Элективный курс 11 класс "Информационные системы и модели"

Пояснительная записка

Рабочая программа элективного курса «Информационные системы и модели» составлена для 11 класса на 34 учебных часа.

Исходными документами для составления рабочей программы учебного курса являются: федеральный компонент государственного образовательного стандарта, утвержденный Приказом Минобразования РФ от 05 03 2004 года № 1089; авторская программа элективного курса Семакина И.Г. и Хеннера Е.К. Информационные системы и модели; федеральный перечень учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих программы общего образования. Рабочая программа составлена в соответствии с учебным планом разработанным в соответствии с Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 09.03.2004г. №1312 «Об утверждении Федерального Базисного учебного плана и примерных учебных планов для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования»; с изменениями, внесенными приказами Министерства образования и науки Российской Федерации от 20.08.2008 г. № 241 , от 30.08.2010 № 889 и от 03.06.2011 №1994, Санитарными правилами СП 2.4.2 2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях».

Основной идеей элективного курса является формирование у обучающихся устойчивой мотивации к дальнейшему совершенствованию своих знаний в области информационных технологий.

Курс «Информационные системы и модели» является преемственным по отношению к базовому курсу информатики и ИКТ, обеспечивающему требования образовательного стандарта для основной школы. В ходе изучения курса будут расширены знания учащихся в тех предметных областях, на которых базируется изучаемые системы и модели, что позволяет максимально реализовать межпредметные связи, послужит средством профессиональной ориентации и будет служить целям профилизации обучения на старшей ступени школы.

Изучение курса обеспечивается учебно-методическим комплектом [1-3], включающим в себя учебное пособие для учащихся, компьютерный практикум и методическое пособие для учителя.

Содержание обучения

Среди многочисленных приложений современной информатики и информационных технологий в данном учебном курсе выделяются два:

• информационные системы;

• информационное моделирование.

Поэтому курс состоит из двух частей, соответствующих двум главам учебника.

Часть 1. Моделирование и разработка информационных систем.

Данный раздел курса углубляет содержательные линии моделирования и информационных технологий в школьной информатике. База данных — ядро любой информационной системы — рассматривается в качестве информационной модели соответствующей предметной области. Содержание обучения отталкивается от проблем, которые требуется решить.

Первая проблема — адекватное информационное отражение в базе данных реальной системы. В связи с этим рассматриваются основные этапы проектирования базы данных: системный анализ предметной области, построение инфологической модели, ее реализация в виде модели данных реляционного типа.

Вторая проблема — создание приложений, которые в совокупности с базой данных составляют информационно-справочную систему. Здесь внимание уделяется анализу потребностей пользователя, созданию гибкой и полной системы приложений (запросов, форм, отчетов), организации дружественного пользовательского интерфейса.

Часть 2. Информационное моделирование.

Данный раздел также углубляет содержательную линию моделирования в курсе информатики. В нем изучается математическое моделирование в его компьютерной реализации при максимальном использовании межпредметных связей информатики и универсальной методологии моделирования. Овладение основами компьютерного математического моделирования позволит учащимся углубить научное мировоззрение, развить творческие способности, а также поможет в выборе будущей профессии. Данный раздел является преемственным по отношению к первому разделу, в котором речь также идет об информационном моделировании, но с позиций представления информации, в то время как второй раздел посвящен в основном ее математической обработке.

В ходе изучения раздела будут расширены математические знания и навыки учащихся. В частности, будут рассмотрены некоторые задачи оптимизации, элементы математической статистики и моделирования случайных процессов.

Формы организации занятий — сочетание лекционных занятий с выполнением лабораторных работ по созданию баз данных, приложений, реализации компьютерных математических моделей. В процессе выполнения практических заданий по обоим разделам курса учащиеся разовьют навыки работы с современными средствами информационных технологий: табличным процессором, реляционной СУБД, познакомятся с элементами офисного программирования.

Тематическое и поурочное планирование курса

Часть I. Моделирование и разработка информационных систем (23 ч)

Информационные системы и системология (9 ч)

Понятие информационной системы; этапы разработки информационных систем. Основные понятия системологии: система, структура. Модели систем: модель черного ящика, модель состава, структурная модель. Графы, сети, деревья. Информационно-логическая модель предметной области.

Реляционная модель данных и реляционная база данных (14ч)

Проектирование многотабличной базы данных. Понятие о нормализации данных. Типы связей между таблицами. Создание базы данных в среде реляционной СУБД (Microsoft Access). Реализация приложений: запросы, отчеты.

Часть 2. Информационное моделирование (11 ч).

Базы данных на электронных таблицах (6 ч)

Создание базы данных (списка) в среде табличного процессора (Microsoft Excel). Использование формы для ввода и просмотра списка, для выборки данных по критериям. Сортировка данных по одному или нескольким полям. Фильтрация данных. Сводные таблицы.

Программирование приложений (5 ч)

Макросы: назначение, способы создания и использования. Объекты VBA для Microsoft Excel. Разработка пользовательского интерфейса: диалоговые окна.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ

По окончании изучения данного раздела курса учащиеся должны

знать:

• назначение и состав информационных систем;

• этапы создания компьютерной информационной системы;

• основные понятия системологии: система, структура, системный эффект;

• в чем состоит задача системного анализа;

• существующие разновидности моделей систем;

• что такое графы;

• какие системы называются иерархическими;

• основные свойства дерева — структурной модели иерархической системы;

• что такое инфологическая модель предметной области;

• что такое база данных (БД); классификация БД;

• структуру реляционной базы данных (РБД);

• что такое избыточность и противоречивость данных;

• с какой целью производится нормализация модели данных;

• в чем заключаются требования первой, второй и третьей нормальной формы;

• что такое СУБД;

• способ описания данных в СУБД с помощью конструктора;

• как организуются связи в многотабличной базе данных;

• что такое глобальная схема данных;

• чем отличается подсхема от глобальной схемы;

• какие существуют типы запросов к БД;

• какова структура команды запроса на выборку;

• способы сортировки данных;

• что такое вычисляемые поля в БД; как они используются в запросах;

• что такое итоговый запрос, как он создается;

• какими возможностями для работы с базами данных обладает Microsoft Excel;

• как оформляется список данных;

• как с помощью формы производится поиск и сортировка данных в списке;

• что такое фильтрация данных; какими способами она производится;

• что такое сводная таблица;

• что такое макрос;

• как можно создать и выполнить макрос в среде Microsoft Excel;

• что такое объектно-ориентированное приложение;

• что такое элементы управления;

уметь:

• осуществлять анализ систем с целью построения моделей разных типов;

• строить граф - модели систем с иерархической и сетевой структурой;

• проектировать несложную информационно-справочную систему;

• проектировать многотабличную базу данных;

• ориентироваться в среде СУБД Microsoft Access;

• создавать структуру базы данных и заполнять ее данными;

• осуществлять в Microsoft Access запросы на выборку с использованием конструктора запросов;

• работать с формами;

• осуществлять запросы с получением итоговых данных;

• получать отчеты;

• организовывать однотабличные базы данных (списки) в Microsoft Excel;

• осуществлять выборку и сортировку данных в списках;

• осуществлять фильтрацию данных;

• создавать сводные таблицы;

• записывать макросы для MICROSOFT EXCEL;

• просматривать макро-программу на VBA в окне редактора;

• осуществлять несложное редактирование программы макроса;

• создавать диалоговые окна с элементами управления путем использования пользовательских форм.

ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА

«МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»

(35 Ч)

№ урока

Тема урока

Содержание

1

5.09

Информационные системы. Этапы разработки информационных систем

Понятие информационной системы. Этапы разработки информационных систем

2

5.09

Понятия системы, структуры, системный эффект

понятия системы, структуры, системный эффект

3

19.09

Модели систем: модель черного ящика; модель состава системы

модель черного ящика; модель состава системы

4

19.09

Модели систем: структурная модель. Графы (сети)

структурная модель. Графы (сети)

5

3.10

Построение полных графов

Графы, вершины, вес вершин, полный граф

6

3.10

Иерархические структуры и деревья

Иерархические структуры и деревья

7

17.10

Построение структурной модели системы

Структурная модель системы

8

17.10

Построение семантической сети

Семантическая сеть

9

31.10

Инфологическая модель предметной области

Информационная модель

10

31.10

Понятие базы данных и СУБД

База данных, возможности базы данных

11

14.11

Нормализация данных

Типы данных

12

14.11

MICROSOFT ACCESS

Возможности СУБД Microsoft Access

13

28.11

Создание базы данных

Возможности СУБД Microsoft Access. Базы данных

14

28.11

Заполнение базы данных

Определение и назначение баз данных. Области применения. Этапы проектирования БД Логическая модель данных Физическая модель данных

15

12.12

Запросы на выборку. Использование конструктора запросов

Конструктор запросов

16

12.12

Логические выражения. Сложные запросы на выборку.

Сложные запросы

17

26.12

Создание сложных запросов

Сложные запросы

18

26.12

Глобальная модель данных информационной системы

Типы взаимосвязей в моделях Концептуальная модель данных

19

16.01

Создание информационной модели

Нормализация баз данных

20

16.01

Диаграммы и графики

Диаграммы и графики

21

30.01

Подсхемы и приложения

Подсхемы и приложения

22

30.01

Итоговые запросы и отчеты

Итоговые запросы и отчеты

23

13.02

Создание личной базы данных

Создание личной базы данных

24

13.02

Электронные таблицы. Microsoft Excel. Возможности

Электронные таблицы. Microsoft Excel. Возможности

25

27.02

Базы данных (списки) в Microsoft Excel. Правила создания.

Базы данных (списки) в Microsoft Excel. Правила создания.

26

27.02

Манипулирование данными в списках: выборка и сортировка

Манипулирование данными в списках: выборка и сортировка

27

12.03

Манипулированию данными в списках.

Манипулированию данными в списках.

28

12.03

Сводные таблицы

Сводные таблицы

29

9.04

Сводные таблицы

Сводные таблицы

30

9.04

Макросы. Понятие и возможности.

Макросы. Понятие и возможности.

31

23.04

Создание макросов.

Создание макросов.

32

23.04

Реализация задачи оптимизации в Microsoft EXCEL

Задача оптимизации

33

14.05

Реализация транспортной задачи в Microsoft EXCEL

транспортная задача

34

14.05

Резерв

повторение

Литература

1. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информационные системы и модели. Элективный курс: Учебное пособие. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.

2. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информационные системы и модели. Элективный курс: Методическое пособие. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

3. Семакин И. Г., Хеннер Е. К. Информационные системы и Модели. Элективный курс: Практикум. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.