Е. А. Коростелева Учебно-методическое пособие логомиры г. Хабаровск 2013 Печатается по решению Центра информационных технологий моу - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Учебно-методическое пособие Печатается по решению Учебно-методической... 1 351.15kb.
Учебно-методическое пособие для студентов факультета математики,... 3 864.7kb.
Учебно-методическое пособие. Н. Новгород.: Вгипу, 2009. с 1 187.21kb.
Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию Дисциплина... 1 406.92kb.
Н. И. Лобачевского Ю. О. Плехова Ю. И. Ефимычев В. С. Кравченко инноватика... 11 796.2kb.
Учебно-методическое пособие для студентов очного и заочного отделения... 7 855.94kb.
Учебно-методическое пособие Издательство Казанского государственного... 1 532.01kb.
Учебно-методическое пособие для студентов филологических специальностей... 3 746.63kb.
Н. И. Лобачевского О. Н. Савинова Информационное планирование в этноконфессиональной... 1 194.84kb.
Учебно-методическое пособие для студентов-юристов первого курса заочного... 4 1171.6kb.
К. М. Подготовка к госэкзамену по теории языка (практическое задание) 1 21.4kb.
Региональный общественный фонд новых технологий в образовании «байтик»... 1 301.43kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Е. А. Коростелева Учебно-методическое пособие логомиры г. Хабаровск 2013 Печатается - страница №1/4



МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛИЦЕЙ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Е.А. Коростелева


Учебно-методическое пособие
ЛОГОМИРЫ



г. Хабаровск

2013

Печатается по решению

Центра информационных технологий

МОУ Лицей инновационных технологий

Коростелёва Е.А. Логомиры. Учебно-методическое пособие – Хабаровск МБОУ ЛИТ – 64с.
Учебно-методическое пособие предназначено для учащихся 6-ых классов МБОУ «ЛИТ». Пособие состоит из двух частей. Первая часть содержит теоретический материал по программированию в среде ЛогоМиры, примеры с анализом их решения и задания для самостоятельной работы. Вторая часть представляет собой сборник задач по различным темам алгоритмизации, может быть использована для индивидуальных и факультативных занятий.

г. Хабаровск, ул. Гоголя 24, тел: 324736, www.lit.khv.ru

МБОУ Лицей инновационных технологий, 2013
ВВЕДЕНИЕ
Цель обучения информатике в школе – подготовить учеников к работе в информационном обществе.

Для этого необходимо:



  • хорошо владеть разными типами прикладных программ;

  • уметь самостоятельно осваивать программные продукты, выбирать адекватный инструмент под задачу;

  • иметь поставленную дисциплину ума (алгоритмическое мышление, системный подход) и дисциплину действий (работа по инструкции, планирование, выполнение и презентация работ, коллективные работы).

Инструментальная среда ЛогоМиры идеально подходит для этих целей.

Язык Лого - полноценный язык программирования, допускающий возможность создания настоящих, графически оформленных, работоспособных программ. Обучение в среде ЛогоМиры развивает математическую интуицию и геометрические представления, формирует алгоритмический, структурный, логический и комбинаторный типы мышления, повышает творческую активность и самостоятельность школьников. ЛогоМиры привлекают и тем, что программирование из скучной дисциплины превращается в интересную игру, в процессе которой происходит быстрое усвоение основных понятий и навыков программирования



методические рекомендации к учебному курсу

«Программирование в среде ЛогоМиры»
Цели обучения информатике в 5-7 классах определены следующим образом:

  • формирование у учащихся готовности к информационно-учебной деятельности;

  • формирование у учащихся умений и навыков в применении информационных и коммуникационных технологий в любой предметной области для реализации учебных целей и саморазвития;

  • развитие творческих и познавательных способностей учащихся.

В 6 классе учащиеся проходят курс «Программирование в среде ЛогоМиры». Программирование способствует развитию алгоритмического и логического мышления, помогает понять учащимся, что практически любую задачу или проблему можно решить, если уметь составить алгоритм для поиска решения. В 5 классе учащиеся получают представление о текстовых и графических объектах. На примере компьютерных игр знают о музыкальных, видео- и анимационных объектах. Среда программирования ЛогоМиры включает инструменты для создания и управления такими объектами. Курс «Программирование в среде ЛогоМиры» можно разбить на следующие разделы:

  • программирование графики, т. е. рисование всевозможных геометрических фигур. Здесь используются такие типы алгоритмов как циклический и разветвляющийся. Графика хороша тем, что циклы и ветвления хорошо представлены на рисунке – например забор, состоящий из дощечек. Здесь вводится понятие процедуры и процедуры с параметрами, т. к. детям непременно хочется создавать универсальные программы, а не переписывать много раз одно и тоже с небольшими изменениями;

  • математические расчеты, т.е. решение задач из курса математики, а затем плавный переход к расчетам различных игровых ситуаций;

  • создание собственного компьютерного проекта в виде мультфильма, игры или проекта, который будет востребован на других предметах. Он может быть и не очень сложным с точки зрения программирования, но, несомненно, должен быть завершен, иметь товарный вид.

На изучение данного курса отводится 68 часов, занятия делятся на теоретические и практические. На практических занятиях учащиеся работают за компьютерами, поэтому в классах с количеством учащихся более 25 необходимо деление на подгруппы.

Тематическое планирование


Тема

Количество часов

Теория

Практика

  1. Повторение: алгоритмы, свойства алгоритмов.

  2. Знакомство со средой программирования ЛогоМиры.

  3. Программирование линейных алгоритмов.

  4. Программирование циклических алгоритмов.

  5. Программы и процедуры в среде Логомиры.

  6. Программирование разветвляющихся алгоритмов.

  7. Вычислительные задачи. Переменная в программах и алгоритмах.

  8. Разработка проектов (программирование объектов в среде ЛогоМиры).

2

2

2



2

6

2


4
4

2

4

2



6

6

6


6
12

В результате изучения данного курса учащиеся должны знать:



  • структуру линейного алгоритма;

  • структуру циклического алгоритма;

  • структуру разветвляющегося алгоритма;

  • понятие процедуры и программного модуля, способы их составления;

  • команды Лого для организации цикла, разветвляющегося алгоритма, процедуры;

  • понятие «переменная»;

  • способы организации движущихся объектов в программировании.

Учащиеся должны уметь:

  • разрабатывать программу с циклическим алгоритмом;

  • разрабатывать программу с разветвляющимся алгоритмом;

  • разрабатывать программу с вспомогательным алгоритмом и процедуру;

  • проводить анализ структуры сложного объекта или процесса с целью разработки процедур или программного модуля;

  • разрабатывать программный модуль из процедур;

  • использовать переменную в программах;

  • проводить моделирование в среде ЛогоМиры.

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ
Алгоритм - точная конечная последовательность действий исполнителя, приводящая к получению искомого результата.

На практике алгоритмы составляют для решения тех или иных задач, т.е. получения необходимых результатов по заданным исходным данным. Вид алгоритма, да и сама возможность его написания зависят от исполнителя (это может быть и человек, и автоматическое устройство), или точнее, от его системы команд (т.е. набора инструкций, которые он "умеет" выполнять), а также от типа решаемой задачи. Поэтому все алгоритмы делятся на линейные, разветвляющиеся и циклические.



Линейный алгоритм - алгоритм, в котором каждое действие выполняется однократно последовательно друг за другом.

Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, в котором та или иная последовательность команд выполняется в зависимости от истинности некоторого условия.

Циклический алгоритм - алгоритм, в котором подряд идущая группа команд выполняется многократно.

Один и тот же алгоритм может быть представлен разными способами:



  • Текстовая или словесная форма записи

  • Графическая форма записи в виде блок-схемы

  • Запись алгоритм на каком-либо алгоритмическом языке программирования.

Сейчас в мире существует множество языков программирования, рассчитанных на различные области применения. Мы в нашем курсе будем использовать Лого - язык, специально созданный для обучения основам программирования. Этот язык очень простой (кстати, в отличие от профессиональных языков программирования, он позволяет записывать команды на русском языке), но, в то же время, способствует формированию навыков, позволяющих затем, при желании, без особых проблем перейти к работе с такими популярными языками, как Си или Паскаль. Особо знаменит язык Лого своей "черепашьей графикой".

Среда программирования ЛОГОМИРЫ
Познакомимся со средой программирования ЛОГОМИРЫ. В этой среде есть объекты, которые сами могут производить некоторые действия (перемещаться поворачиваться), изменять свои свойства (форму, размеры, цвет). Эти объекты - Черепашки, но для того чтобы они могли выполнять различные действия, надо составить алгоритм или программу действий на языке ЛОГО. Кроме этого в ЛОГОМИРах есть встроенный графический редактор для создания декораций, музыкальный редактор для озвучивания и библиотека форм для черепашек.

Язык ЛОГО - это специальный язык, но как любой другой язык он имеет свой алфавит. Алфавит ЛОГО включает буквы - русские или латинские, цифры и другие символы клавиатуры. С помощью этого алфавита образуются команды.



Команда - это предложение на языке программирования для указания действия объекту.

Правила написания команд - на первом месте пишется название команды, а затем указываются параметры.

Параметры команды - слова, числа или выражения, уточняющие действия команды.

Интерфейс среды ЛОГОМИРЫ состоит из: рабочего поля, командного центра или поля команд, панели инструментов и листа программы.




Посередине рабочего листа расположилась черепашка. Она может перемещаться по рабочему полю и рисовать. Пусть верхняя кромка поля будет - Север, нижняя - Юг, правая - Восток, левая - Запад. Давая черепашке команды, мы сможем заставить ее бегать туда и так, куда и как нам нужно; рисовать картинки; исчезать, а потом снова появляться. Можно "поселить" на листе несколько черепашек и сделать так, что каждая из них будет "жить своей жизнью". Только не надо думать, что управление черепашками - это единственная возможность Лого. Впоследствии вы узнаете, как сделать, чтобы компьютер считал, писал или вел диалог с пользователем.

Какие же команды понимает черепаха? Всего версия Лого в среде ЛОГОМИРЫ понимает около двухсот разных слов. Естественно, запомнить их все просто немыслимо. Мы изучим несколько основных, если же понадобится что-то еще, всегда можно воспользоваться имеющемся в системе "Словарем".

Командный центр служит для ввода команд. Черепашка может рисовать различные графические объекты на Рабочем поле. Расстояние на Рабочем поле измеряется в шагах Черепашки. Один шаг это один пиксель. Угол поворота головы Черепашки измеряется в градусах.



Графические команды

Название команды

Параметр

Действие исполнителя

ВПЕРЕД (ВП)

Число шагов

Продвигается в направлении головы на заданное число шагов

НАЗАД (НД)

Число шагов

Продвигается в направлении против головы

ПЛАВНО

Два числа, задающие рассто-яние и скорость перемещения черепашки

Плавно перемещает черепашку на указанное расстояние

НОВ_X

Число шагов от оси X

Перемещается по горизонтали в точку с указанием абсциссы

НОВ_Y

Число шагов от оси Y

Перемещается по горизонтали в точку с указанием ординаты

СОТРИ

Нет

Стирается рисунок, состояние Черепашки сохраняется

ДОМОЙ

Нет

Устанавливается в центр Рабочего поля, голова смотрит на Север

ПП

Нет

Поднимает перо

ПО

Нет

Опускает перо

НОВ_ЦВЕТ (НЦ)

Номер цвета

Принимает цвет с указанным номером

крась

Нет

Зарисовывает замкнутый контур или весь экран цветом пера черепашки

НОВ_ФОН

Номер цвета

Рабочее поле принимает цвет с указанным номером

СЧ

Нет

Становится невидимым

ПЧ

Нет

Становится видимым

НАПРАВО (ПР)

Число градусов

Поворачивается направо относительно направления, заданного головой Черепашки

НАЛЕВО (ЛВ)

Число градусов

Поворачивается налево относительно направления, заданного головой Черепашки

НОВ_КУРС (НК)

Число градусов

Поворачивается по часовой стрелке относительно Севера

НОВ_РАЗМЕР (НРЗ)

число

Меняет размер черепашки. Исходный размер – 40, макс. - 160

В среде ЛОГОМИРЫ можно не только рисовать, но и вычислять значения математических выражений, которые могут использоваться как параметр в любой команде, где требуется число. В математическом выражении могут использоваться круглые скобки, допускаются целые и дробные числа. Дробная часть записывается в десятичном виде и отделяется от целой - точкой.

Основные арифметические действия

и математические функции

Арифметические действия

или математические функции

Обозначение ЛОГО

Пример записи

Результат

Сложение

+

3+2

5

Вычитание

-

3-2

1

Умножение

*

3*2

6

Деление

/

3/2

1.5

Получение случайного числа

СЛУЧАЙНЫЙ (СЛ)

СЛ 100

Число в интервале от 0 до 99

Вычисление остатка от деления

ОСТАТОК

ОСТАТОК 100 16

4

Получение целой части числа

ЦЕЛОЕ

ЦЕЛОЕ 13.345

13

Получение числа с противоположным знаком

МИНУС

МИНУС 123

-123

Округление числа

ОКРУГЛИ

ОКРУГЛИ 1.567

2

Для вывода на экран результата вычислений или текстовых данных используются команды вывода текста.


Команды вывода на экран

Название команды

Параметр

Действие объекта

ПИШИ

[текст]

мат. выражение



Указанный текст или число выводится в текстовое окно на Рабочее поле

ПОКАЖИ

[текст]

мат. выражение



Указанный текст или число выводится в Командный центр


Линейные Алгоритмы
Когда вы первый раз после загрузки попадаете в среду Лого, на экране вашего компьютера чистый лист – это рабочее поле, в центре которого находится черепаха. В нижней части расположено поле команд.

Команды можно писать полностью или сокращенно.

Чтобы пройти весь экран черепашка должна сделать 710 шагов в ширину и 420 шагов в высоту.

Черепашка рисует всегда, когда у нее перо опущено, т.е. выполняется команда ПО.



Задача 1. Нарисовать квадрат со стороной равной 60 шагов.

Решение. В командном центре надо набрать следующую последовательность команд:

ПО

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90
Задача 2. Нарисовать пунктирную линию.

Решение. В командном центре надо набрать следующую последовательность команд:

ПО ВП 20 ПП ВП 10

ПО ВП 20 ПП ВП 10

ПО ВП 20 ПП ВП 10

ПО ВП 20 ПП ВП 10

ПО ВП 20 ПП ВП 10

ДОМОЙ

Проверьте решения задач на компьютере.


Домашние задания для самостоятельного решения.


  1. Составить алгоритмы рисования следующих фигур:



  1. Объясните, что подучится, если черепашка выполнит следующие команды:

    1. ПО ПР 90 ВП 60 ПП ПР 180 ВП 60

    2. ПО ВП 80 ЛВ 120 ВП 80 ЛВ 120 ВП 80 ЛВ 120

    3. ПО ЛВ 90 ВП 60 ПР 90 ВП 60




  1. Составить алгоритмы, следуя которым черепашка правильно нарисует каждую цифру почтового индекса.

  2. Напишите команды, в результате выполнения которых в текстовом окне и в командном центре будет напечатано значение площади прямоугольника со сторонами 13 и 123.

Циклические АЛГОРИТМЫ
Вспомним алгоритм рисования квадрата.

ПО

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90

ВП 60 ПР 90

В этом алгоритме команды ВП 60 ПР 90 повторяются 4 раза.

Во всех языках программирования существует способ сокращенной записи повторяющихся действий – циклический алгоритм. В языке ЛОГО для записи циклического алгоритма используется команда

ПОВТОРИ N [ список команд ], где Nцелое число, обозначающее количество повторений.

Тогда алгоритм рисования квадрата можно записать так



ПО ПОВТОРИ 4 [ ВП 60 ПР 90 ]

Как нарисовать в ЛОГО правильный многоугольник?

Правильным многоугольником называется многоугольник, у которого все стороны и углы равны.

Рассмотрим, например, правильный треугольник:




2

1

На рисунке один из внутренних углов правильного треугольника обозначен цифрой 1. Цифрой 2 на рисунке обозначен один из внешних углов. Для любого правильного многоугольника сумма его внешних углов равна 360 градусов и внешние углы равны между собой.

Для треугольника внешний угол равен:

360 : 3 = 120 градусов.

Для многоугольника формула вычисления внешнего угла следующая:

360 : N, где N – количество вершин.

Чтобы черепашке нарисовать правильный треугольник, в каждой вершине ей надо повернуться на угол, равный внешнему углу треугольника. Повернем сначала черепашку на сторону основания, потом нарисуем правильный треугольник, поворачивая налево:
ПО ПР 90

ПОВТОРИ 3 [ ВП 100 ЛВ 120 ]

Окружность можно нарисовать как 360-угольник со стороной 1 шаг. Тогда алгоритм рисования окружности будет следующим:


ПО ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ]
Нарисуем пятиконечную звезду. При этом черепашке придется пять раз повторить рисование одинакового отрезка и пять раз повернуть на один и тот же угол, равный 144 градуса. Тогда алгоритм будет выглядеть следующим образом:

ПО ПР 90 ПОВТОРИ 5 [ ВП 100 ПР 144 ]
Давайте составим алгоритм, по которому можно нарисовать такую геометрическую фигуру:

На рисунке четыре одинаковых окружности. Черепашка стоит в центре фигуры. Нарисовав одну окружность и повернувшись на 90 градусов вправо, черепашка нарисует следующую и т.д.

Алгоритм можно записать так:

ПО ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ] ПР 90

ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ] ПР 90

ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ] ПР 90

ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ] ПР 90

В этом алгоритме четыре раза повторяется одна и та же последовательность команд. Если воспользоваться еще раз командой цикла, то алгоритм будет выглядеть следующим образом:



ПО ПОВТОРИ 4 [ПОВТОРИ 360 [ ВП 1 ПР 1 ] ПР 90 ]

Такая конструкция, когда внутри одного цикла содержится другой, называется вложенный цикл.


Домашние задания для самостоятельного решения.

  1. Нарисовать на одном листе закрашенные правильный пятиугольник одним цветом и правильный восьмиугольник другим цветом.

  2. Нарисовать стебель и 16 игольчатых лепестков на нем.

  3. Нарисовать пучок из 30 разноцветных расходящихся лучей длиной по 60 шагов. Угол между крайними лучами 60 градусов.

  4. Объясните, что подучится, если черепашка выполнит следующие команды:

а) ПО ПОВТОРИ 6 [ЛВ 45 ВП 30 ПР 90 ВП 30 ЛВ 45]

б) ПО ПОВТОРИ 4 [ПОВТОРИ 4 [ВП 40 ПР 90] ЛВ 90 ]




  1. Нарисовать следующую фигуру:






  1. Нарисовать следующую фигуру:

Выполняя последние два задания, постарайтесь, чтобы ваши программы были как можно короче, т.е. рациональнее.
Программы и процедуры
В среде Лого можно не только использовать стандартные команды, но и создавать и выполнять свои новые. Часто их называют просто процедурами. Вы уже знаете несколько основных команд черепашьей графики и можете создавать машинные рисунки. Но каждый раз, чтобы нарисовать картинку (и даже просто исправить ее) приходится заново набирать все команды. А почему бы не объединить всю последовательность команд? В языке ЛОГО это сделать очень просто. Нужно на особом листе - листе программ написать все эти команды, поставив перед ними

это имя, а после них - конец.

"Имя" - это, в данном случае, название нашей программы. Вообще имена могут состоять из букв, цифр и знака подчеркивания _. Заметьте: Лого, в отличие от большинства языков программирования, допускает использование в именах русских букв. Однако, он при этом считает большие и маленькие русские буквы разными ("FACE" и "face" будут считаться одним и тем же словом, а "рожица" и "Рожица" -- разными). Обычно стараются пользоваться значащими (осмысленными) именами.

Напишем, например,

это квадрат


по
ПОВТОРИ 4 [ ВП 60 ПР 90 ]


пп

конец

Теперь черепашка знает еще одну команду. Стоит нам набрать в поле команд слово "квадрат" ("это" набирать не надо!) - и черепашка нарисует квадратик со стороной 60 шагов. А можно ли использовать нашу новую команду в программах? Конечно, можно. Например:



это четыре_квадрата
ПОВТОРИ 4 [квадрат лв 90 ]
конец

(Какой рисунок получится в результате?)

Как видите, здесь алгоритм построения всего рисунка состоит из нескольких частей (в данном случае они одинаковые, но это совсем не обязательно), каждая из которых выполняется в соответствии с другим, заранее известным, алгоритмом. Такой алгоритм, выполняющий некоторую относительно законченную часть основной задачи, называют вспомогательным алгоритмом, а соответствующую "вспомогательную программу" -- процедурой (или подпрограммой). На самом деле, никаких принципиальных отличий между головной программой и вспомогательными процедурами нет. Поэтому во многих языках программирования головная программа оформляется так же или почти так же, как процедура. Когда используют процедуры? Во-первых, если один и тот же алгоритм используется несколько раз по ходу решения задачи. Это вполне очевидно: зачем десять раз писать одно и то же.

Контрольные вопросы


  1. Как оформляется процедура на ЛОГО? Как исполнить ее?

  2. Каким может быть имя процедуры?

  3. Что изменится, если во вспомогательном алгоритме "квадрат" вместо команды "направо" поставить "налево"?

  4. Когда используются вспомогательные алгоритмы?

Домашние задания для самостоятельного решения.

  1. Составить цепочку программ Ель – Аллея – Лес.

  2. Составить программы рисования фигур из задания 1 со страницы 6 с использованием процедуры квадрат.

  3. Напишите процедуру рисования дуги. Используя ее напишите процедуру рисования лепестка, а затем программу рисования разных цветков.

  4. Выделите в каждой из изображенных фигур повторяющийся элемент. Напишите процедуры для их построения.


Геометрические задачи в Лого
процедуры с параметрами

Предположим, перед нами стоит задача составить программу, которая бы рисовала на листе ЛОГО следующий рисунок:

четыре вложенных друг в друга квадрата. Сторона самого большого квадрата - 80 шагов, следующего – 60 шагов, следующего - 40 шагов и самого маленького – 20 шагов.

Давайте сделаем процедуру, которая будет рисовать квадрат, но вместо конкретного количества шагов, определяющего размер квадрата, поставим переменную, значение которой можно изменять. Имя переменной дадим размер.

Наша процедура будет выглядеть следующим образом:


следующая страница >>


izumzum.ru