| Тема уроку: Поняття програми, мови програмування, системи програмування. Класифікація мов програмування. Транслятори. Загальні відомості про мову програмування Turbo Pascal. Основні конструкції мови програмування. Загальний вигляд та структура програми.
Мета: - навчальна – сформувати знання, вміння та навички необхідні для раціонального використання мови програмування при розв’язанні задач по опрацюванню різних типів інформації;
- виховна – формування відношення учнів до навколишнього середовища і своєї ролі у суспільстві;
- розвиваюча – розвиток прийоиів мислення(аналіз, індукція, порівняння, аналогія, класифікація).
Тип уроку: урок подання нових знань.
Форма організації уроку: фронтальна.
Засоби: підручник з інформатики.
Хід уроку
I. Повідомлення теми, мети, завдань і мотивація навчальної діяльності. Перевірка відсутніх(2 хв.).
II. Підготовка до вивчення нового матеріалу за допомогою повторень і актуалізації повторних знань (5 хв.)
Досвід практичної діяльності дозволив людині виробити спосіб розв'язування складних задач, який називається алгоритмічним. Цей спосіб полягає в тому, що складний процес розв'язування задачі поділяється на декілька етапів, кожному з яких відповідає дія, виконання якої не становить труднощів. Якщо виконавець процесу розв'язування певної задачі (людина, комп'ютер, робот тощо) відомий, то всі дії, що відповідають етапам — складовим цього процесу, мож¬на подати як конкретні команди. Виконавець обов'язково повинен їх правильно розуміти (у прямому чи переносному смислі) та вміти виконувати. У такому разі кажуть, що розв'язування задачі зводиться до виконання певного алгоритму.
Досконалим виконавцем алгоритмів обробки інформації є комп'ютер, робота якого здійснюється під управлінням програми. Програма — це алгоритм, команди якого «зро¬зумілі» комп'ютеру і можуть бути ним виконані. Кожний тип комп'ютера має свій власний набір операцій, із яких можна складати програми. Це так званий набір машинних команд комп'ютера, що визначає обмеження на розробку програм. Тому створення програм являє собою творчий про¬цес, коли потрібно «навчити» комп'ютер розв'язувати різно¬манітні, як правило складні задачі, використовуючи обмеже¬ний набір простих операцій (команд). Разом з тим набір операцій кожного із сучасних комп'ютерів є алгоритмічно повним. Тобто, з цих простих комп'ютерних операцій, як із цеглинок, можна складати алгоритми для розв'язування за¬дач будь-якої складності.
III. Первине осмислення і закріплення нового матеріалу (30 хв.).
Алгоритм описується засобами мови, зрозумілої виконав¬цю. Для людини — це природна мова. Комп'ютер виконує операції з багаторозрядними числами у двійковій системі числення, тобто мовою комп'ютера є послідовність кодів із нулів і одиниць. Використання такої комп'ютерної мови для складання програм дуже неефективне. Записи програм, отримані таким чином, виявляються дуже докладними та громіздкими, процес розробки програм — програмування — складним і трудомістким. Тому для створення програм вико¬ристовуються спеціальні мови — так звані мови програму¬вання. Мова програмування дозволяє записувати команди в такій формі, щоб їх можна було замінити на машинні коди.
Історія програм починається в далеких 20-х роках XIX століття, коли англійський дослідник Ч. Бебідж висунув ідею про попередній запис дій обчислювальної машини.
До появи обчислювальних машин робилися спроби керувати ткацькими верстатами. Програми для вер¬статів записувалися на перфокарти, що були вигадані Чарлзом Бебіджем і французьким винахідником Жозе-фом Жаккаром. З них почалася історія програмування, а трохи пізніше почали закладатися теоретичні основи цієї науки. Разом з Бебіджем працювала його сучасниця Ада Лавлейс, яку називають першим у світі про¬грамістом. На честь першої програмістки названа мова програмування «Ада», розроблена уже за наших часів. Для написання правильної програми програміст мав детально уявляти роботу ЕОМ. Це дуже ускладнювало спілкування людини з комп'ютером, тому вони стали серйозно замислюватися над кодуванням програм і дійшли висновку, що програма має складатися мовою доступнішою для людини, ніж мова машинних команд. Тому необхідно було створити мови програмування.
Мова програмування - це штучна мова для написання команд, виконуваних обчислювальною машиною.
Оскільки мова програмування незрозуміла для обчислювальної машини, має бути спеціальна програма, яка перекладала б символи цієї мови мовою машинних кодів. Така програма перекладу символів, або, простіше, транслятор створена на початку 50-х років XX століття американською програмісткою Грейс Хопер.
Транслятор - це програма, яка перетворює команди мови програмування на машинний код.
З винаходом трансляторів роль машинних команд у програмуванні зменшилася. Перші транслятори призначалися для мов Асемблера (мов кого рівня). У 50 - 60-ті роки почали створюватися мови програмування низького рівня. Зазначимо, що близькі до числового коду процесора мови називають мовами низького рівня, а мови, зручні для людини, - мовами високого. Мова найнижчого рівня - мова машинного кодування. Трохи вище -Асемблера, у якій машинні команди замінюються мнемонічними скороченнями. Всі інші мови програмування є мовами вищого, ніж мова Асемблера, популярні нині мови високого рівня.
Одна з найпопулярніших мов програмування — це мова Паскаль, яку створив у 1968 р. швейцарський учений Ніклаус Вірт. Вона дозволяє записувати команди, завдяки яким комп'ютер може розв'язувати математичні задачі, обробляти тексти, будувати зображення на екрані дисплея.
Як кожна мова, Паскаль має свій алфавіт. До нього вхо¬дять латинські літери, цифри від 0 до 9, спеціальні знаки (+, —, круглі, квадратні і фігурні дужки, крапка, кома та ін.), а також службові слова мови. У текстах програм службові слова виділяються жир¬ним шрифтом. Для зручності до текстів програм вносяться пояснення (коментарі), які в Паскалі записуються у фігур¬них дужках.
Одним із основних етапів розроблення програми для розв'язування задачі є присвоєння даним, які використо¬вуються в цій задачі, імен. Ім'я в Паскалі — це слово, яке починається з літери і містить літери, цифри та знаки підкреслення.
Кожне ім'я відповідає певній ділянці пам'яті, куди запи¬суються значення даних. Оскільки на одну й ту саму ділян¬ку можна записати різні значення, то ім'я також називають змінною або ім'ям змінної. Ділянка — поняття умовне: це послідовність різної кількості байтів пам'яті для різних даних. Для кожної змінної треба вказати її тип, щоб вказа¬ти транслятору (програмі, яка перекладає з мови програму¬вання на мову машинних команд), скільки місця в пам'яті потрібно виділити для цієї змінної.
У Паскалі розрізняють цілі і дійсні числа. їм відповідають змінні цілого та дійсного типів. У Паскалі для цілих чисел в пам'яті комп'ютера відводиться два байти, а для дійсних — шість.
Для роботи з числами використовуються шість операцій: « + » — додавання, «-» — віднімання, «/» — ділення, «*» — множення, «div» — ділення націло і «mod» — знаходження залишку від ділення. Останні дві операції застосовуються тільки до цілих чисел.
З імен змінних, чисел, знаків арифметичних операцій і функцій складаються арифметичні вирази. Щоб указати порядок дій, використовують тільки круглі дужки; їх може бути кілька, але кількість відкритих дужок повинна дорівню¬вати кількості закритих.
До Паскаля вбудовані засоби розрахунку основних мате¬матичних функцій. Запис у Паскалі синуса, косинуса та на¬турального логарифма збігаються із загальноприйнятими: sІп(х), соc(х), 1п(х). Піднесення аргументу до квадрата позна¬чається sqr(х), добування квадратного кореня sqrt(х), а модуль — аЬs(х).
Алгоритм перетворення даних на Паскалі складається з операторів, що є головними структурними елементами про¬грам. Кожний оператор перетворюється транслятором у по¬слідовність машинних команд.
Оператор присвоювання призначений для надання змін¬ній нового значення. Загальний вигляд оператора присвою¬вання:
ім'я змінної := арифметичний вираз;
Знак «: = » читається «присвоїти» (надати значення). У кінці запису оператора Паскаля ставиться крапка з комою.
Програма на Паскалі починається із заголовка, далі роз¬міщується описова частина, в якій визначаються дані, що ви¬користовуються в програмі, а після цього — тіло програми або програмний блок (блок операторів), що містить опера¬тори для перетворення даних.
Загальний вигляд програми:
ргоgram ім'я програми;
ІаЬеІ {список міток};
сопst {список сталих величин - констант};
vаг {описи змінних, що використовуються впрограмі};
Ьеgіn {позначення початку програмного блоку}
{програма - послідовність операторів}
еnd. { кінець програми}
IV. Постановка домашнього завдання(2 хв.).
Ст. 115-118.
V. Підведення підсумків уроку(6 хв.).
|