Цель: Формирование у учащихся основных понятий:

• Что такое алгоритм.
• Графический исполнитель. Среда
• Команды исполнителя.
• Черепашья графика.

Основные задачи:

• Познавательные: Повторить с учащимися основные составляющие построения программ для ЛогоМиры.
• Развивающие: Развитие приемов умственной деятельности ( обобщения, анализа, синтеза, сравнения), алгоритмического и логического мышления, внимания, творческой активности.
• Воспитательная: Уверенность в собственных силах, формировать у них информационную культуру и потребность в приобретении знаний.
• Мотивационные: Развивать познавательный интерес, способность применению полученных знаний и умений в различных информационных ситуациях, развивать речь и внимание школьников.

Обучение в этой среде развивает математическую интуицию и геометрические представления, формирует алгоритмический, структурный, логический и комбинаторный типы мышления, повышает творческую активность и самостоятельность школьников.

Тип уроков: комбинированный — урок повторения изученного материала, с элементам практической работы.

Оборудование: компьютеры

Программное обеспечение: ПО Лого Миры

Ход урока

1. Ребята, давайте мы с вами вспомним команды исполнителя “Черепаха”.

Самая простая команда это команда, заставляющая черепашку двигаться вперед, а перед у черепашки там, куда направлена ее голова. При загрузке проекта голова первой черепашки смотрит вверх и поэтому двигаться она по этой команде будет вверх.

Почти у всех команд есть параметры. Это числа, которые уточняют последующие действия черепашки. Так и у команды «вперед» есть параметр. Он означает, сколько шажков должна сделать черепашка. Так как ножки у черепашки очень коротенькие, то 10 шажков черепашки это приблизительно одна клеточка школьной тетради. Вот как выглядит, например, команда, которая заставит черепашку прошагать 100 шажков:

вперед 100 (показать движение Черепахи)

Понятно, что двигаться только по одной прямой для черепашки не очень интересно. Поэтому она может поворачиваться. Повернуть черепашку можно командами направо и налево:

(показать повороты)

Черепашка при движении может оставлять следы, т.е. рисовать пером. При открытии нового проекта перо черепашки поднято, т.е. черепашка при движении не оставляет следов, но если дать команду «перо опусти», то черепашка при движении будет оставлять след.

2. При решении зажач мы с вами записываем процедуры. Процедура это часть программы, выполняющая самостоятельную задачу и реализующая тот или иной алгоритм, который можно применить в другой процедуре или программе. Таким образом, процедуры до бесконечности расширяют набор примитивов (команд) для черепашек, ведь любая написанная вами программа может считаться еще одной командой. Первая строка любой процедуры должна содержать имя процедуры. Текст процедуры записывается на листе программ для Лого миров . Последней строкой в процедуре должна быть строка «конец». Это важно, потому что на листе программ может быть написано много процедур. Признаком окончания процедуры является слово «конец».

Для того, чтобы написать простейшую процедуру (программу) нам нужна еще одна команду. Это команда, заставляет черепашку повторять то или иное действие какое-то количество раз. Таким образом, это примитив (команда) реализует циклическую структуру алгоритма.

Теперь можно приняться за обучение черепашки командам.

3. Практическая часть урока. Работа с программной средой ЛогоМиры.

Упражнение 1

Создайте процедуры рисования равносторонних треугольника, пятиугольника, шестиугольника.

В своих процедурах предусмотрите увеличение толщины пера и изменения цвета рисования. Чтобы фигуры появились на листе проекта, обучите трех черепашек выполнять созданные вами процедуры: напишите в качестве инструкции в соответствующем поле диалогового окна черепашки название своих процедур. Тогда при щелчке по черепашке, они будут выполнять описанные в программе действия.

Записать в тетрадь процедуры рисование этих картинок:

а) ПРОЦ треугольник
НАЧАЛО
опусти хвост
ПОВТОРИТЬ 3 РАЗ
вперёд (70)
вправо (120)
КОНЕЦ
КОНЕЦ

б) ПРОЦ 5-ти угольник
НАЧАЛО
опусти хвост
ПОВТОРИТЬ 5 РАЗ
вперёд (70)
вправо (72)
КОНЕЦ
КОНЕЦ

в) ПРОЦ 6-ти угольник
НАЧАЛО
опусти хвост
ПОВТОРИТЬ 6 РАЗ
вперёд (70)
вправо (60)
КОНЕЦ
КОНЕЦ

Созданные пользователем процедуры используются также, как и обычные команды для черепашек. Попробуем, например, использовать созданную ранее процедуру для рисования узора. Этот узор составлен из шести квадратов (составить процедуру рисования квадрата), повернутых относительно друг друга на 60º. Текст программы узора может быть таким:

Упражнение 2

ПРОЦ рисунок
НАЧАЛО
опусти хвост
ПОВТОРИТЬ 6 РАЗ
квадрат
вправо(60)
КОНЕЦ
КОНЕЦ

Нарисовать этот рисунок цветом.

Упражнение 3

Нарисуем паутину. Отвечаем на вопрос: Какие геометрические фигуры напоминает паутина? (многоугольник) Вместе с классом составляем процедуру паутина.

ПРОЦ паутина
НАЧАЛО
шестиугольник 20
шестиугольник 30
шестиугольник 40
шестиугольник 50
шестиугольник 60
КОНЕЦ

Создаем проект «Паутина». 8-10 минут.

Для самостоятельной работы попробуйте создать в программе лого миры следующие геометрические фигуры используя циклы.

Упражнение 4

Создайте проект, где в листе программ определите процедуру рисования треугольников. Попробуйте создать три узора (в виде процедур на листе программ), использующие процедуру рисования треугольника, изображенные на рисунке. Обучите трех черепашек с помощью диалогового окна рисовать эти узоры.

На этом уроке мы повторили с вами, как использовать циклы или другим языком повторения некоторых команд. Данная команда заставляет черепашку повторять то или иное действие какое-то количество раз, и поэтому значительно упростит написание программы, где используются большое количество одинаковых операций. Таким образом, это примитив (команда) реализует циклическую структуру алгоритма когда Черепашка повторяет те действия, которые указаны в скобках.

Исполнитель черепашка
Первые шаги

Вначале программист дает черепашке простые приказы, например ВПЕРЕД 100 , что означает «передвинуться вперед на 100 шагов», или НАЛЕВО 60 , т. е. «сделать поворот влево на 60 градусов». Эти команды можно использовать для создания программ, рисующих геометрические фигуры, необходимо только запомнить, что каждая команда пишется на отдельной строке. Передвигаясь по экрану, черепашка оставляет за собой след (по умолчанию цвет кисти у черепахи — ярко зеленый).

Вставлять в программу команды удобно, используя кнопки в левой части экрана.

Шаги черепашки очень маленькие — равны расстоянию между двумя соседними точками на экране, поэтому действие команды «ВПЕРЕД 1» можно и не заметить.

Выполняя команды НАЛЕВО или НАПРАВО, черепашка поворачивается на заданный угол (при этом она считает, что угол задан в градусах). При повороте черепашка остается на месте, не смещаясь ни в какую сторону, меняется только ее направление. Не забывайте, что направление поворота (налево или направо) определяется «с точки зрения» черепашки.

Число или числовое выражение, которое указывает черепашке сколько шагов пройти или на какой угол повернуть, называется аргументом команды. Если аргумент не задан, то черепашка считает его равным нулю.

Запускают программу на выполнение с помощью большой красной кнопки с надписью Выполнить или с помощью клавиши F5 на клавиатуре. Выйти из выполняемой программы, можно с помощью серой кнопки с крестиком в верхнем правом углу окна исполнения или с помщью клавиши Escape на клавиатуре.

Попробуем вместе начертить квадрат. Чтобы заставить черепашку двигаться по квадрату, мысленно проделайте за нее весь путь и опишите получившееся.

Если сторона квадрата будет длиной в 100 черепашьих шагов, можно составить такую последовательность команд:

вперед 100
налево 90
вперед 100
налево 90
вперед 100
налево 90
вперед 100
налево 90

В этой последовательности 4 раза повторяется группа команд ВПЕРЕД 100 НАЛЕВО 90. Чтобы не писать одни и те же команды четыре раза подряд, познакомимся с еще одной командой, которую знает черепашка, — командой ПОВТОРИТЬ . Наша программа, рисующая квадрат, будет выглядеть так :

повторить 4 <
вперед 100
налево 90
>

В фигурных скобках в нужной последовательности записываются те команды, которые необходимо сделать черепашке несколько раз.

Фигурные скобки можно ставить и так:

повторить 4
<
вперед 100
налево 90
>

—> повторить 4 <
вперед 100
налево 90>

Для того чтобы увидеть выполнение команд в более медленном режиме, можно воспользоваться командой ПАУЗА , после которой необходимо указать время в миллисекундах. В одной секунде — 1000 миллисекунд. То есть, если мы хотим сделать задержку в полсекунды, следует дать команду пауза 500 .

Теперь подумаем, как нарисовать равносторонний треугольник?

При рисовании равностороннего треугольника черепашка должна нарисовать три одинаковых линии и сделать три одинаковых поворота. При создании программы нам поможет одно простое правило, которое называется «Правило 360 градусов».

Правило 360 градусов

Обратите внимание, что при рисовании квадрата черепашка начинает и заканчивает свой путь в одной и той же точке и смотрит в одну и ту же сторону, т.е. ее начальное и конечное положения совпадают. Рисуя квадрат, она совершает полный оборот, т.е. поворачивается на 360 градусов. Разделив 360 на 4 (равных поворота), мы получим 90 — величину угла поворота. При рисовании треугольника черепашка должна сделать три одинаковых поворота и вернуться в начальное положение. Следовательно, каждый из углов поворота равен 360 : 3 = 120.

повторить 3 <
вперед 100
налево 120
>

Можно легко научить черепашку рисовать правильный пятиугольник. Каждый раз черепашка поворачивается на угол, равный 72 градусам (360:5=72), а повторяет 5 раз. Шестиугольник — 360:6=60, повторяет 6 раз.

А теперь попробуйте нарисовать восьмиугольник и двенадцатиугольник самостоятельно.

Видео:Как нарисовать треугольник на языке python? | треугольник на питонеСкачать

«Черепашья графика» при помощи turtle, рисование при помощи алгоритма

Черепашья графика, turtle – принцип организации библиотеки графического вывода, построенный на метафоре Черепахи, воображаемого роботоподобного устройства, которое перемещается по экрану или бумаге и поворачивается в заданных направлениях, при этом оставляя (или, по выбору, не оставляя) за собой нарисованный след заданного цвета и ширины.

Проще: черепашка ползает по экрану и рисует. Мы управляем черепашкой на плоскости при помощи программы.

Видео:Уроки Python / Рисуем с помощью черепашки / Подключение модуля turtleСкачать

Начало работы. Движения

В первой строке необходимо добавить:

Мы командуем черепашкой простыми словами на английском языке. left, right – поворот налево и направо, forward и backward – движение вперед и назад. В программе каждое действие – вызов функции из модуля turtle. Простая программа:

• Поворот направо на 90 градусов
• Движение вперед на 100 шагов (пикселей)
• Поворот налево на 90 градусов
• Движение назад на 100 шагов

Не похоже на черепашку, это ползающая стрелка! Исправим это:

Отлично! Теперь это черепашка, пусть и монохромная. Дополнительно, функция exitonclick() позволяет закрыть окно и завершить выполнение программы кликом мышкой по окну.
А еще можно использовать сокращенные названия функций: fd(100) вместо forward(100), rt вместо right, lt вместо left, bk вместо backward.

Видео:15. Рисуем простые фигуры с помощью черепашки (Turtle). Основы PythonСкачать

Геометрические фигуры

Рисуем простые геометрические фигуры:

• Прямая: просто движение вперед
• Квадрат: вперед, поворот на 90 градусов и так 4 раза. Повторение команд – значит, можно выполнить их в цикле for!
• Пятиконечная звезда: вперед, поворот на 144 градусов и так 5 раз.

Если мы хотим выполнить инструкции n раз, мы пишем их в цикле

Далее идут инструкции с отступом в 4 пробела. Код с отступами – тело цикла. Когда цикл завершается, отступы больше не ставятся.

Скучно рисовать одинокие фигуры. Поэтому мы приготовились рисовать сразу несколько и теперь создаем отдельный экземпляр класса Turtle для каждой фигуры. Так мы можем менять цвет линии и другие параметры отдельно для каждой фигуры. Потом, когда мы захотим дорисовать или изменить параметры фигуры, у нее будут сохранены старые параметры. Их не надо будет устанавливать заново, как это было бы без отдельных экземпляров класса для каждой фигуры.

Звезда рисуется также:

Самостоятельно:

1. Нарисуйте пятиконечную звезду (угол поворота 144 градуса).
2. Квадрат и звезду в одной программе, на одном графическом поле, но с разными экземплярами класса Turtle.
3. Восьмиконечную звезду (угол поворота 135 градусов).
4. Фигуру из анимации в начале страницы.

Видео:Как нарисовать НЕВОЗМОЖНЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК, Просто рисуемСкачать

Решения

Видео:Два крутых способа нарисовать черепаху🐢💚 #shortsСкачать

Изменяем параметры во время движения

При отрисовке простых фигур черепашка возвращалась в исходную точку, и программа останавливалась, ожидая, когда будет закрыто окно. Если в цикле продолжить рисовать по прежним инструкциям, фигура будет нарисована заново по уже нарисованным контурам. А если ввести дополнительный угол поворота?

Мы также добавили:

• color(‘red’, ‘green’) определяет цвет линии и цвет заполнения. Черепашка теперь зеленая!
• begin_fill() и end_fill() обозначают начало и конец заполнения

Больше программирования!

Напишем обобщенную программу рисования выпуклых равносторонних многоугольников. num_sides – количество граней, side_length – длина грани, angle – угол поворота.

Что будет, если на каждом шаге увеличивать длину пути? В первый день 10 шагов, во второй – 20, далее 30, 40 и так до 200:

Видео:Рисуем квадрат круг и треугольник в Python TurtleСкачать

Координаты на плоскости

Положение на плоскости определяется двумя числами, x и y:

Черепашку в программе можно перемещать функцией goto(x, y). x и y – числа, или переменные. goto(0, 0) переместит черепашку в начало координат.

Вместо звезды-спирали мы получили 5 линий, расходящихся из точки начала координат.

Круг и точка

Не хватает плавных изгибов? На помощь приходят функции dot() и circle():

• изменили заголовок окна функцией title(),
• установили толщину линии – pensize(),
• установили цвет линии – pencolor(),
• Подняли черепашку перед перемещением – penup() и опустили после – pendown().

Самостоятельно:

• Используя код из примеров и функцию goto(), нарисовать галерею из 5 или более многоугольников на одном поле. Использовать экземпляр класса turtle.Turtle().
• Нарисованные многоугольники закрасить разными цветами. Пробуйте стандартные цвета или их шестнадцатеричное представление. Не забудьте кавычки вокруг названия или кода цвета!

Видео:Как нарисовать черепаху | How to draw a turtleСкачать

Решения

Видео:КАК НАРИСОВАТЬ ТРЕУГОЛЬНИК В ПРОГРАММЕ ADOBE ILLUSTRATOR.Скачать

Делаем фигуры равновеликими

Площадь квадрата со стороной 100 пикселей – 10 000 квадратных пикселей. Вычислим площади всех фигур со стороной 100 от треугольника до 7-угольника. Формула площади правильного многоугольника содержит тангенс, поэтому «поверим на слово» результату, зависимости количество углов (вершин) – площадь:

• 3 – 4330.13
• 4 – 10000
• 5 – 17204.77
• 6 – 25980.76
• 7 – 36339.12

Изобразим ее на графике:

Получается, что площадь 7-угольника в 36339.12 / 4330.13 = 8.4 раза больше, чем площадь треугольника! Это очень заметно на рисунке:

Чтобы фигуры стали равновеликими, надо сделать длину грани вместо константы 100 – переменной, которая зависит от количества углов.

Как: приведем все площади к 10000. Для треугольника площадь увеличится на 10000 / 4330.13 = 2.31 раза. Для 7-угольника – уменьшится в 36339.12 / 10000 = 3.63 раз. Значит, стороны должны измениться в 1.52 и 0.52 раз соответственно, то есть, до 152 и 32.7 пикселей (снова «верим на слово»). Эту зависимость можно нащупать «на глаз», в чем и заключалось задание.

Наша программа без труда масштабируется до большего количества фигур:

Программа, в которой вычисляются точные значения:

Как построить график (если кто захочет):

Видео:Как нарисовать ЧЕРЕПАХУ? How to draw a turtleСкачать

Другие полезные функции:

• turtle.setup(800, 400) устанавливает размеры окна в 800 на 400 пикселей
• turtle.setworldcoordinates(0, 0, 800, 400) устанавливает начало координат в точку 800, 400
• turtle.tracer(0, 0) отключает анимацию
• setpos(x, y) устанавливает черепашку (курсор) в позицию с координатами (x, y)
• seth(x) устанавливает направление в градусах. 0 – горизонтально направо (на восток), 90 – вверх (на север) и так далее
• hideturtle() скрывает черепашку (или стрелку, курсор)
• speed(x) изменяет скорость рисования. Например, speed(11) – почти моментальная отрисовка простых фигур
• clear() очищает холст от нарисованного
• reset() очищает холст и возвращает курсор в начало координат

Пример двух рисунков – экземпляров класса Turtle() – на одном полотне

1. Задали название окна,
2. создали экземпляр класса Turtle под именем circ. Все изменения сохраняются для класса circ;
3. цвет линии и заполняющий цвет,
4. форму и размер курсора,
5. установили 10-ю скорость
6. продвинулись на 150 пикселей вперед от старта,
7. начали заполнять фигуру цветом,
8. нарисовали круг
9. закончили заполнять цветом,

1. Объявили переменную n и присвоили ей значение 10,
2. создали новый экземпляр класса Turtle под именем t. У него нет настроек экземпляра класса circ!
3. В цикле while: пока переменная n меньше или равна 50, рисовать круги радиусом n;
4. после нарисованного круга увеличить переменную n на 10.
5. Алгоритм рисования кругов прекратит рисовать круги после 4-го круга.

Итог: функции и классы на примере turtle

• Функция – фрагмент программного кода, к которому можно обратиться по имени. Иногда функции бывают безымянными.
• У функции есть входные и выходные параметры. Функция fd(150) – фрагмент программного кода, который двигает курсор вперед на заданное во входном значении количество пикселей (150). Выходного значения у функции fd() нет.
• Когда функцию надо выполнить, после ее названия пишут круглые скобки. fd – просто название, ничего не происходит. fd(100) – функция выполняется с входным параметром 100. Обычно названия функций пишут с маленькой буквы.
• Класс – программный шаблон для создания объектов, заготовка для чего-то, имеющего собственное состояние. Мы можем нарисовать прямоугольник и назвать его кнопкой, но это еще не кнопка, потому что у нее нет собственных свойств и поведения. Прямоугольник надо научить быть самостоятельной, отличной от других, кнопкой.
• Turtle – класс, его имя пишется с большой буквы. через оператор присваивания = мы создаем экземпляр класса: circ = turtle.Turtle(). Turtle – класс (шаблон, трафарет, заготовка), circ – его экземпляр (рисунок, набор уникальных цветов, штрихов и свойств). На картинке выше видно, что экземпляр класса circ богат установленными свойствами, а экземпляр t обладает свойствами по умолчанию: тонкая черная линия, треугольный курсор.
• Программирование с использованием классов и их экземпляров будем называть объектно-ориентированным программированием, ООП. объектно-ориентированный подход необходим при построении графического интерфейса пользователя, GUI.

Видео:КАК НАРИСОВАТЬ ЧЕРЕПАХУ!/HOW TO DRAW TURTLE EASY!!\Скачать

Графический интерфейс средствами библиотеки turtle.

Нарисуем прямоугольник и сделаем его кнопкой: при нажатии кнопка исчезает и появляется круг:

1. Задали название и размеры (500 на 500 пикселей) окна,
2. Создали экземпляр класса btn1 и спрятали курсор (черепашку),
3. Нарисовали прямоугольник 80 на 30;
4. подняли перо и перешли на координаты (11, 7);
5. написали Push me шрифтом Arial 12-го размера, нормальное начертание. Попробуйте вместо normal ключевые слова bold (полужирный), italic (наклонный);

📽️ Видео

Как нарисовать черепаху карандашом | Рисунок для начинающих поэтапноСкачать

Как нарисовать треугольник в Python. Модуль TurtleСкачать

Вспомогательные алгоритмы Черепаха (Кумир 2.1.0-rc10)Скачать

Треугольник - 3 точки?Скачать

Как БЫСТРО нарисовать ЧЕРЕПАХУ, Просто рисуемСкачать

Как нарисовать ЧЕРЕПАХУ - ЗВЕРИ РыбаКит урок рисования для детейСкачать

Кумир урок №1 (как сделать квадрат и треугольник)Скачать

История одной черепашкиСкачать

КАК НАРИСОВАТЬ ТРЕУГОЛЬНИК. 7 СПОСОБОВ. Corel DRAW. КОРЕЛ. Уроки для начинающихСкачать