Уроки 25. Цепочка


План урока


Работа с бумажным учебником (15–20 мин)
1. Знакомство с листом определений «Цепочка».
2. Решение обязательных задач 138–141, 143.
Решение необязательных задач бумажного учебника
3. Решение задач 142, 144, 145.

Работа с клавиатурным тренажером (10–15 мин)
4. Выполнение занятия 4 на клавиатурном тренажере.


Цепочка


Понятие цепочка (иначе говоря, конечная последовательность) является центральным понятием всего нашего курса и наиболее широко используемым понятием информатики. Еще до того, как мы приступим к его обсуждению и использованию, мы просим вас:


Вспомните несколько примеров цепочек.


Важнейшие примеры цепочек связаны с ходом времени. События в мире и наше восприятие мира связаны Цепью Времен. Различие между Было и Сейчас является простейшей цепочкой, характеризующей наше представление о мире. Затем возникает Было раньше и Было позже. Цепочка – череда дней и ночей – дает человеку первую, внешнюю по отношению к его памяти, основу для расположения событий в цепочки. Возникает таинственное Будет, куда переносится порядок Раньше и Позже. Возникает представление о причинно-следственных цепочках. Появляется планирование действия, т. е. расчленение и расположение своих будущих действий в цепочку. Где-то поблизости – одна из величайших загадок Времени и Человека: Судьба Будущего, Детерминизм и Свобода воли.


Человеческие языки уже предполагают членение – выделение элементов речи. С устной речью сразу оказываются связанными две цепочки – цепочка звуковых и слышимых образов и цепочка смыслов, значений, ассоциируемых с этими звуковыми фрагментами. Среди смысловых цепочек фиксация последовательности действий – История или указания к осуществлению последовательности событий – План, Инструкция, Программа.


Проходят тысячелетия, и возникает письменность – способ фиксации сообщений и передачи их по цепи Времени даже в условиях физического отсутствия автора; такие цепочки – языковые письменные цепочки – будут одним из основных изучаемых нами примеров цепочек.
Возникает также искусство счета, построенное на цепочке действий при последовательном подсчете и на цепочке имен «Один, Два, Три...». Эта цепочка удивительным и естественным образом связана с цепочкой порядковых числительных, отвечающих последовательности событий во времени или предметов в пространстве: Первый, Второй, Третий. Возникают различные специальные системы для записи больших чисел в виде цепочки символов. В конце концов в мире побеждает одна из таких систем – десятичная.


Разрешите еще раз задать вам тот же вопрос, что и вначале: какие примеры цепочек вы знаете?


Вот еще два важных вида цепочек, о которых мы пока не упомянули.


Первый вид – телесные цепочки, т. е. нанизанные на веревочку бусины или люди, стоящие в очереди. (Не вспомнили ли вы, выполняя наши задания, о сказке «Репка»?)


Второй вид в отличие от предыдущего – это абстрактные порядки, не связанные ни с ходом времени, ни с расположением в пространстве. Пример – всевозможное старшинство. (Обратите внимание на апелляцию к временному понятию Старше, т. е. родился Раньше.) Старшинство в армии, как вы знаете, может быть записано символами на погонах. Табель о рангах государственных служащих в России – еще один подобный пример.
Компьютеры, как и мы, живущие в мире цепочек, не добавляют ничего нового к описанной выше картине, но делают ее еще более четкой. Функционирование компьютера – это преобразование цепочек символов в цепочки действий; взаимодействия компьютера с внешними устройствами – это обмен цепочками символов.


Знакомство с листом определений «Цепочка»


Обратите внимание на то, что цепочки бусин, фигурок и букв на картинке листа определений часто извиваются. Это не случайно. В дальнейшем мы так определим одинаковость цепочек: изгибая цепочку, мы всегда будем получать такую же. Сейчас мы хотим продемонстрировать просто существование причудливо расположенных цепочек.


Понятия начала и конца цепочки мы скоро перестанем использовать. Обычно мы будем говорить о первой, второй, ... последней бусине цепочки. Однако в наглядном представлении понятия начала и конца полезны. Обратите внимание, как обозначены начало и конец цепочки: начало – это прямая палочка, перпендикулярная оси цепочки, а конец – стрелка. Начало и конец при таком понимании соотносятся с началом и концом «нанизывания» элементов цепочки на нить, где стрелка символизирует иголку, а палочка – узелок.


Если попытаться оформить словесно всю информацию, содержащуюся в графических примерах листа определений, мы увидим, что ее не так уж много. Главная цель данного листа определений – показать детям, что все элементы нашего курса (фигурки, бусины, буквы и цифры) можно выстраивать в цепочки. Мы не советуем вам подробно обсуждать этот лист определений с детьми и тем более давать им какие-то развернутые пояснения нового понятия. Содержательно все задачи данного урока на новый лист определений совсем не сложные. Для их решения вполне достаточно ассоциации с настоящей цепочкой и нанизанными на нее бусинами. Поэтому если вы очень хотите помочь детям в освоении нового понятия, принесите в класс настоящую веревочку с большими бусинами, которые можно на нее нанизывать и покажите детям кроме графических примеров (листа определений) еще и телесный. Покажите на телесной цепочке начало и конец. Поскольку настоящие бусы часто бывают замкнутыми (в них первоначальный порядок нанизывания не важен), мы на листе определений обращаем внимание детей на то, что наши цепочки всегда имеют начало и конец. Детям предстоит еще много работать с цепочками и приобрести о них более четкие представления, которые со временем дети научатся облекать в словесные формулировки. Основные свойства нового объекта – конечность и упорядоченность (общая и частичная) – будут постигаться детьми в процессе решения задач.


Цепочки букв и цифр


На этом уроке мы также начинаем заниматься цепочками букв и цифр – основными объектами школьных курсов языков и математики. Однако подход к ним именно как к цепочкам, т. е. с точки зрения информатики, помогает нам эффективнее усвоить обычное содержание школьного образования.


Обсуждая тему «Русские буквы и цифры» мы говорили о том, что буквы и цифры всегда строго ориентированы относительно краев листа. Чтобы избежать и в цепочках двусмысленности (например, чтобы не путать цифры 6 и 9), отдельные буквы и цифры мы всегда строго ориентируем по отношению к оси цепочки. Цепочки букв и цифр могут всячески изгибаться и закручиваться. Однако если вы возьмете любую цепочку из нашего учебника и умозрительно приведете ее в «начальное» положение (не извлекая из плоскости листа) – начало цепочки слева, а «нитка» вытянута параллельно нижнему краю листа, – то окажется, что все бусины с буквами и цифрами строго ориентированы по отношению к краям листа. В случае же с бусинами, как вы могли заметить, ситуация иная: бусина в цепочке или без нее может быть ориентирована как угодно. Вы всегда сможете распознать ее признаки: цвет и форму.


Решение обязательных задач бумажного учебника


Задача 138.
Здесь дети привыкают к новому объекту – цепочке. По содержанию здесь учащиеся ничего нового не делают. Аналогичные инструкции с раскрашиванием бусин ребятам уже приходилось выполнять (см. задачу 117 бумажного учебника). Отличие данной задачи лишь в том, что все бусины выстроены в цепочку. Постарайтесь предоставить детям побольше самостоятельности.


Задача 139. Работа здесь предстоит несложная – выстроить буквы в цепочку. При этом ограничений в задаче почти нет – можно взять сколько угодно каких угодно букв и наклеить их в любом порядке. Нужно только соблюдать правила игры, относящиеся ко всем действиям в задаче – вырезать буквы с листа вырезания по синим линиям, наклеивать буквы на ось цепочки ровно (поскольку буквы поворачивать и переворачивать нельзя), наклеивать буквы так, чтобы они целиком находились в окне и не задевали друг друга.


Задача 140. В этой задаче впервые употребляется формулировка «соедини бусины в цепочку». Как вы помните, действие «соедини» у нас вводилось на листе определений для двух объектов. Если у кого-то из детей возникнут вопросы, посоветуйте ему соединять фигурки так же, как это показано на листе определений. В условии мы специально отдельно напоминаем детям про начало и конец цепочки, ведь обычно соединяя две фигурки, дети ничего такого не рисовали. Таким образом, между соединением двух фигурок и соединением фигурок в цепочку есть одна существенная разница – соединяя две фигурки, мы не устанавливаем порядок между ними, а соединяя фигурки в цепочку мы автоматически устанавливаем порядок их следования (нанизывания). О порядке следования элементов в цепочке мы будем говорить с ребятами на следующем уроке.

В этой задаче на порядок расположения бусин в цепочке не наложено никаких ограничений. Как мы уже говорили, цепочка может изгибаться как угодно. Поэтому бусины дети могут соединять совершенно в любом порядке. Главное, чтобы не осталось бусин вне цепочки и чтобы были явно указаны начало и конец цепочки.


Задача 141. Как и при решении задачи 138, содержательно дети не делают здесь ничего особенно нового. Они уже выполняли задания, где требовалось в каждом окне написать букву или число (например, задача 137 бумажного учебника). Отличие данной задачи лишь в том, что окна здесь выстроены в цепочку и вписав в каждое окно цифру, дети автоматически получат цепочку цифр.


Задача 143. Это первая задача, где дети создают цепочку от начала и до конца – рисуют бусины, рисуют ось цепочки (соединительные линии), рисуют начало и конец цепочки. Ограничений ни на бусины, ни на их порядок в цепочке в условии задачи нет (конечно, кроме того, что цепочка должна помещаться в окне). Большинство детей, скорее всего, нарисуют ось цепочки сравнительно прямой, хотя изгибаться она тоже может (но опять-таки в пределах окна).


Решение необязательных задач бумажного учебника


Задача 142.
Несложная задача на повторение темы «Одинаковые фигурки», можно использовать ее в работе со слабыми учащимися или для домашней работы. Хотя в наборе фигурок есть несколько пар похожих букв, решение в этой задаче ровно одно.


Задача 144. Данная задача аналогична компьютерной задаче 70. Если проблем с задачей 70 на предыдущем уроке не возникло, то с этой задачей дети легко справятся. Подобные задачи продолжают работу по классификации предметов, которой дети занимались в проекте «Разделяй и властвуй». Кроме того, подобные задачи мы даем в качестве пропедевтики темы «Таблица для мешка». В данной задаче дети выделяют группы бусин по форме и по цвету. При желании можно предложить данную задачу как домашнюю.


Задача 145. Дети решили уже много подобных задач. Но эта задача требует аккуратности и внимания, поскольку фигурки содержат довольно большое число квадратиков. Детям предстоит долгая и кропотливая работа – сравнить каждую пару квадратиков на соответствующих местах, раскрасить в каждой паре белый квадратик тем же цветом, которым раскрашен цветной и т. д. Поэтому, рассчитывая время на уроке, следует иметь в виду, что на задачи такого объема у первоклассников уходит не меньше 5 минут.


Выполнение упражнений занятия 4 на клавиатурном тренажере

Это занятие на клавиатурном тренажере посвящено буквам Ф, Ж и Э. Проследите, чтобы дети все время возвращали руки к исходной позиции.