Пояснительная записка
Классы: 10–11-е , всего 68 часов
Количество часов в неделю: по 1 часу в 10–11-х классах или по 2 часа в 11-м классе.
Образовательная область: информатика, математика
Актуальность
Подготовка к ЕГЭ по информатике стала актуальной с введением экзамена по информатике по выбору при окончании средней школы и введением в некоторых ВУЗах, включая и гуманитарные, вступительных экзаменов по информатике. К таким ВУЗам относятся многие институты управления, институты экономики и финансов, институты биотехнологии, технические университеты. По информатике разработано множество элективных курсов, но более подходящий для подготовки к ЕГЭ, охватывающий все разделы кодификатора ЕГЭ по информатике, пока по нашему мнению, отсутствует. Элективный курс, разработанный нами, включает более расширенное изучение темы “Элементы математической логики”; не изучаемые нигде, но часто используемые при решении задач по информатике, темы: “Графы”; “Разработка выигрышной стратегии”; “Программирование на Паскале” в рамках кодификатора ЕГЭ. Некоторые задачи на использование вышеперечисленных разделов приведены в Приложении 1.
Распределение количества заданий, баллов на ЕГЭ в 2007-08 уч.г. Приложение 2
Из таблицы сравнения видно, что темы , рассматриваемые в данном элективном курсе, остаются актуальными при подготовке к ЕГЭ.
Кроме вышеперечисленных аргументов, можно привести тот факт, что в Примерной программе по информатике даже профильного уровня на тему “Практика программирования” уделено всего 16 часов, что не позволяет изучить какой-то язык программирования на уровне, позволяющем успешно сдать ЕГЭ. Изучение языка программирования Паскаль ведется параллельно с повторением и углублением темы “Алгоритмы”, так как изучение алгоритмов без получения практического результата, используя программы аналогично “обучению плавать без воды”. Программы, составленные на Pascal (Borland Pascal) , можно скомпилировать в Delphi в консольном приложении, а потом можно перейти и к изучению объектно-ориентированного программирования без затруднения.
Цель курса: Подготовка учащихся к ЕГЭ по информатике и предпрофессиональная подготовка по информатике.
Задачи курса:
- формирование умений и навыков комплексного осмысления знаний по информатике;
- формирование навыков и умений использовать при решении задач информатики основ дополнительных разделов математики, касающихся непосредственно науки информатики;
- помощь учащимся при подготовке к ЕГЭ;
- отработка навыков работы с тестами;
- формирование у учащихся интереса к профессиям, связанным с информатикой и ее приложениями;
Проверка знаний: тестирование по каждому разделу курса.
Итоговая аттестация проводится в форме тестирования с использованием тестовых материалов ЕГЭ по информатике.
Требования к знаниям и умениям учащихся:
В результате изучения курса учащиеся должны иметь представление о следующих понятиях:
- логические константы, переменные и функции;
- граф, ребро, вершины ,дерево, степень вершины, графы переходов.
Владеть фундаментальными знаниями по таким темам, как:
- логические выражения, операции;
- основные элементы и теоремы математической логики;
- базовые алгоритмические конструкции и запись их на языке Паскаль;
- структура программы на Паскаль;
- основные элементы программирования.
Должны уметь:
- использовать графы для описания отношений между объектами;
- применять при решении задач на моделирование элементы графа, методы оптимальной стратегии, выигрышной стратегии в игре, метод деления пополам;
- строить таблицу истинности по заданному выражению и по таблице истинности строить логическое выражение;
- строить и преобразовывать логические выражения, должны владеть понятиями элементарного высказывания значений TRUE, False, знать , что такое инверсия(логическое НЕ, отрицание), конъюнкция (логическое И или умножение), дизъюнкция (логическое ИЛИ, логическое сложение), импликация (следование), таблицы истинности, порядок логических действий, вычисление простых логических выражений, простейшие законы логики, представлять приложение законов логики как в повседневной жизни, так и в информатике;
- уметь записывать простое и сложное высказывания на языке логической алгебры ;
- использовать стандартные алгоритмические конструкции при программировании;
- использовать необходимое программное обеспечение при решении задачи.
Уметь писать программы, используя следующие стандартные алгоритмы:
- суммирование массива;
- проверка упорядоченности массива;
- слияние двух упорядоченных массивов;
- сортировка (например, вставками);
- поиск заданной подстроки (скажем, "abc") в последовательности символов;
- поиск корня делением пополам;
- поиск наименьшего делителя целого числа;
- разложение целого числа на множители (простейший алгоритм);
- умножение двух многочленов.
Уметь находить ошибки в заданной программе или преобразовать программу по измененному условию.
Тематическое планирование
| № п/п | Кол-во часов | Тематика занятий |
| 1 | Теорема сложения вероятностей для совместимых и несовместимых событий. Формула Шеннона. | |
| 4 | Понятие графов. Основные определения. Полный и неполный граф. Плоский граф. Путь и цикл в графе. Дерево. | |
| Степени графа. Теоремы и следствия графа. Решение задач с использованием графов. | ||
| Решение задач. Использование графов для описания отношений между объектами. Пример использования графов при решении экономических задач. | ||
| 2 | Разработка правильной стратегии. Метод рекуррентных соотношений. | |
| 1 | Метод деления пополам. | |
| 1 | Обратная связь. Задача выбора оптимальной модели управления. | |
| 1 | Основы логики. Алгебра логики. Логические константы, переменные и функции. | |
| 1 | Элементарные логические операции. Таблицы истинности. | |
| 1 | Логические выражения и их преобразование. Логические схемы. | |
| 1 | Построение таблицы истинности логических выражений по заданному выражению и выражения по таблице истинности | |
| 1 | Основные законы алгебры логики. Законы Де Моргана. XOR. Упрощение логических выражений. | |
| 1 | Использование математической логики при работе в Access, Excel | |
| 1 | Задачи по алгебре логики | |
| Программирование на Pascal | ||
| 1 | Введение в Паскаль. Структура программы на Паскале. Стиль записи программы, использование комментариев. Алфавит языка. | |
| 1 | Типы данных. Константы. Переменные. Операции. Операнды. Арифметические выражения. Стандартные функции. Правила записи арифметических выражений. | |
| 1 | Простые команды. Оператор присваивания. Команды ввода-вывода. Организация ввода данных с клавиатуры. | |
| 1 | Линейные алгоритмы и организация программы линейной структуры. Примеры программ линейной структуры. | |
| 2 | Решение задач. Зачетная лабораторная работа на тему “алгоритмы линейной структуры” | |
| 1 | Составные команды. Условный оператор. Запись условного оператора (разветвляющейся структуры) на алгоритмическом языке, языке блок-схемы и на Паскаль. Операторные скобки. | |
| 1 | Оператор безусловного перехода. Метки. | |
| 1 | Практикум по решению задач на разветвляющиеся структуры. Решение задач на нахождение НОД (алгоритм Евклида). | |
| 1 | Циклы. Три вида циклов. Представление циклов в трех формах. | |
| 1 | Вложенные циклы. Таблица исполнения алгоритма. | |
| 1 | Решение задачи на разложение целого числа на множители | |
| 1 | Поиск корня делением пополам. | |
| 1 | Дифференцированная итоговая работа по циклам | |
| Подпрограммы | ||
| 1 | Структурирование задачи при её решении для использования вспомогательного алгоритма. Вспомогательные алгоритмы: функции и процедуры | |
| 1 | Локальные и глобальные переменные. | |
| 1 | Рекурсии. Процедуры и функции пользователя. | |
| 1 | Дифференцированная итоговая работа по разделу “Подпрограммы” | |
| 1 | Строковые величины. Основные строковые процедуры. | |
| 1 | Решение задач на “Обработка строковых величин” | |
| 1 | Поиск заданной подстроки ( "abc") в последовательности символов | |
| Одномерные массивы | ||
| 1 | Одномерные числовые массивы: описание и задание элементов, действия над ними. Ввод и вывод таблицы. | |
| 1 | Суммирование массива. Подсчет количества элементов по условию. | |
| 1 | Нахождение максимального или минимального элемента массива | |
| 1 | Проверка упорядоченности массива | |
| 1 | Слияние двух упорядоченных массивов | |
| 2 | Сортировка ( вставками). Упорядочение массива. Метод “пузырька” | |
| Двумерные массивы | ||
| 1 | Описание и задание двумерных массивов. Ввод и вывод данных | |
| 1 | Суммирование массива. Подсчет количества элементов по условию. Нахождение максимального или минимального элемента массива | |
| 1 | Упорядочение массива. | |
| 1 | Практикум и итоговая работа по массивам | |
| Множества. | ||
| 1 | Понятие множества. Использование множеств при обработке текстов и массивов. | |
| 1 | Подсчет количества элементов множества по условию | |
| Файлы. | ||
| 1 | Файл в языке Паскаль. Операторы для задания файлов, чтения и записи в файл. | |
| 1 | Практическая работа: запись данных в файл, чтение из файла, просмотр полученных файлов. | |
| 1 | Операторы конца строки и файла. Установка указателя файла на заданную позицию. | |
| 1 | Создание нового файла с условием из заданного файла. | |
| 1 | Решение задач на обработку файлов. | |
| Обработка записей. | ||
| 1 | Комбинированный тип- записи. Оператор присоединения. | |
| 1 | Сортировка записи. | |
| 1 | Использование консольного приложения Delphi для решения задач на программирование. | |
| Задачи ЕГЭ из части С | ||
| 3 | Чтение короткой (30-50 строк) простой программы на алгоритмическом языке (языке программирования) | |
| 1 | Поиск и исправление ошибок в небольшом фрагменте (10-20 строк) программы | |
| 2 | Создание собственной программы (30-50 строк) для решения простых задач | |
| 1 | Итоговое тестирование по демонстрационным вариантам ЕГЭ | |
| Ит-го | 68 |
Организация учебного процесса
В основу организации учебного процесса положена система лекционно- семинарских занятий. Учебный процесс можно организовать в двух взаимосвязанных формах:
- урочная форма - учитель объясняет новый материал в форме лекции, консультирует учащихся в процессе решения задач; учащиеся сдают индивидуальные задания, сдают теоретический материал, защищают проекты;
- внеурочная форма - учащиеся самостоятельно после занятий или дома выполняют задания на компьютере, организуют поиск в Интернете, выполняют в интерактивном варианте демонстрационные тесты ЕГЭ.
Для проверки усвоения тем (текущий контроль) используются:
- компьютерные программы, разработанные самостоятельно
- или тесты Угриновича Н. Д (CD- диск к комплекту УМК)
- тесты Лаборатории Базовых Знаний (Матвеева Н. В. и др.)
- интерактивные HTML-тесты http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/log_basis/ine.html), http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/datastr/book_sod/structura/supple1.htm
- Tem_Test_Inf, автор Королева О. В.
- собственно разработанные тесты по информатикеhttp://www.samtel.ru/~school1/
Итоговый контроль реализуется в форме электронного или бумажного тестирования по заданиям ЕГЭ. Наиболее удачные решения заданий защищаются публично, в группе организована взаимопомощь среди учащихся.
Поурочное планирование раздела “Программирование на Паскаль”
Уроки 1-3. Тема уроков: Введение в Паскаль. Структура программы на Паскале. Стиль записи программы, использование комментариев. Алфавит языка. Типы данных. Константы. Переменные. Операции. Операнды. Простые команды. Арифметические выражения. Стандартные функции. Правила записи арифметических выражений. Оператор присваивания. Команды ввода-вывода. Организация ввода данных с клавиатуры.
Цели уроков:
- ознакомление учащихся с основными разделами программы (7 разделов), правилами записи комментариев, операторов
- формирование понятий “операция”, “операнд”, “константы”, “тип данных”, “знак операции”
- знакомство с правилами записи арифметических выражений, стандартных функций
- дать понятие простых команд, команды присвоения
- научить составлять программы по вводу и выводу данных с использованием команд write, readln
Содержание уроков. Форма изложения- лекция, на третьем уроке- практическая работа в среде Паскаль. Рассматривается материал по истории языка, структуре программы, правила записи. Вводятся понятия арифметических операций, функций div, mod ,inc,chr,dec. Составляются программы по использованию арифметических встроенных функций и процедур write(ln), read(ln).
План проведения уроков.
- Лекция по темам, демонстрация слайдов по структуре программы. Учащиеся записывают основные понятия, структуру программы с пояснениями (комментарием).
- Подведение итогов урока. Обратная связь по изученным понятиям, определениям.
- Домашнее задание: выучить основные понятия, знать правила записи стандартных арифметических выражений, записать 3-4 арифметических выражения на языке программирования, устно выяснить, что в них операнд, что –операции.
Уроки 4-6. Тема уроков:
Линейные алгоритмы и организация программы линейной структуры. Примеры программ линейной структуры. Решение задач. Зачетная лабораторная работа на тему “алгоритмы линейной структуры”.
Цели уроков:
- дать понятие линейного алгоритма, ознакомить с линейной структурой
- формировать умения и навыки программирования на примере линейной структуры
План проведения уроков.
На первом уроке этой темы – презентация линейного алгоритма (программы), основных команд линейного алгоритма. На втором и 3-ем уроках- самостоятельная работа учащихся по вариантам и индивидуальная консультация учителем по решению задач. Подведение итогов по теме и выставление отметок или зачета.
Уроки 7-8. Тема уроков: Составные команды. Условный оператор. Запись условного оператора (разветвляющейся структуры) на алгоритмическом языке, языке блок-схемы и на Паскаль. Оператор безусловного перехода. Метки. Операторные скобки.
Цели уроков:
- дать понятие составных команд и отличие от простых команд;
- ознакомить с 3-мя видами записи условного оператора в полной и неполной форме;
- дать понятие оператора безусловного перехода goto и метки;
- объяснить применение команды безусловного перехода на примере программы;
- дать понятие операторных скобок и объяснить случаи их применения;
- развивать структурное представление о программе;
- повышать информационную культуру учащихся.
Типы уроков: урок изучения нового материала;
Форма проведения: лекция.
Оборудование: проектор, компьютер.
План проведения уроков:
- Актуализация прежних знаний (простые команды)
- Объяснение новой темы с применением презентационного материала.
- Закрепление темы на примерах : “покупка билета в кино”, “погода”.
- Домашнее задание: решить задачи для вычисления функций, имеющих точки разрыва или состоящих из двух формул.
Урок 9 Тема урока: Практикум по решению задач на разветвляющиеся структуры.
Цели урока:
- формирование навыков и умений программирования с использованием команды ветвления;
- развивать абстрактное и логическое мышление учащихся , используя дифференцированные задания, дать возможность работать по способностям;
- научить находить НОД , используя команду ветвления (алгоритм Евклида)
- воспитать целостное представление о мире;
- показать роль информатики в решении жизненных задач.
План проведения урока:
- Учитывая умственные способности и психологический настрой учащихся, каждому предлагаются по 2 задачи на выбор.
- Консультация и оценивание индивидуальной работы учащихся.
- Домашнее задание: закончить второе задание.
Уроки 10-11.Темы уроков: Циклы. Три вида циклов. Представление циклов в трех формах. Вложенные циклы. Таблица исполнения алгоритма.
Цели уроков:
- дать понятие цикла, тела цикла;
- ознакомить с циклами с параметром, с пост- и предусловием, со вложенными циклами;
- показать случаи применения циклов того или иного вида;
- научить анализировать исполнение алгоритма через таблицу исполнения;
- показать важность циклов на примерах из жизни.
План проведения уроков:
- Лекция с демонстрацией блок-схем, записей на языке Паскаль
- Анализ условий задач, выбор типа циклов.
- Домашнее задание. Выучить новый материал, составить тело программы с использованием команды цикла для недельной циклограммы вашей учебы.
Уроки 12-13. Темы уроков: Решение задачи на разложение целого числа на множители. Поиск корня делением пополам.
Цели:
- научить решать задачи на разложение на множители, используя цикл с параметром;
- ознакомить с алгоритмом и программой нахождения корня с некоторой точностью, используя метод половинного деления;
- формировать умения и навыки решения задач ЕГЭ с применением циклов;
- показать органическую связь математики и информатики через решение задачи по нахождению корня;
Форма проведения уроков: эвристическая беседа по составлению алгоритма и программы.
План проведения уроков:
- Ознакомление с условиями задач из кодификатора.
- Выдвижение возможных направлений создания алгоритма.
- Запись решения задачи на алгоритмическом языке.
- Коллективное составление программы.
- Домашнее задание: составить программу нахождения максимального делителя.
Урок 14. Тема урока: Дифференцированная итоговая работа по циклам (зачет).
Цель урока:
- проконтролировать ЗУНы по циклам
- Содержание урока: 1-ая часть – решение индивидуальной задачи на цикл.
- 2-ая часть- кто справился с задачами, сдают устно по теории.
Уроки 15-17. Темы уроков: Структурирование задачи при её решении для использования вспомогательного алгоритма. Вспомогательные алгоритмы: функции и процедуры. Локальные и глобальные переменные. Рекурсии. Процедуры и функции пользователя.
Цели уроков:
- дать понятие процедур и функций и показать их отличие;
- объяснить правила описания процедур и вызов их из программы;
- дать понятие локальных и глобальных переменных, формальных переменных;
- дать понятие рекурсий и ознакомить с их использованием;
- формировать навыки и умения выделять вспомогательные алгоритмы в сложных программах.
В Приложении 1 приведены некоторые типичные задачи по разделам элективного курса.