Программа дополнительного образования

Программа дополнительного образования

«Занимательная информатика»

Возраст: 14-16 лет

Срок реализации – 2 года

Пояснительная записка

Программа дополнительного образования «Занимательная информатика» составлена на основе информационного письма Минобразования России от 13.11.2003 №14-51-277/13 об элективных курсах, Федерального компонента государственного стандарта общего образования, примерных требований к программам дополнительного образования детей (Письмо Министерства образования и науки РФ от 11.12.06 №06-1844, санитарно-эпидемиологических требований к учреждениям дополнительного образования детей (санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.4.4. 1251 – 03 от 20.06.03).

Разработана на основе «Методическое пособие по программированию на языке Pascal ABC», автор Ерёмин О.Ф; Методическое пособие по программированию на языке Pascal ABC”, автор Ерёмин О.Ф.

(издание, дополненное и переработанное).

Информатика имеет очень большое и всё возрастающее число междисциплинарных связей, причём как на уровне понятийного аппарата, так и на уровне инструментария. Многие положения, развиваемые информатикой, рассматриваются как основа создания и использования информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) — одного из наиболее значимых технологических достижений современной цивилизации. Вместе с математикой, физикой, химией, биологией курс информатики закладывает основы естественнонаучного мировоззрения. Средства ИКТ не только обеспечивают образование с использованием той же технологии, которую учащиеся применяют для связи и развлечений вне школы (что важно само по себе с точки зрения социализации учащихся в современном информационном обществе), но и создают условия для индивидуализации учебного процесса, повышения его эффективности и результативности.

Однако учебный план общеобразовательного учреждения не содержит необходимого количества часов для изучения школьниками предмета «Информатика и ИКТ» на уровне, достаточном для получения высокого балла при сдачи единого государственного экзамена по информатике, который позволил бы будущему выпускнику быть конкурентоспособным при поступлении на факультет информационных технологий в ВУЗы России.

Направленность программы – научно-техническая. Формирование у учащихся логического, алгоритмического мышления и навыков работы с языками программирования. Дополнительная образовательная программа «Занимательная информатика» является прикладной программой и носит практико-ориентированный характер. Основная направленность программы – это освоение практических навыков работы с языками программирования. Обучение по данной программе позволяет создать комфортные условия для интеллектуального, профессионального самоопределения, развитие познавательной и творческой активности.

Педагогическая целесообразность.

В представленной программе обуславливается возможностью повысить результативность обучения информатике и ИКТ при параллельном преподавании школьного основного курса и данного дополнительного, расширить мировоззрение учащихся, повысить предметные и межпредметные ЗУН и УУН, подготовки учащихся успешно освоить учебный материал и участвовать в олимпиадах, осознанного выбора профиля дальнейшего обучения и бедующей профессии.

Новизна программы.

Программа дополнена новыми элементами, которые представляют собой попытку создания на доступном уровне цельной картины курса программирования. В ней рассматриваются теоретические аспекты языков программирования с параллельной апробацией на практике, что позволяется понимать языки программирования на подсознательном уровне, т.к. языки программирования - это формальные языки, специально созданные для общения человека с компьютером.

Актуальность программы.

В настоящее время, в связи с модернизацией школьного образования и активного введения ЕГЭ, стал актуальным вопрос преподавания основных предметов на профильном уровне. Проанализировав задания ЕГЭ, можно с точностью сказать, что для решения части три, необходимо владеть такими языками программирования, как Basic и Pascal. Для преподавания в курсе информатика выделено место для изучения такого языка программирования как Pascal. В связи с тем, что в школьном разделе программирования не уделяется много времени языку программирования Pascal, а язык программирования Basic не включен, была разработана данная программа, где просматривается параллель и взаимосвязь между этими языками.

Целью программы является - обучить методам программирования для овладения знаниями в области технологии программирования, сформировать осознанное использование, как языков программирования, так и методов программирования.

Задачи программы:

• обучить методам структурного и объектно-ориентированного программирования как наиболее распространенными и эффективными методами разработки программных продуктов;

• обучение разработке алгоритмов на основе структурного и объектно-ориентированного подхода;

• сформировать умение работать с основными структурами данных и типовыми методами обработки этих структур;

• развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развития умения составлять и записывать алгоритмы для конкретного исполнителя.

• закрепление навыков алгоритмизации и программирования на основе изучения языков программирования;

Отличительная особенность.

В отличие от типовой программы дополнительного образования, данная программа переработана и дополнена с учетом опыта работы автора с детьми, так и информацией из литературных источников по программированию.

Срок реализации программы – 2 года.

Возрастная группа – 14-16 лет.

Учебная нагрузка – 144 часа в каждом учебном году (4 часа в неделю.);

Кол-во детей в группах – 10-15 человек;

Группы разновозрастные.

Состав группы – смешанный.

Формы и режим занятий.

Программа предполагает три этапа:

• Подготовительный этап – предполагает закрепить и углубить теоретические знания детей о языках программирования.

• Основной этап – направлен на расширение, систематизацию и детализацию теоретических знаний, и применение их на практике.

• На итоговом этапе поддерживается стремление самостоятельно сочетать знакомые техники, по собственной инициативе объединять разные способы написания программ на языках программирования.

Основными принципами, заложенными в программу, являются следующие:

• Индивидуальное обучение.

Одним из важнейших элементов дополнительного образования является возможность овладевать знаниями с индивидуальной скоростью и в индивидуальном объёме, что предполагает отдельную работу с каждым учащимся. Поэтому занятия делятся на лекционные (лекционно-практические), на которых тема изучается всей группой, и индивидуальные, на которых и осваивается основная часть тем. Для физической и моральной разгрузки детей, а также в качестве поощрения в каникулы и праздничные дни проводятся игровые занятия.

• Обучение в активной деятельности.

Все темы программы учащиеся изучают на практике, решая большое количество задач по каждой теме, «набивая руку».

• Преемственность.

Программа обучения построена так, что каждая новая тема логически связана с предыдущей, то есть при изучении новой темы используются все знания и навыки, полученные на предыдущих этапах обучения. В результате, к концу учебного года подростки не только не забывают всё, что проходили в начале, но даже, наоборот, помнят и понимают программу первых занятий лучше, чем прежде. Такой принцип способствует не только успешному освоению программы, но и позволяет учащимся понять важность уже изученного материала, значимость каждого отдельного занятия.

Организация учебного процесса.

Используются три основные формы обучения:

• урочная форма, в которой учитель объясняет новый материал и консультирует учащихся в процессе выполнения ими практических заданий на компьютере, ученики выполняют практические и творческие работы под руководством учителя;

• внеурочная форма, в которой учащиеся после уроков (дома или в компьютерном классе) самостоятельно выполняют практические задания, проекты, конкурсные работы;

• дистанционно-сетевая¹, в которой учащиеся получают информацию и обмениваются результатами работы между собой и с учителем по локальной и глобальной сетям, участвуют в сетевых олимпиадах и конкурсах, проходят обучение на сетевых курсах.

Основным методом обучения в данном курсе является метод проектов. Проектная деятельность позволяет развить исследовательские и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановке задачи, а затем консультировании учащихся в процессе выполнения практического задания.

Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения практической работы на компьютере. Кроме выполнения проектов учащимся предлагаются практические задания для самостоятельного выполнения.

Ожидаемые результаты и способы определения их результативности:

Учащиеся должны знать:

• возможности объектно-ориентированного программирования;

• основные приемы написания программ-приложений;

• требования к написанию и оформлению программ-приложений;

• методы и приемы обработки основных событий;

Учащиеся должны уметь:

• грамотно формулировать задачи в терминах языка программирования;

• настраивать окружение интегрированной среды в соответствии с решаемой задачей;

• создавать проекты;

• правильно интерпретировать получаемые результаты в ходе тестирования и отладки программ;

• пользоваться готовыми компонентами для разработки приложений.

Формы подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы:

Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися самостоятельных практических заданий, зачётов. Итоговый контроль реализуется в форме защиты итогового проекта в учебноисследовательских конференциях.

Содержание изучаемого материала

Учебно-тематический план

Содержание программы I года обучения.

1. Представление информации и языки программирования. Техника безопасности на занятиях.

   1. Техника безопасности. Введение и описание. Присваивание. Процедуры вывода.

Форма занятий: урочная форма

1. Архитектура ЭВМ.

   1. Уровни архитектуры ЭВМ. Классическая архитектура ЭВМ и принципы Фон Неймана.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Алгоритмизация и программирование.

   1. Алгоритм и его свойства. Алгоритмы управления учебными исполнителями. Машина Поста. «Умный мячик». Графический исполнитель. ЛОГО-черепашка. Алгоритмы работы с величинами. Программирование линейных алгоритмов. Программирование ветвящихся алгоритмов. Программирование циклических алгоритмов. Работа с массивами (ознакомление). Подпрограммы. Обработка строк.

Форма занятий: урочная форма

1. Язык программирования QBasic.

   1. Понятие языка программирования QBasic. Трансляторы: компиляторы + интерпритаторы.

Форма занятий: урочная форма

1. Интерпретатор и редактор в QBasic.

   1. Запуск QBasic. Интерпретатор и редактор в qbasic

Форма занятий: дистанционно-сетевая

1. Работа с операторами в QBasic.

   1. Оператор цикла FOR. Оператор цикла WHILE. Оператор цикла DO. Вложенные циклы. Операторы выхода из циклы. Типы переменных. Стандартные функции процедур: арифметические функции, функции преобразования типов, процедуры для работы с экраном, операторы для работы с экраном. Операции и порядок их выполнения: операции отношения, круглые скобки, логические операции, порядок вычислений. Задачи для программирования.

Форма занятий: урочная форма

1. Условные вычисления в QBasic.

   1. Логические выражения: операторы сравнения, логические операторы, значение логического выражения, приоритеты логических операторов. Условный оператор: несколько операторов в одной строке. Оператор выбора. Оператор перехода. Оператор множественного перехода. Логические операции с числами.

Форма занятий: урочная форма

1. Прерывание работы программы QBasic.

   1. Завершение программы. Системное завершение программы. Прерывание программы. Выполнение внешней программы.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Массивы QBasic.

   1. Что такое массив: оператор создание массива, обращение к элементу массива, произвольный массив, произвольный диапазон, изменение начала отсчета индексов, размер массива, «без циклов не обойтись», выход индекса за границы массива, многомерные массивы, динамические массивы, изменение размеров массива, как узнать текущий размер массива, очистка массива; одномерные массивы: зачем нужны массивы, что такое алгоритм, задание массива, суммирование элементов массива, определение экстремума, счетчик, программа IS_MASSI в законченном виде и общие определения; многомерные массивы: примеры многомерных массивов, описание многомерных массивов, доступ к элементам массива, главная и побочная диагонали, ввод матрицы, вывод матрицы, примеры обработки матриц, задачи для программирования, варианты решений задач.

Форма занятий: урочная форма

1. Функции QBasic.

   1. Подпрограммы, функции определяемые программистом: определение функции, параметры функции, передача массивов в качестве параметров, определение переменных внутри функции; Задачи: определение наибольшего элемента массива, как функция возвращает значение? как передавать функции массивы в качестве параметров, несовпадение имен, сохранение значений локальных переменных, выход из функции, компактная запись функции; процедуры, передача параметров по имени и по значению, имитация вызова процедуры, глобальные переменные, стандартные функции и процедуры бейсика, пример, признак делимости числа на 10.

Форма занятий: урочная форма

1. Пользовательские типы QBasic.

   1. Массивы — это еще не все, определение нового типа, использование нового типа, обращение к элементам пользовательского типа.

Форма занятий: дистанционно-сетевая

1. Отладка QBasic.

   1. Что такое отладка, способы отладки, работа в отладчике qbasic, точки прерывания, команды запуска и перезапуска, ловушки для ошибок: обработка ошибок, вызов ошибки , как определить, какая ошибка возникла, как правильно закончить обработку ошибки, пропуск ошибочного оператора; код и источник ошибки , реакции на события, обработка нажатий на клавиши: главный оператор, определение пользовательской клавиши; поступление информации на сом-порт: обработка события, прямая работа с портами ввода/вывода; обработка светового пера, обработка музыкального сопровождения: воспроизведение музыки, как издавать звуки, запуск музыки в фоновом режиме; обработка джойстика, обработка временных событий: вызов через промежутки времени, пауза в программе; обработка событий «налету».

Форма занятий: внеурочная форма

1. Графика QBasic.

   1. Простейшая графика.

Оператор print, расширенная запись операторов print, спецификатор произвольного символа, установка режима экрана, выбор экранного режима, установка числа строк и столбцов, очистка экрана, экранный порт вывода , работа с курсором, установка курсора, как узнать текущие координаты курсора, установка цветов: считывание информации с экрана; определение кода символа, определение цвета символа - «формула-1»: постановка задачи - как поедем?, структура данных, общая структура программы, проблемы со временем, определения переменных и их инициализация, отрисовка экрана, вывод информации, генерация нового участка трассы, новый уровень, установка автомобиля, перемещение автомобиля, сдвиг трассы на одну строку, проверка на конец игры, что можно улучшить?;

Работа с графикой.

Режим экрана, переключение страниц, установка цветов, понятие палитры, экранный порт вывода, собственные координаты, пересчет координат, графические примитивы: линия, прямоугольник, круг или эллипс; заполнение области цветом, отрисовка сложных фигур, графический курсор; текущая координата курсора цвет точки отрисовка цветной точки на экране отрисовка сложной фигуры работа со спрайтами зачем нужны спрайты копирование спрайтов способы вывода спрайтов на экран пример. лунный рельеф генератор рельефа: летающая тарелка.

Форма занятий: урочная форма

1. Работа с файлами.

   1. Файлы: зачем нужны файлы, что представляет собой файл внутри; схема работы с файлами, открытие файла, необходимая форма записи, режим открытия; способ доступа, блокирование доступа, размер записи, альтернативная форма записи: оператора открытия файла, информация об открытом файле, свободный номер файла, размер файла, закрытие файла; последовательность: последовательная запись данных в файл, последовательное считывание данных из файла, последовательное считывание строк; посимвольный ввод, проверка на конец файла, работа с двоичными файлами, определение структуры данных, пользовательский тип: запись данных пользовательского типа в файл, считывание данных пользовательского типа из файла; обработка двоичных файлов, текущая позиция в файле, установка новой позиции в файле, обмен данными с оперативной памятью, вывод данных на печать.

Форма занятий: урочная форма

1. Графика и мультипликация.

   1. Назначение и возможности графического режима: задание режима экрана , установка цветовых параметров дисплея, установка палитры; основные константы и подпрограммы графического режима: константы цвета, очистка экрана, выводточки, отрезок прямой или прямоугольник, окружность, эллипс и их фрагменты, построение произвольныхлиний, заливка замкнутых контуров, графические окна, преобразование координат, определение параметров пиксела; построение графиков функций, мультипликация с использованием статических переменных, мультипликация с использованием динамических массивов, мультипликация с использованием видеостраниц, задачи для программирования, варианты решения задач.

Форма занятий: урочная форма

1. Итоговый проект

   1. «Посадка на Луну»: сохранение спрайта в файле, загрузка спрайта, вывод спрайта на экран, проверка коллизий, главная часть программы, вывод информации о полете.

Форма занятий: урочная форма

Содержание программы I I года обучения.

1. Ввод и вывод числовых данных. Оператор присваивания.

   1. Техника безопасности, простейшие программы, арифметические выражения, вычисления по известным формулам, часто используемые эффективные алгоритмы.

Форма занятий: урочная форма

1. Целочисленная арифметика.

   1. Простейшие задачи, выделение цифр в записи числа, нахождение целого числа по информации о его цифрах, задачи повышенной сложности.

Форма занятий: урочная форма

1. Величины логического типа. Операторы.

   1. Вычисление логических выражений, составление логических выражений. Полный условный оператор, целочисленная арифметика и условный оператор, использование сложных условий, неполный и вложенные условные операторы, оператор варианта (выбора), задачи повышенной сложности.

Форма занятий: урочная форма

1. Язык программирования Pascal.

   1. Понятие языка программирования Pascal. Трансляторы: компиляторы + интерпритаторы.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Элементы языка программирования Pascal.

   1. Алфавит Паскаль, структура программы, идентификаторы и зарезервированные слова, константы, переменные, типы переменных, типы данных, комментарии к программе.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Действия над данными.

   1. Выражения, операнды и операции: арифметические операции, логические (булевы операции), операции отношения (сравнения), строковые операции, операция @; приоритет операций, Рascal abc; оператор присваивания, условный оператор, составной и пустой операторы, оператор выбора; оператор безусловного перехода goto, циклы: итерация, цикл с известным количеством повторений for, цикл с неизвестным количеством повторений while, цикл с неизвестным количеством повторений repeat, вложенные циклы; процедуры и функции Паскаль: рекурсия, стандартные процедуры и функции.

Форма занятий: урочная форма

1. Массивы.

   1. Одномерные массивы, двумерные массивы.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Ввод и вывод данных.

   1. Ввод и вывод данных Рascal abc.

Форма занятий: дистанционно-сетевая

1. Работа с графикой Рascal abc.

   1. Полярная система координат, занимательные игры с пикселями, занимательная прямолинейность, геометрические фантазии, черепашья графика, фрактальная Киберчерепашка.

Форма занятий: урочная форма

1. Разработка программ в Pascal.

   1. Занимательная физика, «Тыблоки»- занимательная логопедия, занимательная транслитерация+ латиница, занимательная криптография, занимательная биология, занимательная психология, «Звёздное небо», «С первого взгляда!», «Тараканьи бега по методу Монте-Карло», «Перебор с возвратами», «Занимательная Гауссиана», «Полный перебор», рекурсия или «Сказочка про белого бычка», занимательная география, «Магические квадраты».

Форма занятий: урочная форма

1. Работа с числовыми массивами. Массивы величин типа "запись.

   1. Методы заполнения одномерных числовых массивов, заполнение массива разными значениями, не подчиняющимися общему закону, заполнение массива одинаковыми значениями, заполнение массива последовательностью чисел, закон построения
      которой известен, заполнение массива случайными, задачи для самостоятельной работы, типовые задачи обработки одномерных числовых массивов, простейшие методы сортировки числовых массивов, сортировка обменом, сортировка выбором. простейшие задачи, организация поиска и выбора информации, изменение исходных массивов, разные задачи.

Форма занятий: урочная форма

1. Одномерные массивы.

   1. Инициализация массива и вывод его на экран, обработка элементов массива, использование условий для изменения элементов массива и вывода их на экран, расчет суммы или количества элементов массива, удовлетворяющих некоторому условию, поиск максимума и минимума, изменение исходного массива, обработка массива с использованием операторов цикла с условием, работа с двумя и тремя массивами.

Форма занятий: урочная форма

1. Двумерные массивы.

   1. Простейшие задачи, заполнение и вывод массива нестандартными методами, расчетные задачи, нахождение максимума и минимума, проверка условия после выполнения расчетов, обработка массива с использованием операторов цикла с условием, работа с квадратными массивами, изменение исходного массива, работа с несколькими массивами, двумерные символьные массивы.

Форма занятий: урочная форма

1. Функции и процедуры.

   1. Функции, процедуры, рекурсия.

Форма занятий: дистанционно-сетевая

1. Типизированные файлы. Текстовые файлы.

   1. Запись в типизированный файл, чтение из типизированного файла, простейшая обработка элементов файла, изменение исходного файла. Запись в текстовый файл, чтение, удаление и вставка информации в текстовый файл, поиск в текстовом файле.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Оператор цикла с параметром.

   1. Организация вывода данных по требуемому формату, обработка фиксированной последовательности чисел, обработка данных во время ввода, рекуррентные соотношения, расчет площади под кривой, разные задачи.

Форма занятий: урочная форма

1. Операторы цикла с условием.

   1. Обработка числовых последовательностей, использование условного оператора в теле операторов цикла с условием, использование условного оператора после операторов цикла с условием, использование условного оператора в теле операторов цикла с условием и после него, разные задачи.

Форма занятий: внеурочная форма

1. Сочетание оператора цикла и условного оператора.

   1. Простейшие задачи, организация вычислений во время ввода данных, определение максимального и минимального значений во время ввода данных, использование условного оператора после оператора цикла, использование условного оператора в теле оператора цикла с условием и после него.

Форма занятий: урочная форма

1. Вложенные циклы.

   1. Организация вывода с использованием вложенных циклов, обработка данных во время ввода с использованием вложенных циклов, вложенные циклы и целые числа.

1. Строки символов.

   1. Простейшие задачи, работа с символами строки, обработка строк с использованием оператора цикла с параметром, обработка строк с использованием операторов цикла с условием, изменение исходных строковых величин, обработка цифр в строке, задачи повышенной сложности.

Форма занятий: урочная форма

1. Случайные числа.

   1. Простейшие задачи, моделирование случайных величин, использование метода Монте-Карло.

Форма занятий: дистанционно-сетевая

1. Итоговый проект.

   1. Методы заполнения одномерных числовых массивов , заполнение массива разными значениями, не подчиняющимися общему закону, заполнение массива одинаковыми значениями, заполнение массива последовательностью чисел, закон построения которой известен , заполнение массива случайными значениями, задачи для самостоятельной работы , типовые задачи обработки одномерных числовых массивов, простейшие методы сортировки числовых массивов, сортировка обменом, сортировка выбором, задачи для самостоятельной работы, определение условий принадлежности точки с заданными координатами заштрихованной области.

Форма занятий: урочная форма

Учебно-методическое обеспечение программы:

• Комплект учебно-методических пособий для учителя и учащихся;

• Эумк «программирование» по адресу www.pascaler.ru.

Материально-техническое обеспечение:

• Компьютерный класс с 16 персональными компьютерами для обучающихся;

• Локальная сеть с доступом в интернет;

• Проектор и демонстрационный экран (или демонстрационный монитор);

• Доска школьная.

Программное обеспечение для компьютеров:

• Free pascal,

• Skype.

Информационное обеспечение программы.

Литература.

Основная литература

1. «Алгоритмы и программы на QBasic. Учебный курс», автор Федоренко Ю. СПб.: БХВ-Петербург, 2002 г.;

2. «Методическое пособие по программированию на языке Pascal ABC», автор Ерёмин О., Моздок, 2012 г.; Методическое пособие по программированию на языке Pascal ABC”, автор Ерёмин О.Ф. (издание, дополненное и переработанное), Моздок, 2015 г;

3. «Программирование на языке QBasic для школьников и студентов», автор Бобровский С. Инфорком-пресс, 2000 г.;

4. «Сборник задач по программированию на языке Pascal ABC», автор Златопольский Д.М. — 3-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2011 г.;

5. Рубанцев В. - Занимательные уроки с паскалем, или PascalABC.NET для начинающих, Москва, 2013 г.;

Дополнительная литература.

1. Кетков А., Кетков Ю. Свободное программное обеспечение. FREE PASCAL для студентов и школьников. - БХВ-Петербург, 2012.;

2. Кирюхин В. М. Методика проведения и подготовки к участию в олимпиадах по информатике: всероссийская олимпиада школьников, Москва, БИНОМ, 2011 г.;

3. Митрофанов С. П., Проскурякова С. Г. Учебно-методический комплект «Программирование»;

4. Окулов С. М. «Основы программирования», Москва, БИНОМ, 2010 г.;

Рекомендуемая литература для обучающихся.

1. Алексеев Е.Р. Free Pascal и Lazarus. Учебник по программирова-нию. SBN 978-5-94074-611-9; 2012 г.

Интернет-ресурсы

1. Авторский электронный учебно-методический комплекс «Программирование» www.pascaler.ru.

2. Дистанционный курс «Программирование на Паскале (базовый курс)». http://www.eduinformatika.ru/moodle.

3. Национальный открытый университет www.intuit.ru.

4. Олимпиады по информатике (ХМАО-Югра) http://acmu.ru/

ПРИЛОЖЕНИЕ

Календарно-тематический план

1^ Дистанционно-сетевое обучение проходит каждый понедельник и субботу.

7