закрасить
. . вниз
. . закрасить
. . вправо
. кц
кон


Язык

Среда

Ограничения

Стартовые позиции

Цель

Модель процесса

Обратная задача 1 (на определение стартовых позиций процесса)

Условие

Условие

Условие

Требование

Условие

Базис

Какими могут быть допустимые начальные состояния Робота (где может находиться на клетчатом поле), чтобы после выполнения алгоритма (заданной последовательности команд) появилась фигура на клетчатом поле, представленная на рисунке.


использовать Робот
алг
нач
. | Поднимаемся вверх по первой лестнице до верхней площадки и красим клетки
. нц пока справа стена
. . закрасить
. . вверх
. . закрасить
. . вправо
. кц
. | Закрашиваем клетку на верхней площадке
. закрасить
. вправо
. | Проверяем условие, что лестница еще не закончилась, спускаемся по ней
. | и красим клетки
. нц пока снизу свободно
. . закрасить
. . вниз
. . закрасить
. . вправо
. кц
кон


Обратная задача 2 (на определение языка представления модели)

Требование

Условие

Условие

Условие

Условие

Базис

Укажите, в какой форме записи представлен данный алгоритм.


Обратная задача 3 (на определение ограничений)

Условие

Условие

Требование

Условие

Условие

Базис

Имеются ли ограничения у исполнителя на поле?

Обратная задача 4 (на определение среды существования процесса)

Условие

Требование

Условие

Условие

Условие

Базис

Для какого исполнителя представлен данный алгоритм?




Сопоставление взаимообратных задач на разработку модели процесса и задания по реализации этого процесса

КФ задачи

Составьте алгоритм, под управлением которой Робот закрасит указанные клетки. При необходимости используйте вспомогательный алгоритм.



Базис

Условие

Условие

Условие

Требование

Структура задачной системы

Язык:

Среда:

Ограни чения:

Стартовые позиции:

Описание конечного объекта

Модель процесса

алгоритмический

Исполнитель Робот, двигается на бесконечном поле


Имеются стены на поле



Робот находится в клетке, расположенной в начале подъема.


Закрашены все указанные клетки




использовать Робот
алг
нач
. | Поднимаемся вверх по первой лестнице до верхней площадки и красим клетки
. нц пока справа стена
. . закрасить
. . вверх
. . закрасить
. . вправо
. кц
. | Закрашиваем клетку на верхней площадке
. закрасить
. вправо
. | Проверяем условие, что лестница еще не закончилась, спускаемся по ней
. | и красим клетки
. нц пока снизу свободно
. . закрасить
. . вниз
. . закрасить
. . вправо
. кц
кон


Конечный объект

КФ задания

Базис

Условие

Условие

Требование

Условие

Какими могут быть допустимые начальные состояния Робота (где может находиться на клетчатом поле), чтобы после выполнения алгоритма (заданной последовательности команд) появилась фигура на клетчатом поле, представленная на рисунке.




Теоретическое приложение 4

Задачи конструирования для учебных исполнителей
Существуют специально созданные для школьной информатики формальные исполнители, которые служат выполнению задачи первичного формирования всех знаний и умений алгоритмизации, понятия исполнитель, понимания сути формального исполнения, формального мышления. Таких исполнителей называют учебными исполнителями. Существуют компьютерные и некомпьютерные (воображаемые) учебные исполнители.

Таблица 1. Сравнительная характеристик обстоятельств обучения алгоритмированию предметных действий человека и обучения работе с учебными исполнителями




Человек как неформальный исполнитель предметных действий

Учебный исполнитель (компьютерный или некомпьютерный)

Цель в школьном курсе информатики

Понятие алгоритма, команды, исполнителя, способов представления алгоритма, алгоритмических конструкций, свойств алгоритма (понятность, однозначность, конечность, результативность, массовость). Понимание сути алгоритмирования

Понятие формальный исполнитель: признаки, характеристики (задачи, среда, СКИ, отказы, режимы), суть формального описания и формального исполнения. Умение описать порядок действий с использованием ветвления и цикла для формального исполнителя и выполнить вместо него.

Среда существования модели

Сфера деятельности

(предмет, задачи, инструменты, действия)

Учебный исполнитель (задачи, среда, СКИ, отказы, режимы)

Язык представления модели

Естественный (словесная, словесно-пошаговая, словесно-пошаговая нумерованная, словесно-пошаговая нумерованная построчная запись), образный (рисунки), образно-знаковый (блок-схема)

Формальный язык исполнителя (алгоритмический язык А.П. Ершова, Лого С. Пейперта, специфические языки компьютерных исполнителей, последовательность номеров команд из СКИ для некомпьютерных исполнителей)


Разработка алгоритма для учебного исполнителя относится к классу задач конструирования – к задачам на разработку модели процесса.

Пример задачи на разработку модели процесса.

Исполнитель Черепаха действует на песчаной арене