Алгоритмическая конструкция «ветвление»: полная и неполная формы
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться распознавать полную и неполную формы ветвления, составлять по условию алгоритмы с конструкцией «если — то — иначе» и проверять их работу на тестовых данных.
- Сформировать представление о назначении условного оператора и различиях между полной и неполной формами ветвления.
- Научиться переводить бытовые условия и блок-схемы в алгоритмическую запись и находить ошибки в готовых алгоритмах.
- Развивать логическое и алгоритмическое мышление, умение аргументировать выбор конструкции и работать в паре.
- Формировать ответственное отношение к точности инструкций и понимание связи алгоритмов с математикой, робототехникой и программированием.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение точных условий и последовательных инструкций для безопасной и результативной деятельности.
- Проявляют интерес к применению алгоритмов в программировании, робототехнике и цифровых технологиях.
- Принимают право одноклассника на иной способ решения и аргументируют собственную позицию без снисходительности.
- Оценивают собственную готовность применять ветвление в новой практической ситуации.
Метапредметные
- Выделяют условие, действия при истинности и ложности условия в тексте задачи.
- Строят логическую модель ситуации в виде словесного алгоритма или блок-схемы.
- Сравнивают полную и неполную формы ветвления, устанавливают их сходства и различия.
- Планируют решение, проверяют его на разных исходных данных и корректируют найденные ошибки.
- Сотрудничают в паре, формулируют вопросы и объясняют ход рассуждения.
Предметные
- Знать назначение алгоритмической конструкции «ветвление», понятия «условие», «ветвь», «истинное» и «ложное» значение.
- Различать полную форму ветвления «если — то — иначе» и неполную форму «если — то».
- Уметь составлять словесные алгоритмы и блок-схемы с одной условной конструкцией.
- Уметь определять результат выполнения алгоритма при различных исходных данных.
- Владеть способом проверки алгоритма по двум направлениям: условие истинно и условие ложно.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают личный смысл изучения ветвлений как основы программирования и автоматизации решений.
- Проявляют самостоятельность при выборе уровня практического задания.
- Формируют установку на внимательную проверку условий и последствий алгоритма.
- Оценивают собственные затруднения и намечают способ их преодоления.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель урока на основе проблемной ситуации.
- Планируют последовательность построения алгоритма по условию задачи.
- Проверяют результат при истинном и ложном значении условия.
- Находят и исправляют логическую ошибку в алгоритме.
- Осуществляют самооценку по критериям выполнения практической работы.
Познавательные УУД
- Анализируют текст задачи и выделяют существенные данные.
- Классифицируют ситуации по наличию одного или двух возможных действий.
- Моделируют условие с помощью блок-схемы и словесной записи.
- Сравнивают результаты работы полной и неполной форм ветвления.
- Применяют знания о логических высказываниях при проверке алгоритма.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре: разработчик алгоритма и тестировщик.
- Задают уточняющие вопросы о границах условия и возможных результатах.
- Аргументируют выбор полной или неполной формы ветвления.
- Представляют решение классу и корректно реагируют на замечания.
- Согласовывают исправления при обнаружении ошибки.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с проблемной ситуацией, схемами полной и неполной форм ветвления, примерами и критериями самооценки.
- Распечатать карточки с тремя уровнями заданий: по одной карточке на каждого ученика и по одному комплекту на пару.
- Подготовить два набора карточек с условиями «истина» и «ложь» для взаимной проверки.
- Вывести на доску или экран памятку: «условие → действие при истине → действие при лжи».
- Подготовить шаблоны блок-схем с ромбом-условием и двумя стрелками для работы в парах.
- Подготовить лист самооценки и небольшой билет на выход для каждого ученика.
- Проверить работу компьютеров или открыть текстовый редактор; при отсутствии техники предусмотреть бумажное моделирование алгоритмов.
- Разместить на доске межпредметную связь: «математика: сравнение чисел; физика: срабатывание датчика; робототехника: реакция устройства на препятствие».
Ход урока
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: включить подростков в учебную деятельность через жизненную ситуацию с выбором действия.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране изображение автоматического шлагбаума: «Представьте, что вы проектируете въезд на парковку. Шлагбаум должен открыться, если карта доступа действительна, и остаться закрытым, если карта не подходит. Какую инструкцию нужно дать устройству?» | Формулируют предположения: «Если карта действительна, открыть шлагбаум», «Нужно предусмотреть и неправильную карту». |
2 мин | Учитель продолжает: «Сегодня мы будем проектировщиками таких инструкций. Обратите внимание: иногда нужно описать действие только при выполнении условия, а иногда — два разных действия. Попробуйте определить, чем отличаются эти случаи». Использует приём «Проблемный вопрос». | Обсуждают ситуацию в парах 30 секунд, затем предлагают варианты и выделяют два возможных действия. |
1 мин | Учитель сообщает: «На уроке вы сможете выбрать базовую карточку или более сложную задачу с несколькими условиями. Главное — не угадать ответ, а доказать, почему алгоритм сработает». | Записывают дату и готовят тетради, принимают цель работы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что алгоритм должен учитывать разные результаты проверки условия. Теперь вспомним, какие логические условия и способы записи алгоритмов нам уже знакомы».
Этап 2. Актуализация знаний (6 мин)
Цель этапа: актуализировать понятия алгоритма, исполнителя, условия и логического значения высказывания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает три высказывания: «8 больше 5», «7 равно 10», «На улице идёт дождь». Спрашивает: «Какие из них можно проверить? Какое значение может иметь проверяемое высказывание?» | Определяют истинные и ложные высказывания, отвечают: «Условие может быть истинным или ложным». Объясняют, что третье высказывание зависит от наблюдения. |
2 мин | Учитель раздаёт карточки с командами «взять зонт», «надеть куртку», «перейти дорогу», «остановиться». Просит составить устную инструкцию с условием: «Если идёт дождь, то…». | В парах составляют инструкции и проговаривают: «Если идёт дождь, то взять зонт». Замечают, что при отсутствии дождя действие не указано. |
2 мин | Учитель задаёт вопросы: «Из каких частей состоит любой алгоритм? Что должен знать исполнитель? Почему команда должна быть однозначной?» Фиксирует на доске слова «условие», «команда», «результат». | Отвечают: «Алгоритм состоит из команд», «исполнитель должен понимать команды», «условие выбирает дальнейшее действие». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что условие имеет два значения и может изменить дальнейшие команды. Сейчас проверим, почему одной записи иногда недостаточно».
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: обнаружить различие между полной и неполной формами ветвления и сформулировать цель урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает: «Если температура ниже 0 °C, то предупредить о гололёде». Спрашивает: «Что произойдёт при температуре +5 °C? Есть ли команда для этого случая?» Затем показывает второй вариант: «Если температура ниже 0 °C, то предупредить о гололёде, иначе сообщить: “Дорога может быть свободной”». | Сравнивают записи и отвечают: «В первом случае при ложном условии ничего не происходит», «Во втором случае предусмотрено действие для каждого результата». |
2 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: «Сформулируйте, чему нужно научиться, чтобы составлять такие алгоритмы без ошибок». После ответов уточняет цель и записывает её на доске. | Индивидуально формулируют цель, обсуждают в парах, предлагают: «Научиться выбирать форму ветвления и составлять её по условию задачи». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема обозначена: нужно понять, когда достаточно одной ветви, а когда обязательны две. Перейдём к открытию правила и проверим его на примерах».
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: вывести признаки полной и неполной форм ветвления и научиться изображать их в виде блок-схем.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель показывает схему: ромб «идёт дождь?»; при ответе «да» — «взять зонт»; при ответе «нет» — завершение. Объясняет: «Это неполная форма ветвления. Она используется, если при ложном условии дополнительное действие не требуется. В записи: “если условие, то действие”». | Рассматривают блок-схему, находят условие и единственную рабочую ветвь, записывают название формы. |
3 мин | Учитель показывает вторую схему: ромб «число делится на 2?»; ветвь «да» — «вывести “чётное”», ветвь «нет» — «вывести “нечётное”». Говорит: «Это полная форма. Она задаёт действие для каждого результата проверки». | Объясняют назначение двух ветвей и формулируют: «Полная форма содержит действие и при истинном, и при ложном условии». |
2 мин | Учитель предлагает ситуацию из физики: «Если сила тока превышает допустимое значение, отключить цепь, иначе продолжить работу». Спрашивает: «Почему здесь нужна полная форма?» | Связывают информатику с физикой, отвечают: «Нужно предусмотреть оба режима: аварийный и нормальный». |
2 мин | Учитель фиксирует на доске памятку: «1. Сформулируй условие. 2. Определи результат при истине. 3. Реши, нужно ли действие при лжи. 4. Проверь обе ветви». | Переписывают памятку и задают уточняющие вопросы. |
