Рабочая программа спецкурса «Математические основы информатики»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 4 г. Дивногорска

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Спецкурса «Математические основы информатики»

для 8А класса

Составитель:

Карпинская Т.В.,
учитель информатики

2018 г.

Пояснительная записка

Рабочая программа спецкурса «Математические основы информатики» для 8 класса разработана на основе примерной программы основного общего образования по информатике и информационным технологиям, а также на основе авторской программы курса «Математические основы информатики» Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина . (Информатика. Программы для общеобразовательных учреждений. 2-11: методическое пособие / составитель М.Н. Бородин. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010).

Основная цель спецкурса - посредством овладения математическими методами решения задач по информатике повысить уровень логического мышления обучающихся, сформировать у них навыки аналитической деятельности.

Спецкурс «Математические основы информатики» на ступени основного общего образования направлен на достижение следующих задач:

• освоение знаний, составляющих основу научных представлений о системах счислении, в т.ч. смешанных системах счисления;

• овладение умениями выполнять арифметические операции в различных системах счисления для вещественных чисел; анализировать алгоритмы в зависимости от уровня сложности (анализ алгоритмов поиска, анализ алгоритмов сортировки);

• развитие познавательных интересов, интеллектуальных способностей средствами математической информатики.

Формы организации учебной деятельности: урок-консультация, урок-игра, урок-демонстрация, практикум, урок с применением ЦОР.

Распределение учебного времени представлено в таблице:

Планируемые результаты изучения

Личностные результаты – это сформировавшаяся в образовательном процессе система ценностных отношений учащихся к себе, другим участникам образовательного процесса, самому образовательному процессу, объектам познания, результатам образовательной деятельности. Основными личностными результатами, формируемыми при изучении спецкурса, являются:

• наличие представлений об информации как важнейшем стратегическом ресурсе развития личности, государства, общества;

• понимание роли информационных процессов в современном мире;

• владение первичными навыками анализа и критичной оценки получаемой информации;

• ответственное отношение к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения;

• развитие чувства личной ответственности за качество окружающей информационной среды;

• способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях развития информационного общества;

• готовность к повышению своего образовательного уровня и продолжению обучения с использованием средств и методов информатики и ИКТ;

• способность и готовность к общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, общественно-полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности;

• способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств ИКТ.

Метапредметные результаты – освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в других жизненных ситуациях. Основными метапредметными результатами, формируемыми при изучении спецкурса, являются:

• владение информационно-логическими умениями: определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

• владение умениями самостоятельно планировать пути достижения целей; соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, определять способы действий в рамках предложенных условий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; оценивать правильность выполнения учебной задачи;

• владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

• владение основными универсальными умениями информационного характера: постановка и формулирование проблемы; поиск и выделение необходимой информации, применение методов информационного поиска; структурирование и визуализация информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера;

• ИКТ-компетентность – широкий спектр умений и навыков использования средств информационных и коммуникационных технологий для сбора, хранения, преобразования и передачи различных видов информации, навыки создания личного информационного пространства

Предметные результаты включают в себя: освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами. В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом общего образования основные предметные результаты изучения информатики в основной школе отражают:

• формирование информационной и алгоритмической культуры;

• развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;

Тема 1. Системы счисления

Обучающийся научится:

• записывать в двоичной системе целые числа от 0 до 1024;

• переводить заданное натуральное число из десятичной записи в двоичную и из двоичной в десятичную;

• сравнивать числа в двоичной записи; складывать и вычитать числа, записанные в двоичной системе счисления;

Обучающийся получит возможность:

• переводить десятичные числа из восьмеричной и шестнадцатеричной системы счисления в десятичную систему счисления;

• выполнять арифметические операции в двоичной системе;

• познакомиться с тем, как информация представляется в компьютере, в том числе с двоичным кодированием текстов, графических изображений, звука;

Тема 2. Введение в алгебру логики

Обучающийся научится:

• записывать логические выражения, составленные с помощью операций «и», «или», «не» и скобок, определять истинность такого составного высказывания, если известны значения истинности входящих в него элементарных высказываний;

Обучающийся получит возможность:

• научиться решать логические задачи с использованием таблиц истинности;

• научиться решать логические задачи путем составления логических выражений и их преобразования с использованием основных свойств логических операций.

Тема 3. Представление информации в компьютере

Обучающийся научится:

• декодировать и кодировать информацию при заданных правилах кодирования;

• оперировать единицами измерения количества информации;

• оценивать количественные параметры информационных объектов и процессов (объём памяти, необходимый для хранения информации; время передачи информации и др.);

• перекодировать информацию из одной пространственно-графической или знаково-символической формы в другую, в том числе использовать графическое представление (визуализацию) числовой информации;

Обучающийся получит возможность:

• углубить и развить представления о современной научной картине мира, об информации как одном из основных понятий современной науки, об информационных процессах и их роли в современном мире;

• научиться определять мощность алфавита, используемого для записи сообщения;

• научиться оценивать информационный объём сообщения, записанного символами произвольного алфавита

• познакомиться с тем, как информация представляется в компьютере, в том числе с двоичным кодированием текстов, графических изображений, звука;

Тема 4. Элементы теории алгоритмов

Обучающийся научится:

• понимать смысл понятия «алгоритм» и широту сферы его применения; анализировать предлагаемые последовательности команд на предмет наличия у них таких свойств алгоритма как дискретность, детерминированность, понятность, результативность, массовость;

• оперировать алгоритмическими конструкциями «следование», «ветвление», «цикл» (подбирать алгоритмическую конструкцию, соответствующую той или иной ситуации; переходить от записи алгоритмической конструкции на алгоритмическом языке к блок-схеме и обратно);

• понимать термины «исполнитель», «формальный исполнитель», «среда исполнителя», «система команд исполнителя» и др.; понимать ограничения, накладываемые средой исполнителя и системой команд, на круг задач, решаемых исполнителем;

• исполнять линейный алгоритм для формального исполнителя с заданной системой команд;

• составлять линейные алгоритмы, число команд в которых не превышает заданное;

• исполнять линейные алгоритмы, записанные на алгоритмическом языке.

• исполнять алгоритмы c ветвлениями, записанные на алгоритмическом языке;

• понимать правила записи и выполнения алгоритмов, содержащих цикл с параметром или цикл с условием продолжения работы;

• определять значения переменных после исполнения простейших циклических алгоритмов, записанных на алгоритмическом языке.

Обучающийся получит возможность научиться:

• исполнять алгоритмы, содержащие ветвления и повторения, для формального исполнителя с заданной системой команд;

• составлять все возможные алгоритмы фиксированной длины для формального исполнителя с заданной системой команд;

• определять количество линейных алгоритмов, обеспечивающих решение поставленной задачи, которые могут быть составлены для формального исполнителя с заданной системой команд;

• подсчитывать количество тех или иных символов в цепочке символов, являющейся результатом работы алгоритма;

• по данному алгоритму определять, для решения какой задачи он предназначен;

• разрабатывать в среде формального исполнителя короткие алгоритмы, содержащие базовые алгоритмические конструкции.

Содержание спецкурса

Тема 1. Системы счисления – 7 часов

Общие сведения о системах счисления. Понятие о непозиционных и позиционных системах счисления. Знакомство с двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системами счисления, запись в них целых десятичных чисел от 0 до 1024. Перевод целых чисел из двоичной системы счисления в десятичную. Перевод целых чисел из десятичной системы в восьмеричную и шестнадцатеричную. Двоичная арифметика.

Аналитическая деятельность:

• анализировать любую позиционную систему как знаковую систему;

• определять диапазон целых чисел в n-разрядном представлении;

• анализировать логическую структуру высказываний;

• анализировать простейшие электронные схемы.

Практическая деятельность:

• переводить небольшие (от 0 до 1024) целые числа из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную и обратно;

• выполнять операции сложения и умножения над небольшими двоичными числами;

• строить таблицы истинности для логических выражений;

• вычислять истинностное значение логического выражения.

Тема 2. Введение в алгебру логики – 9 часов

Алгебра логики. Понятие высказывания. Составное высказывание. Логические переменные. Логические операции–конъюнкция, дизъюнкция, инверсия. Свойства логических операций. Таблицы истинности. Логические элементы. Методы решения логических задач.

Аналитическая деятельность:

• анализировать логическую структуру высказываний;

• анализировать простейшие электронные схемы.

Практическая деятельность:

• строить таблицы истинности для логических выражений;

• вычислять истинностное значение логического выражения.

Тема 3. Представление информации в компьютере – 7 часов

Представление целых и вещественных чисел в компьютере. Представление текстовой информации. Представление звуковой и графической информации. Векторное и растровое представление. Цветовые модели RGB, CMYK. Количественные параметры информационных объектов – вычисление объемов текстового, звукового, графического файлов.

Аналитическая деятельность:

• определять программные и аппаратные средства, необходимые для осуществления информационных процессов при решении задач;

• выявлять общее и отличия в разных программных продуктах, предназначенных для решения одного класса задач.

Практическая деятельность:

• определять код цвета в палитре RGB в графическом редакторе;

• оценивать числовые параметры информационных процессов (объём памяти, необходимой для хранения информации; скорость передачи информации, пропускную способность выбранного канала и пр.);

• определять количество различных символов, которые могут быть закодированы с помощью двоичного кода фиксированной длины (разрядности);

• определять разрядность двоичного кода, необходимого для кодирования всех символов алфавита заданной мощности;

• оперировать с единицами измерения количества информации (бит, байт, килобайт, мегабайт, гигабайт);

Тема 4. Элементы теории алгоритмов – 11 часов

Понятие алгоритма как формального описания последовательности действий исполнителя при заданных начальных данных. Свойства алгоритмов. Способы записи алгоритмов.

Алгоритмический язык – формальный язык для записи алгоритмов. Программа – запись алгоритма на алгоритмическом языке. Непосредственное и программное управление исполнителем.

Понятие исполнителя. Неформальные и формальные исполнители. Учебные исполнители (Робот, Чертёжник.) как примеры формальных исполнителей. Их назначение, среда, режим работы, система команд.

Линейные программы. Алгоритмические конструкции, связанные с проверкой условий: ветвление и повторение. Виды циклов. Разработка алгоритмов: разбиение задачи на подзадачи, понятие вспомогательного алгоритма. Понятие простой величины.

Аналитическая деятельность:

• приводить примеры формальных и неформальных исполнителей;

• придумывать задачи по управлению учебными исполнителями;

• выделять примеры ситуаций, которые могут быть описаны с помощью линейных алгоритмов, алгоритмов с ветвлениями и циклами;

• определять по блок-схеме, для решения какой задачи предназначен данный алгоритм;

• анализировать изменение значений величин при пошаговом выполнении алгоритма;

• определять по выбранному методу решения задачи, какие алгоритмические конструкции могут войти в алгоритм;

• осуществлять разбиение исходной задачи на подзадачи;

• сравнивать различные алгоритмы решения одной задачи.

Практическая деятельность:

• исполнять готовые алгоритмы для конкретных исходных данных;

• преобразовывать запись алгоритма с одной формы в другую;

• строить цепочки команд, дающих нужный результат при конкретных исходных данных для исполнителя арифметических действий;

• строить цепочки команд, дающих нужный результат при конкретных исходных данных для исполнителя, преобразующего строки символов;

• составлять линейные алгоритмы по управлению учебным исполнителем;

• составлять алгоритмы с ветвлениями по управлению учебным исполнителем;

• составлять циклические алгоритмы по управлению учебным исполнителем;

• строить арифметические выражения и вычислять их значения;

• строить алгоритм (различные алгоритмы) решения задачи с использованием основных алгоритмических конструкций..

Приложение

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ, 8 КЛАСС

В 2018-2019 уч. г. согласно календарному учебному графику количество учебных недель составляет 34.