§ 18. Управление исполнителем Чертёжник
Ключевые слова:
- исполнитель Чертёжник
- абсолютное смещение
- относительное смещение
- вспомогательный алгоритм
- основной алгоритм
- цикл n раз
Знакомимся с Чертёжником
Исполнитель Чертёжник предназначен для построения рисунков на координатной плоскости.
При задании точек этой координатной плоскости, в отличие от того, как это принято в математике, координаты хну разделяются запятой. Например, координаты выделенной на рис. 63 точки будут записаны так: (1, 1).
Чертёжник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остаётся след — отрезок от предыдущего положения пера до нового. При перемещении поднятого пера никакого следа на плоскости не остаётся. В начальном положении перо Чертёжника всегда поднято и находится в точке (0, 0).
По команде поднять перо Чертёжник поднимает перо. Если перо уже было поднято, Чертёжник игнорирует эту команду: он не меняет положение пера и не сообщает об отказе. Иначе говоря, каким бы ни было положение пера до команды поднять перо, после этой команды оно будет поднятым.
Точно так же, независимо от первоначального положения, после выполнения команды опустить перо оно оказывается опущенным, т. е. готовым к рисованию.
Рисунки Чертёжник выполняет с помощью команд сместиться в точку и сдвинуться на вектор.
По команде сместиться в точку (а, b) Чертёжник сдвигается в точку с координатами (а, b). На рисунке 64 показаны результаты выполнения команды сместиться в точку (2, 3) при различных положениях пера до этой команды. Видно, что, независимо от предыдущего положения, перо оказывается в точке (2, 3), но длина и направление отрезка, который при этом чертится, могут быть различны. Команду сместиться в точку называют командой абсолютного смещения.
Назовите координаты точек, в которых находился Чертёжник до выполнения команды сместиться в точку (2, 3) (см. рис. 64).
В каком случае в результате выполнения команды сместиться в точку (2, 3) из некотрого показанного на рис. 64 начального положения не будет прочерчен ни один отрезок?
Пусть перо Чертёжника находится в точке (x, у). По команде сместиться на вектор (а, b) Чертёжник отсчитывает а единиц вправо вдоль горизонтальной оси (оси абсцисс), b единиц вверх вдоль вертикальной оси (оси ординат) и сдвигает перо в точку с координатами (х + а; у + b). Таким образом, координаты, указанные в команде, отсчитываются не от начала координат, а относительно текущего положения пера Чертежника. Поэтому команду сместиться на вектор называют командой относительного смещения.
На рисунке 65 показаны результаты выполнения команды сместиться на вектор (2, 3) при различных положениях пера до этой команды. Из рисунка видно, что положение пера после этой команды зависит от его предыдущего положения, зато в результате получаются отрезки, длина и направление которых одинаковы.
В математике направленные отрезки называются векторами, отсюда и происходит название команды.
Назовите координаты точек, в которых находилось перо Чертёжника до выполнения команды сместиться на вектор (2, 3) и куда оно переместилось после выполнения этой команды.
Как будет выполняться команда сместиться на вектор (а, b), если:
Служебные слова нц и кц пишутся одно под другим. Чуть правее между ними записывается повторяющаяся последовательность команд (тело цикла). Число повторений — произвольное целое число. Именно столько раз при выполнении алгоритма будут повторены команды, образующие тело цикла.
Предложите вариант решения задачи о почтовом индексе Красноярска с использованием конструкции повторения.
Можно ли обойтись без вспомогательного алгоритма в следующих ситуациях (рис. 72)?
Источник
Исполнитель Чертежник. Пример алгоритма управления Чертежником. Работа в среде исполнителя Чертежник
Исполнитель Чертежник. Пример алгоритма управления Чертежником. Работа в среде исполнителя Чертежник
Планируемые результаты освоения обучающимися темы:
предметные – умения разработки алгоритмов для управления исполнителем;
метапредметные – умения самостоятельно планировать пути достижения целей; соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; оценивать правильность выполнения учебной задачи; умение разбивать задачу на подзадачи; опыт принятия решений и управления исполнителями с помощью составленных для них алгоритмов;
личностные – способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значение развитого алгоритмического мышления для современного человека
Основные виды деятельности обучающихся:
регулятивные: целеполагание как постановка учебной задачи; планирование; прогнозирование; контроль; коррекция; оценка; способность к волевому усилию;
познавательные: знаково-символические действия; моделирование; структурировать знания; рефлексия способов и условий действия , контроль и оценка процесса и результатов деятельности; формулирование проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера
коммуникативные : определять наиболее рациональную последовательность действий по коллективному выполнению учебной задачи; самостоятельно оценивать свою деятельность и деятельность членов коллектива;
Оборудование: компьютер, учебник, тетрадь, приложение .
Приветствие, проверка присутствующих. Запись темы урока в тетрадь и сообщение целей урока.
II.Инструктаж по Технике безопасности.
I II .Актуализация материала.
IV .Изучение нового материала.
Задание 1
Охарактеризуйте исполнителя Чертёжник.
Решение
Исполнитель Чертёжник предназначен для построения рисунков на координатной плоскости. Рисунки Чертёжник выполняет с помощью команд сместиться в точку и сдвинуться на вектор. Чертёжник имеет перо, которое можно поднимать, опускать и перемещать. При перемещении опущенного пера за ним остаётся след — отрезок от предыдущего положения пера до нового. При перемещении поднятого пера никакого следа на плоскости не остаётся. В начальном положении перо Чертёжника всегда поднято и находится в точке (0, 0).
Что будет нарисовано после выполнения Чертёжником алго ритма?
1) использовать Чертежник
Задание 2
Составьте для Чертёжника алгоритм рисования прямоугольника со сторонами, параллельными осям координат, если известны координаты его двух вершин: (2, 1) и (7, 5).
Решение 
сместиться в точку (2, 1)
опустить перо
сместиться в точку (2, 5)
сместиться в точку (7, 5)
сместиться в точку (7, 1)
сместиться в точку (2, 1)
Задание 3
Составьте алгоритм управления Чертёжником, в результате выполнения которого в произвольном месте координатной плоскости будет нарисован квадрат, длина стороны которого равна 2 единицам.
Решение
сместиться в точку (n, m)
опустить перо
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
Задание 4
Составьте алгоритм управления Чертёжником, в результате выполнения которого в произвольном месте координатной плоскости будет нарисован прямоугольник, длины сторон которого равны 3 и 4 единицам.
Решение
сместиться в точку (n, m)
опустить перо
сместиться на вектор (3, 0)
сместиться на вектор (0, 4)
сместиться на вектор (- 3, 0)
сместиться на вектор (0, — 4)
Задание 5
Составьте алгоритм рисования изображенных ниже фигур так, чтобы в процессе рисования перо не отрывалось от бумаги и ни одна линия не проводилась дважды.
Решение
а) опустить перо
сместиться в точку (0, 4)
сместиться в точку (4, 4)
сместиться в точку (0, 0)
сместиться в точку (4, 0)
сместиться в точку (4, 4)
сместиться в точку (8, 4)
сместиться в точку (4, 0)
сместиться в точку (8, 0)
сместиться в точку (8, 4)
б) сместиться в точку (2, 2)
опустить перо
сместиться в точку (0, 2)
сместиться в точку (0, 6)
сместиться в точку (4, 6)
сместиться в точку (4, 2)
сместиться в точку (2, 2)
сместиться в точку (2, 4)
сместиться в точку (6, 4)
сместиться в точку (6, 0)
сместиться в точку (2, 0)
сместиться в точку (2, 2)
в) сместиться в точку (1, 0)
опустить перо
сместиться в точку (4, 6)
сместиться в точку (7, 0)
сместиться в точку (0, 4)
сместиться в точку (8, 4)
сместиться в точку (1, 0)
Задание 6
Оформите вспомогательные алгоритмы для рисования букв «М», «И», «Р». Составьте алгоритмы рисования слов «МИР», «РИМ», «МИМ».
Решение
АЛГОРИТМ БУКВЫ М
алг буква_М
нач
опустить перо
сместиться на вектор (0, 4)
сместиться на вектор (1, — 2)
сместиться на вектор (1, 2)
сместиться на вектор (0, — 4)
поднять перо
сместиться на вектор (1, 0)
кон
АЛГОРИТМ БУКВЫ И
алг буква_И
нач
поднять перо
сместиться на вектор (0, 4)
опустить перо
сместиться на вектор (0, — 4)
сместиться на вектор (2, 4)
сместиться на вектор (0, — 4)
поднять перо
сместиться на вектор (1, 0)
кон
АЛГОРИТМ БУКВЫ Р
алг буква_Р
нач
опустить перо
сместиться на вектор (0, 4)
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (3, — 2)
кон
АЛГОРИТМ СЛОВА МИР
использовать Чертежник
алг слово МИР
нач
буква_М
буква_И
буква_Р
кон
АЛГОРИТМ СЛОВА РИМ
использовать Чертежник
алг слово РИМ
нач
буква_Р
буква_И
буква_М
кон
АЛГОРИТМ СЛОВА МИМ
использовать Чертежник
алг слово МИМ
нач
буква_М
буква_И
буква_М
кон
Задание 7
Разработайте вспомогательный алгоритм рисования домика. На его основе составьте основной алгоритм рисования улицы из пяти домиков.
Решение
АЛГОРИТМ РИСОВАНИЯ ДОМА
алг дом
нач
опустить перо
сместиться на вектор (2, 2)
сместиться на вектор (2, — 2)
сместиться на вектор (- 4, 0)
сместиться на вектор (0, — 3)
сместиться на вектор (4, 0)
сместиться на вектор (0, 3)
поднять перо
сместиться на вектор (- 1, — 1)
опустить перо
сместиться на вектор (- 2, 0)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, 1)
поднять перо
кон
АЛГОРИТМ РИСОВАНИЯ 5 ДОМОВ
использовать Чертежник
алг ряд домов нач
сместиться в точку (1, 3)
нц 5 раз
опустить перо
дом
поднять перо
сместиться на вектор (2, 1)
кц
кон
Задание 8
Составьте алгоритмы управления Чертёжником, после исполнения которых будут получены следующие рисунки:
Решение
а) алг квадрат_1
нач
опустить перо
сместиться в точку (6, 0)
сместиться в точку (6, 6)
сместиться в точку (0, 6)
сместиться в точку (0, 0)
поднять перо
кон
б) алг квадрат_2
нач
сместиться в точку (1, 0)
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 6)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 6)
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (1, 0)
кц
опустить перо
сместиться на вектор (0, 6)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 6)
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
кон
в) алг квадрат_3
нач
сместиться в точку (1, 0)
нц 5 раз
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (1, 0)
кц
опустить перо
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (- 5, 1)
кц
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (1, 0)
кц
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (1, 0)
кон
Задание 9
Составьте алгоритмы управления Чертёжником, после исполнения которых будут получены следующие рисунки:
Решение
АЛГОРИТМ МАЛЕНЬКИЕ КВАДРАТЫ
алг квадраты_1
нач
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
поднять перо
сместиться на вектор (3, 0)
опустить перо
сместиться на вектор (1, 1)
сместиться на вектор (- 1, 1)
сместиться на вектор (- 1, — 1)
сместиться на вектор (1, — 1)
поднять перо
кц
кон
АЛГОРИТМ БОЛЬШИЕ КВАДРАТЫ
алг квадраты_2
нач
нц 4 раз
опустить перо
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
поднять перо
сместиться на вектор (4, — 1)
опустить перо
сместиться на вектор (2, 2)
сместиться на вектор (- 2, 2)
сместиться на вектор (- 2, — 2)
сместиться на вектор (2, — 2)
поднять перо
кц
кон
АЛГОРИТМ ПРЯМОУГОЛЬНИКИ
алг прямоугольники_1
нач
нц 5 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 3, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
сместиться на вектор (3, 0)
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, — 2)
сместиться на вектор (3, 0)
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (4, 0)
кц
кон
АЛГОРИТМ УЗОР
алг часть_1
нач
нц 4 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (- 3, — 1)
кц
кон
алг часть_2
нач
нц 4 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, 2)
сместиться на вектор (- 2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (3, — 1)
кц
кон
алг часть_3
нач
нц 4 раз
опустить перо
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, 2)
поднять перо
сместиться на вектор (- 1, — 3)
кц
кон
алг часть_4
нач
нц 4 раз
опустить перо
сместиться на вектор (0, — 2)
сместиться на вектор (2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (- 3, 1)
кц
кон
использовать Чертежник
алг узор_1
нач
часть_1
сместиться на вектор (5, — 5)
часть_2
сместиться на вектор (- 3, — 7)
часть_3
сместиться на вектор (- 7, 3)
часть_4
кон
АЛГОРИТМ УЗОР 2
использовать Чертежник
алг узор_2
нач
часть_3
сместиться на вектор (4, 3)
часть_4
сместиться на вектор (1, — 6)
часть_1
сместиться на вектор (- 9, 2)
часть_2
кон
Задание 10
Придумайте свои задачи для Чертёжника.
Решение 
АЛГОРИТМ ЧЕЛОВЕКА
алг человек
нач
опустить перо
сместиться на вектор (0, 8)
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (0, — 8)
сместиться на вектор (- 2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (0, 3)
опустить перо
сместиться на вектор (- 1, 0)
сместиться на вектор (0, 1)
сместиться на вектор (1, 2)
сместиться на вектор (2, 0)
сместиться на вектор (1, — 2)
сместиться на вектор (0, — 1)
сместиться на вектор (- 1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (0, 1)
опустить перо
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (- 4, 0)
опустить перо
сместиться на вектор (1, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (0, — 2)
опустить перо
сместиться на вектор (2, 0)
поднять перо
сместиться на вектор (- 1, 0)
опустить перо
сместиться на вектор (0, — 2)
поднять перо
кон
Источник
