Авторская программа факультативного курса «Избранные главы информатики» для 10-11 классов Срок реализации программы 1 год (Уровень: базовый)

Автор: Аверина Екатерина Алексеевна

Организация: МБОУ «СОШ №18» (корпус гимназии)

Населенный пункт: го Серпухов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа элективного курса «Избранные главы информатики» ориентирована на углубление знаний и развитие умений по информатике и ИКТ, а также на закрепление навыков выполнения тестовых заданий в формате ЕГЭ. Это помогает учащимся сформировать позитивное отношение к экзамену, определить темы, требующие дополнительного повторения, и почувствовать уверенность перед его сдачей.

Курс предназначен для учащихся 10–11 классов, планирующих сдавать ЕГЭ по информатике.

Цель курса — расширить содержание школьного курса информатики для повышения результатов на ЕГЭ.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

• изучение структуры и содержания контрольно-измерительных материалов по информатике и ИКТ;
• повторение способов решения тестовых заданий различных типов по основным разделам курса;
• развитие навыка рационального распределения времени при выполнении заданий;
• формирование умений правильно оформлять развернутые ответы в соответствии с требованиями проверки;
• совершенствование навыков выполнения заданий формата ЕГЭ.

Курс построен на сочетании теоретического материала и практической работы с заданиями ЕГЭ.

В процессе обучения каждому учащемуся предоставляются раздаточные материалы с тестами формата ЕГЭ как в печатном, так и в электронном виде.

Занятия проходят в форме лекций и практических занятий по решению экзаменационных задач. Перед разбором заданий дается краткая теоретическая часть и рекомендации по ключевым моментам, а также предлагаются наиболее эффективные способы решения. В качестве домашнего задания учащиеся выполняют самостоятельные задания по мере изучения тем и решают тренировочные варианты ЕГЭ.

Актуальность программы обусловлена тем, что при базовом уровне преподавания информатики не всегда хватает времени на отработку навыков решения задач.

Категория слушателей: учащиеся 10–11 классов.

Формы оценки: зачеты и контрольные работы.

Итоговая аттестация: контрольная работа в формате варианта ЕГЭ.

Структура программы:

Курс рассчитан на 68 часов (25 часов лекций и 43 часа практики) и включает следующие модули:

Структура и содержание КИМ ЕГЭ по информатике;

Информация и её хранение в компьютере;

Арифметические и логические основы работы компьютера;

Алгоритмизация и программирование.

ТРЕБОВАНИЯ К УСВОЕНИЮ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

В результате освоения элективного курса учащиеся должны

Знать и уметь:

1. Моделирование объектов, систем и процессов

1.1 Выполнять моделирование объектов, систем и процессов

1.1.1 Проводить расчёты с использованием электронных таблиц

1.1.2 Представлять и анализировать данные в табличной форме с помощью графиков и диаграмм

1.1.3 Создавать информационные модели объектов, систем и процессов в виде алгоритмов

1.1.4 Читать, понимать и отлаживать программы на языке программирования

1.1.5 Разрабатывать программы на языке программирования по заданному описанию

1.1.6 Строить модели в виде таблиц истинности для логических выражений

1.1.7 Определять логическое значение сложных высказываний на основе значений простых

1.2 Интерпретация результатов моделирования

1.2.1 Применять готовые модели, оценивать их соответствие реальным объектам и задачам моделирования

1.2.2 Анализировать и объяснять результаты, полученные при моделировании реальных процессов

1.3 Оценка числовых характеристик информационных объектов и процессов

1.3.1 Определять необходимый объём памяти для хранения информации

1.3.2 Оценивать скорость передачи и обработки данных

Использовать полученные знания и навыки в практической деятельности и повседневной жизни:

2.1 Осуществлять поиск и отбор необходимой информации

2.2 Создавать и применять структуры для хранения данных

2.3 Работать с широко используемыми автоматизированными информационными системами

2.4 Подготавливать и проводить выступления, участвовать в коллективных обсуждениях, фиксировать их ход и результаты с применением современных средств коммуникации

2.5 Выполнять статистическую обработку данных с использованием компьютера
2.6 Соблюдать требования безопасности, гигиены, эргономики и рационального использования ресурсов при работе с компьютерной техникой.

УЧЕБНЫЙ ПЛАН

по программе

«Избранные главы информатики»

Цель: углубление содержания школьного курса информатики с целью повышения уровня подготовки и улучшения результатов на ЕГЭ.

№ модуля	Наименование учебных модулей	Всего, час.	в том числе		Форма контроля
			лекции	практ. занятия
Модуль 1	Структура и содержание контрольно-измерительных материалов ЕГЭ по информатике	1	1
Модуль 2	Информация. Хранение информации в ПК	14	8	6	контрольная работа
Модуль 3	Арифметические и логические основы компьютера	23	8	15	зачет
Модуль 4	Алгоритмизация и основы программирования	26	8	18	контрольная работа
	Итоговая аттестация	4		4	контрольная работа
	ИТОГО:	68	25	43

 

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

по программе

«Избранные главы информатики»

Цель: расширить содержание курса информатики в средней школе для повышения качества подготовки учащихся к ЕГЭ.

Категория слушателей учащиеся 10-11 класов

Срок обучения 68 часов

Режим занятий 1 раз в неделю по 1-2 часа

 

№ п/п	Наименование учебных модулей и тем	Всего, час.	в том числе			Форма контроля
			Лекции	Выездные занятия, стажировка, деловые игры и др.	Практ., лаборат., семинарские занятия
Модуль 1	Структура и содержание контрольно-измерительных материалов ЕГЭ по информатике	1	1
Модуль 2	Информация. Хранение информации в ПК	14	8		6	к/р
Тема 2.1.	Вычисление количества информации	2	1		1
Тема 2.2.	Кодирование и декодирование информации	2	1		1
Тема 2.3.	Кодирование текста	2	1		1
Тема 2.4.	Кодирование звуковой информации	1			1
Тема 2.5.	Скорость передачи информации	2	1		1
Тема 2.6.	Анализ информационных моделей	1	1
Тема 2.7.	Файлы и файловая система	1	1
Тема 2.8.	Графы и «деревья»	2	1		1
Тема 2.9.	Адресация в Интернете	1	1
Модуль 3	Арифметические и логические основы компьютера	23	8		15	зачет
Тема 3.1.	Кодирование чисел в разных системах счисления	2	1		1
Тема 3.2.	Перебор слов и системы счисления	2	1		1
Тема 3.3.	Позиционные системы счисления	3	1		2
Тема 3.4.	Электронные таблицы	2	1		1
Тема 3.5.	Составление таблицы истинности логической функции	2	1		1
Тема 3.6.	Проверка истинности логического выражения	2			2
Тема 3.7.	Законы логики	4	1		3
Тема 3.8.	Базы данных	2	1		1
Тема 3.9	Логические уравнения и системы уравнений	4	1		3
Модуль 4	Алгоритмизация и программирование	26	8		18	к/р
Тема 4.1.	Алгоритмы и исполнители	2	1		1
Тема 4.2.	Оператор присваивания и ветвление	2	1		1
Тема 4.3	Циклы	2	1		1
Тема 4.4.	Обработка массивов и матриц	3	1		2
Тема 4.5.	Подпрограммы	2	1		1
Тема 4.6.	Поиск ошибок в программе со сложным условием	2			2
Тема 4.7.	Алгоритмы обработки массивов	3			3
Тема 4.8.	Динамическое программирование	4	1		3
Тема 4.9.	Обработка символьных строк и последовательностей	6	2		4
	Итоговая аттестация	4			4	к/р
	ВСЕГО:	68	25		43

СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ МОДУЛЕЙ

МОДУЛЬ 1. Структура и содержание контрольно-измерительных материалов ЕГЭ по информатике

Основная задача ЕГЭ — дать объективную оценку уровня общеобразовательной подготовки выпускников по предмету «Информатика и ИКТ». В 2008 году завершился эксперимент по введению экзамена, и с 2009 года все 13 выпускных экзаменов за курс среднего общего образования проводятся в форме ЕГЭ. Результаты экзамена принимаются вузами как вступительные испытания.

Содержание экзаменационной работы определяется на основе обязательного минимума содержания среднего общего образования по информатике, утверждённого Министерством образования и науки Российской Федерации. Экзамен охватывает ключевые темы курса, включая наиболее важные и однозначно трактуемые разделы, представленные в школьных программах.

Экзаменационная работа включает три части:

• часть А — 18 заданий базового и повышенного уровня с выбором ответа;
• часть В — 10 заданий с кратким ответом базового и повышенного уровня;
• часть С — 4 задания повышенной и высокой сложности, направленные на проверку навыков записи и анализа алгоритмов по теме «Технология программирования».

В рамках курса рассматриваются принципы оценивания первичных баллов, распределение заданий по разделам, структура контрольно-измерительных материалов (КИМ), а также анализируются результаты ЕГЭ по информатике за предыдущие годы.

 

МОДУЛЬ 2. ИНФОРМАЦИЯ. ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ПК

Тема 2.1. Вычисление количества информации.

Информация. Единицы информации. Алфавит и мощность алфавита. Информационный объем сообщения. Формула Шеннона.

Тема 2.2. Кодирование и декодирование информации

Равномерное и неравномерное кодирование. Условие Фано.

Тема 2.3. Кодирование текста

Алфавитный подход к измерению информации. Информационный объем текста.

Тема 2.4. Кодирование звуковой информации

Частота дискретизации. Глубина кодирования. Длительность звука.

Тема 2.5. Скорость передачи информации

Канал связи. Пропускная способность канала связи.

Тема 2.6. Анализ информационных моделей.

Таблицы, диаграммы, графики. Графы.

Тема 2.7. Файлы и файловая система.

Файл. Каталог. Полное имя файла. Маска и шаблон. Сортировка файлов и каталогов.

Тема 2.8. Графы и «деревья».

Графы. Поиск путей. Анализ дерева решений.

Тема 2.9. Адресация в Интернете.

Компьютерные сети. Адресация в Интернете. IP-адрес. URL-адрес.

 

МОДУЛЬ 3. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ И ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРА

Тема 3.1. Кодирование чисел в разных системах счисления

Системы счисления и представление информации в памяти компьютера в двоичном виде. Перевод чисел между десятичной, двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системами, а также преобразование отрицательных чисел.

Тема 3.2. Перебор слов и системы счисления

Принципы работы с числами, записанными в позиционных системах счисления.

Тема 3.3. Позиционные системы счисления

Принципы кодирования чисел в позиционных системах счисления

Тема 3.4. Электронные таблицы

Абсолютная и относительная адресации, встроенные функции. Представление данных в электронных таблицах в виде диаграмм и графиков.

Тема 3.5. Составление таблицы истинности логической функции

Логические операции, составление таблиц истинности.

Тема 3.6. Проверка истинности логического выражения

Основные понятия математической логики.

Тема 3.7. Законы логики.

Преобразование логических выражений с помощью законов логики. Составление запросов для поисковых систем с использованием логических выражений.

Тема 3.8. Базы данных.

Поиск и сортировка информации в базах данных.

Тема 3.9 Логические уравнения и системы уравнений.

Преобразование логических выражений.

 

МОДУЛЬ 4. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Тема 4.1. Алгоритмы и исполнители

Система команд исполнителя Робот. Проверка закономерностей методом рассуждений.

Тема 4.2. Оператор присваивания и ветвление

Блок-схемы. Операции mod и div.

Тема 4.3. Циклы.

Основные конструкции языка программирования. Тело цикла. Ручная прокрутка программы.

Тема 4.4. Обработка массивов и матриц

Работа цикла for. Одномерный и двумерный массивы.

Тема 4.5. Подпрограммы.

Процедуры и функции.

Тема 4.6. Поиск ошибок в программе со сложным условием

Блок-схемы. Уловный оператор.

Тема 4.7. Алгоритмы обработки массивов

Массив. Оператор цикла for.

Тема 4.8. Динамическое программирование.

Полный перебор вариантов. Нахождение оптимального пути.

Тема 4.9. Обработка символьных строк и последовательностей

Символьная строка. Операции над символами.

Материально-техническое обеспечение курса:

1. Компьютерный класс из 13 персональных компьютеров с операционной системой Windows-2000 и программным обеспечением Microsoft Office, QuickBasic, Visual Basic, Turbo Pascal;
2. Локальная компьютерная сеть;
3. Глобальная сеть Интернет;
4. Видео-проектор, экран.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ МОДУЛЕЙ

Каждая тема модуля изучается через лекции преподавателя с разбором типовых примеров и задач. Закрепление знаний осуществляется на практике с использованием заданий из различных пособий по подготовке к ЕГЭ по информатике.

При изучении модуля «Информация. Хранение информации на ПК» особое внимание следует уделить темам «Условие Фано», «Кодирование звука» и «Графы».

В модуле «Арифметические и логические основы компьютера» акцент делается на темах «Законы логики», а также «Логические уравнения и системы уравнений».

В разделе «Алгоритмизация и программирование» рекомендуется сосредоточиться на изучении циклов, массивов и динамического программирования.

Темы зачётной работы:

• «Арифметические и логические основы компьютера»

Темы контрольных работ:

1. «Информация. Хранение информации на ПК»
2. «Алгоритмизация и программирование»

В качестве итоговой аттестации учащимся предлагается выполнить один из вариантов экзамена ЕГЭ.

Примерные задания контрольной работы по теме «Информация. Хранение информации на ПК»

1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Жан-Жака Руссо в битах:

Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине – только один.

1. Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 48 кГц и глубиной кодирования 16 бит. Запись длится 2 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?

1) 11 2) 12 3) 13 4) 20

1. Для передачи по каналу связи сообщения, состоящего только из букв А, Б, В, Г, решили использовать неравномерный по длине код: A=0, Б=100, В=101. Как нужно закодировать букву Г, чтобы длина кода была минимальной и допускалось однозначное разбиение кодированного сообщения на буквы?

1) 1 2) 11 3) 01 4) 010

1. Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из трех состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18 различных сигналов?

1) 6 2) 5 3) 3 4) 4

1. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 1024000 бит/c. Передача файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в килобайтах.

Примерные задания контрольной работы по теме «Алгоритмизация и программирование»

1. Требовалось написать программу, которая решает уравнение « » относительно x для любых чисел a и b, введенных с клавиатуры. Все числа считаются действительными. Программист торопился и написал программу неправильно:

var a,b,x: real;

begin

readln(a,b,x);

if a = 0 then

if b = 0 then

write ('любое число')

else write ('нет решений')

else

if b = 0 then

write('x = 0')

else write('x =',b/a,' или x =',-b/a);

end.

Последовательно выполните три задания:

1. Приведите пример таких чисел a, b, x, при которых программа неверно решает поставленную задачу.
2. Укажите, какая часть программы является лишней.
3. Укажите, как нужно доработать программу, чтобы не было случаев ее неправильной работы. (Это можно сделать несколькими способами, поэтому можно указать любой способ доработки исходной программы).

Опишите на русском языке или одном из языков программирования алгоритм подсчета числа элементов, равных максимальному, в числовом массиве из 30 элементов.

1. У исполнителя Калькулятор три команды, которым присвоены номера:

1. прибавь 1

2. умножь на 2

3. умножь на 3

Сколько есть программ, которые число 1 преобразуют в число 18? Ответ обоснуйте.

Вопросы к зачетной работе по теме «Арифметические и логические основы компьютера»

Теоретическая часть:

1. Перевод чисел между десятичной, двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системами счисления;
2. Операции перевода отрицательного числа (-a) в двоичный дополнительный код ;
3. Принципы работы с числами, записанными в позиционных системах счисления;
4. Логические операции (дизъюнкция, конъюнкция, отрицание);
5. Законы алгебры логики;
6. Применение «кругов Эйлера» для решения логических задач;
7. Правила решения логических уравнений.

Практическая часть:

1. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F.

x1	x2	x3	x4	x5	x6	x7	F
1	1	0	1	1	1	1	1
1	0	1	0	1	1	0	1
0	1	0	1	1	0	1	0

Какое выражение соответствует F?

1) ¬x1 ∨ x2 ∨ ¬x3 ∨ x4 ∨ ¬x5 ∨ ¬x6 ∨ x7

2) x1 ∧ ¬x2 ∧ x3 ∧ ¬x4 ∧ x5 ∧ x6 ∧ ¬x7

3) ¬x1 ∧ x2 ∧ ¬x3 ∧ x4 ∧ x5 ∧ ¬x6 ∧ x7

4) x1 ∨ ¬x2 ∨ x3 ∨ ¬x4 ∨ ¬x5 ∨ x6 ∨ ¬x7

1. Для какого имени истинно высказывание:

(Первая буква согласная ∨ Вторая буква гласная) → В слове 4 буквы?

1) МИХАИЛ 2) ГРИГОРИЙ 3) ЕВГЕНИЙ 4) ИОЛАНТА

1. В таблице приведены запросы и количество страниц, которые нашел поисковый сервер по этим запросам в некотором сегменте Интернета:

Запрос	Количество страниц (тыс.)
март & май	472
май & апрель	425
май & (март | апрель)	620

Сколько страниц (в тысячах) будет найдено по запросу

март & апрель & май

1. Сколько различных решений имеет система уравнений?

(x₁ → x₂) ∧ (x₂ → x₃) ∧ (x₃ → x₄) = 1

(у₁ → у₂) ∧ (у₂ → у₃) ∧ (у₃ → у₄) = 1

(¨y₁ ∨ x₁) ∧ (¨y₂ ∨ x₂) = 1

где x₁,x₂,…,x_4, у₁,у₂,…,у₄ – логические переменные? В ответе не нужно перечислять все различные наборы значений переменных, при которых выполнено данное равенство. В качестве ответа нужно указать количество таких наборов.

1. Сколько нулей в двоичной записи десятичного числа 497?

1) 5 2) 2 3) 3 4) 4

1. Все 5-буквенные слова, составленные из букв Р, О, К, записаны в алфавитном порядке и пронумерованы. Вот начало списка:

1. ККККК

2. ККККО

3. ККККР

4. КККОК

Запишите слово, которое стоит под номером 182.

1. Запись натурального числа в системах счисления с основанием 3 и 5 заканчивается на 0. Найдите минимальное натуральное число, удовлетворяющее этим условиям.

 

Полный текст статьи см. в приложении.