Решение задач. Исполнитель Робот

Исполнитель Робот Система команд исполнителя Робот Команды перемещения: вверх, вниз, влево, вправо Робот перемещается на одну клетку вверх, вниз, влево, вправо. Команда закрасить – закрашивает клетку, в которой стоит Робот. Проверка истинности условия: сверху свободно, снизу свободно, слева свободно, справа свободно Робот проверяет истинность условия отсутствия стены у той клетки, где находится Робот. Можно использовать запись составных условий, образованных логическими операциями И, ИЛИ, НЕ.

Исполнитель Робот Непосредственное редактирование обстановки Все команды редактирования обстановки выполняются с помощью мыши: поставить/убрать стену – щелкнуть по границе между клетками, закрасить/очистить клетку – щелкнуть по клетке, переместить Робота – перетащить мышью в нужную клетку.

Исполнитель Робот Команды меню Робот Показать поле Робота Делает видимым окно наблюдения за Роботом. Напечатать обстановку Создает файл в формате PDF, изображающий текущую обстановку в цветном или в черно-белом варианте. Сохранить обстановку в файл Создает текстовый файл с описанием обстановки во внутреннем формате *.fil. Этот файл в дальнейшем может быть загружен в качестве стартовой обстановки (команда Сменить стартовую обстановку) или при редактировании стартовой обстановки (команда Открыть окна редактирования стартовой обстановки). Сменить как стартовую обстановку Устанавливает новое имя файла стартовой обстановки (с помощью стандартного диалога) и загружает новую стартовую обстановку. Вернуться в стартовую обстановку Делает стартовую обстановку текущей.

Исполнитель Робот Изображение текущей обстановки в окне наблюдения Изображение текущей обстановки всегда полностью помещается в рабочем поле окна наблюдения за Роботом. Фон рабочего поля – зеленый. Закрашенные клетки – серые. Между клетками – тонкие черные линии. Стены Изображаются толстыми желтыми линиями. В клетке рабочего поля окна наблюдения Робот изображается ромбиком.

Исполнитель Робот Пример 1. Составим алгоритм с именем «Ход конем», что бы Роботу попасть из точки А в точку Б (Рис.3). Алгоритм имеет вид (Рис. 4.). После его исполнения Робот переместиться в нужную точку (Рис.5). Алгоритм, записанный на языке исполнителя называется программой. Рис.3Рис.4 Рис.5

КуМир (К омплект У чебных МИР ов) — это свободно распространяемая кроссплатформенная русскоязычная система программирования, предназначенная для начального обучения основам алгоритмизации. Скачать КуМир 1.9 можно на сайте разработчиков или на официальном сайте проекта .

Достоинства :

• свободно распространяемая среда (лицензия GPL 2.0);
• кроссплатформенность (Windows, Linux );
• поддержка со стороны российских разработчиков (НИИСИ РАН);

• русскоязычные команды языка программирования;
• развитые возможности отладки программ;
• автоматическое выравнивание, показывающее структуру программы;
• возможность строить заготовки задач с автоматической проверкой;
• возможность управления исполнителями из программы;
• возможность подключения новых исполнителей.

Недостатки: :

• сложно мотивировать учащихся на изучение языка, который нигде не применяется;
• очень медленная работа интерпретатора (обещают существенно ускорить в версии 2.0, которая сейчас разрабатывается);

• нельзя менять значения аргументов внутри вспомогательных алгоритмов (например, в реализации алгоритма Евклида как функции приходится заводить две лишние переменные);
• нельзя вызывать функцию как процедуру, игнорируя ее результат (например, когда результат функции — код возврата и в данном случае он меня не интересует);
• неудобная и неполная справочная система;
• нет форматного вывода на консоль и в файл, как в Паскале (типа вывод x:4); это нужно, например, чтобы вывести на экран матрицу ровными столбиками.

Планируется, что КуМир будет одной из систем программирования, разрешенных при проведении компьютерного варианта ЕГЭ по информатике (подробности см. в блоге).

На этой странице представлены методические разработки автора по использованию среды КуМир в 6-8 классах общеобразовательной школы.

Новости теперь и в Telegram-канале

2 апреля 2019 г.
Размещена работа Е.В. Дрожжиной «Алгоритмика на Кумире. Сборник заданий по программированию» (Белгород, 2016).

19 декабря 2017 г.
Добавлен практикум для подготовки к ОГЭ по информатике (задача 20.1 с Роботом).

1 марта 2013 г.
Добавлены материалы к докладу «Практикумы с автоматической проверкой решений в среде КуМир» на V Международном педагогическом марафоне учебных предметов (28 февраля — 1 марта 2013 года, г. Великие Луки).

27 января 2013 г.
Добавлен практикум «Задачи C2» для подготовки к ЕГЭ по информатике.

12 октября 2012 г.
Добавлен доклад «Программирование по-русски» на Седьмой межрегиональной научно-практической конференции «Развитие региональной образовательной информационной среды» .

11 апреля 2012 г.
Добавлена контрольная работа по исполнителю Робот (в форме курса).

Лицензионное соглашение

1. 1) публикация материалов в любой форме, в том числе размещение материалов на других Web-сайтах;
2. 2) распространение неполных или измененных материалов;
3. 3) включение материалов в сборники на любых носителях информации;
4. 4) получение коммерческой выгоды от продажи или другого использования материалов.

Скачивание материалов означает, что вы приняли условия этого лицензионного соглашения.

ОГЭ по информатике

Практикум для подготовки к ОГЭ по информатике содержит 7 разделов, представляющих разные типы задач:

1. Закрытый коридор.
2. Одна стенка.
3. Один ряд, много стенок.
4. Два ряда.
5. Стенки с проходами.
6. Лестницы.
7. Разные сложные задачи.

Материалы курса:

Массивы

Практикум по обработке массивов состоит из двух частей. Первая часть («Массивы-1») содержит 6 разделов:

1. Заполнение массива.
2. Обработка всех элементов массива.
3. Минимум и максимум.
4. Подсчёт элементов массива.
5. Суммы и произведения элементов.
6. Поиск в массиве.

Вторая часть («Массивы-2») содержит 6 разделов:

1. Реверс массива.
2. Циклический сдвиг элементов.
3. Отбор элементов массива по условию.
4. Сортировка методом пузырька.
5. Сортировка методом выбора.
6. Двоичный поиск.

Материалы курса:

• Практикум «Массивы-1»
• Контрольная работа по первой части курса (тоже в формате курса:-).
• Учителя могут получить решения электронной почте .

Символьные строки

Практикум по обработке символьных строк содержит 5 разделов:

1. Работа с отдельными символами.
2. Замена символов.
3. Подсчёт символов.
4. Разбор символьных строк.
5. Вычисление арифметических выражений.

Материалы курса:

• Практикум «Строки» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Функции

Практикум по составлению алгоритмов-функций содержит 6 разделов:

1. Функции с одним параметром.
2. Функции с несколькими параметрами.
3. Обработка символьных строк.
4. Логические функции.
5. Обработка массивов.
6. Рекурсивные функции.

Материалы курса:

• Практикум «Функции» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Подготовка к ЕГЭ по информатике

Практикум по решению задач C2 (см. также материалы для подготовки к ЕГЭ) содержит 5 разделов:

1. Максимумы и минимумы.
2. Подсчёт и поиск элементов.
3. Суммы, средние и произведения.
4. Последовательности.
5. Матрицы.

Материалы курса:

• Практикум «Задачи C2» для использования в среде КуМир (версия не ниже 1.8).
• Учителя могут получить решения всех задач практикума. Для этого нужно связаться с автором по электронной почте .

Водолей

Курс по исполнителю Водолей состоит из 6 уроков:

• Урок 0. Знакомство с исполнителем Водолей. Управление с помощью пульта.
• Урок 1. Составление программы для управления Водолеем.
• Урок 2. Циклы «N раз».
• Урок 3.
• Урок 4. Переменные.
• Урок 5. Ветвления.

Материалы курса:

Робот

Курс по исполнителю Робот состоит из 12 уроков:

• Урок 1. Знакомство с исполнителем Робот. Линейные алгоритмы.
• Урок 2. Циклы «N раз».
• Урок 3. Циклы «N раз» (решение задач).
• Урок 4. Вложенные циклы.
• Урок 5. Циклы с условием (циклы «пока»).
• Урок 6. Ветвления.
• Урок 7. Сложные условия.
• Урок 8. Вспомогательные алгоритмы.
• Урок 9. Переменные.
• Урок 10. Алгоритмы с результатом (алгоритмы-функции).
• Урок 11. Циклы с переменной.
• Урок 12. Алгоритмы с параметрами.

Материалы курса:

• Презентация

Программа Кумир

Исполнитель Робот

Кто такой исполнитель Робот?

• Представьте себе клетчатое поле (как лист из тетради в клеточку) на котором находится некий объект, который мы назовем Робот. Используя специальные команды, мы можем этим Роботом управлять - перемещать его по клеткам, закрашивать клетки. И в большинстве случаев наша задача будет заключаться в том, чтобы написать такую программу для Робота, выполняя которую он будет закрашивать определенные клетки.

Настройка среды Кумир для исполнителя Робот

• Запущенная программа Кумир выглядит так.

Стартовая обстановка Робота

• Перед началом выполнения программы необходимо задать исполнителю Робот стартовую обстановку. Это значит установить Робота в нужную позицию, расставить стены, закрасить нужные клетки и т. п. Этот шаг очень важен. Если его проигнорировать, то программа может работать неправильно или вообще завершится аварийно.

Нажмите на Редактировать обстановку

Исполнитель Робот. Простые команды.

• вверх
• вниз
• влево
• вправо
• закрасить

Результат выполнения этих команд понятен из их названия:

• вверх - переместить Робота на одну клетку вверх
• вниз - переместить Робота на одну клетку вниз
• влево - переместить Робота на одну клетку влево
• вправо - переместить Робота на одну клетку вправо
• закрасить - закрасить текущую клетку (клетку в которой находится Робот).

Пример алгоритма

• Сначала необходимо написать фразу:
• использовать Робот

Если известно сколько клеток нужно закрасить, то алгоритм решения будет следующим!

Задание №1

• Напишите программу для решения следующей задачи, если известно сколько клеток нужно закрасить

Циклы

• 1. Цикл со счетчиком применяется когда заранее известно сколько повторений необходимо сделать.

нц раз

…

кц

Здесь мы должны указать количество повторений (число) и команды, которые будут повторяться. Команды, которые повторяются в цикле называют телом цикла.

Задание №2

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя цикл со счетчиком

• 2. Цикл с условием- пока условие истинно-цикл выполняется, если ложно-то не выполняется
• У исполнителя Робот есть несколько условий

сверху свободно

снизу свободно

слева свободно

справа свободно

сверху стена

снизу стена

слева стена

справа стена

• Можно использовать частицы: НЕ, И, ИЛИ

Структура цикла с условием

нц пока справа свободно

вправо

закрасить

кц

Задание №3

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя цикл с условием:

Задание №4

• Напишите программу для решения следующей задачи, используя циклы с условием:

Решение задач:

• 2. Робота надо перевести из стартового положения в конечное, закрашивая стенки

Задание №5

• На бесконечном поле имеется горизонтальная стена. Длина стены неизвестна. Робот находится сверху от стены в левом ее конце. На рисунке приведено расположение робота относительно стены (робот обозначен буквой «Р»):

Ответ на задание №5

• нц пока не (снизу свободно)

закрасить

Начало цикла (нц) и условие (пока не(снизу свободно)) - пишутся на одной строчке.

Конструкция если

• сверху свободно снизу свободно слева свободно справа свободно

• Эти команды можно использовать вместе с условием «если» , имеющим следующий вид:
• если условие то
• последовательность команд
• Например, для передвижения на одну клетку вправо, если справа нет стенки, и закрашивания клетки можно использовать такой алгоритм:
• если справа свободно то
• вправо
• закрасить

Задание №7

Длины стен неизвестны.

Ответ на задание №7

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

впра­во

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

пока спра­ва сво­бод­но

вниз

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

Задание №8

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №8

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №9

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №9

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не снизу сво­бод­но

за­кра­сить

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №10

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №10

пока с­ле­ва сво­бод­но

пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

пока слева сво­бод­но

пока не с­ле­ва сво­бод­но

за­кра­сить

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

пока спра­ва сво­бод­но

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №11

Длины стен неизвестны.

В каждой стене есть ровно один проход, точное место прохода и его ширина неизвестны.

Ответ на задание №11

пока не свер­ху сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

пока снизу сво­бод­но

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

Задание №12

На бес­ко­неч­ном поле име­ет­ся лест­ни­ца. Сна­ча­ла лест­ни­ца спус­ка­ет­ся вниз спра­ва на­ле­во, затем спус­ка­ет­ся вниз слева на­пра­во. Вы­со­та каж­дой сту­пе­ни - одна клет­ка, ши­ри­на - две клет­ки. Робот на­хо­дит­ся спра­ва от верх­ней сту­пе­ни лест­ни­цы. Ко­ли­че­ство сту­пе­нек, ве­ду­щих влево, и ко­ли­че­ство сту­пе­нек, ве­ду­щих впра­во, не­из­вест­но. На ри­сун­ке ука­зан один из воз­мож­ных спо­со­бов рас­по­ло­же­ния лест­ни­цы и Ро­бо­та (Робот обо­зна­чен бук­вой «Р»).

Ответ на задание №12

Дви­га­ем­ся вниз под лест­ни­цей спра­ва на­ле­во, пока не дой­дем до стыка лест­ниц:

нц пока снизу сво­бод­но

вниз

влево

влево

Дви­га­ем­ся вниз до конца спус­ка­ю­щей­ся лест­ни­цы, за­кра­ши­вая нуж­ные клет­ки на пути:

нц пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

за­кра­сить

впра­во

вниз

Ответ на задание №13

нц пока слева сво­бод­но

за­кра­сить

влево

вверх

нц пока не слева сво­бод­но

за­кра­сить

вверх

Задание №14

На бес­ко­неч­ном поле име­ет­ся пря­мо­уголь­ник, огра­ни­чен­ный сте­на­ми. Длины сто­рон пря­мо­уголь­ни­ка не­из­вест­ны. Робот на­хо­дит­ся внут­ри пря­мо­уголь­ни­ка. На ри­сун­ке ука­зан один из воз­мож­ных спо­со­бов рас­по­ло­же­ния стен и Ро­бо­та (Робот обо­зна­чен бук­вой «Р»).

Ответ на задание №14

пока спра­ва сво­бод­но

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

вверх

за­кра­сить

нц пока слева сво­бод­но

влево

за­кра­сить

Ответ на задание №15

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока снизу сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

пока не (снизу сво­бод­но)

влево

вниз

пока не (спра­ва сво­бод­но)

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

впра­во

пока не (свер­ху сво­бод­но)

за­кра­сить

впра­во

Ответ на задание №16

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

за­кра­сить

впра­во

пока не свер­ху сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока свер­ху сво­бод­но

вверх

пока спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

впра­во

пока не спра­ва сво­бод­но

за­кра­сить

вниз

Ее для дальнейшей работы и научились задавать . Теперь перейдем непосредственно к составлению алгоритмов для Робота с использованием простых команд.

Если вам больше нравится информация в формате видеоуроков, то на сайте есть видеоурок

У любого исполнителя должна быть система команд (СКИ — система команд исполнителя ). Система команд исполнителя — совокупность всех команд, которые может выполнить исполнитель. В качестве примера рассмотрим дрессированную собаку. Она умеет выполнять некоторые команды — «Сидеть», «Лежать», «Рядом» и т. п. Это и есть ее система команд.

Простые команды Робота

У нашего Робота тоже есть система команд. Сегодня мы рассмотрим простые команды Робота . Всего их 5:

• вверх
• влево
• вправо
• закрасить

Результат выполнения этих команд понятен из их названия:

1. вверх — переместить Робота на одну клетку вверх
2. вниз — переместить Робота на одну клетку вниз
3. влево — переместить Робота на одну клетку влево
4. вправо — переместить Робота на одну клетку вправо
5. закрасить — закрасить текущую клетку (клетку в которой находится Робот).

Эти команды можно писать с клавиатуры, а можно использовать горячие клавиши (нажав их команды будут вставляться автоматически):

• вверх — Escape, Up (стрелка вверх)
• вниз — Escape, Down (стрелка вниз)
• влево — Escape, Left (стрелка влево)
• вправо — Escape, Right (стрелка вправо)
• закрасить — Escape, Space (пробел)

Обратите внимание, что набирать нужную комбинацию горячих клавиш нужно не привычным нам способом! Мы привыкли нажимать клавиши одновременно, а здесь их нужно нажимать последовательно . К примеру, чтобы ввести команду вверх, нужно нажать Escape, отпустить ее и после этого нажать стрелку вверх. Это нужно помнить.

Теперь мы готовы написать первый алгоритм для Робота. Предлагаю начать с простого — нарисуем квадрат со стороной 3 клетки. Поехали!

Запускаем Кумир, его. Можно начинать писать программу? Конечно нет! Мы же не ! Делаем это. Предлагаю использовать вот такую:

Вот теперь все готово. Начинаем писать программу. Пока она выглядит так

Удаляем символ «|» и называем наш алгоритм «Квадрат»

Предлагаю рисовать квадрат, двигаясь по часовой стрелке. Для начала закрасим текущую клетку, дав команду закрасить . Потом делаем шаг вправо и опять закрашиваем клетку. И еще раз шаг вправо и закрасить.

Попробуем запустить программу и посмотреть что же получилось. Для запуска нажимаем F9 или же кнопку на панели инструментов

В результате мы должны увидеть вот такую картину

Если такое окно Робота у вас не появилось, то на панели инструментов щелкните «Показать окно Робота » или в меню Робот выберите пункт «Показать окно Робота «. Продолжаем дальше.

Теперь мы будем двигаться вниз и закрашивать правую сторону квадрата:

вниз

закрасить

вниз

закрасить

Потом пойдем влево, закрашивая нижнюю границу квадрата

влево

закрасить

влево

закрасить

У нас осталась одна незакрашенная клетка. Закрасим ее

вверх

закрасить

Все готово! В итоге наша программа выглядит так:

использовать Робот

алг Квадрат

нач

закрасить

вправо

закрасить

вправо

закрасить

вниз

закрасить

вниз

закрасить

Разделы: Информатика

Цели урока:

• Расширить представления учащихся об исполнителях алгоритмов;
• закрепить представление об алгоритме как модели деятельности исполнителя.
• сформировать умение записи, исполнения и отладки алгоритмов с использованием команд робота в среде “Кумир”

Обеспечение урока:

• система Кумир;
• мультимедийный проектор;
• карточки-задания;
• компьютеры.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка усвоения изученного материала.

1. Блиц-опрос учащихся на знание основных характеристик исполнителя чертежник: круг решаемых задач, среда исполнителя, система команд исполнителя, система отказов исполнителя, режимы работы исполнителя.
2. Обсуждение № 17 из д/з
3. Визуальная проверка № 18-19 из д/з.

3. Объяснение нового материала.

Исполнитель Робот действует на прямоугольном клетчатом поле. Между некоторыми клетками поля могут быть расположены стены. Некоторые клетки могут быть закрашены.

Робот занимает ровно одну клетку поля. По командам вверх, вниз, влево и вправо Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении. Если на пути оказывается стена, то происходит отказ – выдается сообщение о невозможности выполнить очередную команду.

По команде закрасить Робот закрашивает клетку в которой стоит. Если клетка уже была закрашена, то она закрасится повторно, хотя никаких видимых изменений не произойдет.

Важно помнить, что Робот может исполнять только правильно записанные команды. Например, если вместо команды вниз написать внис , то Робот эту запись не поймет и сразу же сообщит об ошибке.

Вопрос: Вспомните, как называются ошибки в записи команд. (Синтаксические и логические.)

Напишем программу, исполняя которую Робот нарисует на клетчатом поле меандр из четырех витков.

нач
. нц 4 раз
. . вправо
. . закрасить
. . влево
. . закрасить
. . влево
. . закрасить
. . вверх
. . закрасить
. . вверх
. . закрасить
. . вправо
. . закрасить
. . вправо
. . вправо
. . вправо
. . вниз
. . вниз
. кц
.
кон

Исполнитель Робот может принять любую стартовую обстановку. Инструменты → Редактировать стартовую обстановку Робота. В окошке строим стартовую обстановку и сохраняем как стартовую под любым именем.

1. Выполните тот же рисунок с помощью вспомогательного алгоритма.
2. Предложите свой вариант программы.

использовать Робот
алг
нач
. меандр
. меандр
. меандр
кон

Алг меандр
нач
. вправо
. закрасить
. влево
. закрасить
. влево
. закрасить
. вверх
. закрасить
. вверх
. закрасить
. вправо
. закрасить
. вправо
. вправо
. вправо
. вниз
. вниз
кон

Итог урока.

Домашнее задание.

§ 3.1, 3.2 (1, 2) РТ № 1, 2, 7, 11 (стр. 85) Босова Л. Информатика 7 кл.