Scenariusz lekcji 1 TEMAT LEKCJI: Wykorzystanie drzew binarnych do sortowania 2 CELE LEKCJI: 2.1 Wiadomości: Uczeń potrafi: podać definicję drzewa binarnego i kopca; podać definicje podstawowych pojęć związanych z drzewem binarnym; wymienić cechy drzewa binarnego; wymienić cechy drzewa zrównoważonego i uporządkowanego; podać zasadę wyliczania indeksu tablicy dla danego elementu drzewa; podać zasadę tworzenia kopca; podać zasadę rozbioru kopca; określić efektywność sortowania przez kopcowanie. 2.2 Umiejętności: Uczeń potrafi: utworzyć drzewo binarne za pomocą tablicy w VB.NET; wskazać drzewo binarne, lub kopiec w kodzie w programu w VB.NET; utworzyć kopiec w programie w VB.NET; dokonać rozbioru kopca w VB.NET; wykorzystać drzewo binarne lub kopiec przy rozwiązywaniu typowych problemów algorytmicznych (sortowanie). 3 METODY NAUCZANIA pogadanka; laboratoryjna z elementami pokazu. 1
4 ŚRODKI DYDAKTYCZNE komputery z zainstalowanym VB.NET; scenariusze zadań dostępne pod adresem: http://www.otwartaszkola.edu.pl/desktopdefault.aspx?tabid=465. 5 UWARUNKOWANIA TECHNICZNE lokalna sieć komputerowa składająca się ze stanowisk uczniowskich, z zainstalowanym VB.NET i programem Power Point; projektor multimedialny. 6 PRZEBIEG LEKCJI 2
Etap Zadanie Przebieg realizacji Uwagi do realizacji czynności organizacyjne (5 min) Faza przygotowawcza wprowadzenie do tematu lekcji (5 min) - przypomnienie pojęcia sortowania - przypomnienie poznanych algorytmów sortowania - podanie tematu lekcji - przedstawienie zagadnień, które zostaną omówione na lekcji, zaciekawienie uczniów jej treścią omówienie drzewa binarnego (10 min) - omówienie struktury danych nazywanej drzewem binarnym - omówienie podstawowych podjęć związanych z drzewem binarnym: korzeń, węzeł, liść, drzewo zrównoważone, drzewo uporządkowane Faza realizacyjna omówienie zapisu drzewa binarnego za pomocą tablicy (10 min) - omówienie zasad tworzenia tablicy służącej do zapamiętania drzewa binarnego - narysowanie przykładowego drzewa i zapisanie go w tablicy - uczniowie samodzielnie zapisują w tablicy drzewo binarne narysowane przez nauczyciela - uczniowie samodzielnie rysują drzewo binarne na bazie tablicy zawierającej jego opis 3
Faza podsumowująca omówienie tworzenia i rozbioru kopca (15 min) utworzenie programu realizującego sortowanie przez kopcowanie (40 min) podsumowanie lekcji (5 min) - omówienie pojęcia kopca i zasad tworzenia kopca - narysowania na tablicy przykładowego drzewa binarnego i zamienienie go na kopiec - omówienie zasad rozbioru kopca - dokonanie rozbioru kopca narysowanego na tablicy uczniowie zauważają, że elementy usunięte z kopca tworzą uporządkowany ciąg nastąpiło sortowanie danych - uogólnienie algorytmu sortowania przez kopcowanie - otwarcie nowego projektu w VB.NET - utworzenie interfejsu aplikacji - utworzenie procedur tworzących kopiec i rozbierających kopiec według scenariusza zadania - sprawdzenie poprawności działania aplikacji - analiz poznanego algorytmu próba określenia jego efektywności Scenariusze zadań oraz programy są dostępne pod adresem http://www.otwartaszko la.edu.pl/desktopdefault. aspx?tabid=223 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, Gliwice 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. 4
[5] Paul Kimmel, Visual Basic.NET Księga eksperta, Helion, Gliwice 2003. [6] Niklas Wirth, Algorytmy+struktury danych=programy, WNT, Warszawa 1999. [7] J. Białowąs, Kompendium programisty VB.NET, http://www.otwartaszkola.edu.pl/desktopdefault.aspx?tabid=464 8 ZAŁĄCZNIKI 9 CZAS TRWANIA LEKCJI: 2 x 45 minut 10 UWAGI 5