Что означает слово алгоритм приведите примеры алгоритмов встречающихся в повседневной жизни
Исследовательская работа «Алгоритмы в быту»
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ
Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования Республики Крым «Малая академия наук «Искатель»
Республиканский конкурс исследовательских работ и проектов учащихся младшего школьного возраста «Я – исследователь» в 2019 году
Направление: техника и технологии
обучающаяся 3 класса
«Ялтинская средняя школа № 12
с углубленным изучением
городской округ Ялта
учитель начальных классов
«Ялтинская средняя школа № 12
с углубленным изучением
городской округ Ялта
В повседневной жизни мы не замечаем, как используем те или иные алгоритмы. Приготовить еду, собраться на работу, перейти дорогу − все эти действия выполняются в определенной последовательности. Человек ежедневно пользуется различными алгоритмами. Например, правила умножения, деления, сложения, вычитания чисел; грамматические правила правописания слов и предложений, а также разнообразные инструкции, рецепты и указания – всё это алгоритмы. Мы все живем в огромном потоке информации. Информация – постоянный спутник человека. Всегда люди стремились к тому, чтобы облегчить свой труд с помощью каких-нибудь машин и механизмов. И таким механизмом для работы с информацией стал компьютер. Интересно то, что нас в нашей жизни почти везде окружают алгоритмы, любой человек выполняет какие-то действия по порядку, раздумывая, поступает ли он правильно.
Актуальность: умение выделять алгоритмическую суть явления и строить алгоритмы очень важно для человека любой профессии. Алгоритмическое мышление – искусство размышлять, умение планировать свои действия, способность предусматривать различные обстоятельства и поступать соответственно с ними. Понятие алгоритма ценно не только практическим использованием, оно имеет важное общеобразовательное и мировоззренческое значение. Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются:
целеустремленность и сосредоточенность;
объективность и точность;
логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий;
умение четко и последовательно выражать свои мысли; правильно ставить задачу и находить окончательные пути ее решения;
быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.
Гипотеза моей работы: алгоритмы систематизируют и упрощают жизнь человека.
Цель: изучить алгоритмы и их роль в жизни людей.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить историю возникновения понятия «алгоритм».
2. Выяснить, какие существуют алгоритмы.
3. Проанализировать, где встречаются алгоритмы в повседневной жизни.
Объект исследования – алгоритмы.
1.1. История возникновения понятия «алгоритм». Понятие алгоритма
Аль – Хорезми стремился к тому, чтоб правила, сформулированные им, были понятны для всех грамотных людей. Достичь такого в веке, когда только была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.) было очень трудно. Но ему удалось выстроить в своих трудах чёткий и строгий стиль словесного предписания, который не позволял читателю отклониться от предписанного или пропустить некоторые действия.
На протяжении нескольких веков понятие «алгоритм» было связано с числами и простыми действиями над ними. В основном алгоритмы составлялись в виде математических формул. Порядок шагов такого алгоритма задавался расстановкой скобок, а сами шаги заключались в выполнении арифметических операций и операций отношений. Часто эти вычисления были объёмными, а вычисления вручную – трудоемкими, но суть такого вычислительного процесса оставалась очевидной.
Существуют проблемы, алгоритм для которых вообще не может существовать. Мысль о существовании алгоритмически неразрешимых задач оказалась верной, но для того, чтоб обосновать её, было необходимо дать точное определение алгоритма. Попытки получить такое определение привели к возникновению теории алгоритмов, в которую вошли труды некоторых известных математиков.
Слово «алгоритм» стало вновь употребляться, когда появились электронные вычислительные машины для обозначения группы действий, составляющих определённый процесс. Здесь имеется в виду не только процесс решения какой-нибудь математической задачи, но также инструкции по использованию утюга или стиральной машины, и технология приготовления какого-нибудь блюда, и многие правила, которые не имеют отношения к математике, – все эти правила тоже являются алгоритмами. Понятие «алгоритм» в наши дни хорошо известно каждому, это слово настолько уверенно шагнуло в разговорную речь, что сейчас нередко в выступлениях политиков, на страницах газет можно встретить выражения «алгоритм поведения», «алгоритм успеха» и т.д.
Каждый человек сталкивается в своей жизни с необходимостью решения задач разнообразной сложности. Некоторые из этих задач требуют долгих размышлений для поиска решений (но иногда его найти не удается), другие же, столь просты и привычны, что решаются автоматически. При этом выполнение даже очень простой задачи происходит в несколько последовательных этапов (шагов).
Таким образом, как научный термин «алгоритм» первоначально обозначал только правила выполнения действий в десятичной системе счисления. Со временем этот термин приобрел более широкий смысл и стал обозначать любые точные правила действий.
Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, направленных на достижение поставленной цели.
1.2. Свойства и виды алгоритмов
Исполнитель алгоритма – это объект, который способен выполнить действия, предписываемые алгоритмом.
среда (место обитания исполнителя);
система команд исполнителя;
Каждый исполнитель имеет свой перечень команд, которые он может выполнить. Этот перечень называется системой команд исполнителя.
После каждого вызова команды исполнитель совершает определённое элементарное действие. Отказы исполнителя возникают, когда команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды.
Любой алгоритм обладает следующими свойствами.
1. Последовательность. Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельно выполняемых команд, которые следуют в определенном порядке.
2. Понятность. Каждая определённая команда должна быть понятна тому, кто исполняет алгоритм (исполнителю).
3. Определенность. Команды, которые образуют алгоритм должны быть очень чёткими и однозначными.
4. Конечность (результативность). Результат выполнения алгоритма обязательно должен быть получен. Выполнение алгоритма должно завершиться за конечное число команд.
5. Массовость. Это возможность применения алгоритма для решения целого класса конкретных задач.
Разработать алгоритм – это разбить задачу на последовательно выполняемые шаги.
При всем многообразии алгоритмов в них можно выделить три основных вида:
Линейным называется такой алгоритм, в котором все действия выполняются однократно в заданном порядке.
Примеры линейного алгоритма.
1) Соберись в школу.
Встань с кровати. Сделай зарядку. Умойся. Оденься. Позавтракай. Сложи учебные принадлежности в сумку.
2) Найди периметр прямоугольника.
Даны стороны прямоугольника a = 4 см и b = 5 см.
Периметр прямоугольника найти по формуле P = (a + b) * 2
Алгоритмы, в которых существует выбор действий в зависимости от некоторого условия, называются разветвляющимися алгоритмами.
Примеры разветвляющегося алгоритма.
1) Пойти на прогулку.
Посмотреть в окошко.
Если на улице хорошая погода, то пойти гулять, иначе сидеть дома.
Графические примеры описания разветвляющихся алгоритмов «Собери грибы» с полным и неполным ветвлением представлены в Приложении 1 (полное ветвление) и Приложении 2 (неполное ветвление).
Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнится заданное условие. Циклом называется набор действий, которые несколько раз повторяются.
Пример циклического алгоритма.
1) Приготовить яичницу.
Начало. Разогреть сковороду. Положить кусочек масла на сковородку. Аккуратно разбить яйцо в чашку. Вылить его на сковородку. Проверить, есть ли ещё яйцо? Если есть, то перейти к пункту 4. Если нет, то перейти к пункту 9. Посолить. Немножко подождать. Яичница готова. Конец.
Графические примеры циклических алгоритмов представлены в приложении 3 и 4:
Цикл с предусловием (тело цикла расположено после проверки условия; цикл может ни разу не выполниться) − пример описания циклического алгоритма «Собери ягоды» (Приложение 3).
Цикл с постусловием (тело цикла расположено до проверки условия; цикл выполняется хотя бы один раз) – описание циклического алгоритма «Налови рыбы» (Приложение 4).
1.3. Способы записи алгоритмов
Алгоритм должен быть формализован по некоторым правилам посредством конкретных изобразительных средств. К ним относятся следующие способы записи алгоритмов: словесный, графический, псевдокоды, программный.
Выбор способов записи алгоритма зависит от назначения самого алгоритма, а также от того, кто или что будет его исполнителем.
Словесное описание представляет структуру алгоритма на естественном языке.
Пример словесного описания линейного алгоритма:
«Даны две стороны прямоугольника a, b. Найти площадь прямоугольника»
Вывести значение S.
Пример словесного описания циклического алгоритма:
Сними рыбу с крючка.
Если надоело ловить рыбу или ведро уже полное, то перейти к пункту 9.
Если не надоело ловить рыбу или ведро неполное, то перейти к пункту 2.
Пример словесного описания разветвляющегося алгоритма:
К заданному числу прибавить 2.
Если результат больше 7, то перейти к пункту 5.
Вычесть 3 и перейти к пункту 8.
Если результат меньше 7, то перейти к пункту 7.
Умножить на 2 и перейти к пункту 8.
Псевдокод − описание структуры алгоритма на естественном, частично формализованном языке, которое позволяет выявить главные этапы решения задачи, перед точной его записью на языке программирования. В псевдокоде используется математическая символика и некоторые формальные конструкции. Для записи псевдокода не существует строгих синтаксических правил. Что облегчает запись некоторого алгоритма и позволяет описать его, используя любой набор команд. Но в псевдокоде обычно используются некоторые конструкции, принадлежащие формальным языкам, что облегчает переход от псевдокода к записи алгоритма на языке программирования. Формального или единого определения псевдокода не существует, поэтому возможны разные псевдокоды, которые отличаются набором используемых слов и конструкций.
Примеры записи алгоритма с использованием псевдокода:
3. К заданному числу прибавить 5.
4. Если результат больше 20,
иначе умножить на 3.
5. Записать результат.
Благодаря своей наглядности наибольшее распространение получил графический способ записи алгоритмов. Блок-схемой называется графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждые его действия изображаются в виде геометрических фигур (блоков), а связи между действиями указываются при помощи стрелок, которые соединяют эти фигуры.
2.1. Алгоритмы в повседневной жизни
В нашей жизни мы постоянно сталкиваемся с алгоритмами в различных сферах человеческой деятельности, рассмотрим некоторые из них:
1) Алгоритмы в кулинарных рецептах.
Любой кулинарный рецепт – это алгоритм. Имя алгоритма – это название производимого продукта.
Алгоритм «Приготовление бутерброда»
отрезать кусок хлеба
отрезать кусок масла
намазать масло на хлеб
отрезать кусок сыра
положить кусок сыра на хлеб
У каждой хозяйки много кулинарных рецептов и все они являются алгоритмами.
2) Алгоритмы из окружающего мира
Помощь родителям по хозяйству (как убирать квартиру, сходить в магазин и т.д.)
Как отремонтировать велосипед
3) Алгоритмы из школьной жизни
Расписание подачи звонков
Расписание кружков и секций
4) Учебные алгоритмы
Как писать изложение, диктант
Как решать задачи по математике
Как выучить стихотворение и т.д.
Использование алгоритмов в игровых задачах
Игры привлекают к себе участников и наблюдателей (болельщиков) из-за неопределенности исхода, заранее неизвестно, кто выигрывает, а кто проигрывает. Во многих играх случайные события специально предусмотрены правилами игры: подбрасывается монета, кидается с нанесенными на грани точками, вращается колесо рулетки и т.д. В таких играх нельзя дать алгоритм выигрышного поведения игрока, так как исход игры не зависит от его действий.
Но существует игры, в которых выигрыш зависит не от случайного стечения обстоятельств, а от смекалки игрока и предварительного расчета. Проанализировав различные варианты своего поведения и, сравнив эти варианты, можно выбрать тот, который ведает к наилучшему результату. Игры этого типа называются комбинаторными. В качестве примеров комбинаторных игр можно назвать шашки и шахматы. Неопределенность исхода игр связана лишь с тем, что количество возможных вариантов (комбинаций) в игре слишком велико, так что игрок практически не может перебрать и проанализировать все эти варианты. Именно поэтому и шашки и шахматы относятся к играм, требующим большого мастерства и смекалки.
Пример 1: Игра в «Одиннадцать предметов» (игра Баше).
На столе 11 предметов, например камешков, орехов или спичек. Количество предметов необязательно должно быть 11, оно может 15, 19 и т.д. Соперники ходят по очереди, и за каждый ход любой из игроков может взять 1,2 или 3 предмета. Проигрывает тот, кто вынужден брать последний предмет.
Алгоритм выигрыша для первого игрока имеет следующий вид:
Первый ход. Взять два предмета.
Второй и все последующие ходы. Брать столько предметов, чтобы количество предметов, взятых вместе с соперником за очередной ход, в сумме составляло 4.
Человек, пользующийся данным алгоритмом, всегда будет выигрывать. Для успешной игры от него требуется только строго следовать алгоритму.
Пример 2: Алгоритм победителя.
Из кучки, содержащей любое определенное количество каких-либо предметов, двое играющих берут по очереди каждый раз по одному или по два предмета. Выигрывает тот, кто своим очередным ходом сможет забрать все оставшиеся предметы.
Алгоритм выигрыша будет иметь вид:
Если число предметов в кучке кратно 3, то уступить ход противнику, иначе (т.е. исходное число не кратное 3 – начать игру
При каждом ходе оставить число предметов кратным 3 т.е., своим очередным ходом каждый раз дополнять число взятых предметов до 3.
Алгоритмы в пословицах (Приложение 5)
1) Пословица «Куй железо, пока горячо»
2) Пословица «Любишь кататься – люби и саночки возить»
Алгоритмы в песнях
Песня «Кабы не было зимы»
Никогда б не знали мы
Если б не было зимы в городах и сёлах
то никогда б не знали мы этих дней весёлых.
Песня «Если с другом вышел в путь»
Если с другом вышел в путь
Алгоритмы в сказках (Приложение 6).
2.2.Теория решения изобретательских задач
Представьте, перед вами встала проблема, как улучшить какую-то вещь, или как что-то заставить работать. Как придумать что-то новое? Для этого и была придумана Теория решения изобретательских задач.
ТРИЗ − это наука, изучающая объективные закономерности развития технических систем. Она разрабатывает практические методы и приемы решения изобретательских задач (технических проблем) с целью повышения качества систем и дает правила организации творческого мышления.
Автор ТРИЗ — Генрих Саулович Альтшуллер.
Основные функции и области применения ТРИЗ:
Решение творческих и изобретательских задач любой сложности во всех сферах деятельности человека без перебора вариантов.
Прогнозирование развития искусственных и технических систем и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
Пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления).
Развитие качеств творческой личности.
Сегодня ТРИЗ в результате своего развития вышла за рамки решения изобретательских задач в технической области и используется во всех областях деятельности человека.
Во-первых, ТРИЗ позволяет перейти от неясной и расплывчатой проблемы к конкретным задачам и способам их решения.
Во-вторых, решить эти задачи с помощью инструментов ТРИЗ.
В-третьих, получить сразу несколько идей (решений), из которых осознанно выбрать наиболее подходящие в данный момент времени.
В-четвертых, спрогнозировать и предупредить будущие проблемы.
Инженер, владеющий ТРИЗ, эффективно решает проблемы и задачи предприятия и совершенствует постоянно устаревающие технические системы;
Директор, владеющий методологией, может принимать сильные решения во всех направлениях деятельности компании (персонал, маркетинг, реклама, производство, сбыт).
У педагога, использующего ТРИЗ, дети рассматривают проблемную задачу как систему и видят все факторы, влияющие на ее решение. Видят в любой проблеме увлекательную и интеллектуальную задачу.
Бизнесмены обходят конкурентов и повышают свои доходы, максимально эффективно используя внутренние ресурсы, рассматривают кризисные ситуации как шанс обойти конкурентов.
Политики выигрывают выборы и принимают сильные политические решения.
Знание ТРИЗ (применение и результаты) в крупнейших корпорациях мира (Ford, Caterpillar, Procter & Gamble, IВМ, Motorola, Renault, SAAB, Peugeot-Citroen, Siemens, Philips, Bourjois-Chanel) сегодня обязательно для любого специалиста, имеющего отношение к созданию инновационных идей и решений. Владея ТРИЗ, человек владеет универсальным инструментом решения проблем.
Жизненная ситуация: в хорошую погоду окна в квартире должны быть открыты, но если на улице пойдет дождь, то появится необходимость их закрыть. У нас нет желания следить за этим и закрывать их самостоятельно. Какое решение приходит в голову?
Интересный факт: нам всегда приходят на ум вещи, которые мы когда-то уже видели, или просто какие-то готовые решения.
Рассмотрим обычную чашку. Если в нее налить кипяток, то она сама станет горячей, и её будет нелегко удержать в руках. Но ведь мы хотим ей воспользоваться!
Сформулируем противоречие: нам нужно, чтобы в чашку можно было налить что-то горячее, и не ошпариться при этом, взяв в руки.
Один из способов сохранить температуру налитой жидкости, не допуская нагрева чашки, — это сделать ее из более толстого материала. Это не приведет к существенным изменениям в производстве кроме дополнительных затрат на материал. Аналогичным решением будет считаться изменение материала, из которого делают чашку.
А если ли другие варианты? Можно сделать так, чтобы у чашки было не нагревающееся место. Эта мысль и привела к созданию ручки у чашек.
Чашка осталась чашкой и почти не приобрела в весе. Дополнительные затраты минимальны, так как ручка состоит из того же материала.
Чем проще решение, тем проще его применить.
Технический объект идеален, если его нет, а функция выполняется
Другими словами, решение наилучшее, если оно не требует ничего, кроме того, что у нас есть в условии.
Находясь в условиях полной темноты, требуется ориентироваться в пространстве. Если мы не можем видеть, то кто может? (про себя сразу формируем противоречие: человек не может видеть в темноте, но нужно, чтобы он мог в ней ориентироваться).
Тут можно вспомнить животных, которые хорошо ощущают себя в темноте. На эту роль больше всего претендуют кошки и летучие мыши. В первом варианте нужен хотя бы слабый источник света (прямого или отраженного). А в случае с летучей мышью свет и вовсе не нужен, они перемещаются при помощи отраженного звука.
На примере летучих мышей были сделаны эхолокаторы, а вот в основу очков ночного видения легла способность кошек ориентироваться при малом свете.
И ещё пример из мира животных: как избавиться от шнуровки в одежде? Одно из хороших решений — повязывать одежду дополнительным лоскутом этой самой одежды, что и легло в основу большинства халатов.
Второе достаточно распространенное решение состоит в том, чтобы вместо креплений использовать закрепки, вариантом которых являются липучки (их прототипом в свое время служили плоды репейника).
И еще несколько примеров:
Жил был простой деревенский парень Том. Как-то раз в солнечный день
прогуливался он по полю, на котором росли одни ромашки. Вдруг увидел
крошечного старичка. “Это эльф, – догадался Том. – Вот так удача – ведь у
всех эльфов где-то в земле припрятан кувшин с золотом!” Том быстро
схватил малютку-эльфа и грозно спросил:
— Где твое золото? Показывай!
Эльф хотел вырваться и убежать, но где там! Пришлось ему согласиться.
– Копай здесь и найдешь большой кувшин, полный золотых монет, – сказал
он, указав на одну из ромашек.
Но вот досада! Том не мог выкопать кувшин! Нужно было бежать домой за
лопатой. А чтобы не ошибиться, где копать, он достал из кармана красную
ленточку и завязал ее на ромашку. Но тут же засомневался и сказал эльфу:
– Поклянись, что ты не снимешь эту ленточку с ромашки!
Старичок поклялся верой и правдой, что пальцем не тронет ее, очень вежливо
попрощался с Томом и исчез среди густых ромашек.
Обычно эльфы помогают людям, но Том вел себя грубо, поэтому
маленькому человечку совсем не хотелось отдавать ему сокровище. Но что
можно сделать – ведь он поклялся Тому не трогать ромашку.
Вот краткий алгоритм решения творческих задач:
Точно понять задачу.
Применить приёмы разрешения противоречий.
Сформулировать несколько решений.
Выбрать самое сильное решение.
ПРОТИВОРЕЧИЕ: ленточка указывает на место клада, но нельзя трогать ленточку на ромашке.
ИКР (идеальный конечный результат): сделать ромашку с ленточкой
ПРИЁМ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЯ: обратим вред в пользу. Нам
мешает красная ленточка. Сделать так, чтобы она не мешала.
РЕШЕНИЕ: обвязать красными ленточками все ромашки.
ДОПОЛНЕНИЕ. Если по-другому сформулировать противоречие, то можно найти другое решение (из тех, что упоминаются).
Подсказка.
Эльфы всегда говорят правду, значит, под этой ромашкой на самом деле
был закопан кувшин. И ромашка обвязана ленточкой. Как сделать так, чтобы
ромашку невозможно было узнать?
Ответ.
Том быстро сбегал домой и вернулся с лопатой. И что же он увидел?
Эльф свое слово сдержал: красную ленточку Тома не тронул. Но зато
обвязал точно такой же красной ленточкой стебель каждой ромашки, что
Могут быть и другие решения этой задачи. Например, не трогать ленточку, но
перенести ромашку с ленточкой в другое место. Или перенести в другое
место кувшин, пока Том бегал за лопатой.
Жила-была в лесу Атаманша со своими лесными разбойниками.
Однажды сидела она в своей пещере со своим помощником и пила чай. Вдруг
в дверь постучали, и вошел злой королевский советник.
— Есть у меня к тебе дело секретное и неотложное, — сказал советник.
Только нужно, чтобы никто о нем не знал, кроме нас двоих.
Выгнала Атаманша помощника из пещеры и под страхом смерти запретила
Что же делать помощнику, когда страсть как хочется узнать о секретном
деле, а подслушать боязно — у Атаманши разговор с ослушниками короткий?
ПРОТИВОРЕЧИЕ: подслушивать самому нельзя, но хочется узнать о
ИКР (идеальный конечный результат): знать содержание разговора без
ПРИЁМ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОТИВОРЕЧИЯ: используем приём «посредник».
РЕШЕНИЕ: помощник подговорил своих товарищей подслушать секретный
разговор. Им ведь никто не запрещал!
Краткую схему применения ТРИЗ в общем виде можно представить:
1. Определить задачу и сформулировать ее (проблема как дана и проблема как понятна).
2. Найти противоречие и то, что мешает решить задачу (в чем проблема ситуации).
3. Выделить ресурсы, которыми обладаем.
4. Применить уже имеющиеся приемы решений (в пространстве, временной экран, решение из других областей и так далее).
5. Проанализировать решение и понять, можно ли его улучшить.
Командная игра по информатике «Алгоритмы в нашей жизни»
Командная игра называется «Алгоритмы в нашей жизни». Игру можно организовать для учащихся 9-х классов во время изучения главы «Управление и алгоритмы». В ходе соревнования зрители смогут узнать историю возникновения понятия «алгоритм», что они бывают линейные, разветвляющиеся и циклические, как они представляются.Так же они узнают, где встречаются алгоритмы в повседневной жизни, что алгоритмы нужны для улучшения и удобства нашей жизни.
Просмотр содержимого документа
«Командная игра по информатике «Алгоритмы в нашей жизни»»
Командная игра «Алгоритмы в нашей жизни»
Выступление ведущей. Уважаемые друзья, я приглашаю вас на командную игру «Алгоритмы в нашей жизни». При изучении дисциплины «Информатика» мы проходили тему «Алгоритмы». Мы ежедневно сталкиваемся с множеством алгоритмов, они окружают нас всюду: дома, в школе, на улице, во время игры с друзьями.
Нам приходиться постоянно решать какие-то задачи: подготовиться к урокам на завтра; составить режим дня; распланировать свои каникулярные дни; уборка по дому; включение бытовых приборов; как одеться по погоде; решить задачу на компьютере; заварить чай; правила умножения, деления, сложения, вычитания чисел; грамматические правила правописания слов и предложений, а также разнообразные инструкции, рецепты и указания. Алгоритмы существуют всюду, где есть жизнь. Они ухитряются жить в каждом живом существе, в каждой живой клетке – от холерного вибриона до незабудки и слона. Решении этих и множества других задач начинается с определения порядка выполнения отдельных действий, приводящей к поставленной цели. Следовательно, чтобы решить задачу, сначала ее необходимо алгоритмизировать.
Слово «алгоритм» происходит от algorithmi – латинской формы написания имени выдающегося математика IX века Мухаммеда Аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий «Аль-Хорезми» означает «из Хорезма» (области в нынешнем Узбекистане).
Около 825 года Аль-Хорезми написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии десятичной системы счисления. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру 0.
Сегодня ни у кого нет сомнений, что слово «алгоритм» попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению.
Сначала слово «алгоритм» означало искусство счёта с помощью арабских цифр. Постепенно значение слова изменялось. К началу 20 века для математиков слово «алгоритм» уже обозначало любой математический процесс, выполняемый по строго определённым правилам. К концу 20 века слово «алгоритм» появилось в информатике. Это связано с распространением компьютеров. Слово «алгоритм» в наши дни известно каждому. Оно встречается в разговорной речи, в газетах, в выступлениях по телевидению.
Алгоритм – точное предписание, определяющее процесс перехода от исходных данных к искомому результату.
Ведущая: мы начинаем нашу игру, ждем представления команд!
Приветствие команд (название команд, капитан).
Ведущая: я представляю членов нашего строгого, но справедливого жюри!
Ведущая: итак, 1-й конкурс. «Алгоритмы вокруг нас»
Командам нужно привести примеры алгоритмов из окружающего нас мира. Предлагаются 4 темы: алгоритмы в природе, алгоритмы в кулинарных рецептах, бытовые алгоритмы, учебные алгоритмы. По каждой теме командам необходимо предложить не менее двух алгоритмов. Каждый алгоритм оценивается в 1 балл. На выполнение первого конкурса дается 5 минут.
«Алгоритмы в природе».
Возможные варианты ответов:
день сменяет ночь, после ночи вновь наступает день;
из года в год чередуются весна, лето, осень, зима;
весной деревья расцветают, появляется листва, плоды;
круговорот воды в природе;
весной прилетают птицы, осенью улетают;
пчелы просыпаются весной, они производят мед, осенью засыпают.
2. «Алгоритмы в кулинарных рецептах».
Любой кулинарный рецепт – это алгоритм. Имя алгоритма – это название производимого продукта.
Пример: алгоритм «Приготовление яичницы»
поставить сковородку на газ
разбить яйцо на сковородку
ждать, пока пожарится яйцо
У каждой хозяйки много кулинарных рецептов.
3.Привести примеры бытовых алгоритмов
Помощь родителям по хозяйству (как убирать квартиру, сходить в магазин и т.д.)
Как отремонтировать велосипед
4. Привести примеры учебных алгоритмов
Как писать изложение, диктант
Как решать задачи по математике
Как выучить стихотворение и т.д.
Ведущая: просим уважаемое жюри подвести итоги первого конкурса.
Ведущая: начинаем второй конкурс.
В конкурсе участвуют по два игрока от каждой команды. Конкурс называется игра Баше. Условия конкурса:
На столе 11 предметов, например камешков, орехов или спичек. Количество предметов необязательно должно быть 11, оно может 15, 19, …, 4n-1. Соперники ходят по очереди, и за каждый ход любой из игроков может взять 1,2 или 3 предмета. Проигрывает тот, кто вынужден брать последний предмет.
Для первой пары игроков мы приготовили 11 предметов и первым ходит игрок команды №1. Для второй пары игроков мы приготовили 15 предметов и первым ходит игрок команды №2. Выигрыш оценивается в 5 баллов. Команда, которая сформулирует выигрышный алгоритм, получает бонусные 3 балла.
Если команды не смогли сформулирует выигрышный алгоритм, ведущая его приводит.
Алгоритм выигрыша для первого игрока имеет следующий вид:
Первый ход. Взять два предмета.
Второй и все последующие ходы. Брать столько предметов, чтобы количество предметов, взятых вместе с соперником за очередной ход, в сумме составляло 4.
Человек, пользующийся данным алгоритмом, всегда будет выигрывать. Для успешной игры от него требуется только строго следовать алгоритму.
Ведущая: уважаемое жюри, пожалуйста, ознакомьте нас с итогами второго конкурса!
Ведущая: третий конкурс.
Командам необходимо записать виды алгоритмов и перечислить способы их записей. Максимальный балл за третий конкурс – 5 баллов. Время на выполнение конкурса – 5 минут.
словесный, графический, псевдокоды, программный.
Ведущая: уважаемое жюри, огласите, пожалуйста, итоги 3 конкурса!
Ведущая: следующий конкурс называется «Алгоритмы в пословицах»
Командам надо привести примеры пословиц, которые сформулированы как готовый алгоритм. Каждая пословица оценивается в 1 балл. Если пословица дополняется одним из способов записи алгоритма – в копилку команды добавляется еще 1 балл. На выполнение этого конкурса жюри дает вам 5 минут.
Пословица: семь раз отмерь, один раз отрежь.
нет
Ведущая: просим уважаемое жюри подвести итоги третьего конкурса.
Ведущая: конкурс «Алгоритмы в сказках».
Командам надо привести примеры сказок, в которых героям и персонажам приходится выполнять определенные алгоритмы для достижения своих целей, а иногда даже для спасения себя или своих близких. Каждый пример из сказки оценивается в 2 балла. Если алгоритм дополняется одним из способов записи алгоритма – в копилку команды добавляется еще 2 балла. На выполнение этого конкурса жюри дает вам 10 минут.
Пример. Витязь на распутье
Да нет
Ведущая: уважаемое жюри, пожалуйста, ознакомьте нас с итогами последнего конкурса и объявите нам победителей сегодняшней игры!
Ведущая: Уважаемые зрители, в ходе соревнования двух наших великолепных команд, знатоков алгоритмов, вы узнали историю возникновения понятия «алгоритм», что они бывают линейные, разветвляющиеся и циклические, как они представляются.
Так же вы узнали, где встречаются алгоритмы в повседневной жизни, что алгоритмы нужны для улучшения и удобства нашей жизни.
Сценарий игры можно сопровождать презентацией. У ведущей должен быть помощник, который демонстрирует презентацию сидя за компьютером на экране с помощью проектора. На слайдах размещается весь материал к проведению игры. В начале каждого конкурса смена слайдов останавливается, на текущем слайде должна быть информация к данному конкурсу. С начала и до конца конкурса звучит мягкая тихая музыка, которую запускает помощник ведущей.