Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных"

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физико-математический факультет

Курсовая работа по информатике

разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы «структуры данных»

Выполнил:

Студент 3 курса

группы м-31

очной формы обучения

Марков Роман

Научный руководитель:

Соболева Е.В.

Киров 2008 г.

Содержание

Глава 1. Анализ теоретического материала..........................................................4

1.1. «Информатика и ИКТ. Базовый курс» Семакин И.Г. и др. 4

1.1.1. Алгоритмы работы с величинами. 4

1.1.2. Линейные вычислительные алгоритмы.. 5

1.1.3. Знакомство с языком Pascal. 6

1.1.4. Программирование ветвлений в Pascal. 7

1.1.5. Таблицы и массивы.. 8

1.1.6. Массивы.. 9

1.2. «Информатика» Кузнецов. 10

1.2.1. Язык программирования Pascal. 10

1.2.2. Структура программы на Pascal, ввод и вывод данных. 12

1.2.3. Условный оператор. 14

1.2.5. Алгоритмы обработки таблиц. 17

1.2.6. Обработка строк на языке Pascal 19

1.2.7. Записи. 20

1.2.8. Файлы.. 22

1.3. «Информатика и информационные технологии» Н. Угринович. 23

1.3.1. Тип, имя и значение переменной. 23

1.3.2. арифметические, строковые и логические выражения. Присваивание. 25

1.3.3. Функции в языке Visual Basic. 26

1.3.4. массивы.. 26

1.4. Вывод. 26

Глава 2. описание и принцип работы обучающей программы.........................29

2.1. Общие сведения о программе. 29

2.2. Принцип работы программы. 32

2.2.1. Модуль регистрации пользователей. 33

2.2.2. Модуль изучения материала. 33

2.2.3. Модуль проверки знаний. 33

Глава 1. Анализ теоретического материала по теме «структуры данных» в школьных учебниках информатики

1.1. «Информатика и ИКТ. Базовый курс» Семакин И.Г. и др.

В этом учебнике изучение программирования начинается после прохожде­ния тем «Базы данных» и «Электронные таблицы». По-этому обучаемые уже знакомы с такими типами данных, как числовой, символьный и логический, известными им, как типы полей в таблицах БД.

1.1.1. Алгоритмы работы с величинами

В этом параграфе дается понятие констант, переменных, показываются основные команды для работы с ними

После вступления о способе хранения данных в программе «всякая обраба­тываемая величина занимает своё место – поле в памяти компьютера» из­лагается о 3х основных типах величин, изучаемых в учебнике: числовой, символьный, логический, устанавливаются различия между константами и переменными:

-     «константы записываются своими десятичными записями в па­мяти, их значение не изменяется во время работы программы»;

-     «переменные обозначаются, как в математике, символьными именами - идентификаторами».

Далее рассматриваются основные операции над переменными:

-    Присваивание

<переменная>:=<выражение>

Пример: Z:=X+Y

До присваивания	X	2	Y	5	Z	-
После присваивания	X	2	Y	5	Z	7

-          Команда ввода

Ввод<список переменных>

Пример: ввод A, B, C

Схема выполнения команды

1.         память до выполнения команды

A

-

B

-

C

-

2.         получение команды, ожидание действий пользователя

3.         пользователь набирает на клавиатуре «1 2 3 <ввод>»

4.         память после выполнения команды

A

1

B

2

C

3

-          команда вывода

вывод<список вывода>

задания по разделу:

отразить значения переменных в ходе последовательного выполнения команд присваивания

 

1.1.2. Линейные вычислительные алгоритмы

В этом параграфе подробно изучается оператор присваивания: его свойства, примеры применения

Свойства присваивания иллюстрируются с помощью трассировочной таб­лицы:

Команда a b a:=1 1 - b:=2 x a 1 2 a:=b 2 2 b:=a + b 2 4

Свойства: 1.         пока переменной не присвоено значение она оста­ется неопределенной 2.         значение переменной сохраняется до следующего присваивания 3.         новое значение переменной заменяет предыдущее

Примеры:

1.         обмен значениями 2х переменных. Для решения применяется аналогия с двумя стаканами (с молоком и водой) для смены значений которых использу­ется третий, после которой решение становится очевидным.

2.   даны 2 правильные дроби, найти дробь – результат деления одной на вторую.

Решение сводится к правилам учебника математики.

Задания по разделу:

1.         когда значение переменной считается неопределенным?

2.         что происходит с предыдущим значением переменной после при­сваивания?

3.         можно ли в арифметическом выражении использовать неопределен­ную переменную?

1.1.3. Знакомство с языком Pascal

В этом параграфе изучается структура программы паскаля, в том числе описание переменных, синтаксис операторов ввода, вывода, присваивания, правила записи арифметических выражений

 

Описание переменных

Здесь описывается синтаксис описания переменных, основные типы (вещест­венный – real, целый - integer). Здесь только называются числовые типы: на­звания вещественный и целый полагается уже знакомыми ученикам, знание о диапазонах типов им пока не нужно.

Пример var a,b:integer;c:real;

Синтаксис операторов ввода, вывода, присваивания.

-    Ввод - Read[ln](<список переменных>);

-    Вывод - Write[ln](<список переменных>);

-    Присваивание - <числовая переменная>:=<Арифметическое выраже­ние>;

-    Арифметические операции “+”, “-”, “*”, “/”;

 

Правила записи арифметических выражений

Пример

Выражение  записывается так

A*A+B*B-12*C или SQR(A)+SQR(B)-12*C

Задания по разделу:

1.         как записывается раздел описания переменных

2.         с какими типами числовых величин работает паскаль

3.         какая задача решается в <пример программы> программе

4.         как записываются арифметические выражения

1.1.4. Программирование ветвлений в Pascal

В этом параграфе не изучаются структуры данных, как таковые, но , в про­цессе изучения ветвлений изучаются логические операции и сложные логи­ческие выражения

 

Логические операции

Изучение вопроса начинается с примера программы

…

Var a,b,c,d: real;

Begin readln(a,b,c,d);

 If (a>=b) and (a<=c) then d:=a;

 If (b>=a) and (b>=c) then d:=b;

Здесь применяется неиспользуемое ранее логическое выражение and, с кото­рым обучаемые уже познакомились, изучая БД.

Далее ученикам напоминается эта операция и её результат, далее приводится список логических операций, используемых в паскале: and; or; not.

Сложные логические выражения

В этом разделе описывается структура сложных логических выражений в пас­кале:

If (a<0)or(b<0)or(c<0)then …

Задания по разделу: