Рабочая программа элективного курса «Математические основы информатики» для 9 классов
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по курсу:
«Математические основы информатики»
Пояснительная записка
Настоящая рабочая программа разработана на основе:
Федерального компонента государственного стандарта, утвержденного Приказом Минобразования РФ от 05.03.2004 года № 1089
Базисного учебного плана общеобразовательных учреждений Российской Федерации, утвержденного приказом Минобразования РФ
Программ для общеобразовательных учреждений по информатике, 2-11 классы, М. Н. Бородин, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010
Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» №273-ФЗ
Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях», утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29.12.2010 г. № 189, зарегистрированным в Минюсте России 03.03.2011, регистрационный номер 19993
Курс «Математические основы информатики» разработан для учащихся 9 классов, на основе авторской программы элективного курса Е.В. Андреевой, Л. Л. Босовой, И. Н. Фалиной «Математические основы информатики» (Программы для общеобразовательных учреждений 2-11 классы, Составитель М.Н. Бородин – М., БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008) и авторской программы И.Г.Семакина «Информатика и ИКТ» для 9 классов.
Данный курс носит интегрированный, междисциплинарный характер, материал курса раскрывает взаимосвязь математики и информатики, показывает, как развитие одной из этих научных областей стимулировало развитие другой.
Курс рассчитан на учеников, имеющих базовую подготовку по информатике; может изучаться как при наличии компьютерной поддержки, так и в безкомпьютерном варианте.
Основные цели курса:
формирование у учащихся основ научного мировоззрения;
обеспечение преемственности между общим и профессиональным образованием за счет более эффективной подготовки выпускников школы к освоению программ высшего профессионального образования;
создание условий для саморазвития и самовоспитания личности.
Основные задачи курса:
сформировать у обучаемых системное представление о теоретической базе информационных и коммуникационных технологий;
показать взаимосвязь и взаимовлияние математики и информатики;
привить учащимся навыки, требуемые большинством видов современной деятельности (налаживание контактов с другими членами коллектива, планирование и организация совместной деятельности и т. д.)
сформировать умения решения исследовательских задач;
сформировать умения решения практических задач, требующих получения законченного продукта;
развить способность к самообучению.
Место предмета в учебном плане.
Курсу отводится 2 часа в неделю в течение одного года обучения (9 класс), всего 64 учебных часа в год.
Курс «Математические основы информатики» имеет блочно-модульную структуру, учебное пособие состоит из отдельных глав, которые можно изучать в произвольном порядке.
Требования к уровню подготовки учащихся:
По окончании изучения данного курса учащиеся должны
знать:
свойства позиционных систем счисления;
алгоритм перевода целых чисел, конечных и периодических дробей из произвольной Р-ичной системы счисления в десятичную;
особенности целочисленной арифметики в ограниченном числе разрядов;
особенности вещественной компьютерной арифметики в ограниченном числе разрядов;
подходы к компьютерному представлению графической и видеоинформации;
основные теоретические аспекты, связанные с вопросами сжатия информации;
законы алгебры логики;
стандартные функции в электронных таблицах и вычисления с помощью функций и по формулам;
обработка информации в базах данных;
основные правила языков программирования;
основные правила составления и отладки программ на языке программирования.
уметь:
применять правила арифметических операций в Р-ичных системах счисления;
переводить целые числа, конечные и периодические дроби из десятичной системы счисления в произвольную Р-ичную систему счисления;
представлять вещественные числа в формате с плавающей запятой;
создавать архивы с помощью архиватора WinRAR;
формализовать сложные высказывания, т. е. записывать их с помощью математического аппарата алгебры логики;
строить таблицы истинности для сложных логических формул;
использовать законы алгебры логики при тождественных преобразованиях;
решать логические задачи с использованием алгебры высказываний;
составлять формулы для обработки массивов данных в электронных таблицах;
составлять программы на языках программирования.
Для реализации рабочей программы используется учебно-методический комплект, включающий в себя:
1. Математические основы информатики. Элективный курс: учебное пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина – 2-е изд., испр. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 328с.
2. Математические основы информатики. Элективный курс: методическое пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007- 312 с.
3. Информатика. Базовый курс. 9 класс / И.Г. Семакин. Л.А. Залогова. С.В. Русаков. Л.В. Шестакова. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 359 е.:
4. Задачник-практикум по информатике в II ч. / И. Семакин, Е. Хеннер – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005.
5. Набор ЦОР к базовому курсу информатики в 8-9 классах (УМК к учебнику Семакина И. Г.)
Тематическое планирование
|
№ п/п |
Название темы |
Количество часов |
|
1 |
Системы счисления |
10 |
|
2 |
Представление информации в компьютере |
11 |
|
3 |
Введение в алгебру логики |
10 |
|
4 |
Вычисления в электронных таблицах |
8 |
|
5 |
Обработка информации в базах данных. |
5 |
|
6 |
Алгоритмизация и программирование |
20 |
|
Всего |
64 |
|
Программа курса
МОДУЛЬ 1. Системы счисления.
Тема «Системы счисления» обычно изучается в базовом курсе информатики, поэтому школьники обладают определенными знаниями и навыками, в основном, перевода целых десятичных чисел в двоичную систему и обратно.
Цели изучения темы:
раскрыть принципы построения систем счисления и в первую очередь позиционных систем;
изучить свойства позиционных систем счисления;
показать связь между системой счисления, используемой для кодирования информации в компьютере, и архитектурой компьютера;
познакомить с основными недостатками использования двоичной системы в компьютере.
МОДУЛЬ 2. Представление информации в компьютере.
Разработка современных способов оцифровки информации — один из ярких примеров сотрудничества специалистов разных профилей: математиков, биологов, физиков, инженеров, ИТ-специалистов, программистов. Широко распространенные форматы форматы естественной информации (MP3, JPEG, MPEG и др.) используют в процессе сжатия информации сложные математические методы. Вопросы, рассматриваемые в данном модуле, практически не представлены в базовом курсе информатики.
Цели изучения темы:
достаточно подробно показать учащимся способы компьютерного представления целых и вещественных чисел;
выявить общие инварианты представления текстовой, графической и звуковой информации;
познакомить с основными теоретическими подходами к решению проблемы сжатия информации.
МОДУЛЬ 3. Введение в алгебру логики.
Цели изучения темы:
строго изложить основные понятия алгебры логики, используемые в информатике;
показать взаимосвязь изложенной теории с практическими потребностями информатики и математики;
систематизировать знания, ранее полученные по этой теме.
МОДУЛЬ 4. Вычисления в электронных таблицах.
Цели изучения темы:
научить анализировать большие массивы данных;
научить пользоваться стандартными функциями электронных таблиц;
систематизировать знания, ранее полученные по этой теме.
МОДУЛЬ 5. Обработка информации в базах данных.
Цели изучения темы:
уметь анализировать данные в базах данных;
обобщить знания, полученные ранее по данной теме
МОДУЛЬ 6. Алгоритмизация и программирование.
уметь составлять алгоритмы и программы по данным алгоритмам:
освоить этапы решения задачи на компьютере: моделирование – разработка алгоритма – запись программы – компьютерный эксперимент.
научить решать задачи по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования.
Календарно-тематическое планирование
|
№ п/п |
Тема |
Количество часов |
||
|
всего |
Теоретические занятия |
Практические занятия |
||
|
Системы счисления – 10 часов |
||||
|
|
Основные определения, связанные с позиционными системами счисления. Понятие базиса. Принцип позиционности |
1 |
1 |
|
|
|
Единственность представления чисел в Р-ичных системах счисления. Цифры позиционных систем счисления |
1 |
1 |
|
|
|
Развернутая и свернутая формы записи чисел. Представление произвольных чисел в позиционных системах счисления |
1 |
1 |
|
|
|
Арифметические операции в Р-ичных системах счисления |
1 |
1 |
|
|
|
Перевод чисел из Р-ичной системы счисления в десятичную |
1 |
1 |
|
|
|
Перевод чисел из десятичной системы счисления в Р-ичную |
1 |
1 |
|
|
|
Перевод дробных чисел из Р-ичной системы счисления в десятичную |
1 |
1 |
|
|
|
Перевод дробных чисел из десятичной системы счисления в Р-ичную |
1 |
1 |
|
|
|
Взаимосвязь между системами счисления с кратными основаниями: Рm=Q |
1 |
1 |
|
|
|
Системы счисления и архитектура компьютеров |
1 |
1 |
|
|
Представление информации в компьютере -11 часов |
||||
|
|
Представление целых чисел |
1 |
1 |
|
|
|
Прямой код. Дополнительный код |
1 |
1 |
|
|
|
Целочисленная арифметика в ограниченном числе разрядов |
1 |
1 |
|
|
|
Нормализованная запись вещественных чисел. Представление чисел с плавающей запятой |
1 |
1 |
|
|
|
Особенности реализации вещественной компьютерной арифметики. |
1 |
1 |
|
|
|
Представление текстовой информации. |
1 |
1 |
|
|
|
Представление графической информации. |
1 |
1 |
|
|
|
Представление звуковой информации |
1 |
1 |
|
|
|
Методы сжатия цифровой информации. |
1 |
1 |
|
|
|
Кодирование информации. |
1 |
1 |
|
|
|
Измерение информации. Большие единицы измерения информации. |
1 |
1 |
|
|
Введение в алгебру логики -10 часов |
||||
|
|
Алгебра логики. Понятие высказывания. |
1 |
1 |
|
|
|
Логические операции. |
1 |
1 |
|
|
|
Логические формулы. |
1 |
1 |
|
|
|
Таблицы истинности. |
1 |
1 |
|
|
|
Законы алгебры логики. |
1 |
1 |
|
|
|
Логические выражения и способы их упрощения. |
1 |
1 |
|
|
|
Упрощение логических выражений. |
1 |
1 |
|
|
|
Применение алгебры логики . |
1 |
1 |
|
|
|
Решение текстовых логических задач . |
1 |
1 |
|
|
|
Применение алгебры логики . Алгебра переключательных схем. |
1 |
1 |
|
|
Вычисления в электронных таблицах- 8 часов |
||||
|
|
Электронные таблицы - мощный вычислительный инструмент. |
1 |
1 |
|
|
|
Абсолютная и относительная адресация. |
1 |
1 |
|
|
|
Графики и диаграммы. |
1 |
1 |
|
|
|
Стандартные функции электронных таблиц. |
1 |
1 |
|
|
|
Применение стандартных функций при решении задач |
1 |
1 |
|
|
|
Вычисление суммы, среднего значения. |
1 |
1 |
|
|
|
Вычисление максимума, минимума. |
1 |
1 |
|
|
|
Обработка больших массивов данных с помощью стандартных функций. |
1 |
1 |
|
|
Обработка информации в базах данных – 5 часов |
||||
|
|
Базы данных. Основные элементы в БД. |
1 |
1 |
|
|
|
Правила обработки информации в БД. |
1 |
1 |
|
|
|
Простейшие вычисления в базах данных. |
1 |
1 |
|
|
|
Сортировка, фильтр в БД. |
1 |
1 |
|
|
|
Макросы в БД. |
1 |
1 |
|
|
Алгоритмизация и программирование-20 часов |
||||
|
|
Понятие исполнителя. Неформальные и формальные исполнители. Учебные исполнители (Робот, Чертёжник, Черепаха, Кузнечик, Водолей) как примеры формальных исполнителей. Их назначение, среда, режим работы, система команд. |
1 |
1 |
|
|
|
Понятие алгоритма как формального описания последовательности действий исполнителя при заданных начальных данных. Свойства алгоритмов. Способы записи алгоритмов. |
1 |
1 |
|
|
|
Алгоритмический язык – формальный язык для записи алгоритмов. Программа – запись алгоритма на алгоритмическом языке. Непосредственное и программное управление исполнителем. |
1 |
1 |
1 |
|
|
Линейные алгоритмы. Алгоритмические конструкции, связанные с проверкой условий: ветвление и повторение. Разработка алгоритмов: разбиение задачи на подзадачи, понятие вспомогательного алгоритма. |
1 |
1 |
|
|
|
Понятие простой величины. Типы величин: целые, вещественные, символьные, строковые, логические. Переменные и константы. Знакомство с табличными величинами (массивами). |
1 |
1 |
|
|
|
Алгоритм работы с величинами – план целенаправленных действий по проведению вычислений при заданных начальных данных с использованием промежуточных результатов. |
1 |
1 |
|
|
|
Язык программирования. Основные правила одного из процедурных языков программирования (Паскаль, школьный алгоритмический язык и др.): |
1 |
1 |
|
|
|
правила представления данных; правила записи основных операторов (ввод, вывод, присваивание, ветвление, цикл) и вызова вспомогательных алгоритмов; правила записи программы. |
1 |
1 |
|
|
|
Этапы решения задачи на компьютере: моделирование – разработка алгоритма – запись программы – компьютерный эксперимент. |
1 |
1 |
|
|
|
Линейные алгоритмы. |
1 |
1 |
|
|
|
Алгоритмы ветвления. |
1 |
1 |
|
|
|
Циклические алгоритмы. |
1 |
1 |
|
|
|
Вспомогательные алгоритмы. |
1 |
1 |
|
|
|
Рекурсивные алгоритмы. |
1 |
1 |
|
|
|
Подпрограммы и функции. |
1 |
1 |
|
|
|
Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования |
1 |
1 |
|
|
|
Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования |
1 |
1 |
|
|
|
Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования |
1 |
1 |
|
|
|
Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования |
1 |
1 |
|
|
|
Решение задач по разработке и выполнению программ в выбранной среде программирования |
1 |
1 |
|
Перечень учебно-методических средств обучения
1. Математические основы информатики. Элективный курс: учебное пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина – 2-е изд., испр. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 328с.
2. Математические основы информатики. Элективный курс: методическое пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007- 312 с. .Демонстрационные варианты ЕГЭ по информатике.
3. Информатика. Базовый курс. 9 класс / И.Г. Семакин. Л.А. Залогова. С.В. Русаков. Л.В. Шестакова. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 359 е.: ил
4. Задачник-практикум по информатике в II ч. / И. Семакин, Е. Хеннер – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005.
5. Набор ЦОР к базовому курсу информатики в 8-9 классах (УМК к учебнику Семакина И. Г.)
Перечень средств ИКТ, необходимых для реализации программы
Аппаратные средства
Компьютер
Проектор
Принтер
Модем
Устройства вывода звуковой информации — наушники для индивидуальной работы со звуковой информацией
Устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами — клавиатура и мышь.
Устройства для записи (ввода) визуальной и звуковой информации: сканер; фотоаппарат; видеокамера; диктофон, микрофон.
Интернет.
ОС Windows или Linux.
10
