Рабочая программа:
«Решение нестандартных задач по информатике»
9-11 классы
Составитель:
Кириллов Роман Александрович
Тамбов
1. Пояснительная записка
Рабочая программа, составлена в соответствии со следующими нормативно-правовыми документами:
- Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», требованиями федеральных государственных образовательных стандартов (далее - ФГОС) начального общего образования (утв. Приказом Минобрнауки России от 06.10.2009 №373, с изменениями и дополнениями), основного общего образования (утв. приказом Минобрнауки России от 10.12.2010 №1897 с изменениями и дополнениями), среднего общего образования (утв. приказом от 29.12.2014 №1645 с изменениями и дополнениями);
- Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (ФГОС НОО), утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 06.10.2009 № 373,
- Приказ Министерства просвещения РФ от 30.09.2020 г. № 533 «О внесении изменений в порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам», утвержденный приказом Министерства просвещения РФ от 09.11.2018 г.№196;
- «Рекомендации по реализации внеурочной деятельности, программы воспитания и социализации и дополнительных общеобразовательных программ с применением дистанционных образовательных технологий» Минпросвещения России от 07.05.2020;
- Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 г. №28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».
Программа «Решение нестандартных задач по информатике» носит интегрированный, междисциплинарный характер, материал программы раскрывает взаимосвязь математики и информатики, показывает, как развитие одной из этих научных областей стимулировало развитие другой.
Программа ориентирована на учащихся, желающих расширить свои представления о математике в информатике и информатике в математике.
Программа рассчитана на учащихся, имеющих базовую подготовку по информатике; может изучаться как при наличии компьютерной поддержки, так и в безмашинном варианте.
Одной из особенностью творческой личности является устойчивое умение (превращенное в привычку) икать наилучшее решение проблемы. Это относиться и к любым задачам.
Множество неординарных, нестандартных задач для учащихся основной школы сконцентрировано в математике. В различных математических книгах, посвященных олимпиадным задачам, дается их обзор с решением и без них, в ряде случае разбирается методика решения. Однако сам мыслительный процесс поиска решения задачи, как правило, не отражается, и у учителя возникает вопрос: как «додуматься» до решения задачи? Другой не менее важный вопрос, на который необходимо обращать внимание при обучении решении нестандартных задач: каковы составляющие мыслительного процесса от «прочтения» задачи до ее решения?
Научить решать нестандартные задачи, интересная, но и достаточно простая работа, которая предлагает применение знаний по педагогике, методике и психологии, личного творчества и многого другого. Решение нестандартных задач соотноситься с творчеством личности, поэтому, чем больше учтено существенных элементов, входящий в процесс творчества, тем успешнее будет достигнута цель.
Для достижения указанной цели прежде всего необходимо познакомиться с идеями и механизмом, лежащими в основе творчества, необходимого для решения нестандартных задач, получить представление о новом подходе к обучению и познакомиться с методикой достижения значимых результатов. А далее на примере достаточно большого числа олимпиадных задач разобрать различные приемы решения для которых вычленены и обобщены их особенности. Так с прослеживанием связи творческого процесса и процесса нестандартной задачи рассматриваются такие компоненты творчества как научные знания, творческое мышление, а также такие качества без которых не мыслимо творчество как анализ, синтез и умение предвидеть (прогнозировать, экстраполировать имеющиеся знания на еще не познанную ситуацию).
Большое внимание необходимо уделять возрастным особенностям восприятия учебного материала, а также принципам организации занятий по развитию творческого мышления при решении нестандартных и олимпиадных задач у учащихся в 9 классах включая систематизацию самих нестандартных задач.
Направленность. Направленность программы - техническая, уровень усвоения – базовый. Программа «Решение нестандартных задач по информатике» направлена на систематизацию знаний и умений у обучающихся в области курса информатики и информационных технологий, на отработку навыков решения нестандартных задач с использованием различных программных инструментов и сред программирования.
Актуальность программы. Стратегическая цель современной школы - обеспечение доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики, современным потребностям общества и каждого гражданина.
Уже в школе учащиеся должны получать возможность раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире». Важным направлением развития образования становится формирование инженерного мышления на всех уровнях общего образования. Программа ориентирована на решение прикладных и технических задач с применением компьютерного моделирования, а также на выполнение исследовательских проектов, что позволяет формировать инженерное мышление и технологическую культуру обучающихся.
Отличительной особенностью является ее практическая направленность, так как в результате проведения занятий учащимися знакомятся с различными программными средами, учатся работать со справочной системой, выбирать наиболее подходящую среду для решения той или иной задачи, оформлять отчеты с использованием технологии OLE.
Новизна программы состоит в том, что она даёт возможность познакомиться и эффективно использовать различные программные средства, включая онлайн ресурсы для решения нестандартных технических задач из разделов курса информатики, а также переносить полученные знания на другие образовательные области.
В программе предусмотрено использование онлайн ресурсов для решения задач, а также использование современных программных комплексов с автоматической проверкой решений заданий.
Педагогическая целесообразность программы заключается в комплексном подходе при решении различных нестандартных задач с оптимальным выбором программных средств наиболее подходящих для решения определенного типа заданий.
Адресат программы. Программа рассчитана на учащихся 16-18 лет (9, 11 классы).
Объем и срок освоения программы. Сроки реализации данной программы – 1 год. Программа рассчитана на 68 часов.
Формы обучения. Наиболее эффективная форма обучения: очная. Программа может быть реализована так же с использование дистанционных образовательных технологий.
Особенности организации образовательного процесса:
- формы проведения занятий: аудиторные;
- форма организации занятий: индивидуально – групповая;
- количество учащихся в одной группе – 10-15 человек;
- состав группы постоянный.
Режим занятий. Занятия проводятся в отдельном кабинете, 2 раза в неделю по 40минут.
2. Цели и задачи программы
Цель – развитие ключевых компетентности учащихся в процессе комплексной и всесторонней работы по решению нестандартных задач по информатике с помощью программных пакетов.
Личностные задачи:
- сформировать ответственное отношение к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;
- сформировать коммуникативную компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной, общественно-полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видах деятельности.
Метапредметные задачи:
- умение самостоятельно планировать пути достижения цели, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения задач;
- умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль всей деятельности в процессе достижения результата, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
- умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;
- умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных задач;
- владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
- умение организовывать сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласовании позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;
- формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ - компетенции).
Образовательные (предметные) задачи:
- сформировать представление о статистических закономерностях в реальном мире и о различных способах их изучения, о простейших вероятностных моделях;
- развивать умение извлекать информацию, представленную в таблицах, на диаграммах, графиках, описывать и анализировать массивы числовых данных с помощью подходящих статистических характеристик, использовать понимание вероятностных свойств окружающих явлений при принятии решений;
- сформировать умение формализации и структурирования информации, умение выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей – в таблицы, схемы, графики, диаграммы с использованием соответствующих программных средств обработки данных.
Основная методическая установка программы — обучение навыкам быстрого и эффективного решения нестандартных задач по информатике. Использование программных пакетов для визуализации решений задач. Освоение ключевых способов деятельности происходит на основе системы заданий и алгоритмических предписаний для решения нестандартных задач.
Реализация данной программы способствует развитию у обучающихся следующих компетенций:
- уметь правильно выбирать программную среду и эффективно распределять время на выполнение задания;
- уметь правильно строить компьютерную модель выбранного процесс;
- умеют оформлять решение задания в текстовых редакторах, пользоваться технологией OLE;
- решать задачи на графическое представление информации c использованием графических редакторов;
- моделировать задачи на представление информации в различных системах счисления;
- применять знания, полученные при изучении телекоммуникационных технологий при решении задач;
- уметь писать программы, используя нестандартные алгоритмы;
- уметь реализовывать сложный алгоритм с преобразованием некоторых существенных признаков образца решения задачи или на основе творческого подхода.
3. Календарный учебный график
Год обучения |
Дата начала обучения по программе |
Дата окончания обучения по программе |
Всего учебных недель |
Количество учебных часов |
Режим занятий |
2020/2021 |
15.09.2020 |
25.05.2021 |
33 |
68 |
2 раза в неделю по 40 минут |
4. Содержание программы
Учебный план
№ п/п |
Тема занятия |
Кол-во часов |
В том числе |
Форма аттестации/ контроля |
||||
Теория |
Практика |
|||||||
1. |
Введение. |
3 |
3 |
0 |
опрос |
|||
2. |
Логика. |
21 |
10 |
11 |
тестирование, практикум |
|||
3. |
Анализ. |
12 |
2 |
10 |
опрос, практикум |
|||
4. |
Теория множеств. |
9 |
2 |
7 |
тестирование, практикум |
|||
5. |
Комбинаторика. |
9 |
2 |
7 |
опрос, тестирование |
|||
6. |
Графы. |
13 |
3 |
10 |
тестирование, практикум |
|||
7. |
Итоговое занятие. |
1 |
0 |
1 |
тестирование |
|||
|
Итого |
68 |
22 |
46 |
|
|||
Содержание программы
Логика |
Логические таблицы Взвешивания Принцип Дирихле: 1) доказательство от противного; 2) конструирование «ящиков»; 3) с дополнительными ограничениями; 4) в связи с делимостью и остатками; 5) разбиение на ячейки (например, на шахматной доске) Четность: 1) делимость на 2; 2) парность; 3) сумма; 4) метод сужения объекта; 5) правило крайнего; 6) полувариант Раскраски: 1) шахматная доска; 2) замощения; 3) видя раскрасок; 4) четность Инварианты: 1) делимость; 2) сумма или другая функция переменных; 3) правило крайнего; 4) полувариант; 5) четность; 6) метод сужения объекта Игры: 1) игры-шутки; 2) выигрышные позиции; 3) симметрия и копирование действий противника |
Анализ |
Задачи на совместную работу Задачи на составление уравнений Суммирование последовательностей: 1) арифметическая прогрессия; 2) геометрическая прогрессия; 3) метод разложения на разность Метод разложения на разность Задачи на совместную работу Разные задачи на движение Идея непрерывности при решении задач на существование Числа Фибоначчи |
Теория множеств |
Формула включений и исключений Булевы операции на множествах Мощность множества; счетные множества и континуум |
Комбинаторика |
Правило произведения Выборки с повторениями и без Правило дополнения Правило кратного подсчета Размещения и сочетания Свойства сочетаний |
Графы |
Четность Формула Эйлера Связные графы Ориентированные графы Эйлеровы графы Гамильтоновы графы Деревья Теорема Рамсея о попарно знакомых |
Итоговое занятие |
Тестирование. |
5. Планируемые результаты
Занятия по данной Программе целенаправлены на формирование у учащихся следующих компетенций:
1. Регулятивные универсальные учебные действия:
- самостоятельно анализировать условия достижения цели на основе учета выделенных учителем ориентиров действия в новом учебном материале;
- планировать пути достижения целей;
- устанавливать целевые приоритеты;
- уметь самостоятельно контролировать свое время и управлять им;
- принимать решение в проблемной ситуации на основе переговоров;
- адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение как в конце действия, так и по ходу его реализации.
2. Коммуникативные универсальные учебные действия:
- учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве;
- формировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать ее с позициями партнеров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности;
- устанавливать и сравнивать различные точки зрения, прежде чем принимать решение и делать выбор;
- осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь.
3. Познавательные универсальные учебные действия:
- научиться основам реализации проектно-исследовательской деятельности;
- создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач;
- осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;
- устанавливать причинно-следственные связи;
- осуществлять логическую операцию установления родовидовых отношений, ограничение понятия;
- строить классификацию на основе дихотомического деления (на основе отрицания);
- строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей;
- объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования.
Календарно-тематическое планирование учебного материала и содержания обучения
по программе «Решение нестандартных задач по информатике»
№ п/п |
Тема урока. |
Дата |
Примечание |
Введение – 3 |
|||
1 |
Вводный инструктаж по ТБ. Общее представление о нестандартных методах решения |
|
|
2 |
Разбор задач на предмет нестандартности в программировании |
|
|
3 |
Разбор задач на предмет нестандартности в программировании |
|
|
Логика – 21 |
|||
4 |
Логика. Логические таблицы |
|
|
5 |
Логика. Логические таблицы |
|
|
6 |
Логика. Взвешивания |
|
|
7 |
Логика. Принцип Дирихле: 1) доказательство от противного; 2) конструирование «ящиков» |
|
|
8 |
Логика. Принцип Дирихле: 1) с дополнительными ограничениями; 2) в связи с делимостью и остатками |
|
|
9 |
Логика. Принцип Дирихле: разбиение на ячейки (например, на шахматной доске) |
|
|
10 |
Логика. Четность: 1) делимость на 2; 2) парность |
|
|
11 |
Логика. Четность: 1) сумма; 2) метод сужения объекта |
|
|
12 |
Логика. Четность: 1) правило крайнего; 2) полувариант |
|
|
13 |
Логика. Раскраски: 1) шахматная доска; 2) замощения; 3) видя раскрасок; 4) четность |
|
|
14 |
Логика. Раскраски: 1) видя раскрасок; 2) четность |
|
|
15 |
Логика. Инварианты: 1) делимость; 2) сумма или другая функция переменных |
|
|
16 |
Логика. Инварианты: правило крайнего |
|
|
17 |
Логика. Инварианты: 1) полувариант; 2) четность |
|
|
18 |
Логика. Инварианты: метод сужения объекта |
|
|
19 |
Логика. Игры: игры-шутки |
|
|
20 |
Логика. Игры: выигрышные позиции |
|
|
21 |
Логика. Игры: симметрия и копирование действий противника |
|
|
22 |
Логика. Четность: делимость на 2 |
|
|
23 |
Логика. Четность: 1) чередования; 2) парность |
|
|
24 |
Зачетная работа по разделу – Логика |
|
|
Анализ – 12 |
|||
25 |
Анализ. Суммирование последовательностей: арифметическая прогрессия |
|
|
26 |
Анализ. Суммирование последовательностей: геометрическая прогрессия |
|
|
27 |
Анализ. Суммирование последовательностей: метод разложения на разность |
|
|
28 |
Анализ. Метод разложения на разность |
|
|
29 |
Анализ. Задачи на совместную работу |
|
|
30 |
Анализ. Разные задачи на движение |
|
|
31 |
Анализ. Задачи на составление уравнений |
|
|
32 |
Анализ. Идея непрерывности при решении задач на существование |
|
|
33 |
Анализ. Числа Фибоначчи |
|
|
34 |
Анализ. Числа Фибоначчи |
|
|
34 |
Зачетная работа по разделу – Анализ |
|
|
Теория множеств - 9 |
|||
36 |
Теория множеств. Наивная теория множеств |
|
|
37 |
Теория множеств. Операции над множествами |
|
|
38 |
Теория множеств. Булевы операции на множествах |
|
|
39 |
Теория множеств. Булевы операции на множествах |
|
|
40 |
Теория множеств. Формула исключений |
|
|
41 |
Теория множеств. Формула включений |
|
|
42 |
Теория множеств. Счетные множества и континуум |
|
|
43 |
Теория множеств. Мощность множества. |
|
|
44 |
Зачетная работа по разделу – Теория множеств |
|
|
Комбинаторика - 9 |
|||
45 |
Комбинаторика. Теория Рамсея |
|
|
46 |
Комбинаторика. Теория Рамсея |
|
|
47 |
Комбинаторика. Правило кратного подсчета. |
|
|
48 |
Комбинаторика. Правило дополнения. |
|
|
49 |
Комбинаторика. Правило произведения |
|
|
50 |
Комбинаторика. Выборки с повторениями и без |
|
|
51 |
Комбинаторика. Размещения и сочетания |
|
|
52 |
Комбинаторика. Свойства сочетаний |
|
|
53 |
Зачетная работа по разделу – Комбинаторика |
|
|
Графы – 13 |
|||
54 |
Графы. Четность |
|
|
55 |
Графы. Формула Эйлера |
|
|
56 |
Графы. Связные графы |
|
|
57 |
Графы. Эйлеровы графы |
|
|
58 |
Графы. Гамильтоновы графы |
|
|
59 |
Графы. Ориентированные графы |
|
|
60 |
Графы. Смешанные графы |
|
|
61 |
Графы. Изоморфные графы |
|
|
62 |
Графы. Деревья |
|
|
63 |
Графы. Теорема Рамсея о попарно знакомых |
|
|
64 |
Графы. Языки описания и программы построения графов |
|
|
65 |
Графы. Языки описания и программы построения графов |
|
|
66 |
Зачетная работа по разделу – Графы |
|
|
67 |
Защита творческого проекта по всему курсу. |
|
|
Итоговое занятие - 1 |
|||
68 |
Тестирование |
|
|
|
Итого |
68 |
|
6. Условия реализации программы
Кадровые ресурсы: программу реализует учитель информатики (образование высшее, педагогическое, квалификационная категория – первая).
Материально-технические ресурсы:
- компьютерный класс из 30 персональных компьютеров с операционной системой Windows-10 и программным обеспечением Microsoft Office;
- интерактивная доска.
Информационные ресурсы: локальная компьютерная сеть, глобальная сеть Интернет.
Санитарно-гигиенические требования:
Проведение занятий в кабинете, соответствующем требованиям техники безопасности, пожарной безопасности, санитарным нормам: хорошее освещение, периодическое проветривание, допустимая температура воздуха, и т.д.
7. Формы аттестации
Формы аттестации/контроля. Оценочные материалы
Проверка достигаемых учащимися результатов производится в следующих формах контроля:
- текущий самоанализ, контроль и самооценка учащимися при выполнении проектных или индивидуальных заданий;
- текущая диагностика и оценка учителем знаний и умений учащихся в виде самостоятельных работ, составленных из задач, содержащихся в курсе;
- текущий контроль в форме online тестирования;
- итоговый контроль в форме теста.
Список литературы:
1. Е.В. Андреева, Л.П. Босова, И.Н. Фалина. «Математические основы информатики». Учебное пособие. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005, 328 стр.
2. Окулов, С. М. Программирование в алгоритмах / С. М. Окулов. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2002. — 341 с.
3. Программирование. Принципы и практика с использованием C++. Страуструп Бьерн. 2016.
4. Язык программирования С++. Стандарт C++11. Краткий курс. Бином. Лаборатория знаний, 2017.
Перечень web-сайтов для дополнительного обрывания по программе:
http://office.com/
http://cpp.sh/
https://mail.ru/
http://miro.com/
https://www.desmos.com/
https://www.geogebra.org/
https://genial.ly/
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.