Информатика. 1 класс Демо+методичка

Урок 15. «Рисуем в окне»

Новые ключевые слова и выражения: нарисуй в окне.

На этом уроке дети опять знакомятся с новым инструментальным действием – «нарисуй в окне». Это действие содержательно имеет тот же смысл, что и «вырежи и наклей в окно» –  делает так, чтобы в окне появился определенный объект (или объекты). Конечно, любой объект можно вырезать и наклеить в окно, но это довольно долго. Что касается фигурок, то тут выбора у детей нет, ведь рисовать фигурки тоже долго. Кроме того, мы не будем давать задания на рисование фигурок (кроме задачи 71) еще по одной причине. На самом деле невозможно добиться однозначного понимания правил рисования относительно каждой фигурки. В учебнике мы специально рисуем фигурки так, чтобы в любом задании можно было однозначно отличить слона от ежа, грушу от яблока и т. д. Если мы предложим нарисовать слона детям, то он может оказаться похож на собаку, кошку или кого-нибудь еще. При этом вы не сможете опереться ни на какие взаимные соглашения, чтобы доказать ребенку, что его решение неверное, может, именно  так он видит слона. Таким образом, включая такие задания в курс, мы нарушим основной принцип его построения – однозначное понимание всех учебных текстов учителем и детьми. Мы также не можем предложить детям задачу «нарисуй в окне такую же фигурку» или «нарисуй в окне две одинаковые фигурки», поскольку у ребенка не хватит технических возможностей обеспечить идентичность фигурок по всем свойствам, в том числе совпадение при наложении. Совсем другой будет ситуация, если мы попросим ребенка нарисовать в окне бусину. Во-первых, это совсем несложно даже для первоклашки, например это проще, чем вырезать бусину и наклеить ее. Во-вторых, бусины имеют лишь 2 свойства, полностью их определяющие: форма и цвет. Договоренность о цветах у нас была введена явно, о формах бусин – тоже. Значит, в любой задаче вам удастся добиться с ребенком однозначного понимания условия. Результат в этом случае не зависит от художественных способностей ребенка, его технических возможностей. Поэтому в заданиях, где необходимо создать в окне бусину (или несколько бусин) или какую-то структуру из бусин (цепочку, мешок), мы чаще будем использовать формулировку «нарисуй в окне», хотя «вырежи и наклей в окно» в таких случаях тоже иногда будет встречаться. Если же нужно создать в окне фигурки, то мы будем всегда использовать формулировку «вырежи и наклей в окно».

Что касается правил нового действия «нарисуй в окне», то они для детей не будут новыми – фигурка или бусина считается нарисованной в окне только в том случае, если она лежит в нем целиком, не пересекая границ (синих линий). Если в окне нарисовано несколько фигурок, они не должны перекрываться.

Решение задач из учебника

Задача 69. Данная задача кажется совсем простой, но это первое задание совершенно нового типа. В нашем курсе дети уже достраивали объект по образцу в задачах типа «Сделай фигурку такой же – раскрась квадратики». Но здесь дети впервые создают объект по образцу совершенно самостоятельно, то есть «с нуля». Повторим, что в отличие от фигурок (где при сравнении фигурок мы учитываем абсолютно все признаки) бусины полностью характеризуются двумя признаками – формой и цветом. Поэтому если ребенок нарисовал в окне красную бусину квадратной формы, то решение следует считать верным. То, что эта бусина немного больше той, которая дана в задаче, или расположена относительно страницы иначе, совершенно не важно. Возможно, в первых задачах бусины у детей будут получаться немного кривоватыми. Если вы видите, что ребенок старался, то мы советуем вам не обращать на это слишком много внимания – в том случае если отчетливо можно различить форму и цвет бусины. Если квадратную бусину у ребенка сложно отличить от круглой, то, возможно, есть смысл вернуть учащегося к листу определений «Бусины».

Задача 70. Эта задача тоже очень важная. В ней дети впервые создают объекты по описанию. Каждое описание состоит из двух условий – форма и цвет, которые задают однозначно любую бусину.

Задача 71. Несмотря на все соображения, высказанные в обсуждении данного листа определений, мы предлагаем в этой задаче детям нарисовать в окне две фигурки.  Это сделано для того, чтобы у детей не сложилось впечатление, что окна предназначены только для рисования бусин, и рисовать в них фигурки (или что-то еще) нельзя в силу каких-то содержательных причин. Это, конечно, не так, с точки зрения информатики вообще-то все равно, что рисовать в окнах, наши ограничения на рисование фигурок в окнах вызваны чисто техническими причинами – нашими договоренностями о правилах игры.

Постарайтесь не подходить к выполнению этого задания слишком строго, ведь способности к рисованию у всех детей разные. Ясно, что цвета фигурок должны соблюдаться. Также должны соблюдаться общие представления о форме данных предметов – банан должен выглядеть вытянутым, а мяч – круглым.

Задача 72. Отличие данной задачи от аналогичных предыдущих состоит в том, что здесь детям предлагается найти две пары одинаковых фигурок, то есть, по сути, найти несколько решений одной и той же задачи. В математике считается, что решить задачу значит найти все ее решения (либо доказать, что их нет). Вообще умение находить несколько решений одной задачи является важным не только в математике и информатике, но и в жизни. Только перебрав все решения (или хотя бы несколько), мы сможем найти более рациональный способ достижения своей цели. Однако обучение поиску всех (или хотя бы нескольких) решений одной задачи – дело совсем не простое. В первом классе мы начинаем эту работу пока очень осторожно, на примере таких задач, как эта.

Задача 73. Необязательная Вы, конечно, заметили, что изредка мы предлагаем детям задачи, где ограничений в условии совсем мало. Так, мы хотим показать детям разницу между построением объекта в системе ограничений и при их отсутствии. По сути, ограничений на решение здесь всего два – чтобы все объекты были нарисованы в окне, чтобы все они были бусинами. Конечно, такое задание можно сформулировать короче – «Нарисуй в этом окне бусины». Но мы специально подчеркиваем свободу выбора количества и видов бусин выражениями «сколько хочешь» и «каких хочешь».

Задача 74.  Вполне возможно, что в левом окне одинаковые бусины будут выглядеть не совсем одинаковыми. Однако их следует считать таковыми и признавать решение ребенка верным, если они обе синие и отчетливо видно, что они одинаковой формы.

Задача 75. Необязательная. Аналогичные задачи ребятам уже встречались (см. комментарий к задаче 43 из учебника). Как и в задаче 43, здесь надо внимательно прочитать задание, выделить условия, которые должны выполняться, и затем попытаться найти пару бусин, соответствующую этим условиям. В данном случае решение можно построить как из зеленых, так и из оранжевых бусин.

Задача 76. Необязательная. Эта задача представляет собой ловушку для тех детей, которые продолжают выделять детали рисунка, а не области, как мы договорились на листе определений. Такие дети самостоятельно увидят всего 2 области – звезду и фон. В этом случае областей для раскрашивания детям просто не хватит, и в решении возникнет заминка. В этот момент желательно посоветовать ребенку вернуться к листу определений «Области». В этой картинке ровно 9 областей, и все они оказываются раскрашенными в результате выполнения задания.

Задача 77. Необязательная. Если кто-то из детей запутался, предложите ему разбить фигурки на группы по числу закрашенных клеток. Видим, что в некоторых фигурках закрашена лишь одна клетка, в других – две, в остальных – три. Значит, получается три группы по числу закрашенных клеток. Фигурок с одной закрашенной клеткой – четыре, и все они разные. Следовательно, эти фигурки можно больше не рассматривать (чтобы не сбиться, их можно просто вычеркнуть). Фигурок с тремя раскрашенными клетками – две, и они разные, значит, их можно тоже вычеркнуть. Теперь осталось рассмотреть группу из оставшихся фигурок и найти среди них две одинаковые.

Компьютерный урок «Решение задач»

Если у вас есть время и желание, можно в процессе подготовки к контрольной работе 1 также использовать задачи данного компьютерного урока.

Задача 71. Стратегии решения этой задачи могут быть разными. Один из вариантов — сравнивать фигурку-образец с каждой фигуркой из нижнего ряда по очереди. Другая стратегия не столь очевидна. Состоит она в следующем. Берём левую верхнюю клетку фигурки-образца. Она красная. Перебираем по очереди фигурки нижнего ряда. Те фигурки, где левая верхняя клетка имеет другой цвет, вычёркиваем. Важное замечание: мы не вычёркиваем фигурку, в которой левая верхняя клетка не раскрашена, так как согласно условию мы имеем право раскрасить её в красный цвет. Затем берём левую нижнюю клетку фигурки-образца. Она синяя. Перебираем по очереди все незачёркнутые фигурки нижнего ряда. Вычёркиваем те фигурки, в которых левая нижняя клетка имеет другой цвет. Фигурки с нераскрашенной левой нижней клеткой не вычёркиваем! И так далее, пока не будут вычеркнуты все фигурки, кроме одной.

Вто решение данной задачи:

Задача 72. Заминка в решении может возникнуть лишь у ребят, которые забыли, как выглядит флаг России. Для таких детей мы даём в условии подсказку, которая появляется, если нажать на знак вопроса. Умение находить и использовать нужную информацию мы считаем одним из важнейших навыков, приобретаемых детьми в процессе обучения в школе. Это умение мы будем активно и целенаправленно формировать у детей в ходе изучения нашего курса. На первых порах, разумеется, учащиеся будут достаточно легко находить информацию, необходимую для решения задачи. Как правило, она будет содержаться в условии задачи, прилагающейся к нему подсказке или же на листе определений. В будущем мы будем создавать такие ситуации, когда найти нужную информацию будет не так-то просто.

Задача 73. Задачи подобного рода нам уже встречались. Чтобы сделать фигурки одинаковыми, следует каждый нераскрашенный квадратик раскрасить таким же цветом, каким этот же квадратик раскрашен в другой фигурке.

Задача 74. Самый простой способ решения данной задачи – хаотичное просматривание. Если учащийся не видит искомых бусин, процедура полного перебора поможет ему справиться с заданием. Наиболее интересная стратегия состоит в том, чтобы разделить задачу на подзадачи (иногда эту стратегию называют «разделяй и властвуй»). В чем же она состоит? Давайте разберемся. Перед нами стоит глобальная задача: найти три одинаковые бусины. Разделим ее на три подзадачи. Сначала будем искать три одинаковые бусины среди круглых бусин, потом среди треугольных бусин и, наконец, среди квадратных бусин. Понятно, что каждая из этих подзадач решается намного проще, чем общая задача. Заметим, что можно было бы разделить задачу на подзадачи не по форме бусин, а по цветам: сначала анализировать только желтые бусины, потом только зеленые, потом только синие и так далее, пока не найдем три одинаковых. Конечно, при такой стратегии учащийся должен научиться фиксировать взгляд на бусинах нужной формы, не обращая внимания на остальные. Впрочем, на первых порах можно отметить все круглые бусины галочкой и проанализировать их. Потом старые галочки удалить и отметить все треугольные бусины. И так далее.

Задача 75. Решая эту задачу, учащиеся не должны забывать, что фигурки, являющиеся зеркальным отражением друг друга, не считаются одинаковыми. Таких пар в задаче несколько – это фигурки животных, смотрящих в разные стороны.

Задача 76. Задача на выделение областей картинки. К этому времени большинство детей должны уверенно выделять области не только на компьютере, но и на бумаге. Поэтому средним и сильным ученикам желательно предложить эту задачу сначала в бумажном варианте. Потом свое решение можно будет проверить с помощью компьютера. Слабые ученики могут сразу решать задачу на компьютере. Для справки: в этой картинке всего пять областей – из двух областей состоит фигурка осьминога, остальные составляют фон картинки. Так что в результате решения все области оказываются раскрашенными.

Задача 77. Задачи подобного рода нам уже встречались. Скорее всего, многие учащиеся уже приобрели достаточный опыт для того, чтобы решить эту задачу быстро и правильно. Заметим, что существует как минимум две эффективных стратегии решения. Первая. Сначала найти две одинаковые фигурки. Для этого достаточно хаотичного просматривания, но при желании можно применить перебор. Одинаковыми оказываются две зеленые пятиконечные звездочки. Теперь среди нераскрашенных фигурок надо найти такую же по форме и раскрасить ее зеленым. Остальные фигурки раскрашиваются произвольными цветами. Вторая стратегия, основанная на разбиении задачи на подзадачи, состоит в следующем. Выберем одну фигурку из нераскрашенных, например шестиугольную. Рассмотрим все раскрашенные фигурки такой же формы. Можем ли мы раскрасить выбранную фигурку так, чтобы среди шестиугольников были три одинаковых? Очевидно, нет. Раскрашиваем фигурку в любой цвет и переходим к следующей. Пусть это будет восьмиугольник (нераскрашенный). Ищем все раскрашенные фигурки такой же формы и делаем вывод, что и тут мы не сможем получить три одинаковые фигурки. Раскрашиваем восьмиугольник любым цветом. Выбираем еще одну нераскрашенную фигурку, например пятиконечную звездочку. Легко видеть, что если раскрасить звездочку зеленым, то получатся три одинаковые фигурки. Задача решена. Четвертую фигурку раскрашиваем в любой цвет.

Вот одно из решений данной задачи:

Задача 78. Необязательная. Эта задача доставит удовольствие всем, кто любит яркие пестрые картинки. Областей здесь предостаточно, и картинку можно сделать действительно зрелищной. Такого рода задачи дают отдых голове и могут послужить хорошей разрядкой после напряженной умственной работы.