Исполнитель Робот

Робот стоит перед стеной. Если команда велит ему двигаться вправо на две клетки, «перепрыгнет» ли он препятствие? Сначала прочитай обстановку, затем проследи каждый шаг. Так можно предсказать результат без запуска программы.

Иллюстрация показывает идею клетчатого поля. Точные поля для заданий находятся в рабочих листах и строятся редактируемыми фигурами в презентации.

Чему научимся

Этот урок соответствует § 12.1–12.3, печатные с. 78–86 учебника В. М. Котова и А. И. Лапо (2025). К концу занятия ты сможешь объяснить, что означает обстановка учебного Робота, выбрать допустимые команды и написать последовательность, которая закрасит нужные клетки и приведёт Робота к финишу. Вспомогательные алгоритмы из § 12.4 изучаются на следующем занятии.

Робот и учебный исполнитель

Робот — автоматическое устройство, действующее по заранее составленной программе. Роботы могут получать сведения о мире от датчиков и выполнять операции в быту, на производстве и там, где работа для человека опасна. В учебнике также рассматривается виртуальный Робот — программа, выполняющая команды на экране. Это компьютерный исполнитель с собственной средой и системой команд.

Робот из этого урока — не обычный встроенный модуль Python. В пособии используется учебная библиотека pyrob с задачником; она должна быть установлена или лежать рядом с программой. Поэтому сначала мы решаем задачи на бумаге, а запуск в pyrob добавляем только там, где среда уже подготовлена учителем.

Что такое обстановка

Среда обитания учебного Робота — прямоугольное клетчатое поле: по его границе проходят стены, между некоторыми клетками тоже могут быть стены. Обстановка — конкретное поле, где заданы стены, начальное и конечное положения Робота, уже закрашенные клетки и клетки, которые ещё нужно закрасить. Робот переходит из клетки в соседнюю; перейти через стену или за границу поля нельзя.

В задачнике учебника серое кольцо показывает старт, чёрная точка — финиш, серо-голубой цвет — уже закрашенную клетку, светло-жёлтый — клетку, которую требуется закрасить. На бумаге можно добавить подписи, чтобы смысл не зависел только от цвета.

Перед программой прочитай поле в пяти вопросах: сколько клеток, где старт, где финиш, какие клетки нужно закрасить, какие переходы закрыты стеной? Стена нарисована между клетками, а не внутри отдельной клетки.

Пять команд, понятных учебному Роботу

Для движения можно указать число клеток: move_right(2) — два последовательных шага вправо. Если первый шаг допустим, а второй пересёк бы стену, вся команда не даёт права перепрыгнуть препятствие. Проверяй каждый промежуточный переход. Без параметра команда движения означает одну клетку.

Сначала прогноз, потом выполнение

Возьмём отдельный пример, не поле рабочего листа: Робот стоит в левой нижней клетке пустого поля 3 × 3. После fill_cell(); move_right(); fill_cell(); move_up() он окажется в клетке над второй снизу, а закрашены останутся только две нижние клетки. Команда move_up() не закрашивает новую клетку. Если нужен цвет в новой клетке, добавь fill_cell() после перемещения.

При следовании команды идут в том порядке, в котором записаны. Удобная бумажная трасса — таблица «команда → клетка после команды → закрашенные клетки». Для проверки маршрута сравни три условия: ни одна стена не пересечена, закрашены ровно заданные клетки, финиш достигнут. Быть на финише недостаточно, если закрашена лишняя клетка.

В учебной среде недопустимый переход показывает ошибку (красный круг); выполненные команды с пропущенной или лишней закраской либо неверным финишем оставляют результат непринятым (серый круг); верное решение отмечается зелёным. Цвет всегда сопровождай словесной проверкой условий.

Как обходить стену

Если справа стена, не записывай бессмысленное move_right(2). Найди строку, где переход между теми же столбцами открыт: поднимись или спустись по свободным соседним клеткам, пересеки границу в открытом месте и затем продолжай к финишу. Прежде чем закрашивать, проверь, входит ли текущая клетка в список целей.

Это пример идеи обхода, а не ответ к личной работе. В рабочем листе другое поле, другая стартовая клетка и четыре целевые клетки.

Личная практика — 12 минут

Возьми отдельный рабочий лист. На нём поле 5 × 4: столбцы 1–5 слева направо, строки 1–4 сверху вниз. Старт (1,4), финиш (5,2), цели для окраски (1,4), (3,4), (3,2), (5,2). Между столбцами 3 и 4 в строках 3–4 стоит стена. Сначала выбери допустимую команду из старта, затем запиши программу следования, которая закрасит ровно четыре цели, и найди первую ошибку в чужом начале программы.

Пиши по одной команде на строку. После каждого движения называй клетку и сторону перехода. После каждого fill_cell() отмечай окраску именно текущей клетки. Если застрял, возьми отдельную карточку помощи: в ней есть способ проверки, но нет готового маршрута. Для быстрого темпа есть практика с новым полем.

Если принтера нет, учитель до урока чертит поле и пишет краткие условия на доске. На 9–15-й минутах разберите её вместе. Перерисовывать поле не обязательно: на 23–35-й минутах смотри на доску и записывай в тетрадь только команды, контрольные клетки и причину ошибки. Подсказки учитель даст устно; ответ на выходной билет запиши на маленьком чистом листке.

На 21–23-й минутах останови работу с экраном и вводом, смени позу и посмотри вдаль по команде учителя. Основной маршрут остаётся бумажным. На компьютере можно дополнительно запустить предоставленную заготовку с примером 12.8, если учебная библиотека pyrob заранее готова: она не запускает наше авторское поле из листа.

Выходной билет и работа с ошибкой

На 35–39-й минутах отдельно ответь на три вопроса билета: что входит в обстановку; где окажется Робот после короткой новой последовательности; почему движение и окраска — разные действия. Зафиксируй первичный ответ без стирания. На 39–44-й минутах учитель покажет короткий ключ и несколько контрольных точек листа. Исправь одну ошибку с подписью причины; если ошибок нет, обоснуй один верный ответ. Учитель один раз собирает билет и лист в конце этапа. Подробный ключ он использует после урока или в начале следующего.

Вопросы учебника

После всего § 12 на с. 89 стоят пять вопросов. Сегодня ответь на первые четыре в формулировке учебника:

1. Что такое робот?
2. Какие команды входят в систему команд учебного компьютерного исполнителя Робот?
3. Опишите среду обитания учебного исполнителя Робот.
4. В чём особенность применения алгоритмической конструкции следование?

Для третьего ответа различай среду обитания (тип клетчатого поля) и обстановку (его конкретное состояние). Пятый вопрос о вспомогательных алгоритмах относится к § 12.4 и следующему уроку.

Домашнее задание

Прочитай § 12.1–12.3 (с. 78–86), письменно ответь на вопросы 1–4 со с. 89 и выполни упражнение 5 на с. 90 по отдельной домашней карточке. Для однозначного рисунка считай, что поле без внутренних стен, а старт в левой нижней клетке. Нарисуй клетки, которые будут закрашены, финиш и минимальный размер поля. Компьютер и принтер не нужны.

Источники: учебник Котова и Лапо, 2025, программа информатики РБ, 2026, NCCE Teach Computing: прогноз и отладка алгоритма.