Программа учебного курса «Основы программирования на языке Python»

I муниципальный Форум педагогических идей

«Эффективные практики повышения качества образования»

Управление образования администрации

округа Муром Владимирской области

Разработка рабочей программы

учебного курса

«Основы программирования на языке Python»

Составила:

учитель информатики МБОУ СОШ № 8

высшей квалификационной категории

Хорькова Татьяна Ивановна

о.Муром

2017-2018 учебный год

Пояснительная записка

Рабочая программа по элективному предмету «Основы программирования на языке Python» составлена на основе программы курса Д. П. Кириенко «Программирование на Python»; программы курса К.Ю. Полякова «Информатика» (углубленный уровень); курса «Основы программирования», автор СМ. Окулов; курса М. Лутца «Изучаем Питон».

Количество учебных часов

Планирование элективного курса «Основы программирования на языке Python» расчитано на 35 часов (1 час в неделю в 10 классах).

Общая характеристика учебного курса

Информатизация общества в современных условиях предусматривает обязательное при­менение компьютеров в школьном образовании, что призвано обеспечить компьютерную гра­мотность и информационную культуру учащихся.

Приоритетной целью изучения информатики на старшей ступени (профильный уровень) является подготовка к последующей профессиональной деятельности, продолжению образования в высшем техническом учебном заведении.

Решение проблем фундаментализации, социализации и подготовки к следующим ступеням профессионального образования общеобразовательная школа должна решать уже сегодня с учетом ориентации на принципиально новые условия жизни и деятельности людей в период становления глобального информационного общества, т.е. на основе принципов опережающего образования.

Программирование - стержень профильного курса информатики. Изучение основ про­граммирования связано с целым рядом умений и навыков (организация деятельности, планиро­вание ее), которые по праву носят общеинтеллектуальный характер и формирование которых - одна из приоритетных задач современной школы. Очень велика роль изучения программирова­ния для развития мышления школьников, формирования многих приемов умственной деятель­ности. Здесь роль информатики можно сравнить с математикой в школьном образовании. По­этому необходимо использовать действительно большие возможности программирования, ре­шения соответствующих задач для развития мышления школьников, формирования многих общеучебных умений и навыков.

В настоящее время большинство вузов предъявляет к абитуриентам достаточно высокие требования к знаниям и умениям, необходимым для обучения естественнонаучным и техниче­ским специальностям. При этом традиционные образовательные стандарты и методы обучения информатике мало способствуют формированию этих навыков и умений.

Решить эту проблему может профильное обучение.

Язык программирования Python 3 на сегодняшний день является наиболее популярной высокоуровневой средой международного олимпиадного программирования. Python – мощный и простой для изучения язык программирования. В нем представлены проработанные высокоуровневые структуры данных и простой, но эффективный подход к объектно-ориентированному программированию.

На изучение языка про­граммирования Python 3 направлен курс «Основы программирования на языке Python». Элективный учебный предмет «Основы программирования на языке Python» направлен на формирование углубленного представления об алгоритмизации, языках программирования, динамической типизации, модульности использования программ в жизни на практике.

Недостаточные знания различных языков программирования затрудняют решения многих задач по проектированию и прогнозированию. Обучающиеся для успешной сдачи ЕГЭ по информатике должны знать не только основные алгоритмические конструкции и операторы изучаемого языка программиро­вания, но и иметь опыт самостоятельной записи алгоритмов и программ, использовать не один язык программирования, решать практические задачи методом разработки и отладки компьютерной программы, проектировать деятельность по решению задач.

Данный элективный курс позволит старшеклассникам, имеющим склонность к програм­мированию овладеть языком программирования PYTHON 3, научит старшеклассников реализовывать алгоритмы в виде программ и программных систем, целенаправленно выбирая язык программирования, создавать алгоритмы решения поставленных задач, оценивать их сложность и эффективность. Курс направлен на решение задач матема­тического цикла и поможет успешнее подготовиться с ЕГЭ по информатике:

• проявить свои творческие возможности при изучении различных тем математиче­ского цикла, решении задач, переходя от простых примеров к сложным;

• чувствовать себя увереннее при последующем изучении курса информатики в высшем или средне-профессиональном учебном заведении;

• участвовать в различных олимпиадах по программированию;

• дополнительно подготовиться к Единому экзамену по информатике в части зада­ний блока С.

Цель курса: создать организационно-педагогические условия для расширенного и углуб­лённого изучения языка программирования PYTHON 3 с целью подготовки к последующей профессиональной деятельности и продолжению образования в высшем техническом учебном заведении.

Основные задачи курса:

• понять значение алгоритмизации как метода познания окружающего мира, принципы структурной алгоритмизации;

• развитие интереса учащихся к изучению программирования;

• овладеть базовыми понятиями теории алгоритмов при решении математических задач;

• научиться разрабатывать эффективные алгоритмы и программы для числовых рядов, прогрессий, значений многочленов, массивов, в области арифметики рациональных чи­сел;

• приобретение навыков работы в системе программирования Python 3;

• формирование самостоятельности и творческого подхода к решению задач с помощью средств современной вычислительной техники.

• формирование навыков алгоритмического и логического мышления;

• формирование навыков грамотной разработки программ.

Описание элективного учебного предмета в учебном плане

Курс «Основы программирования на языке Python» является частью курса информатики на профильном уровне, введен в учебный план МОУ, согласно решению участников образовательного процесса.

В рамках часов, отводимых Примерной программой по информатике в профильном курсе ин­форматики на алгоритмизацию и программирование качественная подготовка по этому направ­лению представляется недостаточной. А школьники, которые проявляют большой интерес к программированию, несомненно, есть. В настоящее время проводятся олимпиады по информа­тике, командные и индивидуальные турниры по программированию, которые включают в себя задачи по программированию с использованием сверхуровневых программных сред, таких как PYTHON 3. Значимость олимпиад в связи с новыми правилами приёма в ВУЗы существенно возросла. Задания блока С Единого государст­венного экзамена по информатике направлены на проверку сформированности важнейших умений записи и анализа алгоритмов, овладение темой «Технология программирования». Язык PYTHON 3 с каждым годом становится все более востребованным и популярным (даже на ЕГЭ по информатике введен с 2014/2015 года в КИМ).

Новизна данной образовательной программы

Программа модифицированная, составлена на основе программы курса Д. П. Кириенко «Программирование на Python», программы курса К.Ю. Полякова «Информатика», углубленный уровень, курса «Основы программирования», автор СМ. Окулов, курса М. Лутца «Изучаем Питон».

Программа курса:

• обеспечивает знакомство с фундаментальными понятиями информатики и вычислитель­ной техники на доступном уровне;

• имеет практическую направленность с ориентацией на реальные потребности, соответ­ствующие возрасту ученика;

• охватывает как алгоритмическое направление, так и вопросы практического применения компьютеров при решении задач математического цикла;

• ориентирована на существующий парк вычислительной техники и дополнительные ог­раничения;

• допускает возможность варьирования в зависимости от уровня подготовки и интеллек­туального уровня учащихся (как группового, так и индивидуального);

• предусматривает возможность индивидуальной работы с учащимися.

Практическая значимость курса заключается в том, что он способствует более успешному овладению знаниями и умениями по направлению «Программирование математических задач» через развитие самостоятельности учащихся и оптимизацию средств и методов обучения.

Элементы программы курса могут быть рекомендованы для использования учителями ин­форматики при проведении лабораторно-практических и практических занятий.

Формы и методы организации учебного процесса

При организации занятий элективного учебного предмета «Основы программирования на языке Python» используются следующие методы:

• словесные (сообщение, беседа);

• наглядные (работа с демонстрационными ресурсами Интернет, обсуждение образцов);

• практические (система индивидуальных практических работ, в том числе через использование сетевых технологий);

• командные и индивидуальные олимпиады.

Формы и методы контроля:

• тестирование;

• устный опрос;

• самостоятельные и контрольные работы;

• участие в предметных олимпиадах.

Общая характеристика учебного процесса:

• при изучении курса используются лекции и практические работы;

• занятия проводятся по группам 15 человек в кабинете информационных технологий;

• курс обучения заканчивается написанием программы для решения одной из задач из данной математической, экономической или другой области.

Сроки реализации дополнительной образовательной программы

Представленная программа рассчитана на 1 год обучения. Общий объём часов: 35 часов в год. Недельная нагрузка - 1 час в неделю.

Требования к уровню подготовки выпускников старшей школы, обучающихся по данной программе

Требования к уровню ЗУН, полученных в результате бучения:

Учащиеся должны знать:

• основные типы алгоритмов;

• иметь представление о структуре программы, основы программирования на язы­ках высокого уровня;

• базовые алгоритмические конструкции;

• содержание этапов разработки программы: алгоритмизация-кодирование-отладка-тестирование;

• дополнительные возможности языка Python для выражения различных алгорит­мических ситуаций;

• алгоритмы и программы на языке Python решения нестандартных задач и задач повышенной сложности в математической области;

• исходные данные и результаты, как строить алгоритмы методом последователь­ного уточнения (сверху вниз), изображать эти алгоритмы в виде блок-схем;

• дополнительные средства языка Python;

• основы постановки задач в области информационных систем.

Учащиеся должны уметь:

• записывать основные алгоритмические структуры на языке программирования Python;

• использовать Python для решения задач из области математики;

• строить алгоритмы методом последовательного уточнения (сверху вниз), изо­бражать эти алгоритмы в виде блок-схем;

• использовать основные алгоритмические приемы при решении математических задач;

• решать нестандартные задачи и задачи повышенной сложности;

• анализировать текст чужих программ, находить в них неточности, оптимизиро­вать алгоритм, создавать собственные варианты решения.

Развитие компетентности:

• расширение знаний по предмету и умения применять программные средства для реше­ния задач из различных предметных областей способствует развитию логического и комбина­торного мышления.

Критерии эффективности реализации программы:

• развитие познавательного интереса учащихся;

• повышение качества знания на уроках информатики;

• применение полученных знаний и умений при изучении математики;

• интеграция информатики и математики, направленная на подготовку к ЕГЭ по информа­тике и математике;

• овладение поисковыми, проблемными, исследовательскими и репродуктивными типами деятельности.

Предполагаемые результаты

Предполагаемые результаты обучения должны включать в себя постоянный контроль за достижением всеми учащимися обязательного уровня подготовки по информатике, оказание эффективной помощи отстающим, работа с учащимися, проявляющих интерес, склонности и способности к информатике. Достижение всеми обучаемыми уровня обязательной подготовки является важнейшим средством выделения главного в ходе обучения – ведущих идей, основных понятий, фактов и методов школьной информатики. Обучаемые, проявляющие интерес, склонности и способности к информатике получают индивидуальные задания.

Проверка ожидаемых результатов через самостоятельные, практические и контрольные работы, тестирование, опрос.

Учащиеся должны владеть компетенциями: познавательной, коммуникативной, информационной и рефлексивной.

Учебно-тематический план

Синтаксис языка программирования Python 3 (2 ч.)

Основные управляющие конструкции линейного алгоритма (4 ч.)

Основные управляющие конструкции алгоритма с ветвлением в Python 3 (4 ч.)

Основные управляющие конструкции циклического алгоритма в Python 3 (4 ч.)

Символьные данные в Python 3 (4 ч.)

Фундаментальная структура данных - список в Python 3 (4 ч.)

Двумерные массивы в Python 3 (4 ч.)

Элементы структуризации программы в Python 3 (3 ч.)

Множества в Python 3 (3 ч.)

Словари в Python 3 (3 ч.)

Содержание тем учебного курса

Синтаксис языка программирования PYTHON 3 (2 ч.)

• Понятие о языке высокого уровня PYTHON 3.

• Технология разработки программного обеспечения. Среда PYTHON 3.

• Структура программы.

• Решение задач.

Основные управляющие конструкции линейного алгоритма (4 ч.)

• Оператор вывода.

• Оператор ввода.

• Оператор присваивания. Арифметические и логиче­ские выражения.

• Программы по линейной структуре.

• Целочисленная арифметика.

• Действительные числа.

• Библиотека math.

• Решение задач.

Основные управляющие конструкции алгоритма с ветвлением в PYTHON 3 (4 ч.)

• Синтаксис условной инструкции.

• Вложенные условные инструкции.

• Операторы сравнения.

• Тип данных bool. Логические операторы

• Каскадные условные инструкции. Инструкция elif.

• Решение задач.

Основные управляющие конструкции циклического алгоритма в PYTHON 3 (4 ч.)

• Цикл for.

• Функция range.

• Настройка функции print().

• Решение задач.

• Вложенные циклы.

• Цикл while.

• Инструкции управления циклом.

• Множественное присваивание.

• Решение задач.

Символьные данные в PYTHON 3 (4 ч.)

• Символы и строки.

• Срезы.

• Методы.

• Решение задач.

Фундаментальная структура данных - список в PYTHON 3 (4 ч.)

• Списки.

• Методы split и join.

• Генераторы списков.

• Срезы.

• Операции со списками.

• Решение задач.

Двумерные массивы в PYTHON 3 (4 ч.)

• Обработка и вывод вложенных списков.

• Создание вложенных списков.

• Ввод двумерного массива.

• Обработка двумерного массива.

• Вложенные генераторы двумерных массивов.

• Решение задач.

Элементы структуризации программы в PYTHON 3 (3 ч.)

• Функции.

• Локальные и глобальные переменные.

• Рекурсия.

• Решение задач.

Множества в PYTHON 3 (3 ч.)

• Множества.

• Задание множеств.

• Работа с элементами множеств.

• Операции с множествами.

• Решение задач.

Словари в PYTHON 3 (3 ч.)

• Словари.

• Создание словаря.

• Работа с элементами словаря.

• Перебор элементов словаря.

• Решение задач.

Обоснование отбора содержания: Курс построен в виде последовательности практических занятий, занятия имеют строгий порядок, предусматривающий равномерное усвоение материала. Каждое из занятий заканчива­ет блоком задач для самостоятельного решения, необходимых для закрепления пройденной те­мы.

Тематический план на - 35 часов (1 час в неделю)

Перечень учебно-методического обеспечения

Методические учебные пособия:

1. ФГОС. Примерные программы по информатике для основной и старшей школы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2016.

2. Программа УМК К. Ю. Полякова, М.: Бином, 2016.

Цифровые образовательные ресурсы:

1. Электронное приложение к учебникам К. Ю. Полякова Информатика и ИКТ. Базовый уровень. (10-11 кл.). Набор цифровых ресурсов из единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (дидактические материалы, интерактивные тесты, анимационные плакаты, презентации используются на учебных занятиях с 2009г.) (http://school-collection.edu.ru)

2. Интерактивный учебник курса Д. П. Кириенко «Программирование на Python» (http://pythontutor.ru/)

3. Информатика. 7-11 классы. TeachPro.205 интерактивных лекций. 2006 г.

4. Презентации к к учебным занятиям, «Программирование на Python» 10-11 классы, автор Ю. Поляков (http://kpolyakov.narod.ru/school/ppt.htm)

Сетевые образовательные ресурсы:

1. Портал дистанционной подготовки по информатике http://informatics.mccme.ru.

2. Федеральный портал Единая коллекция образовательных ресурсов (school-collection.edu.ru/)

3. Всероссийский портал «Дистанционная подготовка по информатике» (informatics.mccme.ru)

4. Тестирующая система MYTESTX, автор А.С. Башлаков. 2010 г.

5. Windows-CD. Компьютерный практикум на CD-ROM. Угринович Н. Д. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004;

6. http://kpolyakov.narod.ru;

Список литературы

Литература, использованная при подготовке программы

1. К.Ю. Поляков, Е. А. Еремин. «Информатика», углубленный уровень, М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2013.

2. М. Лутц «Изучаем Питон», Санкт-Петербург: Символ, 2011г.

3. Н.Б. Культин «С/PYTHON 3». С-Пб «БХВ-Петербург», 2012г

4. Задачи по программированию. Под ред. СМ. Окулова, М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2006.

5. Основы программирования. СМ. Окулов и др., М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2006.

6. Информатика. Демонстрационное поурочное планирование. 9-11 классы. Издательство «Учитель». 2007 г. (CD диск)

Литература, рекомендованная для учащихся

1. К.Ю. Поляков, Е. А. Еремин. «Информатика», углубленный уровень, М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2013.

2. М. Лутц «Изучаем Питон», Санкт-Петербург: Символ, 2011г.

3. Задачник-практикум по информатике: Учебное пособие для средней
   школы/Под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера. — М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний.