Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Тип материала

Структуры данных: деревья, сети, графы, таблицы. Пример структуры данных – модели предметной области (Карманова Я.С)

Текст урока

  • Конспект

     Название предмета: Информатика 
    Класс: 10
    УМК: И.Г. Семакин, Е.Г.Хеннер Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов – Москва: Бином. Лаборатория знаний, 2007.- 246 с.
    Уровень обучения: базовый
    Тема урока: Структуры данных: деревья, сети, графы, таблицы. Пример структуры данных – модели предметной области.
    Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 1
    Место урока в системе уроков по теме: 1
    Цели урока:
    Образовательные: способствовать отработки  понятия «граф», «деревья», «таблицы»;  закрепления  классификаций структур информационных моделей; организация самостоятельной работы над граф-модели и табличные модели систем, строить такие модели, используя  их для решения практических задач на уроке.
    Развивающие: создать условия для развития умения выделять главное, сравнивать, анализировать, обобщать. Способствовать развитию умения принимать самостоятельные решения.
    Воспитательные: воспитывать внимательность, стремление довести дело до намеченного результата; установление взаимных контактов и обмен опытом между учащимися и преподавателем; стремиться к воспитанию профессиональны важных личностных качеств обучающихся, используя принцип профессиональной направленности. 
    Задачи урока: понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес; владеть информационной культурой, анализировать и оценивать информацию с использованием информационно – коммуникационных технологий.
    Планируемые результаты: Учащиеся должны
    Знать:
    понятия «граф», «дерево», «сеть», «таблица»;
    структуры информационных моделей;
    структуру и типы таблиц.
    Уметь:
    ориентироваться в граф-моделях;
    строить граф-модели (деревья, сети, таблицы) по вербальному описанию системы;
    строить различные по типу таблицы.
    Техническое обеспечение урока: компьютер учителя с мультимедийным проектором, компьютер для  каждого ученика для выполнения практических заданий. 
    План урока 
    1. Организационный момент (2 мин) 
    2. Проверка домашнего задания – фронтальный опрос (7 мин) 
    3. Повторение изученного, решение логических задач. (10мин) 
    4. Выполнение практического задания. (5 мин) 
    5. Решение логической задачи самостоятельно каждый у себя на компьютере (5мин) 
    6. Самостоятельно выполнения заданий  ( 15 мин) 
    7. Итог урока (1 мин)
    8 Задание на дома (1 мин)
    
    Содержание урока:
    Ход урока
    1. Сообщение темы урока. 
    2. Проверка домашнего задания – фронтальный опрос.  
    Данные, используемые в любой информационной модели, всегда определенным образом упорядочены, структурированы. Иначе можно сказать так: данные, на которых базируется информационная модель, представляют собой систему со всеми характерными признаками – элементным составом, структурой, назначением.  Такие структурированные системы данных часто называют структурами данных.
    На предыдущем уроке  теории мы с вами рассматривали часто используемых видов описания структур данных: графы, иерархические структуры (деревья) и таблицы. Озвучьте определение этим понятиям. (Ученики дают определение понятиям. Учитель показывает на слайдах правильный ответ).
    Граф [graph - от греч. - пишу, изображаю] – это средство для наглядного представления состава и структуры системы.
    Вершины графа – это компоненты системы изображаемые кружками, овалами, прямоугольниками и пр.
    Дуги – это направленные линии (стрелки), связывающие компоненты между собой определенным образом.
    Ребра – это ненаправленные линии, связывающие компоненты между собой определенным образом.
    Петля – это ребро, соединяющее вершину с нею самой.
    Вершины, которым не соответствует ни одно ребро, называются "изолированными". 
    Сеть – это граф, в котором вершины связаны между собой по принципу «многие ко многим»
    Число ребер, соединяющих две фиксированные вершины, может быть произвольным, поскольку оно определяется количеством и характером связей между соответствующими этим вершинам объектами, В то же время каждому ребру соответствует не более двух вершин.
    Дерево – это граф, предназначенный для отображения вложенности, подчиненности, наследования и т.п. между объектами. В таком графе нет связанных по замкнутой линии вершин. Каждая вершина связана только с верхней и не связана больше ни с чем.
    3. Повторение изученного на уроке. 
    Одной из наиболее часто встречающихся структур информационных моделей является таблица. Таблица – универсальное средство представления информации.  Чаще всего мы пользуемся прямоугольными таблицами. Простейшая таблица состоит из строк и граф (столбцов). Пересечение строки и столбца образует ячейку.
    (Слайд)    Домашняя библиотека
    Автор
    Название
    Год издания
    Жанр
    А. Беляев
    «Человек – амфибия»
    2000 г.
    Фантастика
    А. Пушкин
    «Сказка о царе Салтане»
    2003 г.
    Поэтическая сказка
    Л. Толстой
    «Война и мир»
    1972 г.
    Трагедия
    А. Конан-Дойль
    «Голубой карбункул»
    1980 г.
    Детектив
    Данная таблица является примером таблицы типа «объект – свойство». Каждая строка такой таблицы относится к конкретному объекту. В нашем примере объект – это автор книги.
    Другой тип таблиц называется «объект – объект». Такие таблицы отражают взаимосвязь между различными объектами. Примером является таблица успеваемости учеников по разным предметам. Эта таблица отражает связь между объектами двух типов: учениками и изучаемыми дисциплинами. Оценка (расположена в ячейке) является характеристикой такой связи.
    (Слайд)  Успеваемость
    Ученик
    Предмет
    
    Русский язык
    Алгебра
    Химия
    Физика
    История
    Музыка
    Иванов Петр
    4
    5
    5
    4
    4
    5
    Ботов Иван
    3
    3
    3
    3
    3
    4
    Волков Илья
    5
    5
    5
    5
    5
    5
    Галкина Нина
    4
    4
    5
    2
    4
    4
    Важной разновидностью таблиц типа «объект-объект» являются двоичные матрицы. Двоичные матрицы отражают качественную связь между объектами: есть связь или нет связи. 
    (Слайд)  Переливание крови
    Начальная вершина
    Конечная вершина
    
    I
    II
    III
    IV
    I
    1
    1
    1
    1
    II
    0
    1
    0
    1
    III
    0
    0
    1
    1
    IV
    0
    0
    0
    1
    Может возникнуть вопрос: зачем мы переводим графы в табличную форму? Ведь граф, с точки зрения человека, гораздо нагляднее и понятнее представляет структуру системы, чем таблица. Для человека это действительно так. Однако для компьютерной обработки табличная форма подходит лучше. Многие компьютерные технологии работают с таблицами (базы данных, электронные таблицы); обработку таблиц удобно описывать на универсальных языках программирования. Поэтому представление системы в форме графа обычно используется в теоретических моделях, а в компьютерном моделировании чаще работают с табличным представлением.
    С помощью таблиц можно находить решения логических задач. Такая форма решения задачи является наиболее наглядной и простой.
    4  Решение логической задачи совместно 
    (Слайд) Рассмотрим логическую задачу  (Учебник теоретического обучения). (Задание 16 (1) к §14)
    
    
    Иван
    Петр
    Семен
    Николай
    Иванов
    
    
    
    
    Петров
    
    
    
    
    Семенов
    
    
    
    
    Николаев
    
    
    
    
    5. Выполнение практического задания.
    1) Каждый самостоятельно выполняет задание за своим компьютером
    Учебник стр.79 Задание  5
    
    
                                                                                                                        включает
    
    
                 родс                        посещает
    
                                                                                                                                включает
    Первый граф неориентированный. Связь изображается линией без стрелки (ребро), поскольку направление не имеет значения: брат является родственником сестры и сестра является родственником брата.
    Второй граф ориентированный, т.к. ученик посещает школу, но не наоборот. Если же выбрать тип связи «включает», то стрелка будет направлена в противоположную сторону.
    Третий граф ориентированный. Здесь обозначена связь «включает». Заметим, что можно нарисовать еще одну дугу такого же типа между вершинами «Европа» и «Париж». Однако она будет нести избыточную информацию, так как из факта, что Франция включает Париж, а Европа включает Францию, следует, что Европа включает Париж.
    Проверка выполненного задания (Слайд)
    2) Решение логической задачи самостоятельно каждый у себя на компьютере.
    После решения задачи продемонстрировать результат
    Задание 16 (2)
    В ячейки лучше вносить не единицы и нули, а + - и названия городов.
    
    Ольга
    Мария
    Светлана
    Екатерина
    Антон
    -
    -
    -
    +Н
    Борис
    +П
    -
    -
    -
    Давид
    -
    -
    +Р
    -
    Григорий
    -
    +М
    -
    -
    6. Самостоятельно выполнения задания  
    Учебник практикум по «Информатики и ИКТ» 
    Задание 1
    Задание 2
    Задание 3
    Задание 4
    7 Итог урока
    Проверка выполненных заданий. Выставление оценок за урок. Подведение итога урока.
    8. Задание на дом §14; 
    
    Приложение 
    Задачи для самостоятельного практического выполнения
    Задача 1 
    Нарисовать в виде неориентированного графа сеть, отражающую структуру дорожной связи между населенными пунктами, представлен­ную на рисунке, с учетом следующей дополнительной информации: к рас­положенному неподалеку поселку Жучкино построили две дороги: от по­селка Репкино и от поселка Мышкино.
    
    Задание 2
    а)Нарисовать граф системы «Компьютер», содержащий следующие вершины: процессор, оперативная память, внешняя память, клавиатура, дисплей, принтер. Соединить их направленными линиями (стрелками), обозначающими отношение «передает информацию».
    б)К предыдущему графу добавить пунктирные направленные линии, обозначающие отношение «управляет» (работой всех устройств управляет процессор).
    Задание 3
    Нарисовать ориентированный граф (блок-схему) проверки учителем пачки тетрадей. В систему команд входят команды: проверить работу, взять тетрадь из пачки; выставить оценку; выяснить, остались ли еще не проверенные тетради.
    Задание 3иииииииииииииииииииииииииии
    Построить родословное дерево потомков Владимира Мономаха
    
    Потомки Владимира Мономаха
    Владимир Мономах умер в 1125 г. Он оставил четырех сыновей: Мстис­лава (год смерти — 1132), Ярополка(1139), Вячеслава Туровского (1154) и Юрия Долгорукого (1157). После Мстислава остались три сына: Изяслав Волынский (1154), Всеволод Новгородский (1138) и Ростислав Смолен­ский (1168). У Изяслава Волынского был сын Мстислав (1170), у Мстисла­ва — сын Роман (1205), у Романа — Даниил Галйцкий (1264). Ростислав Смоленский имел четырех сыновей: Романа (1180), Рюрика (1215), Дави­да (1197) и Мстислава Храброго (1180). После Романа Ростиславича остал­ся сын Мстислав Киевский (1224), после Мстислава Храброго — сын Мстислав Удалой (1228). Юрий Долгорукий имел трех сыновей: Андрея Боголюбского (1175), Михаила (1177) и Всеволода (1212). Сыновьями Все­волода были Константин (1217), Юрий (1238) и Ярослав (1246). У Яросла­ва Всеволодовича было три сына: Александр Невский (1263), Андрей Суз­дальский (1264) и Ярослав Тверской (1272). Сыновья Александра Невско­го: Димитрий Переяславский (1294), Андрей Городецкий (1304) и Даниил Московский (1303). У Андрея Суздальского был сын Василий (годы его жизни неизвестны), у Ярослава Тверского — сын Михаил (1318).
    Глядя на полученное дерево, ответьте на вопрос: сколько поколений князей оно отражает?
     

    Автор(ы): Карманова Я. С

    Скачать: Информатика 10кл - Конспект.docx