ενάριο για τη διδασκαλία της Δομής Επιλογής το Μάθημα ΑΝΑΠΣΤΞΗ ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ Ε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΙΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Γ ΛΤΚΕΙΟΤ ΣΕΦΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΣΕΤΘΤΝΗ ΥΨΣΙΟ ΠΑΠΑΔΗΜΗΣΡΙΟΤ ΑΘΑΝΑΙΟ ΛΤΚΟ ΚΑΛΑΜΑΣΑ 2013 [1]
ενάριο για τη διδασκαλία της Δομής Επιλογής Περίληψη Ο σκοπός της εργασίας αυτής είναι η δημιουργία μιας πρότασης διδασκαλίας της δομής επιλογής στα πλαίσια του μαθήματος Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον που διδάσκεται στην Γ Σάξη των Ενιαίων Λυκείων 1. Εισαγωγή Η δομή επιλογής αποτελεί μια από τις 3 βασικές αλγοριθμικές δομές. Οι άλλες δύο είναι η ακολουθιακή δομή και η δομή επανάληψης. Οι μαθητές έχουν διδαχθεί τις βασικές αλγοριθμικές έννοιες όπως είναι η μεταβλητή και εντολής εκχώρησης τιμής σε αυτή. Η δομή αυτή επιτρέπει στον αλγόριθμο να επιλέγει τις εντολές που πρόκειται να εκτελεστούν ανάλογα με τα αποτέλεσμα ελέγχου μιας δυαδικής συνθήκης. Φρησιμοποιείται για τη λήψη απόφασης μεταξύ δύο εναλλακτικών καταστάσεων, εκ των οποίων η μία είναι αληθής και η άλλη ψευδής. Ψστόσο, με τη δομή επιλογής, ο μαθητής εισέρχεται σε πιο σύνθετες έννοιες που απαιτούν έλεγχο για τη λήψη της τελικής απόφασης. Ο μαθητής λοιπόν θα πρέπει να κατανοήσει με ποιον τρόπο ο υπολογιστής κάνει αυτούς τους ελέγχους και ανάλογα εκτελεί τις αντίστοιχες εντολές. Άρα λοιπόν από άποψη στόχων είναι σημαντικό ο μαθητής να εξοικειωθεί με την έννοια της λογικής συνθήκης, με τις έννοιες Αληθές και Χευδές, καθώς και να κατανοήσει τον τρόπο που γίνονται αυτοί οι έλεγχοι, ειδικά όταν οι συνθήκες είναι πιο σύνθετες και το αποτέλεσμα δεν είναι εκ πρώτης όψεως ορατό από την αρχή. Καίρια σημεία θεωρούνται η δυνατότητα πειραματισμού και διερεύνησης των διαφορετικών εναλλακτικών διαδρομών στη ροή του προγράμματος ανάλογα με την τιμή της συνθήκης, η αναγνώριση της απλής και διπλής μορφής της δομής επιλογής καθώς και η δυνατότητα εφαρμογής αυτών σε απλά προβλήματα. Φρησιμοποιούμενα μέσα Για την υλοποίηση του διδακτικού σεναρίου θα γίνει χρήση του εκπαιδευτικού λογισμικού «Γλωσσομάθεια» Η Γλωσσομάθεια αποτελεί ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης προγραμμάτων στη γλώσσα προγραμματισμού που ορίζεται στο βιβλίο του [2]
μαθήματος «Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον» της Γ Γενικού Λυκείου. Εκτιμώμενη διάρκεια διδακτικού σεναρίου Προβλέπεται να διαρκέσει 6 διδακτικές ώρες Μαθησιακές δυσκολίες στη χρήση της δομής επιλογής Η χρήση της δομής επιλογής προσθέτει ιδιαίτερες γνωστικές δυσκολίες στις γενικές δυσκολίες που αφορούν τον προγραμματισμό. Οι ιδιαίτερες αυτές δυσκολίες (Κόμης 2005) συνδέονται κατά κύριο λόγο, με τα παρακάτω σημεία: λογικό περιεχόμενο των συνθηκών (συνδυασμός περιπτώσεων, αναλυτικότητα και αποκλειστικότητα, λογικές πράξεις σύζευξης, διάζευξης, άρνησης, κ.λπ., συμβολικές αναπαραστάσεις αυτών των περιπτώσεων, αλληλεπιδράσεις με τις αναπαραστάσεις της ακολουθιακής μορφής της εκτέλεσης. Άλλοι ερευνητές (Putnam et al. 1989, Ebrahimi 1994, Pane & Myers 1996, Σζιμογιάννης & Γεωργίου 1999) αναφέρουν ως σημαντικότερες μαθησιακές δυσκολίες: Σην ομαδοποίηση εντολών σε εμφωλευμένες δομές επιλογής. Σην κατανόηση της λειτουργίας των δομών επιλογής. Σον προσδιορισμό της τιμής (true/false) της λογικής έκφρασης Σον καθορισμό της απαιτούμενης λογικής έκφρασης στο πλαίσιο ενός προβλήματος. Κατά τη διδακτική προσέγγιση της δομής ελέγχου ακόμα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η φύση (ενδογενής: ορισμένη από το αποτέλεσμα ενός υπολογισμού, ή εξωγενής: ορισμένη από μια αλληλεπιδραστική είσοδο, από το χρήστη) των συνθηκών από τις οποίες εξαρτάται ο έλεγχος, καθώς οι μαθητές συναντούν μεγαλύτερες δυσκολίες στις ενδογενείς παρά στις εξωγενείς συνθήκες (Κόμης 2001). 2. κοποί και στόχοι του διδακτικού σεναρίου Γενικός Διδακτικός τόχος Να εξοικειωθούν οι μαθητές με τη δομή επιλογής σε σχέση τα είδη των επιλεκτικών δομών, την ένταξή τους στους αλγόριθμους καθώς και τη σύνταξη και τη χρήση τους στο προγραμματιστικό περιβάλλον. [3]
Ειδικοί Διδακτικοί τόχοι Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Α) ε επίπεδο ειδικών διδακτικών στόχων και δεξιοτήτων ο μαθητής να είναι σε θέση να: 1. Διακρίνει τη δομή επιλογής από τις άλλες βασικές αλγοριθμικές δομές, 2. Αναγνωρίσει τη σημασία εισαγωγής της δομής επιλογής, απλής και διπλής μορφής καθώς και των εμφωλευμένων δομών επιλογής. 3. Αναπαριστά την απλή και τη διπλή μορφή της δομής επιλογής σε λεκτική περιγραφή, ψευδογλώσσα και λογικό διάγραμμα. 4. Διακρίνει τη συνθήκη στη δομή επιλογής, τις διαφορετικές τιμές (αληθής/ψευδής) που μπορεί να πάρει αυτή, και το αποτέλεσμα ανάλογα με την τιμή της συνθήκης. 5. Εντοπίζει ποιες εντολές θα εκτελεστούν ανάλογα με την τιμή της συνθήκης. 6. Αποσαφηνίσει τις διαφορές της διπλής μορφής της δομής επιλογής από την απλή και την εμφωλευμένη. 7. Αναπτύσσει αλγόριθμους και προγράμματα με εφαρμογή της δομής επιλογής. 8. Να είναι σε θέση να μετατρέπει έναν αλγόριθμο σε ψευδογλώσσα που να περιέχει δομή επιλογής σε διάγραμμα ροής και αντίστροφα. Β) ε επίπεδο στάσεων Θα επιτευχθεί μέσω των βιωματικών τεχνικών εκπαίδευσης που διασυνδέουν τη θεωρητική προσέγγιση με την πράξη Ειδικότερα: Θα πρέπει α καταλαβαίνουν πότε ένα πρόβλημα απαιτεί για τη λύση του τη χρήση της δομής επιλογής (συμπεριφορά) Όταν τους δίνεται η περιγραφή ενός προβλήματος που απαιτεί τη χρήση της δομής επιλογής και τους ζητείται η ανάπτυξη προγράμματος για την επίλυσή του (συνθήκη) να χρησιμοποιούν (συμπεριφορά) ορθά (βαθμός επάρκειας) την εντολή της δομής επιλογής στο πρόγραμμα που θα δημιουργήσουν. Όταν τους δίνεται η περιγραφή ενός προβλήματος που απαιτεί τη χρήση επιλεκτικής δομής (συνθήκη) να επιλέγουν (συμπεριφορά) την καταλληλότερη από τις τρεις επιλεκτικές δομές (βαθμός επάρκειας) Όταν τους δίνεται ένα πρόγραμμα που περιέχει λογικά και συντακτικά λάθη που σχετίζονται με τη δομή επιλογής (συνθήκη) να εντοπίζουν (συμπεριφορά) τουλάχιστον ένα συντακτικό και ένα λογικό λάθος (βαθμός επάρκειας) [4]
3. Διδακτική προσέγγιση Η αδυναμία χρήσης της δομής ακολουθίας κατά την επίλυση του προβλήματος που εισάγει συνθήκη, οδηγεί τους μαθητές με τρόπο φυσικό στην αναγνώριση της ανάγκης εισαγωγής μιας νέας δομής ως εργαλείου επίλυσης προβλημάτων. Οι μαθητές, επιλύουν ένα απλό πρόβλημα όπου εισάγουν φυσικά και αβίαστα τη λέξη αν, λέξη κλειδί της δομής επιλογής. Δίνονται παραδείγματα από το φυσικό κόσμο: Υράση υνθήκη Σιμή (Αληθής/Χευδής) Αποτέλεσμα Αν βρέξει, θα πάρω ομπρέλα. Αν βρέξει ψευδής δε θα πάρω ομπρέλα Αν έχει ήλιο, θα φορέσω γυαλιά ηλίου. Αν έχει ήλιο αληθής θα φορέσω γυαλιά ηλίου Αν διαβάσω, θα γράψω καλά στο τεστ. Αν διαβάσω ψευδής θα γράψω καλά στο τεστ Με βάση το διαθέσιμο χρόνο ο χρονοπρογραμματισμός της διδακτικής προσέγγισης παρουσιάζεται στον παρακάτω πίνακα 1: Πίνακας 1: Φρονοπρογραμματισμός της διδακτικής προσέγγισης Φρόνος τόχοι Περιγραφή Παραδοτέα Αναγκαιότητα Δομών Επιλογής 1ο δίωρο Α1, Α2, Α4, Α5 Παρουσίαση των ειδών δομής επιλογής και λογικών τελεστών Μελέτη δραστηριοτήτων 1,2,3 και 4 Υύλλο εργασίας 1 Ενασχόληση με τις δραστηριότητες (ασκήσεις για εμπέδωση) 5,6,7 Μελέτη δραστηριοτήτων 1, 2 2 ο δίωρο Α2, Α4, Α5 3 ο δίωρο Α6, Α7, Α8 υμπλήρωση σωστού λάθους Ενασχόληση με τις δραστηριότητες (ασκήσεις για εμπέδωση) 3,4,5 Μελέτη δραστηριοτήτων 1,2,3 Ενασχόληση με τις δραστηριότητες (ασκήσεις για εμπέδωση) 4,5 και 6 Υύλλο εργασίας 2 Υύλλο εργασίας 3 [5]
Υύλλο εργασίας 1 ΑΠΛΗ ΚΑΙ ΤΝΘΕΣΗ ΔΟΜΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Μάθημα: ΑΝΑΠΣΤΞΗ ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ Ε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΙΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΑΞΗ: Γ ΓΕΝΙΚΟΤ ΛΤΚΕΙΟΤ ΚΕΥΑΛΑΙΑ: 2 ο, 8 ο τόχος: Να κατανοήσουν οι μαθητές τη χρήση της απλής και σύνθετης δομής επιλογής καθώς και τα είδη δομών επιλογών που υπάρχουν Φρόνος Τλοποίησης: 2 διδακτικές ώρες Μέσα υλοποίησης: Εργαστήριο Πληροφορικής, Φρήση εκπαιδευτικού πακέτου «Γλωσσομάθεια» Δομή μαθήματος (1 η διδακτική ώρα) Θεωρητική Προσέγγιση (10 λεπτά) 1. Να κατανοήσετε την έννοια της λογικής συνθήκης καθώς τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν οι λογικοί τελεστές και να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα 2. Πρόταση Α Πρόταση Β Α ΚΑΙ Β Α Η Β ΟΦΙ Α Αληθής Αληθής Χευδής Χευδής Αληθής Χευδής Αληθής Χευδής [6]
Απλή Δομή Επιλογής Αν (συνθήκη ελέγχου) τότε ή Αν (συνθήκη ελέγχου) τότε εντολή Σέλος_αν Εντολή/ές Δίνεται το αντίστοιχο διάγραμμα ροής ΟΦΙ ςυνθήκη ΝΑΙ Εντολή/έσ Δραστηριότητα 1 (10 λεπτά): Να γραφεί αλγόριθμος ο οποίος να διαβάζει το γενικό μέσο όρο σε έναν έλεγχο προόδου ενός μαθητή και ΑΝ αυτός είναι μεγαλύτερος του 9,5 να εμφανίζει το μήνυμα «ΠΡΟΑΓΕΣΑΙ» ύνθετη Δομή Επιλογής (5 λεπτά) Αν (συνθήκη ελέγχου) τότε Αλλιώς Σέλος_αν Διάγραμμα Ροής Εντολή/ές Εντολή/ές ΝΑΙ ςυνθήκη ΟΦΙ Εντολή/έσ Εντολή/έσ [7]
Είναι σημαντικό να καταλάβετε ότι ΔΕΝ ΘΑ ΕΚΣΕΛΕΣΟΤΝ ΟΛΕ ΟΙ ΕΝΣΟΛΕ αλλά μόνο αυτές που αντιστοιχούν στο τμήμα της συνθήκης που αληθεύει. Δραστηριότητα 2 (10 λεπτά) Να γραφεί αλγόριθμος ο οποίος να διαβάζει το γενικό μέσο όρο σε έναν έλεγχο προόδου ενός μαθητή και ΑΝ αυτός είναι μεγαλύτερος του 9,5 να εμφανίζει το μήνυμα «ΠΡΟΑΓΕΣΑΙ» αλλιώς να εμφανίζει το μήνυμα «ΑΠΟΡΡΙΠΣΕΣΑΙ» Δραστηριότητα 3: Ερωτήσεις κατανόησης τύπου ωστό () Λάθος (Λ) (5 λεπτά) α/α Πρόταση Λ 1. τη δομή επιλογής όλες οι εντολές εκτελούνται υποχρεωτικά μία φορά 2. Μια λογική συνθήκη λαμβάνει πάντα 2 τιμές Αληθής ή Χευδής 3. Ο λογικός τελεστής ΚΑΙ δίνει ΑΛΗΘΕΙΑ όταν τουλάχιστον μία πρόταση είναι ΑΛΗΘΗ 4. Η λογική πρόταση "Φ ^ 2 >= 0" είναι πάντοτε αληθής 5. Με την εντολή "Αν Φ div 2 = 0 " ελέγχουμε αν ο Φ είναι άρτιος 6. Κάθε εντολή Αν περιέχει Αλλιώς Δραστηριότητα 4: Πίνακας Σιμών (10 λεπτά) Δίνεται ο παρακάτω αλγόριθμος. Ποιός είναι ο πίνακας τιμών; Αλγόριθμος Πίνακας_Σιμών1 Φ 2 Τ Φ ^ 2-1 Ζ 2 * Φ + Τ - 1 Αν (Φ > Τ) τότε Τ Ζ mod X Z X ^ 2 Αλλιώς X Ζ mod Y Z Y ^ 2 Σέλος_Αν Εκτύπωσε X, Y, Z Σέλος Πίνακας_Σιμών1 [8]
Δομή μαθήματος (2 η διδακτική ώρα) Δραστηριότητα 5 (10 λεπτά) Να σχηματίσετε το διάγραμμα ροής του παρακάτω αλγορίθμου Αλγόριθμος Διάγραμμα_Ροής2 Διάβασε τιμή Αν (τιμή <= 0) τότε α_τ (-1) * τιμή Αλλιώς α_τ τιμή Σέλος_Αν Εκτύπωσε α_τ Σέλος Διάγραμμα_Ροής2 Δραστηριότητα 6 (15 λεπτά) Η εταιρεία κινητής τηλεφωνίας CityTel παρέχει στους συνδρομητές της λογότυπα και μελωδίες για τα κινητά τους. Για να καταβιβάσει κάποιος συνδρομητής στο κινητό του κάτι από τα παραπάνω πρέπει να εγγραφεί στο CityTel club, με πάγιο μηνιαίο κόστος 0.90 και επιπλέον χρέωση 0.25 για κάθε λογότυπα και 0.15 για κάθε μελωδία που καταβιβάζετε στο κινητό του συνδρομητή. Να γραφεί αλγόριθμος που με δεδομένο το διαθέσιμο υπόλοιπο χρημάτων του κινητού ενός συνδρομητή, θα διαβάζει το σύνολο των λογότυπων και μελωδιών που κάποιος συνδρομητής ζήτησε για καταβίβαση στο κινητό του τον τελευταίο μήνα και αν το διαθέσιμο υπόλοιπο του το επιτρέπει να υπολογίζει το νέο υπόλοιπο Δραστηριότητα 7 (20 λεπτά) ύμφωνα με τον τελευταίο νόμο του Τπουργείου Οικονομικών οι μεγαλοοφειλέτες μπορούν να προσέλθουν στις κατά τόπους εφορίες και να προβούν σε διακανονισμό για την πληρωμή των οφειλών τους. Έτσι, αν κάποιος χρωστά περισσότερα από 500.000 θα έχει έκπτωση 20%, ενώ διαφορετικά θα έχει έκπτωση 30%. Αν κάποιος πληρώσει μετρητοίς τότε θα έχει επιπλέον έκπτωση 5% επί του ποσού της οφειλής. Να αναπτυχθεί αλγόριθμος που θα διαβάζει το όνομα του οφειλέτη, το ποσό της οφειλής του καθώς και το πλήθος των δόσεων που θα εξοφλήσει (δόσεις = 1 σημαίνει πληρωμή μετρητοίς) και θα εκτυπώνει το ποσό κάθε δόσης στην εφορία. [9]
Υύλλο εργασίας 2 ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΔΟΜΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Μάθημα: ΑΝΑΠΣΤΞΗ ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ Ε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΙΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΑΞΗ: Γ ΓΕΝΙΚΟΤ ΛΤΚΕΙΟΤ ΚΕΥΑΛΑΙΑ: 2 ο, 8 ο τόχος: Να κατανοήσουν οι μαθητές τη χρήση της πολλαπλής δομής επιλογής καθώς και τις περιπτώσεις που αυτή πρέπει να χρησιμοποιείται. Φρόνος Τλοποίησης: 2 διδακτικές ώρες Μέσα υλοποίησης: Εργαστήριο Πληροφορικής, Φρήση εκπαιδευτικού πακέτου «Γλωσσομάθεια» Δομή μαθήματος (1 η διδακτική ώρα) Θεωρητική προσέγγιση: Γενική Μορφή Πολλαπλής Δομής Επιλογής (10 λεπτά) Χευδοκώδικας Αν υνθήκη1 τότε Εντολή/ές 1 Αλλιώς_αν υνθήκη2 τότε Εντολή/ές 2... Αλλιώς _αν υνθήκη v τότε Εντολή/ές v Αλλιώς Εντολή/ές Σέλος_αν Προσέξτε να κατανοήσετε τον τρόπο λειτουργίας της. Αρχικά ελέγχεται η συνθήκη 1. Αν είναι αληθής εκτελείται το μπλόκ το εντολών 1 και μετά πηγαίνει στο τέλος_αν Αν η συνθήκη1 δεν αληθεύει ελέγχεται η συνθήκη 2. Αν αληθεύει εκτελείται το μπλόκ των εντολών 2 και μετά πηγαίνει στο τέλος_αν. Αν καμία συνθήκη δεν αληθεύει εκτελούνται οι εντολές που περιέχονται μεταξύ του αλλιώς και του τέλος_αν Παρατήρηση: Είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό πως αν ισχύει μια συνθήκη ΔΕΝ ΘΑ ΕΛΈΦΘΕΙ η επόμενη. [10]
Πιο κάτω φαίνεται το αντίστοιχο διάγραμμα ροής σε αλγόριθμο με πολλαπλή δομή επιλογής. ΝΑΙ Συνθήκη 1 ΟΦΙ Εντολή/έσ 1 ΝΑΙ Συνθήκη 2 ΟΦΙ Εντολή/έσ 2 ΝΑΙ Συνθήκη v ΟΦΙ Εντολή/έσ v Εντολή/έσ v Δραστηριότητα 1(15 λεπτά): Να γίνει ο αλγόριθμος και το διάγραμμα ροής όπου θα διαβάζεται η ποσότητα αγοράς Η/Τ. Η τιμή καθενός εξαρτάται από τη ποσότητα αγοράς τους, σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: Ποςότητα Τιμή ανά τεμάχιο 1 μέχρι 10 530 11 μέχρι 20 500 : r- :). "Χ- \ 21 μέχρι 50 450 51 και πάνω 410 Να υπολογίζεται και να τυπώνεται η συνολική αξία των υπολογιστών που θα αγοραστούν. [11]
Λύση Αλγόριθμος Αγοπά_Υπολ Εμυάνισε «Δώστε ποσότητα αγοπάρ Η/Υ» Διάβασε Π Αν Π < = 10 τότε Αξία Π * 530 Αλλιώς_αν Π < = 20 τότε Αξία Π * 500 Αλλιώς_αν Π < = 50 τότε Αξία Π * 450 Αλλιώς Αξία Π *410 Τέλος_αν Εμυάνισε «σςνολική αξία:», Αξία Τέλος Αγοπά_Υπολ Δραστηριότητα 2 (15 λεπτά) Να γίνει το διάγραμμα ροής Αλγόριθμοσ Διάγραμμα_Ροήσ Διάβαςε α Αν α <= 2 τότε τιμή 15 Αλλιώσ_αν α <= 10 τότε τιμή 11 Αλλιώσ_αν α <= 20 τότε τιμή 9 Αλλιώσ τιμή 5 Τέλοσ_αν Εμφάνιςε τιμή Τέλοσ Διάγραμμα_Ροήσ Ερωτήσεις κατανόησης τύπου ωστό () Λάθος (Λ) (5 λεπτά) α/α Πρόταση Λ 1. τη πολλαπλή δομή επιλογής ελέγχονται υποχρεωτικά όλες οι συνθήκες 2. Κάθε πολλαπλή δομή επιλογής μπορεί να μετατραπεί στην αντίστοιχη με απλή 3. την πολλαπλή δομή επιλογής δεν υπάρχει όριο στον αριθμό συνθηκών που θα ελεγχθούν 4. την πολλαπλή δομή επιλογής η συνθήκη ελέγχου δεν μπορεί να περιλαμβάνει λογικούς τελεστές. 5. H πολλαπλή δομή επιλογής ενδείκνυται όταν οι συνθήκες που πρέπει να ελεχθούν είναι πολλές. [12]
Δομή μαθήματος (2 η διδακτική ώρα) Δραστηριότητα 3 (15 λεπτά) Η εταιρεία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Hellas Energy χρεώνει κλιμακωτά τους πελάτες της σύμφωνα με τον διπλανό πίνακα. Να αναπτυχθεί αλγόριθμος που θα διαβάζει το όνομα του πελάτη και τα KW που καταναλώθηκαν κατά τον τελευταίο μήνα και θα εκτυπώνει την οφειλή προς την Hellas Energy. ημειώνεται πως οι παραπάνω τιμές επιβαρύνονται με ΥΠΑ 19%. Πάγιο: 15 Αριθμόσ KW Χρέωςη ανά KW Μέχρι 150 0.053 151-350 0.048 351-600 0.040 601 και άνω 0.032 Δραστηριότητα 4 (15 λεπτά) Να υλοποιηθεί ο παρακάτω αλγόριθμος με διαδοχικές δομές επιλογής. Αλγόριθμοσ Δομέσ Διάβαςε α Αν α <= 0 τότε β 0 Αλλιώσαν α <= 5 τότε β 5 Αλλιώσ_αν α <= 10 τότε β 10 Αλλιώσ β 100 Τέλοσ_αν Εκτφπωςε β Τέλοσ Δομέσ [13]
Δραστηριότητα 5 (15 λεπτά) Ο Δείκτης Μάζας του ανθρώπινου ώματος (ΔΜ) υπολογίζεται από το βάρος (Β) σε χλγ. και το ύψος (Τ) σε μέτρα με τον τύπο: ΔΜ = Β/Τ^2 Ο ανωτέρω τύπος ισχύει για άτομα άνω των 18 ετών. Σο άτομο ανάλογα με την τιμή του ΔΜ χαρακτηρίζεται σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: ΔΜ < 18.5 αδύνατο άτομο 18.5 <= κανονικό άτομο ΔΜ<25 < =ΔΜ < βαρύ άτομο 30 30 <= ΔΜ υπέρβαρο άτομο Να γράψετε αλγόριθμο ο οποίος: α. Θα διαβάζει την ηλικία, το βάρος και το ύψος του ατόμου. β. Εάν η ηλικία είναι μεγαλύτερη των 18 ετών, τότε: 1. Θα υπολογίζει το ΔΜ. 2. Θα ελέγχει την τιμή του ΔΜ από τον ανωτέρω πίνακα και θα εμφανίζει τον αντίστοιχο χαρακτηρισμό. γ. Εάν η ηλικία είναι μικρότερη ή ίση των 18 ετών, τότε να εμφανίζει το μήνυμα "Δεν ισχύει ο δείκτης ΔΜ". Παρατήρηςη: Θεωρήςτε ότι το βάροσ, το φψοσ και η ηλικία είναι θετικοί αριθμοί. [14]
Υύλλο εργασίας 3 ΕΜΥΨΛΕΤΜΕΝΗ ΔΟΜΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Μάθημα: ΑΝΑΠΣΤΞΗ ΕΥΑΡΜΟΓΨΝ Ε ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΣΙΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΑΞΗ: Γ ΓΕΝΙΚΟΤ ΛΤΚΕΙΟΤ ΚΕΥΑΛΑΙΑ: 2 ο, 8 ο τόχος: Να κατανοήσουν οι μαθητές τη χρήση της εμφωλευμένης δομής επιλογής καθώς και τις περιπτώσεις που αυτή πρέπει να χρησιμοποιείται. Φρόνος Τλοποίησης: 2 διδακτικές ώρες Μέσα υλοποίησης: Εργαστήριο Πληροφορικής, Φρήση εκπαιδευτικού πακέτου «Γλωσσομάθεια» Δομή μαθήματος (1 η διδακτική ώρα) ύνταξη: Αλγόριθμος και διάγραμμα ροής εμφωλευμένης επιλογής Αν <συνθήκη1> τότε < εντολές 1> αλλιώς Αν <συνθήκη2> τότε <εντολές2> αλλιώς αν <συνθήκη3> τότε <εντολές3> αλλιώς αν <συνθήκη4> τότε <εντολές4> αλλιώς <εντολές5> τέλος_αν Σέλος_αν Σέλος_αν Σέλος_αν ΟΧΙ ΟΧΙ ΟΧΙ ΟΧΙ Συνθήκη1 Συνθήκη2 Συνθήκη3 Συνθήκη4 ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Εντολέσ 1 ΝΑΙ Εντολέσ 2 Εντολέσ 3 Εντολέσ 4 Εντολέσ 5 [15]
Σρόπος εκτέλεσης Αρχικά ελέγχεται η <συνθήκη1>. Αν είναι αληθής τότε εκτελούνται οι <εντολές1> αλλιώς ελέγχεται η <συνθήκη2> και, αν αυτή είναι αληθής τότε εκτελούνται οι <εντολές2>, αλλιώς, ελέγχεται η <συνθήκη3> και, αν αυτή είναι αληθής, τότε εκτελούνται οι <εντολές3> κ.ο.κ. τη συνέχεια και σε κάθε περίπτωση η εκτέλεση του προγράμματος ή του αλγόριθμου συνεχίζεται με την εντολή που ακολουθεί μετά το τέλος_αν. Ένα συχνό λάθος που παρατηρείται στα προγράμματα ή στους αλγόριθμους είναι ο έλεγχος περιττών συνθηκών. Οι παραπάνω έλεγχοι αυξάνουν την πολυπλοκότητα του προγράμματος. Δραστηριότητα 1 (10 λεπτά) Έστω ο παρακάτω αλγόριθμος: Αλγόριθμος Πολλαπλή_δομή Διάβασε x Αν x>=2 τότε k x-3 αν k^2 x <0 τότε x 5-x τέλος_αν αλλιώς x 3-x τέλος_αν γράψε x Σέλος Πολλαπλή_δομή Να βρεθεί τι θα εμφανιστεί στην έξοδο για δύο διαφορετικές εκτελέσεις του προγράμματος με εισόδους: i) 1 ii) 6 Δραστηριότητα 2 (15 λεπτά) Έστω το διπλανό διάγραμμα ροής. Να γραφεί το αντίστοιχο πρόγραμμα σε ΓΛΨΑ [16]
Δραστηριότητα 3 ( 20 λεπτά) Μία εταιρεία ταχυδρομικών υπηρεσιών εφαρμόζει για τα έξοδα αποστολής ταχυδρομικών επιστολών εσωτερικού και εξωτερικού χρέωση σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: Βάρος επιστολής σε γραμμάρια Φρέωση εσωτερικού Φρέωση εξωτερικού Από 0 έως και 500 2,0 4,8 από 500 έως και 1000 3,5 7,2 από 1000 έως και 2000 4,6 11,5 Για παράδειγμα, τα έξοδα αποστολής μιας επιστολής βάρους 800 γραμμαρίων και προορισμού εσωτερικού είναι 3,5 Ευρώ. Να γράψετε αλγόριθμο ο οποίος: α. Θα διαβάζει το βάρος της επιστολής. β. Θα διαβάζει τον προορισμό της επιστολής. Η τιμή "Ε" δηλώνει προορισμό εσωτερικού και η τιμή "ΕΞ" δηλώνει προορισμό εξωτερικού. γ. Θα υπολογίζει τα έξοδα αποστολής ανάλογα με τον προορισμό και το βάρος της επιστολής. δ. Θα εκτυπώνει τα έξοδα αποστολής. Παρατήρηση: Θεωρείστε ότι ο αλγόριθμος δέχεται τιμές για το βάρος μεταξύ του 0 και του 2000 και για τον προορισμό μόνο τις τιμές "Ε" και "ΕΞ". [17]
Δομή μαθήματος (2 η διδακτική ώρα) Επανάληψη στις δομές επιλογής Δραστηριότητα 4 (15 λεπτά) Η αμοιβή ενός εργαζομένου είναι 7 την ώρα. Ψστόσο, αν εργαστεί μηνιαίως περισσότερες ώρες από ότι προβλέπεται από την εργατική νομοθεσία (35 ώρες την εβδομάδα χ 4 εβδομάδες = 140 ώρες), τότε κάθε επιπλέον ώρα αμείβεται με 11 την ώρα. τα παραπάνω ποσά παρακρατείται ποσοστό 12% για ασφάλιση. Να αναπτυχθεί αλγόριθμος που θα διαβάζει το όνομα ενός εργαζόμενου και τις ώρες που αυτός εργάστηκε τον περασμένο μήνα, και θα εμφανίζει τις αποδοχές του καθώς και το ποσό της ασφάλισης. Παρατήρηση: Να θεωρήσετε ότι ο μήνας έχει 4 εργάσιμες εβδομάδες Δραστηριότητα 5 (15 λεπτά) Να σχηματίσετε τον πίνακα τιμών του παρακάτω αλγορίθμου. Σι θα εμφανιστεί τελικά αν εισαχθούν οι τιμές i. 10, 3, ii. 3, 7 και iii. 4, 4 Αλγόριθμος Πίνακας_Σιμών Διάβασε κ, λ Αν κ > λ τότε ζ Α_Σ (λ κ) t ζ ζ κ κ t Αλλιώς_αν κ < λ τότε ζ κ mod 3 λ Α_M ( Σ_Ρ(κ) ) κ (-1) * κ * ζ Αλλιώς κ κ + 2 λ λ 2 ζ κ + λ 10 Σέλος_αν Εμφάνισε κ, λ Σέλος Πίνακας_Σιμών [18]
` Δραστηριότητα 6 (15 λεπτά) Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα ροής Να μετατραπεί σε αλγόριθμο [19]
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΥΙΑ 1. Σσιωτάκης Παναγιώτης: Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον 2. Λαζαρίνης Υώτης: Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον 3. Ιστοσελίδα http://users.sch.gr/ptsiotakis/old/aepp/aepp.htm 4. ΤΠΕΠΘ, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο (1998), Η Πληροφορική στο σχολείο, Αθήνα. Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον, ΤΠΕΠΘ, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, Αθήνα. 5. Κόμης, Β. (2001). Διδακτική της Πληροφορικής, Σόμος Α, Πάτρα: Ομάδα εκτέλεσης έργου ΕΑΠ/1997-2001, σελ. 121-123. 6. Κόμης B., Διδακτική της Πληροφορικής, Εκδόσεις Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα 2001. [20]