Scenariusz lekcji 1 TEMAT LEKCJI: Grafy wprowadzenie 2 CELE LEKCJI: 2.1 Wiadomości: Uczeń potrafi: podać definicję matematyczną grafu; wymienić podstawowe rodzaje grafów; podać definicje podstawowych pojęć związanych z grafami węzeł, krawędź, graf skierowany, graf niekierowany, ścieżka grafu, graf spójny, graf niespójny; wymienić poznane sposoby opisu grafów; scharakteryzować listy sąsiedztwa oraz macierz sąsiedztwa; opisać sposoby implementacji opisu grafów w VB.NET; omówić sposób opisu grafu w pliku tekstowym; wymienić przykładowe zastosowania grafów. 2.2 Umiejętności: Uczeń potrafi: odczytać opis grafu z list sąsiedztwa oraz macierzy opisującej graf; zapisać dowolny graf spójny za pomocą list sąsiedztwa oraz macierzy sąsiedztwa; odczytać opis grafu z pliku tekstowego; utworzyć listy sąsiedztwa dla grafu odczytanego z pliku tekstowego; tworzyć w VB.NET listy sąsiedztwa za pomocą tablicy kolejek lub stosów; tworzyć w VB.NET macierz sąsiedztwa za pomocą tablicy dwuwymiarowej. 3 METODY NAUCZANIA pogadanka; 1
laboratoryjna z elementami pokazu. 4 ŚRODKI DYDAKTYCZNE komputery z zainstalowanym VB.NET; 5 UWARUNKOWANIA TECHNICZNE lokalna sieć komputerowa składająca się ze stanowisk uczniowskich, z zainstalowanym VB.NET i Power Point; projektor multimedialny. 6 PRZEBIEG LEKCJI 2
Etap Zadanie Przebieg realizacji Uwagi do realizacji czynności organizacyjne (5 min) Faza przygotowawcza Faza realizacyjna wprowadzenie do tematu lekcji (5 min) wprowadzenie do teorii grafów (25 min) - pogadanka na temat grafów, zadanie pytania, czy uczniom znane jest to pojęcie - podanie tematu lekcji - przedstawienie zagadnień, które zostaną omówione na lekcji, zaciekawienie uczniów jej treścią - podanie matematycznej definicji grafu - omówienie podstawowych pojęć związanych z grafami: węzeł, krawędź, ścieżka, graf spójny, graf niespójny - pokazanie przykładowych grafów skierowanych i nieskierowanych - zaprezentowanie sposobów opisu grafu listy sąsiedztwa oraz macierz sąsiedztwa - omówienie sposobu tworzenia list sąsiedztwa i macierzy sąsiedztwa dla grafu skierowanego i niekierowanego - ćwiczenie uczniowie tworzą listy sąsiedztwa i macierz dla przykładowych grafów zaprezentowanych przez nauczyciela - omówienie sposobu odczytywania grafu na bazie list sąsiedztwa i macierzy sąsiedztwa - ćwiczenie uczniowie rysują grafy na bazie przygotowanych przez nauczyciela list sąsiedztwa i macierzy sąsiedztwa 3
omówienie implementacji grafu w VB.NET (15 min) - omówienie sposobu zapisu grafu w pliku tekstowym - prezentacja sposobu odczytu grafu z pliku tekstowego i tworzenia na bazie pliku list sąsiedztwa lub macierzy kosztów - podział uczniów na grupy każda grupa otrzymuje plik tekstowy i tworzy listy sąsiedztwa lub macierz sąsiedztwa na bazie otrzymanego pliku - omówienie struktury danych do tworzenie macierzy sąsiedztwa (tablica dwuwymiarowa) - omówienie struktury danych do tworzenia list sąsiedztwa (tablica kolejek lub tablica stosów) - przypomnienie klas obsługujących stos i listę (Stack i Queue) Nauczyciel powinien wyjaśnić, że dobór struktur danych dla list sąsiedztwa wynika z algorytmów zastosowanych do przechodzenia grafu. praktyczna implementacja grafu w VB.NET (30 min) - utworzenie nowego projektu grafy - deklaracja struktur danych potrzebnych do utworzenia list sąsiedztwa - zaprojektowanie i wykonanie procedury odczytującej opis grafu z pliku i tworzącej listy sąsiedztwa - kodowanie procedury wyświetlającej listy sąsiedztwa - analiza działania aplikacji Faza podsumowująca podsumowanie lekcji (10 min) - przypomnienie podstawowych pojęć związanych z grafami - przypomnienie sposobów opisu grafów 4
7 BIBLIOGRAFIA [1] P. Wróblewski, Algorytmy struktury danych i techniki programowania, Helion, Gliwice 1997. [2] L. Banachowski, K. Diks, W. Rytter, Algorytmy i struktury danych, WNT, Warszawa 2001. [3] A. A. Aho, J.E. Hopcroft, J. D. Ullman, Algorytmy i struktury danych, Helion, Gliwice 2003. [4] H. Gantenbein, G. Dunn, A. Kalani, Ch. Payne, T. Thangarathinam, MS Visual Basic.NET 2003. Księga eksperta, Helion, Gliwice 2006. [5] J. Białowąs, Kompendium programisty VB. Net, http://www.otwartaszkola.edu.pl/desktopdefault.aspx?tabid=252 8 ZAŁĄCZNIKI 9 CZAS TRWANIA LEKCJI: 2 x 45 minut 10 UWAGI 5