понедельник, 29 сентября 2014 г.

К уроку 15. Робот. Команды для Робота. Программа для Робота

Решение компьютерных задач

Задача 341. Аналогичную бумажную задачу ребята уже решали (см. комментарии к задаче 44). Отличие данной задачи лишь в том, что электронный инструмент позволяет детям сделать проверку решения легко и быстро.
Итак, вначале Робот двигается на две клетки влево (закрашивая их). Куда он может двинуться следующей командой? Только вверх или вправо (иначе он выйдет за пределы закрашенной фигуры или наткнется на стену). Разберем оба случая. Если мы выбираем команду «вправо», то при выборе любых команд в дальнейшем решение у нас не выстраивается (некоторые клетки оказываются незакрашенными). Поэтому выбираем команду «вверх». После этого выполняем за Робота команды «вправо» и «вниз» и дальше снова мы должны найти пропущенную команду. Здесь ситуация еще более сложная. Теоретически Робот может выполнить любую из четырех команд, поэтому нужно разбирать все 4 случая. Однако, наиболее сообразительные дети заметят, что у Робота в программе осталось 5 невыполненных команд, а на поле 4 незакрашенных клетки. Учитывая то, что Робот в конце должен вернуться в уже закрашенную клетку, становится ясно, что дальше Робот не должен возвращаться в закрашенные клетки, а должен проходить по незакрашенным. Поэтому выбираем команду «вниз». Дальше решение достраивается быстро.
Задача 342. Задачи на написание программы для Робота дети уже решали. Здесь в качестве дополнительного условия учащимся нужно привести Робота из одной клетки поля в другую. Конечно, подходящих программ имеется много. Даже длина таких программ может быть разной. Самые короткие программы, при выполнении которых Робот не возвращается в уже закрашенные клетки, будут длины 6. Но, с возвращениями программы могут быть и гораздо длиннее. В данном случае ребенок не должен выйти за пределы числа строк в программе. Если у кого-то программа не уместилась в окнах, поговорите с таким ребенком о том, нельзя ли сделать эту программу короче.
Задача 343.  Задача на построение цепочки по описанию. Решений здесь довольно много. Из условия нетрудно понять, что цепочка состоит из восьми круглых бусин разного цвета. После этого можно сразу поставить в цепочку оранжевую, красную и синюю бусины так, чтобы были истинны первое и третье утверждения. Затем оставшиеся бусины можно поставить в цепочку на любые места.
Задача 344. Задача на повторение листов определений «Длина цепочки», «Цепочка цепочек». Аналогичные задачи дети решали уже не раз, поэтому с этой задачей все ребята должны справиться самостоятельно.
Задача 345. Необязательная. Хотя эта задача на построение дерева по описанию, нетрудно понять, что она в большей степени математическая. Действительно, наиболее сложным шагом в этой задаче является определение того, сколько монет каждого достоинства должно быть в дереве. Само построение дерева после этого не будет представлять никаких проблем. Определить число монет каждого достоинства можно при помощи полного перебора. Ясно, что в любом дереве должна быть хотя бы одна корневая бусина и хотя бы два листа. Поэтому перебор можно вести по пятирублевым или по двухрублевым монетам. Мы выбираем пятирублевые монеты, поскольку перебор в этом случае будет меньше. Итак, пусть в дереве 2 пятирублевых монеты. Видим, что сумму в 43 рубля 10 монетами никак не наберешь. Даже если использовать монеты наибольшего достоинства (по 2 рубля), то их понадобиться не меньше 16. Значит надо брать пятирублевых монет больше. Можно добавлять монеты по одной, а можно сразу по несколько и смотреть что получится. В результате получаем, что в нашем дереве 8 пятирублевых монет, 1 двухрублевая и 1 рублевая. Подходящих деревьев в этой задаче оказывается довольно много. У всех таких деревьев одна корневая бусина (монета в 2 рубля) и пятирублевые листья (которых может быть от двух до восьми). Монета в 1 рубль не будет листом. Теоретически число уровней в этой задаче может быть от трех до девяти. Однако у детей не получится в этой задаче (как и в большинстве компьютерных задач) сделать больше четырех уровней.

Решение обязательных бумажных задач 

Задача 42. В начальной позиции на поле уже закрашены несколько клеток. Содержательного усложнения это пока не дает, ребята должны лишь привыкнуть к тому, что такое бывает, и помнить, что, проходя по закрашенной клетке, Робот не меняет ее цвета. Здесь особую актуальность приобретает подготовительный этап – аккуратное перенесение раскраски клеток начальной позиции на поле, где мы будем выполнять программу.
Ответ:

Задача 46. Вполне возможно, что большинство ваших ребят к настоящему моменту решают подобные задачи легко и уверенно. В этом случае предложите задачу выборочно, лишь тем, кто еще путается в таких задачах.
Ответ:

Задача 48. Эта задача сложнее предыдущих задач о Роботе. Робот мог начать выполнять программу из любой закрашенной клетки поля, включая ту, на которой он закончил свой путь. Поэтому если решать задачу «в лоб», то придется проверять каждую программу из всех стартовых позиций. Для этого нужно будет перебрать 45 вариантов (9 программ на 5 возможных начальных позиций). Подумаем, как можно избежать такого громоздкого перебора.
Можно выполнить все программы на листе бумаги в клетку (на «бесконечном» поле). Главное при этом – не забыть отметить положение Робота в конце выполнения программы (например, при выполнении четвертой программы Робот закрашивает тот же узор, но в результате оказывается в другой клетке). В таком случае мы сразу поймем, какая программа подходит, ведь при ее выполнении Робот закрасит тот же узор и остановится в том же месте, как на позиции после выполнения программы С.
Однако выполнять все 9 программ тоже долго. Попробуем придумать идеи, которые еще больше уменьшат перебор. Опыт, накопленный в предыдущих задачах про Робота, может подсказать ребятам, что в ту клетку, в которой Робот должен находиться после выполнения программы, он может попасть только из одной клетки, выполнив команду «вправо». Таким образом, последняя команда программы должна быть «вправо»: вычеркиваем все программы, для которых это не верно. Остаются три подходящие программы, что существенно уменьшает перебор.
После того как правильная программа (вторая слева в нижнем ряду) вырезана и наклеена, надо не забыть отметить положение Робота в начальной позиции (вторая слева клетка предпоследнего ряда поля).
Задача 50. С подобным заданием мы уже встречались в задаче 44. Будем использовать те же рассуждения. Выполним первые три команды. Дальше команда пропущена, но мы видим, что, оставаясь в пределах заштрихованных после выполнения программы клеток, Робот может выполнить только одну команду – «вниз», ее и вписываем в окно. Выполняем следующие три данные команды. Ситуация стала немного иной – из этой клетки Робот может, оставаясь в пределах узора, выполнить команду как «вверх», так и «вниз». Но если Робот выполнит сейчас команду «вверх», то не сможет затем выполнить следующую – «вправо», значит, подходит только команда «вниз». Продолжаем выполнять известные команды программы, и остается последнее пустое окно. Его мы заполняем, исходя из положения Робота после выполнения программы, – это снова команда «вниз».

Решение необязательных бумажных задач 

Задача 49. Вспомним, как часто не только дети, но и взрослые не могут понятно объяснить дорогу из одного места в другое. Необходимый компонент такого умения – указание ясных, четких и однозначных ориентиров, которые понятны всем. Мы предлагаем один из способов указания ориентиров – лексику из темы «Цепочки». Это совершенно естественно, если речь идет о домах, стоящих на одной стороне улицы, – они действительно образуют цепочку, если мы указали направление движения.
    Ответ: Следующий дом после кинотеатра – это универсам.
                Второй дом после универсама – это булочная.
                Третий дом после кинотеатра – это булочная.
                Кинотеатр называется «Сказка».
                Следующий дом после кинотеатра – это универсам.
                Предыдущий дом перед универсамом – это кинотеатр.
                Предыдущий дом перед универсамом – это кинотеатр.
Задача 51. Задача на повторение лексики, связанной с деревьями, а также на работу с утверждениями, не имеющими смысла в какой-то ситуации. На листах определений на с. 4–5 эта тема обсуждается и приводятся примеры утверждений, не имеющих смысла для данных деревьев. Напомните об этом тем детям, которые примутся за решение задачи.
Какие рассуждения могут помочь при решении задачи? Рассмотрим третье утверждение: «В этом дереве предыдущая буква перед Т – буква О». Для дерева L оно не имеет смысла, так как буква Т в нем не одна, а для деревьев R, S, Q оно не имеет смысла, так как буквы Т в них нет. В дереве N буква Т есть, причем одна. Кроме того, есть предыдущая бусина перед Т, причем, естественно, тоже одна. Эта бусина – буква О, поэтому для дерева N третье утверждение истинно. Аналогичные рассуждения подойдут и для четвертого утверждения.
Деревья устроены из знакомых учащимся слов, но некоторые слова они или не знают. Если кто-то не знает значения слова, попросите найти это слово в толковом словаре.
Ответ:

Комментариев нет:

Отправить комментарий