Алгоритм түсінігі, орындалуы. Алгоритм қасиеттері

Ақтөбе көлік, коммуникация және жаңа технологиялар колледжі 

Пәні:                Информатика және есептеуіш техника негіздері

Топ:	Т-11
Өткізілетін күні:	12.11.2013ж
Оқытушы:	Сиалиева У.Ш.

Адам кемелдігі неде?

Бақытта.

Бақытқа қалай қол жеткіземіз?

Білім мен мінез құлық арқылы.

Ол білімнің мәні қандай?

Ол — бәрінің және бар болмыстың мәні

Бақытқа апаратын мінез құлық қандай?

Ол- ізгілікті мінез – құлық.

Мұндай білімге қалай қол жеткізуге болады?

Оған ізденіс, тәрбиелеу өнері және оқу арқылы жетуге болады.

 

Сабақтың тақырыбы: «Алгоритм түсінігі, орындалуы. Алгоритм қасиеттері»

Сабақтың мақсаты:

 

Білімділік:   Оқушыларға  алгоритм туралы және алгоритмнің қасиеттері  туралы мағлұмат беру.

Дамытушылық: Тақырыптың негізгі идеясын ашу. Оқушылардың ой — өрісін кеңейту, ойларын тұжырымдау. Өз бетімен қортындылау дағдыларын жетілдіру.

Тәрбиелік: Оқушыларды ақпараттық сауатылыққа  тәрбиелеу.

 

Сабақтың түрі:              Дәріс сабақ, ақпараттық хабарлау, жаңа сабақты меңгерту.

 

Оқыту нәтижелері: Алгоритм ұғымын, алгоритмдер қасиеттерін білулері қажет. Алгоритм қасиеттерін ұстана отырып, алгоритмдерді құрастыра, алгоритм қасиеттерін ерекшелей білулері керек.

 

САБАҚТА ҚОЛДАНЫЛАТЫН ОҚЫТУДЫҢ ӘДІСТЕРІ

1.  АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША

• Интерактивті оқыту әдісі,  баяндау, сұрақ-жауап.

• Шағын лекция

2. СЫН ТҰРҒЫСЫНАН ОҚЫТУ ТЕХНОЛОГИЯСЫ БОЙЫНША

• «Ассоциация» стратегиясы

• Блум жүйесі

 

САБАҚТЫҢ КӨРНЕКІЛІК ҚҰРАЛДАРЫ

Әдістемелік:

1. Үлестірмелі материалдар

2. Қима қағаздар

3. Тест сұрақтары

4. Қанатты сөздер, тірек-схемалар, нақыл сөздер.

 

Техникалық:

1. Интерактивті тақта

ПӘНАРАЛЫҚ БАЙЛАНЫС ЖӘНЕ САБАҚТА АТҚАРЫЛАТЫН ӨЗІНДІК ЖҰМЫСТАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ:

 

Пәнаралық байланыс: «Математика», «Геометрия», «Сызу»

Сабақта қолданылатын өзіндік жұмыстардың түрлері:

Өз бетінше  есептер шығару, тақтамен жұмыс.

САБАҚ БАРЫСЫ

 

І. ҰЙЫМДАСТЫРУ КЕЗЕҢІ (10 мин)

1.1. Оқушылармен амандасу, олардың сабаққа қатысымдарын тексеру.

1.2. Оқу құралдарына назар аудару.

1.3. Оқушыларды сабақ жоспарымен, барысымен,  мазмұнымен таныстыру.

1.4.Тыныштық сәтi. («Күннің нұры» тренингі)

 

ІІ. ҮЙ    ТАПСЫРМАСЫН    ТЕКСЕРУ (15 мин)

     БЛУМ ЖҮЙЕСІНЕ ҚҰРЫЛҒАН ТАПСЫРМАЛАР;

• БІЛУ сатысы

1. «Миға шабуыл» әдісі . (Өткен бөлімді қайталау сұрақтары,

Реферат қорғау)

2. Сөз жұмбақ.

 

ІІІ. ЖАҢА САБАҚ. (25 минут)

• ТҮСІНУ сатысы

1. Алгоритм мағынасына ассосация құру. (Жаңа сабақты түсіндірмес бұрын оқушыларға шағын лекция ретінде жұмыс дәптерін беремін және олар лекция ішінен жаңа тақырыпқа қатысты анықтамалар мен негізгі түсініктерді  ерекшелеп айтуы керек. Мен сол ерекшелеп оқушылар білгісі келген сөйлемдерді толықтырып түсіндіремін.)

 

Тақырып:  «Алгоритм түсінігі, орындалуы. Алгоритм қасиеттері»

 

• Алгоритм түсінігі

           «Алгоритм» ұғымы информатикада ақпарат сияқты іргелі ұғымдар қатарына жатады. Алгоритм атауы атақты араб математигі Әбу Жафар Мұхаммед ибн Мұса әл-Хорезми ( 763-850 ж.ж) есімінің латынша Algorithmi (Алгоритми) болып жазылуынан шыққан. Ол санаудың ондық жүйесінде көп орынды сандар мен арифметикалық амалдардың орындалу ережесін ұсынған. Бұл ережелер қосынды мен көбейтіндіні табуға арналған амалдарды орындауға қажетті тізбектен құрылған. Сол ереже осы күнге дейін қолданылып келеді.

Алгоритм — орындаушының белгілі бір мақсатқа жетуі үшін орындалатын әрекеттер тізбегін айтады.  Кез-келген есепті қарапайым амалдарды тізбектей орындау арқылы шығаруға болады. Алгоритімді компьютерде орындау үшін оны программа түрінде жазып шығу керек.

Алгоритм біздің өміріміздің әрбір тұсында кездеседі

Алгоритм күнделікті әрбір пәнде кездеседі

 

Алгоритмнің орындалуы.  Күнделікті тұрмыстан алгоритмге бір мысал келтірейік.

Мысал 1. Студент болу үшін мынадай  алгоритм қадамдарын орындау керек:

1.     Мектепті тәмамдау.

2.     Бірыңғай ұлттық тестілеуден өту.

3.     Керекті құжаттарды, аттестаттың түпнұсқасын емтихан қорытыдысымен белгілі бір мамандықты көрсетіп, конкурсқа тапсыру.

4.     Конкурстан өту.

5.     Таңдаған мамандығы бойынша оқитын жоғары оқу орнын анықтау.

 

Мысал 2  Ағаш отырғызу алгоритмі

3. Жерге шұңқыр қазу

4. Шұңқырға көшет отырғызу

5. Шұңқырды өміп тастау

6. Көшетті суару.

Бұл пункттердің орнын ауыстыруға бомайды. Олар көрсетілген ретпен кезегі орындалуы тиіс. Сонда ғана көздеген нәтижеге қолымыз жетеді.

             Алгоритм – информатика мен есептеу техникасының іргелі ұғымдарының бірі.

             Техникалық құрылғылдары дұрыс пайдалана алу үшін есеп шешу жолы, яғни орындалатын іс-әрекеттердің тізбегі әрі түсінікті, әрі нақты болуы қажет.

 

Мысал 3 у = (ах+b)(сх -d) функциясын есесптеу үшін келесі қарапайым әрекеттерді орындау керек:

1) а- ны х-ке көбейтіп, оны У деп белгілеп аламыз;

2) У – ті  b –ға қосып, оны У1 деп белгілейміз;

3) с – ны  х – ке  көбейтіп, оны У2 деп белгілейміз;

4) У2 –ден d – ны алып тастаймыз, оны У3 деп белгілейміз;

5) У1 –ді У3 –ке  көбейтіп, нәтижені У4 деп белгілейміз.

 

• Алгоритм қасиеттері

Кез келген есептің шешу кезеңін қарапайым амалдар тізбегіне бөлектеуге болады. Алгоритмді компьютерде орындау үшін оны программа түрінде жазып шығу керек.

Программа деп машина тілі түсінетіндей, инструкциялар тізбегі түрінде жазылған алгоритмді айтамыз.  Программа командалар тізбегінен тұрады. Командалар тізбегі орындалған кезде есептің нәтижесі шығады. Әрбір компьютер алдын-ала құрылған программа бойынша жұмыс жасайды. Яғни, программа деп белгілі бір нәтиже алу үшін түсінікті операциялар тізбегін айтамыз. Процессор программа құрамындағы командаларды реті бойынша орындайды. Команда бір қарапайым операцияны орындауға бұйыратын бұйрық түрінде болады. Командалар арифметикалық, логикалық, басқаруды беру, сандарды салыстыру, экранға шығару, принтерге шығару және т.б. болып бөлінеді.

Алгоритм ұғымның мәнін аша түсетін оның мынадай қасиеттері бар:
1. Алгоритмнің айқын, дәл өрнектелу қасиеті.

Алгоритмде келтірілген барлық іс-әрекеттердің мағынасы айқын, нақты анықталған болуы керек. Онда қандай қадамдар көрсетілсе тек солар орындалуы қажет. Атқарушы алгоритм командаларын орындау кезінде ешқандай ойланбауы тиіс.

2. Алгоритмнің үзіктілік қасиеті.

Алгоритмнің үзік модульдерге бөлінуі, яғни үлкен алгоритмді бірнеше кішкен алгоритмдерге жіктеу мүмкін болуы керек. Бұл қасиет бойынша алгоритм аралық нәтиже беретіндей бірнеше ықшам бөліктерге, ал олар оданда кіші қадамдарға бөлінеді, яғни мәселені шешу процесінің тізбегі жеке-жеке әрекеттерге жіктеледі.

3. Алгоритмнің нәтижелік қасиеті.

Кез келген алгоритмнің нәтижесі болуы керек. Әрекеттердің шектеулі санынан кейін белгілі бір уақытта қорытынды  нәтиже алуымыз қажет. Кейде алгоритдердің бірнеше қадамы қайталанып, ешбір нәтиже бермейді. Ондай есеп алгоритмн циклдден шықпайтын, нәтижесіз деп қайта құрады.

Мысалы: сандарды қосу алгоритмі үшін бастапқы мәліметтерге қосылғыштар мәні жатады, ал нәтижесі қосынды болады.

4. Алгоритмнің жалпылық немесе ортақтық қасиеті.

Алгоритм құрғанды белгілі бір жеке проблемаға ғана арнамай, осы сияқты проблемалардың шешуін толық қамтуға мүмкіндік беретіндей етіп құру керек. Бұл қасиет алгоритмнің пайдалану құндылығын арттырады. Егер берілген мәліметтер өзгерсе, нәтижеде өзгереді.

m және n бүтін сандарының ең үлкен ортақ бөлгішін табуда Евклид алгоритмін қолданайық.

5. Алгоритмнің формальды орындалу қасиеті.

Алгоритмді орындағанда орындаушы оның әр командасының мағынасын түсінуі де, түсінбеуі де мүмкін. Бірақ орындаушы өзі атқарып отырған әрекеттердің мағынасын түсінбесе де, алгоритм командаларын орындау арқылы белгілі бір нәтижеге жетеді, бұл формалды орындалу деп аталады.

 

• Атқарушы түсінігі

Алгоритм атқарушысының рөлін адам немесе автоматтандырылған құрылғы: компьютер, робот

және т.б. орындайды. Мысалы,

Жалпы алғанда, өміріміздің барлығы алгоритм тізбектерінен тұрады десек те болады.

Алгоритм орындалу барысында атқарушы қандай инструкция келесі орындалу керектігін

біледі. Атқарушы орындай алатын командалардың жиынын атқарушы командалар жүйесі деп

атаймыз.

Сонымен, алгоритм атқарушысы алдын-ала қойылған әрекеттерді орындап,

нәтижеге жететін адам, компьютер немесе техника болуы мүмкін. Егер есепті шешу үшін

техникалық құралдар пайдаланылса, орындалатын әрекеттер тізбегі нақты және түсінікті болу

керек. Қаншалықты әрекеттер түсінікті де, нақты болса, соншалықты нәтижеге жету тез және

дұрыс болады.

 

IV. ЖАҢА САБАҚТЫ БЕКІТУ .(20 минут)

• ҚОЛДАНУ сатысы.

ТАБИҒИ ТІЛДЕ ФОРМУЛАЛАРДЫҢ АЛГОРИТМІН ҚҰРУ.

Тапсырма №1. Жұмыс дәптеріңе орында.

У функциясының мәнін табу алгоритмдерін жаз:

а) y=(5×2 – 4)(x2 + 7);

b) y=(4x + 2)2 + x3;

 

Тапсырма №2. Жұмыс дәптеріңе орында.

Келтірілген алгоритм бойынша у-тің мәнін есептеуге арналған    формуланы келтіріңдер:

жауабы:

  2. 1.  1) 5-ті х-ке көбейтіп, нәтижесін С1 деп өрнектеңдер;

        2) 3-ті х-ке көбейтіп, нәтижесін С2 деп өрнектеңдер;  

        3) С2-ні 1-ге азайтып, нәтжені С3 деп өрнектеңдер;

        4) С1-ді С3-ке бөліп нәтижені У деп өрнекте.

    2.2   1) х-ке х-ті көбейтіп, нәтижені В1 деп белгілеу;                    _         жауабы:

2) В1-ді 5-ке көбейтіп, нәтижені В2 деп белгілеу;

3) В2-ден 6-ны азайтып, нәтижені В3 деп белгілеу;

4) В1 – ге 4-ті қосып, нәтижені В4 деп белгілеу;

5) В3-ті В4-ке бөліп, нәтижені У-тің мәні деп есептеу

 

• ТАЛДАУ сатысы. ЖҰМБАҚ шешу

(Оқушыларға жұмбақ жасырылады. Оқушы жұмбақты шешіп, жауабы дұрыс болса, сол затты атап оған сипаттама беріп, жұмыс жасау алгоритмін құрастырып береді.)

 

1. Ақпаратты қағазға шығарады,

Бұл құрылғы қалай деп аталады? (принтер)

 

2. Ақпаратты сақтап таратқан,

Жұртты өзіне қаратқан  (компьютер)

 

3. Жылдам барып қайтады,

Не айтсам соны айтады,

Жатырқамайды ешкімді,

Бекер деп кім айтады.  (Телефон) (қала аралық телефонмен сөйлесу алгоритмі)

• ЖИНАҚТАУ сатысы. Тест сұрақтары.

1. Алгоритм орындаушысы —

а) құрастырылған алгоритммен басқарылуға тиісті объект немесе субъект.

в) белгіленген мақсатқа жетуіне бағытталған түсінікті де дәл ұйғарым.

с) құрастырылған алгоритммен басқарылу.

d) қызметші сөздер тізбегі.

е) бүкіл бір типті мәселелерді шешу мүмкіндігі бар командалар тізбегі.

2. Алгоритм түсініктілік қасиеті

а) нұсқаулардың орындаушыға түсінікті тілде жазылуы.

в) нұсқаулардың бір мәнділігі.

с) нұсқаулардың тізбек құратындығы және олардың орындалуы жеке қадам жасауды талап етуі.

d) нұсқаулардың орындалуы шекті сан қадам жасау арқылы бітетіндігі және осыдан кейін нәтиже шығатындығын көрсетуі.

е)нұсқаулар арқылы орындаушының әрекеттері кейбір шарттарды тексеру нәтижелерімен белгіленетін болса.

3. Алгоритм қадамы дегеніміз не?

a) алгоритмнің рет ретімен орындалуы.

b) алгоритм операторлары.

c) алгоритмнің орындалмауы.

d) алгоритм процесінде әр әрекет алгоритмі.

e) алгоритм процесіндегі әр әрекеттің керісінше орындалуы.

4. Алгоритм формальды іске асырылады дегенді қалай түсінесің?

а) алгоритим процесіндегі әр әрекет алгоритм қадамы.

в) әрбір алгоритм атқарушыға тиісті толық аяқталған әрекетті көрсететін дараланған санаулы команда.

с) құрылған алгоритм бойынша оны атқару есептің мазмұнына ой жүгіртуді талап етпейді және формальды түрде іске асырыла береді.

d) алгоритмдік тілдің жалпы ережесі.

e) алгоритмдік тіл атқарушыға түсінікті, әрі жазылу үлгісі бірыңғай және нақты болуы тиіс..

5. Алгоритм бұл-

1. Белгілі мақсатқа жету барысында орындалатын әрекеттер тізбегі

2. Жиындар тізбегі

3. Орындалатын жиындар тізбегі

4. Орындалатын мақсаттар тізбегі

6. Алгоритм термині негізінде ІХ ғасырдағы арабтың Ұлы математигінің есімі жатыр?

1. Джон Бенес

2. Әл – Хорезми

3. Блез Паскаль

4. Никлаус Витр

7. Команда  бұл-

1. Әрбір әріп

2. Әрбір сөз

3. Әрбір жарлық

4. Әрбір нұсқау

8. Алгоритм қасиеттері :

1. 3

2. 4

3. 5

4. 6

VІ.Үйге тапсырма

А) Таратылған шағын лекция бойынша толықтырып оқып келу.

 В)    күнделікті тұрмыстағы кез келген әркет бойынша алгоритм құрып келу

V. ҚОРЫТЫНДЫ

• БАҒАЛАУ

• ОҚУШЫЛАРДЫҢ СҰРАҚТАРЫНА ЖАУАП БЕРУ.

 

VІ. Рефлексия.

(Оқушылар стикерлерге

— Бүгінгі сабақтан қандай әсер алғандарын , — Нені үйренгендерін жазады.)

 

Оқытушы: Балалар бүгінгі тақырыбымыз алгоритмді түсінсек сабақ басындағы айтылған эпиграфке қайтып келейік

Адам кемелдігі неде?

Бақытта.

Бақытқа қалай қол жеткіземіз?

Білім мен мінез құлық арқылы.

Ол білімнің мәні қандай?

Ол — бәрінің және бар болмыстың мәні

Бақытқа апаратын мінез құлық қандай?

Ол- ізгілікті мінез – құлық.

Мұндай білімге қалай қол жеткізуге болады?

Оған ізденіс, тәрбиелеу өнері және оқу арқылы жетуге болады.

 

Яғни бұл арқылы не айтқым келді. Адам баласы өмірге келген соң бақытты болу үшін әрекет жасайды. Бақытты болу үшін құрылған алгоритмдеріңіз нәтиже берсін демекпін!

 

Соңғы тыныштық сәтi.

(Тыныштық… бар жерде, тыныштық… бүкiл әлемде)

— Енді көзімізді жұмып осы сабақта айтылған ойлар мен істерді ой елегінен өткізіп көрейікші.

— Барлық айтылған жақсы ойларды жүрегіміздің түкпіріне апарып орналастырайық.

— Енді көздеріңді аша ғойыңдар. Сабақ аяқталды. Бүгінгі күндеріңіз қуаныш әкелсін!

ҚОЛДАНЫЛАТЫН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Информатика  А. Г.Гейн Москва «Просвещение» 1997

2. Геометрия 7-11 Погорелов

3. Информатика және ЕТ негіздері 9 класс

4. Информатика 9 класс

5. Информатика негіздері (ғылыми-ә