Что такое грис информатика
Занятие 1. Знакомство с ГРИС
Общие сведения
Например, по команде исполнитель может переместиться по рабочему полю в заданном направлении на определённое расстояние, но не может нарисовать паровоз. Для выполнения сложных действий требуется описать их с помощью нескольких простых команд, выстроенных в правильной последовательности — написать программу для исполнителя.
На этих занятиях используется Букашка — реализация ГРИС, которая работает в веб-браузере. Её не надо устанавливать на своём компьютере (хотя можно это сделать), для работы с ней достаточно перейти на веб-сайт, где она размещена.
ГРИС Букашка
Среда Букашка — одна из самых простых ГРИС. Её исполнитель действует на клетчатом рабочем поле размером 15 клеток по горизонтали на 19 клеток по вертикали. Состояние исполнителя в каждый момент времени характеризуется его положением (на пересечении каких линий он находится) и направлением (в какую сторону он смотрит). Исходное положение исполнителя — в левом верхнем углу рабочего поля, исходное направление — вправо (рис. 1.1).
Рис 1.1. Исполнитель действует на поле 15 x 19 клеток.
Система команд исполнителя ГРИС Букашка включает в себя три вида команд. Прежде всего это команды, изменяющие состояние исполнителя и рабочего поля:
Кроме этого, в СКИ имеются команды, позволяющие исполнителю оценить сложившуюся на рабочем поле ситуацию и в зависимости от неё выбрать то или иное поведение:
И, наконец, в СКИ присутствуют команды для работы с подпрограммами — именованными группами команд, которые в ГРИС называются процедурами:
Учебная среда программирования ГРИС
«>Перейти к использованию ГРИС
Общие сведения
ГРИС — это учебная среда программирования «ГРафический ИСполнитель». Её главным действующим лицом является персонаж на плоской рабочей поверхности размером 15 на 19 клеток, способный перемещаться по сторонам этих клеток. На каждом такте программы он ориентирован в одном из четырёх направлений и может выполнить одну из следующих команд:
Персонаж умеет определять, находится ли перед ним край рабочей поверхности.
Язык устройства управления персонажем включает в себя следующие алгоритмические конструкции:
ГРИС позволяет без изменения выполнять программы для популярного исполнителя «Кенгурёнок Roo» [1]. Несмотря на простоту исполнителя, его программы могут решать довольно нетривиальные учебные задачи [2].
Интерфейс учебной среды
Учебная среда ГРИС реализована в виде веб-приложения, которое выполняется в веб-браузере. Для удобства использования ГРИС управление средой может производиться как с помощью клавиш [F1] – [F10], [Tab] и [Esc] клавиатуры компьютера, так и воздействием на элементы строки главного меню с помощью манипулятора «мышь» или прикосновениями к сенсорному экрану. Визуально учебная среда представлена в виде следующих элементов (см. рисунок):
Использование учебной среды
Учебную среду можно использовать в трёх режимах:
Переключение между режимами производится последовательно с помощью клавиши [Tab] или соответствующего ей элемента главного меню.
В режиме непосредственного выполнения команд исполнителю можно подавать команды «прыжок», «шаг» и «поворот», которые он будет незамедлительно выполнять и результат выполнения которых можно сразу видеть на рабочей поверхности. При выходе за пределы рабочей поверхности возникает аварийная ситуация, выйти из которой можно с помощью клавиши [Esc] или соответствующего ей элемента главного меню. При этом рабочая поверхность будет очищена, а исполнитель будет возвращён в исходное положение.
В режиме программирования открывается возможность записи программы для исполнителя. Команды могут вводиться как помощью функциональных клавиш и соответствующих им элементов главного меню, так и набираться в текстовом редакторе непосредственно с клавиатуры. Первый вариант позволяет программировать исполнителя на сенсорных устройствах без физической клавиатуры (планшетах). Если команды исполнителя «прыжок», «шаг» и «поворот» могут быть введены из главного меню непосредственно, то для ввода команд управляющих конструкций надо вызвать вспомогательное меню с помощью клавиши [F4] (…).
В режиме выполнения программы исполнитель автоматически выполняет команды, присутствующие в тексте программы. Выполнение программы может осуществляться одним из трёх способов.
При обычном способе, который запускается с помощью клавиши [F1] (пуск), выполнение каждой команды сопровождается подсветкой соответствующей ей строки в текстовом редакторе и анимацией исполнителя, как это происходит в режиме непосредственного выполнения команд. Этот способ отличается высокой наглядностью, однако выполнение длинных и сложных программ может занять много времени.
При быстром способе выполнения программы, который запускается с помощью клавиши [F5] (результат), изображение исполнителя выключается, а выполняемые команды не подсвечиваются. Зато выполнение программы заметно ускоряется.
Отладочный способ предназначен для выполнения программы по шагам. Он запускается с помощью клавиши [F2] (отладка). При этом способе в текстовом редакторе подсвечивается строка, содержащая очередную команду, предназначенную для выполнения. Выполнение очередной команды инициируется клавишей [F3] (выполнить). В любой момент с помощью клавиши [F2] (дальше) можно переключиться на обычный способ выполнения программы.
Некоторые программы работают правильно только в том случае, если исполнитель находится к началу их выполнения в определённой позиции рабочей поверхности и ориентирован определённым образом. Установить исполнителя в начальное положение можно в режиме непосредственного выполнения команд.
Локальная установка
Описанная выше среда графического исполнителя ГРИС может быть установлена локально из дистрибутивного пакета. После загрузки полученный ZIP-архив надо распаковать (например, с помощью архиватора 7-Zip) — это приведёт к созданию папки «gris». Для запуска среды исполнителя надо открыть файл «gris/index.html» в браузере.
«>Перейти к использованию ГРИС
Дополнительные материалы
Публичное использование материалов сайта допускается только при условии прямой гиперссылки на этот интернет-ресурс.
Графический учебный исполнитель
Содержание
Тема урока: «Графический учебный исполнитель»
Учебный предмет Править
Учебный класс Править
Наименование учебника Править
Содержание модели Править
Структура урока Править
Цель: создать условия для применения знаний, умений и навыков обучающихся по теме «Графический учебный исполнитель»
Назначение и возможности графического исполнителя (ГРИС). Учебными исполнителями называют различные образы на экране компьютера, которыми можно управлять, отдавая команды. Учебные исполнители используются для обучения составлению управляющих алгоритмов.
Есть много учебных исполнителей, придуманных для занятий по информатике. У них разные, часто забавные названия: Черепашка, Робот, Чертежник, Кенгуренок, Пылесосик, Муравей и другие. Одни исполнители создают рисунки на экране компьютера, другие складывают слова из кубиков с буквами, третьи перетаскивают предметы из одного места в другое. Все эти исполнители управляются программным путем. Любому из них свойственна определенная среда деятельности, система команд управления, режимы работы.
Многие из учебных исполнителей занимаются рисованием на экране компьютера. Из названных выше это Черепашка, Кенгуренок, Чертежник. Эту группу можно назвать графическими исполнителями.
Что умеет делать ГРИС? Он может перемещаться по полю и своим хвостиком рисовать на этом поле (предположим, что у него есть хвост, к которому привязан кусочек мела).
Обстановка, в которой действует исполнитель, называется средой исполнителя. Среда графического исполнителя показана на рис. Это лист для рисования. ГРИС может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях с постоянным шагом. ГРИС не может выходить за границы поля.
Состояние исполнителя на поле определяется, во-первых, его местоположением (в какой точке поля он находится), во-вторых, направлением (куда он смотрит). Направление будем определять, как на географической карте: вверх – на север, вниз – на юг, влево – на запад, вправо – на восток. ГРИС может шагать или прыгать по линиям сетки, а также поворачиваться. Поворачиваться он умеет только против часовой стрелки.
Графический исполнитель – это объект управления. А управлять им будем мы с вами. Целью управления является получение определенного рисунка. Понятно, что этот рисунок может состоять только из горизонтальных и вертикальных отрезков, в других направлениях ГРИС двигаться не умеет.
Задача обычно ставится так: исполнитель находится в данной точке поля, смотрит в данном направлении. Требуется получить определенный рисунок. Например: ГРИС находится в середине поля и смотрит на восток. Надо нарисовать букву «Т» с длиной каждой линии, равной четырем шагам. Первоначально исполнителю придается исходное состояние. Это делается в специальном режиме установки.
Теперь перейдем к управлению графическим исполнителем. Здесь возможны два режима: режим прямого управления и режим программного управления.
Простые команды ГРИС. Работа в режиме прямого управления происходит так: человек отдает команду, ГРИС ее выполняет; затем отдается следующая команда и т.д.
В режиме прямого управления система команд исполнителя следующая:
Эти команды называются простыми командами. [Интерфейс. Система команд]
Например, пусть требуется нарисовать квадрат со стороной равной одному шагу. Исходное положение ГРИС – в левом нижнем углу квадрата, направление на восток. Будем отмечать состояние исполнителя маленькой стрелкой. Тогда последовательность команд и результаты их выполнения будут следующими:
Программа «Квадрат»
нач
шаг
поворот
шаг
поворот
шаг
поворот
шаг
кон
Работа в программном режиме. Работа в программном режиме имитирует автоматическое управление исполнителем. Управляющая система (компьютер) обладает памятью, в которую заносится программа. Человек составляет программу и вводит ее в память. Затем ГРИС переводится в режим установки и человек вручную (с помощью определенных клавиш) устанавливает исходное состояние исполнителя. После этого производится переход в режим исполнения и ГРИС начинает работать по программе. Если возникает ситуация, при которой он не может выполнить очередную команду (выход за границу поля), то выполнение программы завершается аварийно. Если аварии не происходит, то работа исполнителя заканчивается на последней команде.
Таким образом, программное управление графическим исполнителем проходит этап подготовки (программирование и установка исходного состояния) и этап исполнения программы.
Линейные программы для ГРИС
Задача 1. Составим и выполним программу, по которой ГРИС нарисует на поле букву «Т». Пусть длина вертикального и горизонтального отрезка равна четырем шагам.
Исходное состояние – чистый лист. Исполнитель – в точке, где будет находиться левый конец горизонтального отрезка, направление на восток. Результат выполнения программы показан на рис. Стрелка указывает конечное состояние исполнителя.
Программа «Буква Т»
нач
шаг – 4
поворот – 2
прыжок – 2
поворот
шаг – 4
поворот
прыжок – 3
поворот
шаг – 4
поворот – 3
шаг – 3
поворот – 3
шаг – 4
поворот – 3
шаг – 3
кон
[Результат выполнения программы]
Структура такой программы (алгоритма) называется линейной. Команды выполняются одна за другой, каждая только один раз.
Задача 2. Разработайте алгоритм для перемещения исполнителя из точки А в точку В с рисованием следа. [Режимы работы графического исполнителя]
1. Проверить программу, по которой ГРИС на поле нарисует на поле букву «Т».
2. По имеющейся программе напишите слово, которое начертит графический учебный исполнитель. Изначально исполнитель стоит в точке, где будет находиться левый конец вертикального отрезка, направление на восток.
3.Дополнительное задание: Напишите программу ГРИС для составления слова «он».
Графический учебный исполнитель
Всего получено оценок: 183.
Всего получено оценок: 183.
Учебные исполнители представляют собой простейшие инструментальные программные среды, использующиеся при изучении основ алгоритмизации и программирования. Для построения рисунков и чертежей программным путем используются графические исполнители. Кратко о графических учебных исполнителях рассказано в данной статье.
Что такое графический учебный исполнитель
Изучение основ программирования и алгоритмизации в школьном курсе информатики начинается с освоения простейших графических исполнителей, которые используют в качестве формального языка программирования простой алгоритмический язык.
Существуют самые разнообразные исполнители с интересными названиями: Черепаха, Кузнечик, Водолей, Робот, Чертежник. Все эти исполнители управляются с помощью программ. У каждого исполнителя есть:
Те исполнители, которые чертят или рисуют, называются графическими. Графическими исполнителями являются Черепаха, Чертежник.
По заказу Российской Академии Наук для сопровождения начальных курсов алгоритмизации и программирования разработана интегрированная среда программирования КуМир, бесплатная свободно распространяемая программа. Комплект Учебных МИРов использует алгоритмический язык с русской лексикой.
Среда графического исполнителя
Обстановка, в которой функционирует исполнитель, называется средой исполнителя. Для графических исполнителей средой является координатная плоскость. Перемещаться по рабочей области исполнитель может только пошагово вверх, вниз, влево и вправо, не выходя за пределы рабочего поля.
Графический учебный исполнитель Черепашка может двигаться только вперед и назад, поднимать и опускать хвост, а также поворачиваться вокруг своей оси вправо и влево на заданное число градусов. Таким образом, двигаясь по рабочему полю, Черепашка оставляет за собой след в виде графического рисунка.
Исполнитель Чертежник имеет более широкий набор возможных действий. Он может поднимать и опускать перо, перемещаться в точку с координатами и смещаться на заданный отрезок. Если перо Чертежника опущено, то при движении его по рабочей области чертится отрезок заданной длины.
Рис. 2. Интерфейс среды графического исполнителя Чертежник
Режимы управления исполнителем
Графическим исполнителем можно управлять непосредственно и программно. В режиме непосредственного (прямого) управления манипуляции с исполнителем можно производить с помощью панели управления, где задаются команды с помощью элементов графического интерфейса: кнопок и рычагов.
Так, для Черепахи можно, крутя циферблат, задавать угол поворота, а с помощью нажатия кнопок, задавать алгоритм движения.
Рис. 3. Пульт управления графического исполнителя Черепашка
Программное управление реализуется путем написания и исполнения программы на алгоритмическом языке. Управляющая программа заносится в память и затем выполняется в режиме исполнения. При этом движение исполнителя будет осуществляться автоматически по заданной программе. Если исполнитель не может выполнить текущую команду, например, в программе ошибочно задан выход за границу рабочей области исполнителя, то программа завершается аварийно. Об этом будет свидетельствовать сообщение. Если подобных ошибок в программе нет, то работа исполнителя заканчивается на последней команде.
Алгоритмический язык
Программы для графических учебных исполнителей пишутся на алгоритмическом языке, в котором все команды задаются русскими словами.
Для каждого исполнителя разработана своя система команд на алгоритмическом языке.
Для исполнителя Черепаха это команды:
Для исполнителя Чертежник набор команд шире:
Например, фрагмент программы для Чертежника позволит нарисовать треугольник:
Также, для всех исполнителей обязательным является набор команд, с помощью которых подключаются исполнители и оформляется начало и конец реализуемого программным путем алгоритма.
Существует также другие команды, используемые для разных исполнителей. Например команда для организации повтора действий в программе: Повтори k [Команда1 Команда2 Команда3].
Например, если исполнитель Черепаха выполнит фрагмент программы: Повтори 4 [Вперед 10 Вправо 120], то на рабочем листе появится изображение треугольника.
Команды записываются в окне редактора программы. После того, как программа введена, необходимо ее запустить на исполнение. Это делается с помощью специальной команды или пиктограммки с изображением стрелки.
Текст программы должен быть написан без единой ошибки, иначе программа просто не будет выполняться.
Что мы узнали?
Графический учебный исполнитель позволяет освоить основы алгоритмизации и программирования на начальном этапе. Он позволяет программным путем рисовать или чертить различные графические объекты. Управлять графическим исполнителем можно прямым и программным путем. Язык программирования в графическом исполнителе использует русскоязычный синтаксис.
Графический учебный исполнитель кратко
Учебные исполнители представляют собой простейшие инструментальные программные среды, использующиеся при изучении основ алгоритмизации и программирования. Для построения рисунков и чертежей программным путем используются графические исполнители. Кратко о графических учебных исполнителях рассказано в данной статье.
Что такое графический учебный исполнитель
Изучение основ программирования и алгоритмизации в школьном курсе информатики начинается с освоения простейших графических исполнителей, которые используют в качестве формального языка программирования простой алгоритмический язык.
Существуют самые разнообразные исполнители с интересными названиями: Черепаха, Кузнечик, Водолей, Робот, Чертежник. Все эти исполнители управляются с помощью программ. У каждого исполнителя есть:
Те исполнители, которые чертят или рисуют, называются графическими. Графическими исполнителями являются Черепаха, Чертежник.
По заказу Российской Академии Наук для сопровождения начальных курсов алгоритмизации и программирования разработана интегрированная среда программирования КуМир, бесплатная свободно распространяемая программа. Комплект Учебных МИРов использует алгоритмический язык с русской лексикой.
Среда графического исполнителя
Обстановка, в которой функционирует исполнитель, называется средой исполнителя. Для графических исполнителей средой является координатная плоскость. Перемещаться по рабочей области исполнитель может только пошагово вверх, вниз, влево и вправо, не выходя за пределы рабочего поля.
Графический учебный исполнитель Черепашка может двигаться только вперед и назад, поднимать и опускать хвост, а также поворачиваться вокруг своей оси вправо и влево на заданное число градусов. Таким образом, двигаясь по рабочему полю, Черепашка оставляет за собой след в виде графического рисунка.
Рис. 1. Интерфейс среды графического исполнителя Черепашка
Исполнитель Чертежник имеет более широкий набор возможных действий. Он может поднимать и опускать перо, перемещаться в точку с координатами и смещаться на заданный отрезок. Если перо Чертежника опущено, то при движении его по рабочей области чертится отрезок заданной длины.
Рис. 2. Интерфейс среды графического исполнителя Чертежник
Режимы управления исполнителем
Графическим исполнителем можно управлять непосредственно и программно. В режиме непосредственного (прямого) управления манипуляции с исполнителем можно производить с помощью панели управления, где задаются команды с помощью элементов графического интерфейса: кнопок и рычагов.
Так, для Черепахи можно, крутя циферблат, задавать угол поворота, а с помощью нажатия кнопок, задавать алгоритм движения.
Рис. 3. Пульт управления графического исполнителя Черепашка
Программное управление реализуется путем написания и исполнения программы на алгоритмическом языке. Управляющая программа заносится в память и затем выполняется в режиме исполнения. При этом движение исполнителя будет осуществляться автоматически по заданной программе. Если исполнитель не может выполнить текущую команду, например, в программе ошибочно задан выход за границу рабочей области исполнителя, то программа завершается аварийно. Об этом будет свидетельствовать сообщение. Если подобных ошибок в программе нет, то работа исполнителя заканчивается на последней команде.
Алгоритмический язык
Программы для графических учебных исполнителей пишутся на алгоритмическом языке, в котором все команды задаются русскими словами.
Для каждого исполнителя разработана своя система команд на алгоритмическом языке.
Для исполнителя Черепаха это команды:
Для исполнителя Чертежник набор команд шире:
Например, фрагмент программы для Чертежника позволит нарисовать треугольник:
Также, для всех исполнителей обязательным является набор команд, с помощью которых подключаются исполнители и оформляется начало и конец реализуемого программным путем алгоритма.
Существует также другие команды, используемые для разных исполнителей. Например команда для организации повтора действий в программе: Повтори k [Команда1 Команда2 Команда3].
Например, если исполнитель Черепаха выполнит фрагмент программы: Повтори 4 [Вперед 10 Вправо 120], то на рабочем листе появится изображение треугольника.
Команды записываются в окне редактора программы. После того, как программа введена, необходимо ее запустить на исполнение. Это делается с помощью специальной команды или пиктограммки с изображением стрелки.
Текст программы должен быть написан без единой ошибки, иначе программа просто не будет выполняться.
Что мы узнали?
Графический учебный исполнитель позволяет освоить основы алгоритмизации и программирования на начальном этапе. Он позволяет программным путем рисовать или чертить различные графические объекты. Управлять графическим исполнителем можно прямым и программным путем. Язык программирования в графическом исполнителе использует русскоязычный синтаксис.