Что такое пошаговая детализация в информатике
Метод пошаговой детализации (информатика)
Описание разработки
Обучающая цель:
Повторить с учащимися этапы решения задач на компьютере: постановкой, алгоритмом, методом математической модели, программой, анализом результатов. Ввести понятие метода пошаговой детализации.
Развививающая цель:
Развивать логическое мышление, память, интерес к предмету. Обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися основ информатики.
Воспитательная цель:
Культуру поведения, общения. Воспитание у учащихся информационной культуры. Подготовка учеников к активной полноценной жизни и работе в условиях информационного общества.
2. Этап постановки цели урока
Этапы решения задач на компьютере: постановкой, алгоритмом, методом математической модели, программой, анализом результатов.
4. Объяснение новой темы:
Ход урока
I. Организационный момент
Приветствие. Проверка присутствующих. Установление психологического и эмоционального контакта с детьми.
1. Четко сформулированная последовательность правил описывающих этот процесс является
в) одно из свойств алгоритма
2. Свойства алгоритма
а) точность, определенность, результативность
б) ясность, понятность, результативность
в) дискретность, определенность, массовость, результативность*
3. Разработанный алгоритм можно зафиксировать несколькими способами
б) составление уравнений, правил, формул
в) словесное описание, блок-схема, на алгоритмическом языке *
4. Этап обработки информации изображается
5. Проверка условий изображается
6. В фигуре подобной овалу записываем
7. Ввод исходных данных и вывод результата записываем в…
8. Которые из документов являются алгоритмами?
а) Правило правописания приставок, оканчивающихся на з, с
б) Программа телепередач
в) Кулинарный рецепт приготовления блюда*
г) Инструкция по сборке проданного в разобранном виде шкафа*
9. В каких случаях правильно заканчивается предложение: Алгоритм – это
а) конечная последовательность действий, приводящая к искомому результату при любых допустимых исходных данных*
б) указание на выполнение действий
в) конечный набор понятных некоторому исполнителю команд, выполнение которых приводит к однозначному решению поставленной задачи
г) программа в машинных кодах
10. Расчлененность алгоритма на отдельные элементарные действия – это
11. Которые из документов являются алгоритмами?
А) Каталог книг в библиотеке
Б) Порядок набора международного телефонного номера*
В) Рецепт приготовления клея*
Г) Настенный календарь на текущий год
Проверка: Критерий оценок: 11 «+»-5, 9 «+»-4, 7 «+»-3, 5 «+»-2
III. Мотивация, целеполагание, постановка проблемы
Многие из вас были в летнем лагере отдыха. Давайте вспомним это прекрасное время года попробуем представить себя в качестве дежурного по лагерю отряда и более конкретно – дежурного по столовой. Нам как исполнителям необходим алгоритм дежурства по лагерю. Давайте попробуем его составить.
Содержимое разработки
Тема: «Метод пошаговой детализации»
Обуч цель: Повторить с учащимися этапы решения задач на компьютере: постановкой, алгоритмом, методом математической модели, программой, анализом результатов. Ввести понятие метода пошаговой детализации.
Развив цель: Развивать логическое мышление, память, интерес к предмету. Обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися основ информатики.
Воспит цель: Культуру поведения, общения. Воспитание у учащихся информационной культуры. Подготовка учеников к активной полноценной жизни и работе в условиях информационного общества.
Ход урока:
1. Орг момент
2. Этап постановки цели урока
3. Опрос д/з
Этапы решения задач на компьютере: постановкой, алгоритмом, методом математической модели, программой, анализом результатов.
4. Объяснение новой темы:
I. Организационный момент
Приветствие. Проверка присутствующих. Установление психологического и эмоционального контакта с детьми.
II. Тест
1. Четко сформулированная последовательность правил описывающих этот процесс является
а) блок-схемой
б) алгоритмом *
в) одно из свойств алгоритма
2. Свойства алгоритма
а) точность, определенность, результативность
б) ясность, понятность, результативность
в) дискретность, определенность, массовость, результативность*
3. Разработанный алгоритм можно зафиксировать несколькими способами
а) графическим
б) составление уравнений, правил, формул
в) словесное описание, блок-схема, на алгоритмическом языке *
4. Этап обработки информации изображается
а) прямоугольником *
б) ромбом
в) овалом
5. Проверка условий изображается
а) прямоугольником
б) ромбом *
в) квадратом
6. В фигуре подобной овалу записываем
а) ввод, вывод*
б) формулу
в) начало, конец
7. Ввод исходных данных и вывод результата записываем в…
а) параллелограмме *
б) квадрате
в) ромбе
8. Которые из документов являются алгоритмами?
а) Правило правописания приставок, оканчивающихся на з, с
б) Программа телепередач
в) Кулинарный рецепт приготовления блюда*
г) Инструкция по сборке проданного в разобранном виде шкафа*
9. В каких случаях правильно заканчивается предложение: Алгоритм – это
а) конечная последовательность действий, приводящая к искомому результату при любых допустимых исходных данных*
б) указание на выполнение действий
в) конечный набор понятных некоторому исполнителю команд, выполнение которых приводит к однозначному решению поставленной задачи
г) программа в машинных кодах
10. Расчлененность алгоритма на отдельные элементарные действия – это
а) Дискретность*
б) Определенность
в) Массовость
г) Детерминированность
11. Которые из документов являются алгоритмами?
А) Каталог книг в библиотеке
Б) Порядок набора международного телефонного номера*
В) Рецепт приготовления клея*
Г) Настенный календарь на текущий год
Проверка: Критерий оценок: 11 «+»-5, 9 «+»-4, 7 «+»-3, 5 «+»-2
III. Мотивация, целеполагание, постановка проблемы
Многие из вас были в летнем лагере отдыха. Давайте вспомним это прекрасное время года попробуем представить себя в качестве дежурного по лагерю отряда и более конкретно – дежурного по столовой. Нам как исполнителям необходим алгоритм дежурства по лагерю. Давайте попробуем его составить.
В результате диалога на доске возникает алгоритм:
Последовательный алгоритм и пошаговая детализация: характеристика
Содержание:
Информатика определяет структурное программирование как совокупность общих правил в проектировании, разработке, оформлении программных продуктов. Его задача – облегчить создание, тестирование, повысить производительность, улучшить работу программ. Последовательный алгоритм совместно с пошаговой детализацией делают структуру продуктов проще, легче для восприятия. Подход позволяет отказаться от беспорядочных алгоритмов.
Задача решается четко, понятно. Исполнитель структурирует свои действия, определяет количество операций. Это оптимальный вариант для создания масштабной программной системы. Исполнитель или команда специалистов ставит перед собой пять основных задач:
Что такое пошаговая детализация – метод пошаговой детализации
Пошаговой детализацией называют простую процедуру. Модульная логика выражается в первоначальной форме через условные, гипотетические термины на языке сложного уровня. В процессе построения блок-схемы происходит последующая детализация каждой задачи. Используется менее сложный конструктив. Процесс повторяется до момента достижения понятного, доступного программного языка.
Исполнитель может выходить на минимизацию деталей. Машинный язык относят к простейшим формам изъяснения, тогда как человеческая речь находится на высоком уровне. Методика позволяет:
Какая связь между методом последовательного построения алгоритма и пошаговой детализацией
Алгоритм – понятная, точная задача для исполнителя. Решая ее, он действует последовательно, поэтапно достигая основной цели. Особенности алгоритмов:
Запись алгоритма может осуществляться с помощью языков программирования, учебных алгоритмических конструктивов, блок-схем, естественного языка. Различают три основных вида структур:
Последовательный тип часто предполагает движение вниз от основного блока. Метод последовательной детализации позволяет разработать следующую структуру:
Что такое пошаговая детализация в информатике
Узбекское Агентство
Связи и Информатизации
Ташкентский Университет Информационных Технологий
Кафедра
«Программное обеспечение информационных технологий»
Направления:
5521900 – | Информатика и информационные технологии, |
5523500 – | Защита информации, |
5523600 – | Электронная коммерция, |
5811200 – | Сервис (информационный сервис), |
5811300 – | Сервис (электронные и компьютерные технологии), |
5320200 – | Информатика и библиотековедение, |
5140900 – | Профессиональное образование (по направлению информатика и информационные технологии). |
Выдержки из лекций
Пошаговая детализация (программирование сверху вниз или нисходящая разработка)
Пошаговая детализацияпредставляет собой простой процесс, предполагающий первоначальное выражение логики модуля в терминах гипотетического (условного) языка очень высокого уровня с последующей детализацией каждого предложения в терминах языка более низкого уровня, до тех пор, пока, наконец, не будет достигнут уровень используемого языка программирования. Здесь уместно напомнить: чем меньше язык содержит деталей, тем более он высокого уровня. Можно считать языком самого высокого уровня обычную человеческую речь, а языком низкого уровня — машинный язык.
На протяжении всего процесса пошаговой детализации логика процесса выражается основными конструкциями структурного программирования.
Достоинство пошаговой детализации состоит в том, что она позволяет проектировщику упорядочить свои рассуждения. На каждом шаге мы имеем дело с элементарной задачей.
Рассмотрим этот метод на конкретном примере.
ЗАДАЧА. Дана матрица размером 10*10 элементов. Для каждого столбца среди элементов, лежащих выше первого нулевого, и значения которых лежат в интервале [с, d ], найти наименьший и наибольший элементы и их номера в строке. Если нулевого элемента в столбце нет, то обрабатывается весь столбец.
План решения задачи
2. Основной алгоритм (цикл по столбцам).
3. Обработка столбца (внутренний цикл).
4. Обработка элементов матрицы.
5. Поиск наибольшего и наименьшего элементов в столбце.
6. Обработка начальных и конечных операторов циклов.
7. Оптимизация и шлифовка программы.
А(10, 10)— исходная матрица.
С и D — границы интервала.
а) Первый шаг Детализация ввода-вывода.
A: ARRAY [1..10,1..10] OF REAL; (* Исходная матрица *)
WRITELN (‘Введите элементы матрицы’);
FOR I:=l TO 10 DO BEGIN
FOR J:=l TO 10 DO READ(A[I,J]); WRITELN;
WRITE (‘Введите границы интервала’); READ (С, D );
FOR I:=l TO 10 DO WRITELN(‘MIN=’, MIN[I], ‘, его номер ‘, IMIN[I],’;
‘MAX=’, MAX[I], ‘; его номер ‘, IMAX[I]);
б) Второй шаг. Детализация основного алгоритма.
Необходимо выполнить одно и то же для каждого столбца.
Метод пошаговой детализации в программировании
Метод пошаговой детализации в программировании
Принцип нисходящего проектирования алгоритмов и программ (метод проектирования сверху вниз)
Идеи структурного программирования были высказаны Э. Дейкстрой еще в 1965 г. Позже им были изложены основные положения структурного программирования в работе “Заметки по структурному программированию”. С тех пор термин “структурное программирование” широко используется, но в разных смыслах и без строгого определения.
Целью структурного программирования является попытка упростить процесс написания правильных программ и обеспечить возможность чтения программы от начала до конца, следуя логике.
Программы, написанные с использованием традиционных методов, обычно имеют хаотичную структуру, поэтому и чтение, и понимание их затруднено. Структурированные программы можно читать как обычный текст сверху вниз без перерыва, так как они имеют последовательную организацию, т.е. применение метода структурного программирования улучшает ясность и читабельность программ.
Иначе его еще называют методом пошаговой детализации.
Нисходящее проектирование программы, когда первоначально программа рассматривается, как совокупность действий, каждое из которых затем детализируется и представляется как последовательность более простых и конкретных действий и т.д. Вплоть до отдельных операторов языка; такой подход позволяет реализовать наличие двух видов подпрограмм в языке – процедур и функций.
Первоначально продумывается общая структура алгоритма без детальной проработки отдельных его частей. Блоки требующие дальнейшей детализации, обозначаются пунктирной линией. Далее прорабатываются отдельные блоки, не детализированные на предыдущем шаге.
Таким образом, на каждом шаге разработки уточняется реализация фрагмента алгоритма (или программы), т.е. решается более простая задача. Полностью закончив детализацию всех блоков, получаем решение задачи в целом.
Если на каждом шаге детализации использовать принципы структурного программирования, то получается хорошая структурированная программа в целом.
Процесс проектирования сверху вниз блок-схемы алгоритма показан на нижеприведенном примере.
Пример. Вычислить значения функции y=f(x) для x, изменяющегося от x 0 до x n с шагом h:
, где
x 0 = –5; x n = 10; h = 1; a = –1; b = 3.5.
Технология нисходящего проектирования с пошаговой детализацией является неотъемлемой частью создания хорошо структурированных программ. Разработка алгоритма методом пошаговой детализации заключается в следующем:
Достоинства метода пошаговой детализации:
1. Сохраняется концептуальная целостность программы: от сложного к простому.
2. Проектирование программы, кодирование, проверку и документирование можно делать параллельно.
3. В каждый момент времени (даже в начале разработки) имеется работающий вариант программы.
4. Фразы естественного языка, будучи закомментированными, служат хорошим путеводителем по программе.
В процессе создания программы особое внимание нужно уделять разработке алгоритмов. Такой подход поможет избежать ошибок, допущенных при проектировании программного продукта. Наличие подобных ошибок потребует массу времени на исправление, возврат на предыдущие этапы разработки с целью их доработки.
При разработке алгоритмов обычно используют метод пошаговой детализации (поэтапно):
1. На первом этапе описываются решения поставленной перед программой задачи, выделяются подзадачи.
Например: Требуется разработать программу, которая с определенной точностью eps находит значение аргумента x по заданному значению функции y при известном значении n
При n>1 функция является монотонно возрастающей, значение аргумента x можно определить с помощью метода половинного деления. В чем заключается это метод?
1. Находим отрезок [x1, x2], который удовлетворяет условию: f(x1) =y
Определить x на интервале [x1, x2]
3 этап. Детализируем операцию определения x1. Значение x1 подбираем таким образом, чтобы выполнялось условие f(x1) 0, следовательно, берем любое значение x, например x1=1 и будем его пследовательно уменьшать, допустим в 2 раза. Таким образом определим значение x1, удовлетворяющее данному условию:
4 этап. Детализируем операцию определения x2. Значение x2 определяем аналогично x1, но исходное значение будем последовательно увеличивать в 2 раза.
Структурный подход к построению алгоритмов. Метод пошаговой детализации. Разработка алгоритма «сверху книзу».
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Цели и задачи урока:
Познакомить учеников с Методом пошаговой детализации (последовательного уточнения) разработки алгоритмов; продемонстрировать этот метод на конкретных примерах ; формировать навыки и умения составлять алгоритмы;
Развивать логику, умение анализировать, сравнивать, делать выводы, высказывать свою мысль.
Воспитывать аккуратность, внимательность, вежливость и дисциплинированность, бережное отношение к своему здоровью.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
II. Актуализация знаний.
Базовые структуры алгоритмов
Какие бывают алгоритмы?
Как записываются повторяющиеся процессы в алгоритмах.( в виде циклических алгоритмов?
Какие бывают виды циклов?
Что такое основной и вспомогательный алгоритм?
Основным называется алгоритм, выполнение которого ведет к достижению основной (главной) цели.
Вспомогательным называется алгоритм, предназначенный для достижения промежуточной цели.
III. Теоретическая часть.
Метод пошаговой детализации алгоритмов.
Технология нисходящего проектирования с пошаговой детализацией является неотъемлемой частью создания хорошо структурированных программ. Разработка алгоритма методом пошаговой детализации заключается в следующем:
Достоинства метода пошаговой детализации:
1. Сохраняется концептуальная целостность программы: от сложного к простому.
2. Проектирование программы, кодирование, проверку и документирование можно делать параллельно.
3. В каждый момент времени (даже в начале разработки) имеется работающий вариант
4. Фразы естественного языка, будучи закомментированными, служат хорошим
путеводителем по программе.
Пример
Составить алгоритм нахождения максимума из 4 элементов, используя вспомогательный алгоритм нахождения максимума для 2 чисел.