Программа элективного курса "Алгоритмы решения физико-математических задач"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1» ГОРОДА БЕРДСКА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

УТВЕРЖДАЮ           

                                                                                    И.о. директора МБОУ СОШ №1

                                                                                   ___________М.Г.Комарова            

                                                                                     «___»_________2014   г.

Рабочая программа

Предмет: информатика и ИКТ

Элективный курс:         « Алгоритмы решения

                                  физико-математических задач»

Класс: 9А, 9Б, 9В классы (базовый уровень)

2015/2016 учебный год

                                                                                  Составитель:

                                                                                  Кондрашина Екатерина Валентиновна,

                                                                                  учитель информатики,

                                                                                  высшей квалификационной категории

                                                         город Бердск

Пояснительная записка

Рабочая программа составлена на основе нормативных документов:

1.Федеральный компонент государственного стандарта среднего (полного) общего образования, утверждённый приказом Минобразования России от 05.03.04 №1089.

2. Закон 273-ФЗ "Об образовании в РФ", 2012 год.

3 . Методическое письмо «О преподавании учебного предмета «Информатика и ИКТ» в условиях введения федерального компонента государственного стандарта общего образования.

4. Учебный план МБОУ СОШ №1 на 2014/2015 учебный год

5. Информатика. Программы для общеобразовательных учреждений. 2-11 классы: методическое пособие. Составитель М. Н. Бородин. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 г, авторская  ПРОГРАММА  КУРСА «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» общеобразовательный курс (базовый уровень) для 8 – 9 классов, составители: Семакин И.Г., Хеннер Е.К.

Согласно Федеральному Базисному Учебному Плану (2004 г.) на изучение информатики и ИКТ на базовом уровне в 8 - 9 классах отводится 105 часов учебного времени (1+2 урока в неделю). Настоящая программа составлена в расчете на такой вариант учебного плана и добавляет к нему 16 часов.

Изучение курса обеспечивается учебно-методическим комплексом, включающим в себя:

1. Учебник «Информатика  и ИКТ. Базовый уровень» для 9 класса. И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 г.

2.     Информатика и ИКТ. Задачник-практикум: в 2 т. Л.А.Залогова и др.; под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера. .- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 г.

Учебник и компьютерный практикум в совокупности обеспечивают выполнение всех требований образовательного стандарта и примерной программы в их теоретической  и практической  составляющих: освоение системы базовых знаний,  овладение умениями информационной деятельности,  развитие и  воспитание учащихся,  применение опыта использования ИКТ в различных сферах индивидуальной деятельности.

Место курса в образовательном процессе

Изменение взглядов на роль и место компьютерных технологий в жизни человека XXI века, использование в качестве средства обучения наряду с бумажными книгами их электронных аналогов, получение знаний через дистанционное обучение, реализуемое посредством телекоммуникационных технологий, привели к существенной смене акцентов в предлагаемом к изучению школьникам программном материале по информатике. Результат подобных инноваций налицо — школьная информатика постепенно выхолащивается курсом компьютерных технологий, а ряд классических для информатики разделов («Алгоритмизация», «Программирование», «Логические основы компьютерной техники») либо изучаются поверхностно, либо совсем исключаются из рассмотрения. Вместо постижения азов информатики современные школьники приобретают прагматические навыки и умения по работе с программным обеспечением компьютера, зачастую не подкрепленные теоретической базой. Суть многих явлений и операций понимается ими поверхностно, они не задумываются о причинно-следственных связях между объектами, главным становится технологический навык, а не владение методом. Подтверждением высказанному является анализ работы школьных учителей информатики, а также применяемых ими при обучении методических разработок. Например, при изучении компьютерной графики учителя предпочитают сформировать у обучаемых навыки построения и преобразования изображений с помощью систем компьютерной графики (технологический аспект), а не выработать знания о специфике выполняемых операций, способов представления рисунков в памяти компьютера, разнице между растровым и векторным представлениями информации (методологический аспект). Считается, что подобные знания для обучаемых сложны и не нужны.

Одним из способов сглаживания описанных недостатков может стать элективный курс «Алгоритмы решения физико-математических задач». При изучении курса у обучаемых расширяются представления о способах построения изображений, продолжается формирование алгоритмической культуры, закрепляются знания о векторной и растровой графике, вырабатываются умения построения статических изображений на координатной плоскости экрана дисплея.

Работая с компьютерной графикой на языке программирования Бейсик (или на любом другом языке программирования высокого уровня, поддерживающем построение графических примитивов), обучаемые прочнее усваивают базовые понятия программирования, легко приобщаются к алгоритмической культуре и компьютерной грамотности. Усвоив материал курса, они с успехом могут применить приобретенные знания, навыки и умения при изучении других школьных дисциплин, осознавая, как велика область применения алгоритмов в жизни современного человека. Так как при использовании языка программирования формирование изображений сочетается с различными расчетами, то это опосредованно развивает и математическую культуру.

Концепция курса

Курс носит практико-методологический характер. Его практическую часть составляет выработка умений применения графических операторов при построении статических, растровых изображений. Методология базируется на выработке у учащихся знаний об особенностях построения объектов на плоскости (экране монитора), сути растрового (поточечного) метода формирования изображений.

В отличие от работы с пакетами компьютерной графики, где при построении объектов действия пользователя сводятся к выбору (указанию) нужного инструмента, цвета объекта, определения его местоположения и подтверждения выполняемого действия, реализация подобных операций средствами языков программирования высокого уровня менее автоматизирована, так как предварительно следует на бумаге определить положение графических объектов относительно координатных осей и друг относительно друга, рассчитать координаты объектов, после чего приступить к формированию объектов и композиций из них на компьютере. С одной стороны, в этом имеются минусы (на построения затрачивается больше времени, получаемое изображение трудно вывести на печать, наличие больших объемов программного кода может привести к путанице при редактировании программы и т. д.), но, с другой, есть и плюсы — ученики выполняют действия не формально (выбрал — подал команду — получил результат), а подходят к работе творчески, развивая логическое и алгоритмическое мышление, пространственное воображение, навыки вычислений, учатся понимать процесс как бы изнутри, не только работая с изображением, но и приобретая знания о специфике выполняемых действий.

Учебные цели и задачи курса

•   Формирование и отработка навыков построения графических изображений средствами языка программирования Бейсик;

•   закрепление знаний о компьютерной графике, ее видах и особенностях каждого из этих видов;

•   знакомство с возможностями языка программирования Бейсик по обработке графической информации;

•   расширение представлений о возможностях компьютера;

•   демонстрация межпредметных связей информатики с другими дисциплинами (физика, математика);

•   углубление навыков решения задач на компьютере.

Формы организации учебных занятий

При изложении курса рекомендуется применять мини-лекции и компьютерный практикум. Учебный материал, в зависимости от специфики строящихся изображений, компонуется по блокам" каждый из которых охватывает одно из направлений компьютерной графики. Курс предваряет одночасовая лекция о компьютерной графике. В ходе этой лекции учитель повторяет с обучающимися материал и через систему наводящих вопросов узнает о степени сформированности у них знаний по теме. Каждый блок начинается с мини-лекции: учитель выдает необходимый минимум теоретического материала (назначение и форматы операторов, особенности применяемых алгоритмов, способы построения изображений), снабженного демонстрационными примерами. Далее учащиеся получают задания (некоторые из которых, по возможности, должны были выполняться ими ранее с помощью пакетов компьютерной графики) и приступают к их выполнению на компьютерном практикуме.

Подобный подход реализует один из важных методологических принципов — параллельное изложение со сравнением, что позволяет ученикам глубже постигать суть выполняемых операций. Занятия заканчиваются выдачей домашнего задания. Задания не должны быть очень сложными, и желательно, чтобы они носили творческий характер. Например, по рисунку и части программы, описывающей построение, дописать программу, или по исходной программе и части рисунка восстановить рисунок. Блок завершается выполнением творческого задания, а весь курс — проектной работой. При выполнении творческих заданий и проектной работы учащимся необходимо продемонстрировать сформированность знаний и умений по блокам курса.

Элективный курс «Алгоритмы решения физико-математических задач»

№ урока	Тема
1	Техника безопасности в компьютерном классе.
2	Цели и задачи элективного курса.
3	Понятие алгоритма.  Исполнители алгоритмов.
4	Примеры использования алгоритмов человеком.
5	Координатная плоскость экрана дисплея.
6	Оператор LINE, PSET.
7	Дополнительные возможности оператора LINE.
8	Оператор CIRCLE, PAINT.
9	Чертим эллипсы и дуги.
10	Проект 1: Координатная плоскость.
11	Циклы в алгоритмах.
12	Проект 2: Чертим шахматную доску.
13	Запись математических выражений на basic.
14	Операции mod и целочисленное деление.
15	Решение задач на целочисленное деление.
16	Решение задач на целочисленное деление. Подводим итоги

Используемая литература

Абрамов С. А. Математические построения и программирование. М.: Наука, 1978.

Абрамов С. А., Гнездилова Г. Г., Капустина Е. К,  Селюн М. И. Задачи по программированию. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.

Ананьева В. А. Геометрические построения // Информатика и образование. 2000. № 1.

Андрафанова Н. В. Построение графиков функций // Информатика и образование. 2000. № 6.

Бешенков С. А., Ракитина Е. А. Решение типовых задач по моделированию // Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование». 2005. № 1.

Босова Л. Л. Макроязык оператора графического вывода DRAW //Информатика и образование. 1998. № 5.

Бурцева Г. А. Графика в обучении программированию // Информатика и образование. 2002. № 6.

Воронцова Ю. Л. Знакомство с графикой в Бейсике // Информатика и образование. 1998. № 6.

9.Грайс Д. Графические средства персонального компьютера. М.: Мир,  1989.

Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке программирования бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука,1987.

Залогова Л. А. Компьютерная графика в школе//Информатика и образование.  1998. № 5.

Залогова Л. А. Цвет в компьютерной графике // Информатика и образование.  1999. № 7.

Зубрилин А. А., Пауткина О. И. Некоторые пути формирования пространственных представлений и пространственного воображения на уроках математики и информатики в средней школе // Педагогическая информатика. 2002. № 3.

Информатика. Задачник-практикум: В 2 т/ Под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

Котов Ю. В., Павлова А. А. Основы машинной графики: Учеб.пособие для студентов худож.-граф. фак-тов пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1993.

Литвиненко Т. В. Visual Basic 6.0: Учеб. пособие для вузов. М.:.Горячая линия—Телеком, 2001.

Мураховский В. И. Компьютерная графика: Популярная энциклопедия. М.: ACT-Пресс, 2002.

Роджерс Д., Адаме Дж. Математические основы машинной графики. М.: Машиностроение, 1980.

Семакин И. Г., Шестаков А. П. Основы программирования. М.:Лаборатория Базовых Знаний, 2003.

Симонович СВ., Евсеев Г. А. Занимательное программирование:Visual Basic: Книга для детей, родителей и учителей. М.: АСТ-Пресс, Инфорком-Пресс, 2002.

Совертков П. Я. Развитие пространственного мышления учащихся с помощью компьютера//Педагогическая информатика. 2001. № 4.

Узоры на экране (Машинная графика и геометрия). М.: Знание,1991. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Вычислительная техника и ее применение»; № 4).

Учебно-методическое обеспечение образовательного процесса

1. ПРОГРАММА  КУРСА «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» общеобразовательный курс (базовый уровень) для 8 - 9 классов, составители:  Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Опубликована в сборнике «Программы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 2-11 классы» / Составитель М.Н. Бородин. – 6-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010
2. Учебник Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика и ИКТ. Базовый уровень. 9 класс. – М.: БИНОМ. Лаборатория  знаний, 2007.
3. Информатика и ИКТ. Базовый уровень : практикум для 8 - 9 классов, Семакин И. Г., Хеннер Е. К., Шеина Т. Ю., 2012
   Информатика. Задачник-практикум в 2 т. Под ред. И.Г.Семакина, Е.К.Хеннера. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2004.
4. Цифровые и электронные образовательные ресурсы: http://school-collection.edu.ru/; http://metodist.lbz.ru/authors/informatika/3/.
5. Обучающая программа «Обучение: Visual BASIC 6.0» («Медиа-Сервис 2000»).

Материально-техническое обеспечение образовательного процесса

Персональные компьютеры  - рабочие места учителя и учащихся

Мультимедиа проектор

Принтер

Источник бесперебойного питания

Устройства вывода звуковой информации (наушники, колонки, микрофон)

Устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами (клавиатура и мышь)

Сканер

Цифровой фотоаппарат

Внешний накопитель информации (или флэш-память)

Информационно-техническое обеспечение

Операционная система.

Файловый менеджер (в составе операционной системы или др.).

Антивирусная программа.

Программа-архиватор.

Клавиатурный тренажер.

Интегрированное офисное приложение, включающее текстовый редактор, растровый и векторный графические редакторы, программу разработки презентаций и электронные таблицы.

Простая система управления базами данных.

Простая геоинформационная система.

Система автоматизированного проектирования.

Программа-переводчик.

Система оптического распознавания текста.

Программы разработки анимации

Мультимедиа-проигрыватель (входит в состав операционных систем или др.).

Звуковой редактор.

Система программирования.

Почтовый клиент (входит в состав операционных систем или др.).

Браузер (входит в состав операционных систем или др.).

Программа интерактивного общения.

Коллекция цифровых образовательных ресурсов по различным учебным предметам

Комплекты презентационных слайдов по всем разделам курсов

Учитель информатики                         Е.В.Кондрашина