MODULUL 5

Algoritmi interdisciplinari și analiza eficienței

Aplică algoritmii în matematică, fizică și chimie. Alege cea mai eficientă soluție și identifică structurile de control în programe. O călătorie practică prin 9 săptămâni de descoperire!

18 ore de învățare (9 săptămâni)
Competențele 4.1, 4.2, 5.1
Orele 27 - 44 (continuare după Modulul 4)
15+ aplicații practice interdisciplinare
ORA 27

Introducere în interdisciplinaritate

Recapitulare structuri de control, ce înseamnă interdisciplinar?

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 5.1
Săptămâna 1

Ce vei învăța:

  • Prezentarea competențelor modulului
  • Recapitulare: if, for, while
  • Exemple de probleme interdisciplinare
  • Media aritmetică a notelor (matematică)
  • Structura unui program simplu
SĂPT 1 Accesează
ORA 28

Rezolvarea ecuației de gradul I

Algoritm, cazuri speciale, implementare

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 1

Ce vei învăța:

  • Algoritmul pentru ax + b = 0
  • Tratarea cazurilor: a≠0, a=0 și b=0, a=0 și b≠0
  • Implementare în C++
  • Rezolvarea a 5 ecuații diferite
  • Testarea programului
SĂPT 1 Accesează
ORA 29

Algoritmul pentru ecuația de gradul II

Delta, rădăcini, cazuri

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 2

Ce vei învăța:

  • Calculul discriminantului Δ = b - 4ac
  • Structura decizională: Δ>0, Δ=0, Δ<0
  • Formula rădăcinilor
  • Cazul a=0 (revenire la grad I)
SĂPT 2 Accesează
ORA 30

Implementare ecuație grad II

Program complet, exerciții

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 5.1
Săptămâna 2

Ce vei învăța:

  • Scrierea programului complet
  • Afișarea cu 2 zecimale
  • Tratarea cazurilor speciale
  • Exerciții cu diferiți coeficienți
  • Identificarea structurilor de control
SĂPT 2 Accesează
ORA 31

Distanța dintre două puncte

Aria și perimetrul triunghiului (Heron)

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 3

Ce vei învăța:

  • Formula distanței: √((x2-x1)+(y2-y1))
  • Perimetrul = suma laturilor
  • Aria cu formula lui Heron
  • Verificare coliniaritate (arie = 0)
SĂPT 3 Accesează
ORA 32

Proiect: Calculator geometric

Meniu interactiv

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 5.1
Săptămâna 3

Ce vei învăța:

  • Meniu cu opțiuni (1. Distanță, 2. Arie, 3. Perimetru)
  • Citirea opțiunii și a coordonatelor
  • Apelul funcțiilor corespunzătoare
  • Introducere în eficiență: câte operații facem?
SĂPT 3 Accesează
ORA 33

Volumele corpurilor regulate

Cub, sferă, cilindru, con

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 4

Ce vei învăța:

  • Formula volumului: cub (l), sferă (4/3 π r)
  • Cilindru (π r h), con (π r h / 3)
  • Constanta π (3.14159)
  • Implementare cu switch
SĂPT 4 Accesează
ORA 34

Simplificarea fracțiilor

Algoritmul lui Euclid (CMMDC)

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 4.2
Săptămâna 4

Ce vei învăța:

  • Ce este CMMDC
  • Algoritmul lui Euclid (iterativ)
  • Simplificarea: a/=cmmdc, b/=cmmdc
  • Comparație cu metoda for (eficiență)
SĂPT 4 Accesează
ORA 35

Mișcare rectilinie uniformă

Ecuațiile, punctul de întâlnire

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 5

Ce vei învăța:

  • Ecuațiile de mișcare: x = x0 + v*t
  • Egalarea pozițiilor pentru întâlnire
  • Calculul timpului: t = (x20 - x10) / (v1 - v2)
  • Condiții: v1≠v2, t≥0
SĂPT 5 Accesează
ORA 36

Implementare mișcare

Tratarea cazurilor, simulare

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 5.1
Săptămâna 5

Ce vei învăța:

  • Program complet pentru întâlnire
  • Cazuri: viteze egale, timp negativ
  • Afișarea timpului și poziției
  • Introducere în simulări pas cu pas
SĂPT 5 Accesează
ORA 37

Masa moleculară (formule simple)

H2O, CO2, constante atomice

Durată: 45-55 minute
Competența 4.1
Săptămâna 6

Ce vei învăța:

  • Mase atomice: H=1, C=12, O=16 etc.
  • Citirea formulei ca string
  • Parsare simplă: simbol + număr (implicit 1)
  • Calculul masei totale
SĂPT 6 Accesează
ORA 38

Proiect: Calculator molecular

Extindere, lucru în echipă

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 5.1
Săptămâna 6

Ce vei învăța:

  • Extindere pentru mai multe elemente
  • Funcții separate pentru parsare
  • Testare cu exemple (C6H12O6 etc.)
  • Lucru în perechi
SĂPT 6 Accesează
ORA 39

Ce înseamnă eficiență?

Timp, memorie, comparații

Durată: 45-55 minute
Competența 4.2
Săptămâna 7

Ce vei învăța:

  • Noțiuni de bază: timp de execuție, memorie
  • Comparație: Euclid vs. for pentru CMMDC
  • Căutare secvențială vs. căutare binară
  • Măsurarea timpului cu clock()
SĂPT 7 Accesează
ORA 40

Exerciții de analiză comparativă

Alege cel mai eficient algoritm

Durată: 45-55 minute
Competența 4.2
Săptămâna 7

Ce vei învăța:

  • Compararea a 2 implementări pentru aceeași problemă
  • Discuție: când folosim algoritmi simpli vs. complecși
  • Exemplu: numărare elemente pare (2 metode)
  • Contextul problemei dictează alegerea
SĂPT 7 Accesează
ORA 41

Recapitulare generală I

Recapitulare extinsă pentru lecțiile 27-33

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 4.2, 5.1
Săptămâna 8 (Recapitulare)

Ce vei învăța:

  • Interdisciplinaritate și structuri C++
  • Ecuații de gradul I și II
  • Geometrie, volume și CMMDC
  • Capcane importante din prima parte
RECAP Accesează
ORA 42

Recapitulare generală II

Recapitulare extinsă pentru lecțiile 34-40

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 4.2, 5.1
Săptămâna 8 (Recapitulare)

Ce vei învăța:

  • Mișcare rectilinie uniformă
  • Masă moleculară și formule chimice
  • Eficiență și analiză comparativă
  • Checklist pentru proiectul final
RECAP Accesează
ORA 43

Banca de proiecte finale

Proiecte de consolă pentru compilator online

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 4.2, 5.1
Săptămâna 9 (Proiect)

Ce vei învăța:

  • Alegerea unei idei realizabile
  • Specificații pentru fiecare proiect
  • Cerința de fișier C++ unic
  • Meniu, formule și validări
PROIECT Accesează
ORA 44

Prezentări proiecte finale

Ora dedicată prezentării proiectelor

Durată: 45-55 minute
Competențele 4.1, 4.2, 5.1
Săptămâna 9 (Prezentări)

Ce vei învăța:

  • Prezentarea proiectului în 2-3 minute
  • Demonstrarea aplicației realizate
  • Explicarea unei secțiuni de cod
  • Feedback și concluzii finale
PREZENTARE Accesează

Competențe dobândite în Modulul 5

Competența 4.1

Elaborarea algoritmilor interdisciplinari

  • Algoritmi pentru ecuații (grad I, II)
  • Algoritmi geometrici (distanță, arie, volum)
  • Algoritmi pentru fizică și chimie
  • Simplificarea fracțiilor (CMMDC)

Competența 4.2

Alegerea celui mai eficient algoritm

  • Compararea algoritmilor (Euclid vs. for)
  • Analiza timpului de execuție
  • Alegerea soluției optime în funcție de context
  • Măsurarea performanței

Competența 5.1

Identificarea structurilor de control

  • Recunoașterea structurilor liniare
  • Identificarea deciziilor (if, switch)
  • Identificarea buclelor (for, while)
  • Analiza programelor date