Алгоритмическая конструкция «ветвление». Школьный язык программирования КУМИР. Исполнитель РОБОТ

Цель урока: Освоить алгоритмическую конструкцию «ветвление» с помощью языка КУМИР с использованием исполнителя РОБОТ.

Задачи:

1. Изучить понятие ветвления и его значимость в программировании.

2. Познакомиться с ключевыми словами "если" и "иначе" в языке КУМИР.

3. Освоить методы создания алгоритмов с использованием ветвления.

4. Практиковаться в написании и исполнении программ с РОБОТОМ.

Оборудование: Компьютеры с установленным языком программирования КУМИР и исполнителем РОБОТ.

Методы и приемы: Объяснение материала, демонстрация на примерах, практические упражнения, работа в парах или группах, самостоятельная работа с исполнителем РОБОТ.

Ход урока:

1. Введение в тему: объяснение понятия ветвления и его роли в программировании.

🕺

Алгоритмическая конструкция «ветвление» – это способ выбора пути выполнения программы в зависимости от заданных условий. 

Алгоритмическая конструкция "ветвление" позволяет программе выбирать путь выполнения в зависимости от заданного условия. Это похоже на принятие решения в реальной жизни, когда мы выбираем одно действие, если выполняется определенное условие, и другое действие, если условие не выполняется.

Сокращенная форма ветвления:

Сокращенная форма ветвления позволяет проверить только одно условие и выполнить определенные действия в зависимости от результата проверки. В этой форме используется ключевое слово "если" без "иначе".

Запись сокращенной формы ветвления с использованием блок-схем:

Для визуализации сокращенной формы ветвления можно использовать блок-схемы, которые помогут лучше понять последовательность действий.

1. Начнем с блока "Начало" и соединим его с блоком "Условие". В блоке "Условие" записываем условие, которое нужно проверить.

2. Далее, от блока "Условие" идут две стрелки: одна указывает на блок "Действия, если условие истинно", а другая - на блок "Конец". В блоке "Действия, если условие истинно" записываем действия, которые нужно выполнить, если условие истинно.

3. Если условие не истинно, то идем по стрелке к блоку "Конец", где заканчивается выполнение алгоритма.

Вот пример записи сокращенной формы ветвления с использованием блок-схем:

Таким образом, алгоритмическая конструкция "ветвление" позволяет программе принимать решения в зависимости от заданного условия. В сокращенной форме ветвления используется ключевое слово "если" и блок-схемы помогают визуализировать последовательность действий.

2. Изучение ключевых слов "если" и "иначе" в языке КУМИР и их синтаксиса.

В школьном алгоритмическом языке "КУМИР" ветвление реализуется с помощью ключевых слов "если" и "иначе".

1. Ключевые слова "если" и "иначе":

   В языке программирования "КУМИР" для реализации ветвления используются ключевые слова "если" и "иначе". Конструкция выглядит следующим образом:

   ```

   если условие_1 тогда

       // выполнить код, если условие_1 истинно

   иначе

       // выполнить код, если условие_1 ложно

   конец_если

   ```

2. Операторы сравнения.

   В языке "КУМИР" для проверки условий в ветвлении используются операторы сравнения:

   - `:=` - оператор проверки равенства

   - `<>` - оператор проверки неравенства

   - `>` - оператор проверки условия "больше"

   - `<` - оператор проверки условия "меньше"

   - `>=` - оператор проверки условия "больше или равно"

   - `<=` - оператор проверки условия "меньше или равно"

3. Пример использования ветвления:

   Рассмотрим пример использования ветвления в языке "КУМИР" для определения, является ли число четным или нечетным:

   ```

   если число % 2 = 0 тогда

       вывести "Число четное"

   иначе

       вывести "Число нечетное"

   конец_если

   ```

4. Сокращенная форма ветвления:

   В языке "КУМИР" также существует сокращенная форма ветвления, которая позволяет проверить только одно условие. В этом случае используется ключевое слово "если" без "иначе":

   ```

   если условие тогда

       // выполнить код, если условие истинно

   конец_если

   ```

5. Пример использования сокращенной формы ветвления:

   Рассмотрим пример использования сокращенной формы ветвления в языке "КУМИР" для определения, является ли число положительным или отрицательным:

   ```

   если число > 0 тогда

       вывести "Число положительное"

   конец_если

   ```

Школьная алгоритмическая среда "Кумир" - это программное обеспечение, разработанное для обучения школьников основам программирования. В "Кумире" есть специальный исполнитель, известный как "Робот", который позволяет создавать и исполнять программы, моделирующие действия робота.

Язык КУМИР - универсальный язык программирования, его прототипом послужил "школьный язык программирования", разработанный А.П. Ершовым в первой половине 80-х годов ХХ века.

Система КУМИР позволяет создавать, отлаживать и выполнять программы. Несложные программы можно начать писать и выполнять практически сразу после знакомства с системой, однако система КУМИР позволяет создавать и достаточно большие, сложные программы. Во время редактирования программы система КУМИР автоматически производит синтаксический разбор и сообщает о найденных ошибках.

В то же время КУМИР является учебной системой. В неё встроено несколько графических исполнителей, действия которых визуализируются на их "игровом поле" или арене. Графический исполнитель Робот "живет" на прямоугольном поле из квадратных клеток, может переходить между соседними клетками и закрашивать клетки.

Между соседними (по сторонам) клетками может стоять стена, через которую Робот пройти не может. На практике поле всегда ограниченного размера, а стенки стоят в заданных местах в зависимости от задачи. Задача состоит в закрашивании определенных клеток и остановке робота в заданном месте.

Возможности исполнителя "Робот" в КУМИРе включают:

1. Движение: Робот может перемещаться по заданной плоскости, двигаться вперед и назад, поворачивать влево и вправо.

2. Рисование: Робот может оставлять след на плоскости, рисуя линии и фигуры.

3. Управление: Робот может выполнять различные команды, такие как повторение определенного действия несколько раз, условное выполнение действий в зависимости от определенных условий и др.

Исполнитель Робот умеет перемещаться по лабиринту, начерченному на плоскости, разбитой на клетки. Между соседними (по сторонам) клетками может стоять стена, через которую Робот пройти не может.

У Робота есть девять команд. Четыре команды – это команды-приказы, они управляют перемещениями робота:

вверхвнизвлевовправо

При выполнении любой из этих команд Робот перемещается на одну клетку соответственно: вверх  вниз  влево  вправо  Если Робот получит команду передвижения сквозь стену, то он разрушится.

Также у Робота есть команда-приказ закрасить, при которой закрашивается клетка, в которой Робот находится в настоящий момент.

Ещё четыре команды – это команды проверки условий. Эти команды проверяют, свободен ли путь для Робота в каждом из четырёх возможных направлений:

сверху свободноснизу свободнослева свободносправа свободно

Эти команды можно использовать вместе с условием «eсли», имеющим следующий вид:

если условие то
последовательность команд
все

Здесь условие – одна из команд проверки условия.

Последовательность команд – это одна или несколько любых команд-приказов.

Например, для передвижения на одну клетку вправо, если справа нет стенки и закрашивания клетки, можно использовать такой алгоритм:

еслисправа свободното
вправо
закрасить
все

В одном условии можно использовать несколько команд проверки условий, применяя логические связки и, или, не, например:

если(справа свободно)и(не снизу свободно)то
вправо
все

Для повторения последовательности команд можно использовать цикл «пока», имеющий следующий вид:

нц пока условие
последовательность команд
кц

В одном условии можно использовать несколько команд проверки условий, применяя логические связки и, или, не, например: если(справа свободно)и(не снизу свободно)товправовсе.

Например, для движения вправо, пока это возможно, можно использовать следующий алгоритм:

нцпокасправа свободно
вправо
кц

Использование исполнителя "Робот" в КУМИРе позволяет практически применять свои знания в области программирования, развивать логическое мышление и решать задачи, связанные с робототехникой.

3. Практические упражнения на создание алгоритмов с использованием ветвления.

Установить "Кумир"  на домашний компьютер по ссылке. 

Веб-версия "Кумира" : https://tests-edu.ru/kumir.web

Выполнить практическое упражнение в веб-среде  Blockly . 

4. Работа с исполнителем РОБОТ: написание программ с ветвлением и их исполнение.

В тетради записать алгоритмы для следующих заданий:

5. Обсуждение результатов, ответы на вопросы учащихся и закрепление изученного материала.

6. Домашнее задание: создание программы с использованием ветвления в КУМИРе.

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ >>