Разработка урока по информатике в 9 классе «Программирование типовых алгоритмов обработки одномерных числовых массивов»

Автор: Поздеева Ольга Сергеевна

Организация: БОУ РА «РКЛ»

Населенный пункт: Республика Алтай, г. Горно-Алтайск

Сценарий урока по информатике в 9 классе с использованием сингапурской технологии «Программирование типовых алгоритмов обработки одномерных числовых массивов»

Предметные УУД

• Формулировка условий задачи программирования и постановка целей её решения применительно к обработке одномерных числовых массивов.
• Освоение базовых структур данных (одномерные массивы).
• Понимание основных типов операций над элементами массива (инициализация, поиск минимального/максимального элемента, суммирование элементов и др.).
• Развитие умения применять стандартные алгоритмы обработки массивов для решения практических задач.
• Овладение техникой пошагового написания и отладки программы, включая проверку правильности результата.
• Получение опыта самостоятельного проектирования небольших программ, решающих конкретные вычислительные задачи с использованием массивов.

 

Метапредметные УУД

• Анализ исходных данных и формулирование стратегии действий при решении задач, связанных с обработкой одномерных массивов.
• Планирование этапов реализации алгоритма, распределение промежуточных результатов вычислений.
• Применение полученных знаний в новых ситуациях, решение нестандартных задач с использованием изученных методов обработки массивов.
• Самостоятельная оценка качества выполненной работы и выявление возможных ошибок или неоптимальных решений.
• Обоснование выбора конкретного способа обработки массива среди альтернативных вариантов.

 

Личностные УУД

• Повышение уровня ответственности за выполнение заданий, осознание важности аккуратности и точности в работе с алгоритмами.
• Проявление интереса к изучению современных технологий программирования и развитие мотивации к самостоятельному обучению новым методикам.
• Стремление к совершенствованию собственных навыков программирования путём самообразования и анализа примеров успешных практик.
• Готовность взаимодействовать с коллегами и обмениваться опытом, понимание ценности коллективного труда при разработке сложных проектов.
• Формируются основы информационной культуры и цифровой грамотности.
• Воспитание уважения к интеллектуальному труду других разработчиков и понимания значимости качественного программного продукта.

 

Цель учителя

формирование понимания базовых принципов программирования алгоритмов для работы с числовыми массивами, развитие навыков командной работы и взаимопомощи среди учащихся, освоение основ написания простых циклических конструкций и операций над элементами массива.

 

Цель ученика

Цель ученика: научиться применять основные операции над одномерными массивами (сумма элементов, минимальное/ максимальное значение), освоить технику постановки задачи и её реализации

 

Учебные задачи:

• Учащиеся научатся применять основные операции над одномерными массивами (сумма элементов, минимальное/максимальное значение, сортировка).
• Научатся самостоятельно формулировать алгоритм решения поставленной задачи и реализовывать его на практике.
• Получат опыт коллективной работы в малых группах, развивая коммуникативные способности и умение эффективно взаимодействовать друг с другом.

 

Оборудование и материалы:

• Компьютеры с установленным средой разработки Python (или другим языком программирования, соответствующим уровню подготовки класса).
• Лист бумаги формата А4 и маркеры для каждой группы.
• Карточки-задания для группового этапа.
• Доска электронная https://unidraw.io/app/board/ad0fb6c22812474428d9

 

Структура урока:

I этап. Организационный момент. 1 минута

Приветствие учеников, объявление целей урока и плана занятия.

II этап. Актуализация знаний. 4 минуты

— Ребята, давайте вспомним, что мы знаем о массивах. Повторим основные понятия и проведём небольшую разминку.

• Что такое массив?
• Как определяется размер массива?
• Какие типы данных могут храниться внутри массива?

Следующим этапом учитель даёт задание:

— Сейчас каждый получит карточку с простым заданием по созданию массива. Ваша задача — быстро решить поставленную задачу и записать правильный код. Запишите строки кода прямо на листочках. Времени даётся всего две минуты!

 

Задания на карточках:

• Задайте массив, состоящий из десяти целых чисел, вводимых с клавиатуры (реализовать с использованием генератора списков):

(Ответ: a = [int(input()) for i in range(10)])

• Задайте массив, состоящий из двадцати случайных целых чисел в диапазоне от 10 до 100 (реализовать с использованием генератора списков):

(Ответ: from random import randint

a = [randint(10, 100) for i in range(20)] )

После завершения задания учащиеся обмениваются карточками и проверяют решения друг друга.

III этап. Изучение нового (Сингапурская структура – Jigsaw ) 6 минут

Класс делится на команды по 4-5 человек каждая («домашняя группа»).

- Ребята, выбираете одну из четырех карточек (заданий, соответствующих одной из основных операций с массивами)

1. Сумма всех элементов массива.

Задача: Дан массив случайных чисел. Найти сумму всех элементов массива. Встроенную функцию sum не использовать

2. Максимальный элемент массива.

Задача: Дан массив случайных чисел. Найти максимальный элемент массива. Встроенную функцию max не использовать

3. Минимальный элемент массива.

Задача: Дан массив случайных чисел. Найти минимальный элемент массива. Встроенную функцию min не использовать

4. Среднее арифметическое элементов массива.

Задача: Дан массив случайных чисел. Найти среднее арифметическое элементов массива. Встроенные функции sum, len не использовать

 

Затем учащиеся объединяются в новые временные группы («экспертные группы»), где изучают решение своей задачи совместно с теми учениками, которые получили такую же карточку. После изучения каждого решает свою задачу индивидуально на компьютере, проверяя правильность программы.

Вернувшись обратно в домашнюю группу, ребята обмениваются информацией о своих заданиях, демонстрируя выполненные фрагменты кодов остальным членам домашней группы.

- Объединитесь в подгруппы согласно выбранному заданию. За отведённые 6 минут обсудите подходы к решению своей задачи, предложите варианты решений и согласуйте общее мнение.

Закончив работу в экспертных группах

- Вернёмся обратно в домашние группы, обменяйтесь полученной информацией. Каждый участник представит своё решение перед остальными членами группы, показывая написанный фрагмент кода и поясняя ход своего рассуждения.

 

IV этап. Практика. 10 минут

- Следующая задача заключается в выполнении индивидуальной работы на компьютере каждым из вас. Решите следующие задания, при необходимости консультируйтесь с членами своей группы.

• Найти минимальный положительный элемент
• Определить количество отрицательных элементов массива

• Ребята, теперь перед вами код некоторой задачи. Проанализируйте его и попытайтесь сформулировать условие этой задачи.

Задача. Рассматривается множество целых чисел, принадлежащих числовому отрезку [4197; 9182], которые делятся на 5 и не делятся на 6, 13. Найдите количество таких чисел.

V этап. Рефлексия. 3 минуты

Обобщение опыта ("3-2-1")

Каждый ученик записывает:

• Три вещи, которые были новыми или интересными на сегодняшнем занятии.
• Две проблемы, возникшие в процессе освоения материала.
• Один совет себе на будущее.