Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа естественнонаучной направленности «Загадки Python»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 15

Дополнительная общеобразовательная

(общеразвивающая) программа

естественнонаучной направленности

«Загадки Python»

Срок реализации программы – 1 год

Возраст обучающихся – 16-18 лет

Автор-составитель программы:

Романова Эльвира Николаевна, педагог

дополнительного образования

г. Сургут, 2024

АННОТАЦИЯ

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Загадки Python» технической направленности является модифицированной и составлена на основе дополнительных общеобразовательных общеразвивающих программ «Python. Программирование для любознательных» автор Киселева Н.Н. г. Москва и «Программирование на языке Python» автор Ефимов К. Н., г. Калуга, «Основы программирования на языке Python» автор Синицын М. Ю., г. Салехард.

Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Загадки Python» технической направленности позволяет обучающимся приобщиться к инженерно-техническим знаниям в области инновационных технологий, сформировать техническое мышление.

Программа предусматривает возможность изучения обучающимися новых тем, не рассматриваемых в рамках школьной программы по информатике, но которые позволяют строить обучение с учетом максимального приближения предмета информатика к практической стороне жизни, к тому, с чем ученики сталкиваются в учебной деятельности, дальнейшем освоении профессий, востребованных на рынке труда. Большое внимание в данной программе уделяется экспериментальной и исследовательской работе.

Программа предназначена для обучающихся 16-18 лет и рассчитана на один учебный год. Курс рассчитан на 70 часов. Периодичность занятий в неделю – 1 занятие по 2 часа, итого 35 занятий.

ПАСПОРТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ (ОБЩЕРАЗВИВАЮЩЕЙ) ПРОГРАММЫ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Нормативно-правовое обеспечение программы:

Программа разработана в соответствии со следующими нормативными правовыми документами:

1. Федеральный Закон Российской Федерации от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (с изменениями).

2. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 № 678-р «Об утверждении Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года».

3. Приказ Министерства просвещения РФ от 27.07.2022 № 629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».

4. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».

5. Приказ ДОиН ХМАО-Югры от 27.12.2022 № 3081/302/01-09/490 «Об утверждении Плана мероприятий («дорожная карта») по реализации Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31.03.2022 № 678-р «Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 года»

6. Приказ Департамента образования и науки ХМАО-Югры от 04.07.2023 № 10-П-1649 О внесении изменений в приказ Департамента образования и молодежной политики Ханты-Мансийского автономного округа – Югры от 4 августа 2016 года № 1224 «Об утверждении Правил персонифицированного финансирования дополнительного образования детей в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре».

А также нормативными правовыми актами, содержащими нормы, регулирующие отношения в сфере дополнительного образования детей и уставом МБОУ СОШ № 15.

Реализация образовательной программы осуществляется за пределами ФГОС и федеральных государственных требований, и не предусматривает подготовку обучающихся к прохождению государственной итоговой аттестации по образовательным программам.

Актуальность программы:

Программа дополнительного образования «Загадки Python» позволяет ученикам средней школы изучать основные принципы научной деятельности:

• Интегральность - объединение и взаимовлияние учебной и исследовательской деятельности

• Непрерывность – процесс длительного профессионально ориентированного образования и воспитания в творческом объединении учащихся различных возрастов

• Межпредметное многопрофильное обучение, которое предполагает глубокое систематизированное знание предмета и широкую эрудицию в разных областях, формирование навыков исследовательского труда

• Свобода выбора учащимися дополнительной образовательной программы и видов деятельности в её границах

• Социально-педагогическая поддержка детей, проявивших способности к научно-исследовательской деятельности

• Индивидуализация образовательной траектории учащихся.

Направленность: Техническая

Уровень программы: Продвинутый

Отличительные особенности данной программы заключаются в:

что она позволяет школьникам разработать научно-исследовательские и проектные работы путём осуществления

• информационного взаимодействия через Интернет (издание информационных бюллетеней, публикации проектных и исследовательских работ учащихся);

• организации и проведения интеллектуальных игр;

• участия в олимпиадах, конкурсах, турнирах разных уровней;

• проведения школьной научно-практической конференции;

• выступлений с лекциями, докладами, сообщениями по темам проектов, отдельным вопросам науки и техники, организация выставок;

• организации обучающих семинаров для педагогических работников по вопросам руководства проектной и исследовательской деятельностью учащихся;

• подготовки творческих работ учащихся и их публикация;

• оказания помощи в подготовке и проведении предметных недель.

• создания банка данных о творческих способностях учащихся, их наклонностях, интересах на основе психолого-педагогического тестирования, индивидуальных собеседований и непосредственной практической деятельности учащихся.

Адресат программы – данная программа предназначена для обучающихся 11 классов.

Количество воспитанников в группе – 7 человек.

Срок освоения программы – 2024-2025 учебный год. 35 учебных недель.

Объем программы: 70 часов;

Режим занятий

В неделю: по 2 часа 1 раз в неделю / итого в год 70 часов.

Формы обучения: групповые, индивидуальные.

Виды занятий: проведение внеклассных занятий, работы детей в группах, парах, индивидуальная работа.

Занятия проводятся в учебном кабинете информатики. Проектная деятельность включает проведение реализации проектов (программ) и т.д.

Проектная деятельность предусматривает поиск необходимой недостающей информации в книгах, на электронных носителях, в Интернете, СМИ и т.д. Источником нужной информации могут быть взрослые-программисты, другие заинтересованные сверстники.

Цель и задачи программы

Цель:

• Формирование интереса к изучению профессий, связанной с программированием;

• Формирование алгоритмической культуры.

Задачи:

Образовательные:

• Научить учащихся структурному программированию как методу, предусматривающему создание простых и понятных, удобочитаемых программ, характерными особенностями которых является: модульность, использование структур следования, выбора и повторения, ограниченное использование глобальных переменных.

• Освоение всевозможных методов решения задач, реализуемых на языке Python.

• Формирование навыков грамотной разработки алгоритмов и программ.

• Углубление знаний, приобретение умений и навыков решения задач по программированию и алгоритмизации

Развивающие:

• Развитие алгоритмического мышления учащихся;

• Развивать у учащихся навыков конструирования, программирования;

• Развивать креативное мышление и пространственное воображение у учащихся;

• Развивать у учащихся стремление к получению качественного законченного результата.

Воспитательные:

• Воспитать каждого учащегося, как самостоятельную личность;

• Воспитать уважение к себе, окружающим, доброе отношение друг к другу;

• Воспитать эстетический вкус, аккуратность;

• Воспитать способность личности учащегося работать в команде.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Учебный план

Содержание учебного плана

Модуль 1. Синтаксис языка программирования Python (2 часа)

Теория: Знакомство с Python. Где применяется. Технология разработки программного обеспечения. Стиль программирования. Структура простейшей программы. Типы данных в программировании. Переменные и константы.

Модуль 2. Основные управляющие конструкции линейного алгоритма (3 часа)

Теория: Ввод-вывод. Концепция присваивания. Арифметические и логические выражения. Программы с линейной структурой.

Практика: Решение задач.

Форма контроля: индивидуальная с линейной структурой.

Модуль 3. Основные управляющие конструкции ветвления (7 часов)

Теория: Логический тип. Условная инструкция.

Практика: Решение задач на циклы и условия.

Форма контроля: индивидуальная защита программы с конструкцией ветвления.

Модуль 4. Основные управляющие конструкции циклического алгоритма (7 часов)

Теория: Знакомство с исполнителем PyRobot. Цикл for. Цикл while. Вложенные циклы.

Практика: Решение задач.

Форма контроля: индивидуальная защита программы с использование циклов for, while и вложенных циклов.

Модуль 5.Элементы структуризации программы (8 часов)

Теория: Исполнитель PyRobot. Процедуры и функции в программировании. Функции с аргументами. Функции с результатами.

Практика: Задачи с исполнителем. Парадигма структурного программирования.

Форма контроля: индивидуальная защита программы с использованием Исполнителя PyRobot.

Модуль 6. Структура данных - список, кортеж, множество (8 часов)

Теория: Графический модуль turtle. Списки. Решение задач со списками. Срезы в списках. Генераторы списков

Практика: Решение задач со списками и срезами. Кортежи, множества и диапазоны.

Форма контроля: индивидуальная защита программы с использованием списков.

Модуль 7. Модуль tkinter (4 часа)

Теория: Событийная модель построения приложения. Виджеты. Модуль tkinter.

Практика: Мини-игра.

Форма контроля: индивидуальная защита программы с использованием модуля tkinter

Модуль 8. Обработка массивов (11 часа)

Теория: Операции со списками. Сортировка массива. Двоичный поиск. Двумерные массивы. Словари (ассоциативные массивы)

Практика: Разработка мини-игры

Форма контроля: индивидуальная защита программы обработки массивов

Модуль 9. Объектно-ориентированное программирование (4 часа)

Теория: Объектно-ориентированное-программирование. Классы в РуШоп. Особенности ООП в Python.

Практика: Разработка мини-игр.

Форма контроля: защита приложения мини-игры

Модуль 10. Обработка текстов (4 часа)

Теория: Строки. Срезы в строках. Методы строк.

Практика: Решение задач.

Форма контроля: индивидуальная защита программы обработки строк

Модуль 11. Обработка чисел (4 часа)

Теория: Анализ цифр числа.

Практика: Сумма и произведение последовательности чисел, поиск максимального и минимального в потоке, проверка простоты.

Форма контроля: индивидуальная защита программы обработки чисел

Модуль 12. Разработка web-приложений (3 часа)

Теория: Основы разработки web-приложений в Python.

Практика: разработки й в Python.

Форма контроля: защита web-приложения

Модуль 13. Проект (5 часов)

Практика: Выполнение проекта.

Форма контроля: защита проекта

Планируемые результаты освоения программы

Предметные результаты:

При изучении курса формируются следующие предметные результаты:

1. владение системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира;

2. сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их простейших свойствах, алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании данных и причинах искажения данных при передаче;

3. систематизация знаний, относящихся к математическим объектам информатики; умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы;

4. сформированность базовых навыков и умений по соблюдению требований техники безопасности, гигиены и ресурсосбережения при работе со средствами информатизации;

5. сформированность представлений об устройстве современных компьютеров, о тенденциях развития компьютерных технологий; о понятии «операционная система» и основных функциях операционных систем; об общих принципах разработки и функционирования интернет-приложений;

6. сформированность норм информационной этики и права, принципов обеспечения информационной безопасности, способов и средств обеспечения надёжного функционирования средств ИКТ;

7. понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете;

8. владение опытом построения и использования компьютерно-математических моделей, проведения экспериментов и статистической обработки данных с помощью компьютера, интерпретации результатов, получаемых в ходе моделирования реальных процессов; умение оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов;

9. сформированность представлений о необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта (процесса);

10. сформированность представлений о способах хранения и простейшей обработке данных; владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов;

11. овладение понятием сложности алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;

12. владение стандартными приёмами написания на алгоритмическом языке программы для решения стандартной задачи с использованием основных конструкций программирования и отладки таких программ; использование готовых прикладных компьютерных программ по выбранной специализации;

13. владение универсальным языком программирования высокого уровня Python, представлениями о базовых типах данных и структурах данных; умением использовать основные управляющие конструкции;

14. владение умением понимать программы, написанные на выбранном для изучения универсальном алгоритмическом языке высокого уровня;

15. знанием основных конструкций программирования;

16. умением анализировать алгоритмы с использованием трассировочных таблиц;

17. владение навыками и опытом разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ; владение элементарными навыками формализации прикладной задачи и документирования программ.

Личностные результаты:

• осознанная мотивация к занятиям проектной деятельностью;

• проявление созидательно-творческой активности;

• умение прилагать волевые усилия при возникновении трудностей в создании проектных работ

Календарный учебный график

Календарно-тематическое планирование (11 классы)

Условия реализации программы

Методическое обеспечение программы:

- карточки;

- пособия с разными типами задач и тестов;

- проверочные материалы;

- компьютерные программы.

Материально-техническое обеспечение программы:

1. Проектор,

2. маркерная доска,

3. ноутбук,

4. компьютерный класс (12 компьютеров)

5. программа Python,

6. школьная библиотека.

Оценочные материалы

Система контроля результативности программы

Характеристика уровней:

Высокий – 3 балла, полное усвоение содержания общеразвивающей программы, полная сформированность основных компетентностей

Средний – 2 балла, значительное усвоение содержания общеразвивающей программы, значительная сформированность основных компетентностей

Низкий – 1 балл, частичное усвоение содержания общеразвивающей программы, частичная сформированность основных компетентностей

Список литературы

1. К.Ю. Поляков, Е.А. Еремин. Информатика. 10 класс. Углубленный уровень. - М.: Бином, 2023. (варианты глав по программированию для изучающих python http://kpolyakov.spb.ru/school/probook/python.htm)

2. Здачник: http://informatics.mccme.ru/course/view.php?id=666 .

3. Авторская программа Д. П. Кириенко. Программирование на python (школа 179 г. Москвы) http://informatics.mccme.ru/course/view.php?id=156

4. Кочеткова О.А., Пудовкина Ю.Н. ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ЯЗЫКЕ PYTHON В РАМКАХ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО ИНФОРМАТИКЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28708

Приложение

Методические рекомендации к проведению курса «Загадки Python»

Методы проектирования:

• Эвристические методы;

• Метод итераций (последовательного приближения);

• Метод контрольных вопросов;

• Метод мозговой атаки (штурма);

• Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ);

• Метод морфологического анализа;

• Методы конструирования;

• Экспериментальные методы;

• Цели и виды экспериментальных методов;

• Машинный эксперимент;

• Мысленный эксперимент;

• Формализованные методы;

• Методы поиска вариантов решений;

• Методы автоматизации процедур проектирования;

• Методы оптимального проектирования;

Алгоритм решения задач на компьютере

1. Постановка задачи — формулируется цель решения задачи, подробно описывается ее содержание; проводится анализ условий, при которых решается поставленная задача, выявляется область определения входных параметров задачи.

2. Формальное построение модели задачи — предполагает построение модели с характеристиками, адекватными оригиналу, на основе какого-либо его физического или информационного принципа; анализируется характер и сущность величин, используемых в задаче.

3. Построение математической модели задачи — характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие взаимосвязи между величинами выражаются с помощью математических соотношений. Как правило, математическая модель строится с определенной точностью, допущениями и ограничениями.

4. Выбор и обоснование метода решения — модель решения задачи реализуется на основе конкретных приемов и методов решения. В большинстве случаев математическое описание задачи трудно перевести на машинный язык. Выбор и использование метода решения позволяет свести решение задачи к конкретному набору машинных команд. При обосновании метода решения рассматриваются вопросы влияния различных факторов и условий на конечный результат, в том числе на точность вычислений, время решения задачи на компьютере, требуемый объем памяти и др.

5. Построение алгоритма — на данном этапе составляется алгоритм решения задачи, в соответствии с выбранным методом решения. Процесс обработки данных разбивается на отдельные относительно самостоятельные блоки, определяется последовательность выполнения этих блоков.

6. Составление программы — алгоритм решения переводится на конкретный язык программирования.

7. Отладка программы — процесс устранения синтаксических и логических ошибок в программе. В процессе трансляции программы с помощью синтаксического и семантического контроля выявляются недопустимые конструкции и символы (или сочетания символов) для данного языка программирования. Компьютер выдает сообщение об ошибках в форме, соответствующей этому языку. Затем проверяется логика работы программы в процессе ее выполнения с конкретными исходными данными.

1