Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Программирование на Python: кодинг для развлечения»

Рабочая программа

курса внеурочной деятельности

«Программирование на Python: кодинг для развлечения»

10 класс

Пояснительная записка

В современную жизнь человека все больше и больше внедряются компьютеры и информационные технологии. Кодинг представляет собой процесс создания цифрового кода с целью реализации конкретного алгоритма. При этом используется определенный язык программирования. В данной программе выбран язык программирования Python. Выбор обусловлен тем, что синтаксис языка достаточно прост и интуитивно понятен, а это понижает порог вхождения и позволяет сосредоточиться на логических и алгоритмических аспектах программирования, а не на выучивании тонкостей синтаксиса. При этом Python является очень востребованным языком; он отлично подходит для знакомства с различными современными парадигмами программирования и активно применяется в самых разных областях от разработки веб-приложений до машинного обучения.

Изучение основных принципов программирования невозможно без регулярной практики написания программ.

Направленность программы

Программа «Программирование на Python: кодинг для развлечения» имеет техническую направленность, в её основу заложены принципы модульности и практической направленности, что обеспечит вариативность обучения. Содержание учебных модулей направлено на детальное изучение алгоритмизации, реализацию межпредметных связей, организацию проектной и исследовательской деятельности обучающихся.

Актуальность и практическая значимость образовательной программы

Актуальность данной программы состоит в том, что она составлена с учётом современных потребностей рынка в специалистах в области информационных технологий, особенно в области программирования.

Научившись программировать на языке Python, учащиеся получат мощный и удобный инструмент для решения как учебных, так и прикладных задач. Вместе с тем чистота и ясность его конструкций позволит учащимся в будущем с легкостью перейти на любой другой язык программирования.

Знания и умения, приобретенные в результате освоения курса, могут быть использованы обучающимися при сдаче ЕГЭ, при участии в олимпиадах по программированию, при решении задач по физике, математике, лингвистике и другим наукам, а также они являются фундаментом для дальнейшего совершенствования мастерства программирования.

Данная программа дает возможность детям творчески мыслить, находить самостоятельные индивидуальные решения, а полученные умения и навыки применять в жизни, способствует профессиональной ориентации подростков. Программа предназначена для учащихся, проявляющих повышенный интерес к программированию, имеет практическую направленность с ориентацией на реальные потребности, соответствующие возрасту ученика.

Особенности и новизна образовательной программы

Новизна программы состоит в том, что она учитывает новые технологические уклады, которые требуют новый способ мышления и тесного взаимодействия при постоянном повышении уровня междисциплинарности проектов, а также использует новые формы диагностики и подведения итогов реализации программы, выполняемые в формате защиты проектов.

Как утверждает французская поговорка «Кто сам пилит свои дрова, согревается дважды». Концепция программы «Кто сам программирует свои компьютерные игры, наслаждается дважды» (Из кн.: Арсак Ж. Программирование игр и головоломок). Идея программы заключается в том чтобы создавать законченные продукты в виде программ, продолжая изучать конструкции языка программирования Python.

 В основу программы заложены принципы модульности, практической направленности. В ходе изучения первого модуля на каждом занятии ученики создают программы для решения задач или реализации простейших игр с целью повторить и углубить свои знания основных конструкций языка программирования.

Ключевым элементом обучения во втором модуле является проектная деятельность, которая ориентирована на использование знаний, умений и навыков, полученных в ходе обучения, для постановки и решения практических задач, которые носят прикладной характер. Она позволяет учащимся участвовать в создании конкретного результата и научиться работать в условиях ограниченного времени, под руководством заказчика, презентовать проект, а также обрести навыки профессиональной коммуникации с контрагентами.

Педагогическая целесообразность программы заключается в том, что дети приобретут практические навыки, которые станут основой для дальнейшего изучения программирования. Методы, применяемые в процессе обучения, такие как проблемное обучение, проектная деятельность, способствуют формированию мотивации обучающихся к углубленному изучению программирования, как одной из компьютерных наук. У детей формируется познавательный интерес, самостоятельность мышления, стремление к самопознанию.

Осваивая данную программу, обучающиеся будут овладевать навыками, которые будут востребованы в ближайшие десятилетия в специальностях, многие из которых включены в Атлас профессий будущего. Практически для каждой перспективной профессии будут полезны знания и навыки, получаемые в процессе обучения по программе.

Цель образовательной программы

Cоздание условий для углубления и практического применения знаний, умений и навыков, полученных при освоении федеральной рабочей программы среднего общего образования «Информатика».

Задачи программы

·         привить навыки разработки эффективных алгоритмов и программ на языке программирования Python;

·         совершенствовать коммуникативные компетенции через выстраивание профессиональных коммуникаций с членами команды;

·         формировать и развивать навыки публичного выступления, стремление к получению качественного законченного результата в проектной деятельности;

·         способствовать профессиональному самоопределению учащихся.

Адресат программы – учащиеся, проявляющие интерес к информационным технологиям, имеющие начальные представления о языках программирования.

Программа рассчитана на обучающихся 10 класса.

Наполняемость группы: 12 человек.

Сроки и этапы реализации программы

Объем программы составляет 34 часа. Рекомендуется реализация во втором полугодии 10 класса.

Формы и режим занятий

Учебные занятия проходят по очной форме обучения. Режим занятий один раз в неделю по 2 академических часа с обязательным перерывом в соответствии с санитарными правилами СП 2.4.3648-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи".

Планируемые (прогнозируемые) результаты обучения

Основным результатом обучения является достижение высокой информационно-коммуникационной компетентности учащегося в области программирования на языке Python.

Личностные результаты:

·         сформированность мировоззрения, соответствующего совре­менному уровню развития науки, достижениям научно-тех­нического прогресса и общественной практики;

·         осознание ценности научной деятельности, готовность осу­ществлять проектную и исследовательскую деятельность ин­дивидуально и в группе;

·         способность оценивать ситуацию и принимать осознанные решения, ориентируясь на морально-нравственные нормы и ценности, в том числе в сети Интернет;

·         интерес к сферам профессиональной деятельности, связан­ным с информатикой, программированием и информацион­ными технологиями, основанными на достижениях науки информатики и научно-технического прогресса; умение со­вершать осознанный выбор будущей профессии и реализовы­вать собственные жизненные планы;

·         готовность и способность к образованию и самообразованию на протяжении всей жизни.

Метапредметные результаты:

·         самостоятельно формулировать и актуализировать проблему, рассматривать её всесторонне;

·         определять цели деятельности, задавать параметры и крите­рии их достижения;

·         разрабатывать план решения проблемы с учётом анализа имеющихся материальных и нематериальных ресурсов;

·         вносить коррективы в деятельность, оценивать соответствие результатов целям, оценивать риски последствий деятельно­сти;

·         владеть навыками учебно-исследовательской и проектной деятельности;

·         анализировать полученные в ходе решения задачи результа­ты, критически оценивать их достоверность, прогнозировать изменение в новых условиях;

·         выдвигать новые идеи, предлагать оригинальные подходы и решения; ставить проблемы и задачи, допускающие альтернативные решения;

·         делать осознанный выбор, аргументировать его, брать ответственность за решение;

·         принимать мотивы и аргументы других при анализе результатов деятельности; признавать своё право и право других на ошибки.

Предметные результаты:

·         владение универсальным языком программирования высо­кого уровня Python, представлениями о ба­зовых типах данных и структурах данных; умение использовать основные управляющие конструкции; умение осу­ществлять анализ предложенной программы: определять результаты работы программы при заданных исходных дан­ных; определять, при каких исходных данных возможно по­лучение указанных результатов; выявлять данные, которые могут привести к ошибке в работе программы; формулиро­вать предложения по улучшению программного кода;

·         умение разрабатывать и реализовывать в виде программ базовые алгоритмы; умение использовать в программах данные различных типов с учётом ограничений на диапазон их воз­можных значений, применять при решении задач структуры данных (списки, словари, стеки, очереди, деревья), использовать базовые операции со структурами данных; применять стандартные и собственные подпрограммы для обработки числовых данных и символьных строк; использовать при разработке программ библиотеки подпрограмм; знать функциональные возможности инструментальных средств среды разработки; умение использовать средства отладки программ в среде программирования; умение документировать программы

Формы деятельности и особенности оценивания

Преобладающий тип занятий – практикум.

Методика обучения ориентирована на индивидуальный подход. Для того чтобы каждый ученик получил наилучший результат обучения в первой части курса, программой предусмотрены индивидуальные задания для самостоятельной работы на компьютере. На занятиях используются задачи с сайта https://informatics.msk.ru/course/view.php?id=156 и возможности тестирующей системы этого сайта. Такая форма организации обучения стимулирует интерес ученика к предмету, активность и самостоятельность учащихся, способствует объективному контролю глубины и широты знаний, повышению качества усвоения материала обучающимися, позволяет педагогу получить объективную оценку выбранной им тактики и стратегии работы, методики индивидуального обучения и обучения в группе, выбора предметного содержания.

Во второй части курса основным методом обучения является метод проектов. Отличительной особенностью занятий является обучение через реализацию проектов. Первые мини-проекты (Случайный пароль, Игра «9 жизней») делаем вместе с учащимися. После чего учащиеся выбирают для себя тему проекта, который будут реализовывать самостоятельно. Это может быть игра или приложение. Например: графическая игра «Космический защитник».

Аттестация обучающихся проходит на итоговом занятии в форме презентации своего проекта.

Содержание курса

Модуль 1. Введение. Базовые конструкции языка Python

Введение в курс. Инструктаж по технике безопасности.

Переменные и арифметика. Условный оператор. Генерация случайных чисел. Игра «Карты». Цикл while. Игра на угадывание. Отладчик. Цикл for. Оператор с известным числом повторов. Игра «Чет или нечет?»

Коллекции. Cписки. Элементы списка. Действия над списками, над элементами списка. Игра «Камень, ножницы, бумага». Строки. Методы списков и строк.

Функции как способ группировать команды и именовать участки кода. Определение функции. Правила составления и вызова функций в программном коде. Аргументы функции. Локальные и глобальные переменные. Области видимости переменных. Возвращение значений из функций.

Введение в компьютерную графику. Модуль tkinter. Использование графического интерфейса Pygame. Таймеры и анимация.

Модуль 2. Создание игр и приложений

Концепция игры. Элементы дизайна игры, от целей и достижений до правил механики. Основные элементы, что будет происходить на экране, как игра будет взаимодействовать с игроком и т.д. Мини-проекты Случайный пароль, Игра «9 жизней». Процесс итеративного создания версий: добавление по одной новой функции в приложение и сохранение изменённого приложения в качестве новой версии. Работа над собственным проектом.

Подготовка к презентации проекта. Презентация проекта.

Возможные темы проектов:

1.      Выберите карту, любую карту.

2.      Кидаем кубики: игра в кости в стиле яцзы.

3.      Анимация с отскоком от всех четырех сторон.  

4.      Smiley Pong или пинг-понг на экране.

5.      Космический защитник

6.      И т.д.

3. Календарно-тематическое планирование

4. Список литературы

1.       К. Ю. Поляков, Е. А. Еремин. Информатика. Углублённый уровень. Учебник для 10 класса в 2 частях. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019.

2.       Златопольский Д.М. Основы программирования на языке Python. 2-е изд. – ДМК Пресс, 2018.

3.       С. М. Окулов. Основы программирования. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012.

4.       Python для детей и родителей / Брайсон Пэйн ; [пер. с англ. М.А.Райтмана]. – Москва: Издательство «Э», 2017.

5.       Голиков С.В., Дубовик Е.В., Русин Г.С., Иркова Ю.А. HTML, CSS, SCRATCH, PYTHON. Моя первая книга по программированию – СПб.: Наука и техника, 2021.

рекомендованно обучающимся:

1.     Сайт pythonworld.ru — «Python 3 для начинающих»

2.     Сайт pythontutor.ru — «Питонтьютор»

3.     https://stepik.org/63085 – «Инди-курс программирования на Python»

4.     https://www.youtube.com/playlist?list=PLJOzdkh8T5kpIBTG9mM2wVBjh- 5OpdwBl — Лекции А.В. Умнова, прочитанные в Школе Анализа Данных Яндекса.

Скачано с www.znanio.ru