Две версии программы робота выдают одинаковые команды на обычном маршруте. Защита проекта должна показать, что они верны и для нулевого пути, нехватки энергии и ошибочного ввода.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте компьютер, редактор, папку с правом записи, распечатку ученической части PDF, бумагу и ручку. Python 3.11+ и IDLE или редактор; запуск python lesson.py (либо python3 lesson.py). Внешние библиотеки не нужны. Установку и проверку запуска учитель выполняет заранее. Все программы, данные и ожидаемые ответы даны; регистрация детей и интернет на занятии не нужны.
Уровень — начинающий программист, 8 класс. Предпосылки: Python-функции, if/elif, таблицы тестов, целочисленные вычисления. В паре автор прогнозирует и вводит код, проверяющий ведёт журнал, затем роли меняются. Без компьютера выполните трассировку полного кода на бумаге и сопоставьте с готовыми результатами; учитель демонстрирует подготовленный запуск. Бумажный вариант не считается фактическим запуском ученика. Перед практикой учитель выдаёт готовый файл разобранного примера, чтобы дети тратили время на изменение и проверку, а не длинное перепечатывание. Матрица программы предназначена учителю.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. В учебной модели энергия e — целое 0…100, расстояние d — целое 0…20. Один шаг стоит 3 единицы энергии. При d=0 ответ stay, иначе при достаточной энергии go, иначе charge. Для(0,0),(5,2),(6,2) сначала ответьте без кода.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Один контракт, две структуры
Контракт задаёт приоритеты: недопустимый вход → error; допустимый нулевой путь → stay; ненулевой путь при e≥3d → go; иначе charge. Не начинайте с проверки достаточности энергии, иначе(0,0) ошибочно получит go.
В первой реализации последовательно исключаем случаи ранним return. Во второй после проверки диапазона используются вложенные if. Обе должны возвращать ровно одну строку. Эквивалентность доказываем разбиением контракта на четыре случая, а затем подтверждаем тестами.
Защита — не чтение исходника вслух. Нужно предъявить контракт, таблицу ожидаемых результатов, реальный вывод и объяснение одного контрпримера для ошибочного кода. Совпадение двух версий само по себе недостаточно: обе могут забыть нулевой путь. Энергия и расстояние — учебные величины, не параметры реального устройства.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
Для e=5,d=2 требуется 6, значит charge. Для 6,2 равенства достаточно: go. Для 0,0 действует отдельное правило stay независимо от запаса. Недопустимое e=101 даёт error даже при d=0.
| def route_a(e, d): if e < 0 or e > 100 or d < 0 or d > 20: return "error" if d == 0: return "stay" if e >= 3*d: return "go" return "charge" def route_b(e, d): if 0 <= e <= 100 and 0 <= d <= 20: if d == 0: return "stay" else: if e >= 3*d: return "go" else: return "charge" else: return "error" for e,d in [(0,0),(5,2),(6,2),(100,20),(101,0)]: print(e,d,route_a(e,d),route_b(e,d)) |
03. Практика 1. Проверяем материал
Протокол защиты и поиск отличий
14–25 минут. Подготовьте защиту обеих функций по 11 входам таблицы. Сверьте не только равенство версий, но и расчёт 3d.
| e,d | Ожидаемая команда |
|---|---|
| 0,0;100,0 | stay;stay |
| 0,1;2,1;3,1 | charge;charge;go |
| 59,20;60,20;100,20 | charge;go;go |
| −1,1;101,0;3,21 | error;error;error |
2 минуты — прогноз;4 — запуски обеих версий;3 — замените >= на > только в route_a и найдите расхождение;2 — восстановите и проведите минутную защиту по четырём случаям. Критерии: полный контракт,11 ответов, контрпример, аргумент покрытия.
Практика 1: разбор и критерии
Смену >= на > выявляет(3,1) или(60,20): правильный go, ошибочный charge. Нулевой путь проверяет порядок приоритетов. Четыре случая разделяют все целые входы: сначала ошибка, потом три допустимых варианта.
04. Практика 2. Перенос способа
Резерв энергии после маршрута
25–33 минуты. Новое правило: при d>0 после пути должно остаться хотя бы 5 единиц энергии. При d=0 по-прежнемуstay, диапазоны прежние. За 2 минуты вычислите(10,2),(11,2),(4,0),за 4 напишите route_reserve,за 2 добавьте(65,20),(64,20),(101,0). Критерии: резерв, равенство, особый ноль, защита диапазона.
Практика 2: разбор и критерии
charge,go,stay,go,charge,error. Для двух шагов требуется 3·2+5=11. Условие нового правила равно e−3d≥5. Нулевая дистанция имеет отдельный ответ, даже еслиe<5.
| def route_reserve(e, d): if e < 0 or e > 100 or d < 0 or d > 20: return "error" if d == 0: return "stay" if e >= 3*d + 5: return "go" return "charge" for e,d in [(10,2),(11,2),(4,0),(65,20),(64,20),(101,0)]: print(e,d,route_reserve(e,d)) |
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. За 2 минуты подготовьте защиту утверждения «два совпавших результата доказывают готовность»,за 3 приведите возражения на нулевом пути и границе энергии,за 2 согласуйте минимальный комплект доказательств.
Обсуждение: возможный вывод
Нужны контракт, независимые ожидаемые ответы, покрытие всех четырёх случаев, граничные тесты и объяснение ветвей. Проверка эквивалентности двух реализаций дополняет, но не заменяет проверку правильности каждой.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для(14,3) найдите route_a и route_reserve; укажите остаток после пути и объясните, изменился ли контракт во второй практике. Четыре пункта — четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
go;go;остаток 14−9=5;контракт изменён добавлением обязательного резерва для ненулевого пути. Это расширение требований, а не просто рефакторинг.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Повторение и обобщение: марафон по ветвлениям | Представить две реализации одного контракта, обосновать полноту ветвей и защитить тесты независимым расчётом. | Исходник, таблица прогнозов и фактических результатов |
| Составлять и отлаживать программы; использовать условные операторы | Резерв энергии после маршрута | Самостоятельное решение и индивидуальная проверка по четырём критериям |
Источники и права на изображения
Тексты, учебные данные, реплики, программы и схемы подготовлены для уроков портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, сторонние фотографии не используются. Методические ссылки приведены для учителя; ученик получает все материалы здесь. Проверка первичных источников: 18.10.2026.