ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΦΥΛΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η 2011‐2012 ΒΑΡΔΑΛΑΧΟΥ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ‐ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ MSC “Τ.Π.Ε. ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ” ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η Κεφάλαιο 1ο: Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου και στον Προγραμματισμό ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ¾ Πρόβλημα: Θεωρούμε κάθε ζήτημα που τίθεται προς επίλυση, κάθε κατάσταση που μας απασχολεί και πρέπει να αντιμετωπιστεί. ¾ Δεδομένα Προβλήματος: Είναι τα στοιχεία που μας είναι γνωστά και μπορούν να μας βοηθήσουν στη λύση του προβλήματος. ¾ Ζητούμενα προβλήματος είναι τα στοιχεία που ψάχνουμε για την επίλυσή του. ¾ • • ¾ Για να γίνει πλήρως κατανοητό ένα πρόβλημα απαιτείται: Σωστή(σαφής) διατύπωση εκ μέρους του δημιουργού του Σωστή ερμηνεία από εκείνον που καλείται να το αντιμετωπίσει. Επίλυση προβλήματος ονομάζεται η διαδικασία μέσω της οποίας βρίσκουμε το ζητούμενο και επιτυγχάνουμε τον επιθυμητό στόχο. ¾ Με τον όρο χώρο προβλήματος ορίζουμε την περιοχή (π.χ. επιστημονική, καθημερινή ζωή), από την οποία προέρχεται το πρόβλημα. Π.χ. Στο πρόβλημα ‘κάνω δίαιτα για να χάσω βάρος’, ο χώρος του προβλήματος μπορεί να είναι η υγεία ή η ομορφιά. ¾ Ο χώρος του προβλήματος είναι σημαντικός παράγοντας για την επίλυση του προβλήματος γιατί θα πρέπει να προσαρμόσουμε την λύση ανάλογα. Για παράδειγμα στην περίπτωση δίαιτας για λόγους υγείας θα πρέπει να είμαστε αρκετά πιο προσεκτικοί στην αγωγή (λύση) που θα προτείνουμε. ¾ Τα στάδια για την επίλυση ενός προβλήματος είναι: 1) Κατανόηση, όπου απαιτείται η σωστή και πλήρης αποσαφήνιση των δεδομένων και των ζητουμένων του προβλήματος Σελίδα 2 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η 2) Ανάλυση, όπου το αρχικό πρόβλημα διασπάται σε άλλα επί μέρους απλούστερα προβλήματα 3) Επίλυση, όπου υλοποιείται η λύση του προβλήματος, μέσω της λύσης των επιμέρους προβλημάτων. Κατανόηση Ανάλυση Επίλυση ¾ Για την επίλυση ενός σύνθετου προβλήματος, είναι αναγκαίο να το αναλύσουμε σε απλούστερα προβλήματα. Αντιμετωπίζοντας καθένα από τα απλούστερα προβλήματα ξεχωριστά, στο τέλος θα καταφέρουμε να επιλύσουμε και το πιο πολύπλοκο πρόβλημα. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1) Τι εννοούμε με τον όρο Πρόβλημα? 2) Ποια είναι τα δεδομένα και ποια τα ζητούμενα ενός προβλήματος? 3) Τι ονομάζουμε επίλυση προβλήματος? 4) Τι εννοούμε λέγοντας χώρο προβλήματος? 5) Ποια είναι τα στάδια επίλυσης ενός προβλήματος? 6) Πώς επιλύουμε ένα σύνθετο πρόβλημα? Σελίδα 3 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ Α. Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λάθος βάζοντας δίπλα στο αντίστοιχο κελί Σ ή Λ. α/α Προτάσεις Σωστού Λάθους Σ ή Λ 1 Πρόβλημα είναι μια μαθηματική κατάσταση που πρέπει να αντιμετωπίσουμε. 2 Η επίλυση ενός προβλήματος δεν εξαρτάται άμεσα από τη διατύπωσή του. 3 Ο χώρος ενός προβλήματος παίζει σημαντικό ρόλο στην επίλυση ενός προβλήματος. 4 Τα προβλήματα επιλύονται πάντα με τη βοήθεια υπολογιστή. 5 Ένα πρόβλημα δεν μπορεί να αναλυθεί σε πολλά επιμέρους προβλήματα. 6 Ο Η/Υ δεν μπορεί να επιτελέσει όλες τις λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου. ΔΙΑΒΑΣΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ Α. Προσεκτική μελέτη θεωρίας από το Βιβλίο Σελ. 176 – 178 μέχρι την παράγραφο 1.2 και από το συγκεκριμένο φυλλάδιο. Β. Να μπορείτε να απαντήσετε προφορικά τις Ερωτήσεις Θεωρίας του συγκεκριμένου Φυλλαδίου. Γ. Να απαντήσετε γραπτά στο Τετράδιο Πληροφορικής τις Ερωτήσεις 1,2 από το βιβλίο Σελ.185. Σελίδα 4 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η Κεφάλαιο 1ο: Αλγόριθμος – Γλώσσες Προγραμματισμού ΒΑΣΙΚΑ ΣΗΜ ΕΙΑ ΤΗΣ ΘΕ Ω ΡΙ Α Σ ¾ Αλγόριθμο ονομάζουμε τη σαφή και ακριβή περιγραφή μιας σειράς ξεχωριστών οδηγιών‐βημάτων, με σκοπό την επίλυση ενός προβλήματος. ¾ Ιδιότητες Αλγορίθμου : 1. Αποτελεσματικότητα (στο τέλος πρέπει να προκύπτει ένα αποτέλεσμα, ένα έργο). 2. Περατότητα (κάποτε θα τελειώσει) 3. Καθοριστικ ότητα (οι εντολές πρέπει να έχουν ακρίβεια και σαφήνε ια) 4. Απλότητα (οι εν τ ολές πρέπει να είναι εκφρασμένες με απλά λόγια) ¾ Πρόγραμμα είναι η αναπαράσταση ενός αλγορίθμου γραμμένη σε γλώσσα κατανοητή για έναν υπολογιστή. Ένα πρόγραμμα, δηλαδή, αποτελείται από μια σειρά εντολών που δίνονται στον υπολογιστή με σκοπό να εκτελέσει κάποια συγκεκριμένη λειτουργία ή να υπολογίσει κάποιο επιθυμητό αποτέλεσμα. ¾ Προγραμματισμός ονομάζεται η εργασία σύνταξης των προγραμμάτων. Σελίδα 5 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η ¾ Προγραμματιστές ονομάζονται τα άτομα που γράφουν και συντάσσουν ένα πρόγραμμα. ¾ Γλώσσες προγραμματισμού ονομάζονται οι γλώσσες που «καταλαβαίνουν» οι υπολογιστές και είναι τεχνητές γλώσσες. ¾ Γλώσσα μηχανής είναι η γλώσσα που έχει ως αλφάβητο δύο ψηφία το 0 και το 1. ¾ Χαρακτηριστικά Γλωσσών Προγραμματισμού είναι το αλφάβητο, το λεξ ιλόγιο και το συντακτικό. ¾ Τα Εργ αλεία σε ένα ολοκληρωμένο προγραμματιστικό περιβάλλον είναι 1. ένας εξειδικευμένος κειμενογράφος, που χρησιμεύει για τη σύνταξη και τη διόρθωση του προγράμματος και 2. ένα πρόγραμμα – μεταφραστής που μετατρέπει τις οδηγίες μας στη μορφή που τις καταλαβαίνει ο επεξεργαστής, δηλ. σε μια σειρά από 0 και 1. ¾ Μεταγλωττιστές (compilers) ονομάζονται τα προγράμματα που θα ελέγξουν όλο το πρόγραμμα για συντακτικά λάθη και μετά θα το μετατρέψουν όλο σε μια κατάλληλη σειρά από 0 και 1, ώστε να μπορεί να εκτελεστεί από τον επεξεργαστή του υπολογιστή. ¾ Διερμηνείς (interpreters) ονομάζονται τα προγράμματα που ελέγχουν μία οδηγία κάθε φορά, την εκτελούν και μετά ελέγχουν την επόμενη οδηγία. ¾ Στ ά δια για τ ην εκτέλεση ενός αλγορίθμου από την Κ.Μ.Ε. του υπολογιστή: 1. Αλγόριθμος 2. Πρόγραμμα 3. Μετατροπή του προγράμματος σε 0 και 1 (γλώσσα μηχανής) 4. Εκτέλεση του προγράμματος στην Κ.Μ.Ε. ¾ Συντακτικό λάθος: Αν σε κάποια οδηγία έχουμε κάνει λάθος στο αλφάβητο, στο λεξιλόγιο ή στο συντακτικό τότε το πρόγραμμα που μετατρέπει τις οδηγίες μας σε σειρά από 0 και 1 θα μας δώσει κατάλληλο μήνυμα λάθους. ¾ Λογικό λάθος: Αν το αποτέλεσμα, που τελικά προκύπτει από την εκτέλεση του προγράμματος, δεν είναι το αναμενόμενο, τότε το πρόβλημα δεν βρίσκεται στον τρόπο εκτέλεσης, αλλά στον αλγόριθμο που κατασκευάσαμε για τη λύση του προβλήματός μας. Σελίδα 6 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η ¾ Logo είναι η γλώσ σα προγραμματισμού που θα μάθουμε στην Γ’ Γυμνασίο υ. ¾ Microworlds Pro είναι το ολοκληρωμένο προγραμματιστικό περιβάλλον. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1) Τι ονομάζουμε αλγόριθμο? 2) Ποιες είναι οι βασικές ιδιότητες που πρέπει να έχει ένας αλγόριθμος? 3) Τι ονομάζουμε πρόγραμμα, προγραμματισμός, προγραμματιστές? 4) Ποιες είναι οι γλώσσες προγραμματισμού? 5) Τι σημαίνει γλώσσα μηχανής? 6) Ποια είναι τα χαρακτηριστικά μιας γλώσσας προγραμματισμού? 7) Ποια είναι τα εργαλεία σε ένα ολοκληρωμένο προγραμματιστικό περιβάλλον? 8) Σε ποιες κατηγορίες χωρίζονται τα προγράμματα – μεταφραστές? 9) Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μεταγλωττιστών και διερμηνέων? 10) Ποια είναι τα στάδια για την εκτέλεση ενός αλγορίθμου από την Κ.Μ.Ε. του υπολογιστή? 11) Ποια γλώσσα προγραμματισμού και ποιο προγραμματιστικό περιβάλλον θα μάθουμε στην Γ’ Γυμνασίου? ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ Α. Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λάθος βάζοντας δίπλα στο αντίστοιχο κελί Σ ή Λ. α/α Προτάσεις Σωστού Λάθους Σ ή Λ 1 Για τον υπολογιστή πολλές εντολές είναι αυτονόητες. 2 Ο κάθε υπολογιστής χρησιμοποιεί και καταλαβαίνει μόνο μία γλώσσα προγραμματισμού. Σελίδα 7 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η α/α Προτάσεις Σωστού Λάθους Σ ή Λ 3 Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι σύνθετο πρόβλημα. 4 Τα προβλήματα επιλύονται πάντα με τη βοήθεια υπολογιστή. 5 Η ακριβής πρόβλεψη των σεισμών είναι άλυτο πρόβλημα. 6 Ένα από τα εργαλεία ενός ολοκληρωμένου προγραμματιστικού περιβάλλοντος είναι το πρόγραμμα‐ μεταφραστής. 7 Για να εκτελεστεί ένα πρόγραμμα από την Κ.Μ.Ε του υπολογιστή πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε γλώσσα μηχανής. 8 Ο μεταφραστής προγράμματος. 9 Η γλώσσα που καταλαβαίνει ο υπολογιστής είναι η γλώσσα μηχανής. 10 Όλοι οι υπολογιστές (επεξεργαστές) έχουν την ίδια γλώσσα μηχανής. 11 Ο προγραμματισμός σε γλώσσα μηχανής είναι ευκολότερος από τον προγραμματισμό σε γλώσσα υψηλού επιπέδου. 12 Η λύση κάθε προβλήματος είναι γνωστή και προφανής. 13 Ένα πρόβλημα μπορεί να λυθεί με παραπάνω από έναν αλγορίθμους. 14 Ο εξειδικευμένος κειμενογράφος βοηθάει στη σύνταξη και διόρθωση των προγραμμάτων. 15 Αλγόριθμος είναι έννοια που έχει σχέση μόνο με την πληροφορική και τα μαθηματικά. 16 Ο αλγόριθμος πρέπει να εκτελείται τουλάχιστον δύο φορές. 17 Στον αλγόριθμο ότι εννοείται παραλείπεται. 18 Ο αλγόριθμος πρέπει κάποτε να τελειώνει. βρίσκει τα λογικά λάθη ενός Σελίδα 8 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ 1η α/α Προτάσεις Σωστού Λάθους Σ ή Λ 19 Η επίλυση ενός προβλήματος προηγείται της κατανόησής του. 20 Ένα πρόγραμμα είναι η γραφή ενός αλγορίθμου σε γλώσσα μηχανής. 21 Η δημιουργία αλγορίθμου προηγείται της δημιουργίας του προγράμματος. 22 Αν δώσουμε στον υπολογιστή μια εντολή για να υπολογίσει ένα άθροισμα, είναι αυτονόητο ότι θα μας εμφανίσει και το αποτέλεσμα. 23 Το προγραμματιστικό περιβάλλον που θα μάθουμε στην Γ’ Γυμνασίου είναι η Logo. ΔΙΑΒΑΣΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ Α. Προσεκτική μελέτη θεωρίας από το Βιβλίο Σελ. 178 – 185 και από το συγκεκριμένο φυλλάδιο. Β. Να μπορείτε να απαντήσετε προφορικά τις Ερωτήσεις Θεωρίας του συγκεκριμένου Φυλλαδίου. Γ. Να απαντήσετε γραπτά στο Τετράδιο Πληροφορικής τις Ερωτήσεις 3,4,5,7,8 από το βιβλίο Σελ.185. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ – ΑΠΟΡΙΕΣ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Σελίδα 9 Βαρδαλάχου Ευαγγελία – Εκπαιδευτικός Πληροφορικής