Муниципальное общеобразовательное учреждение – лицей № 4
города Краснодара
Авторская программа по курсу
«Алгоритмизация и программирование в математике и информатике»
6-7 класс
,
учитель математики и
информатики
Краснодар
2009
Образовательная область: «Математика и информатика»
Интегрированный курс
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
По словам «Воспитатель не должен забывать, что ученье, лишенное всякого интереса и взятое только силой принуждения…убивает в ученике охоту к ученью, без которой он далеко не уйдет». Процесс обучения в школе должен быть интересным и увлекательным. Хорошо, когда он начинается со слова «хочется» и только, по мере взросления ребенка, переходит к слову «нужно». У учителя математики и информатики нет таких больших возможностей воздействия на эмоциональную сферу ребенка, как у учителя гуманитарного цикла. Тем сложнее задача у преподавателей этих предметов. Без воздействия на чувства невозможно долго поддерживать интерес к предмету. Вот почему «Сделать учебную работу настолько возможно интересной для ребенка и не превратить ее забаву» () – важнейшая задача для учителя.
Этим целям служит программа интегрированного курса дополнительного образования «Алгоритмизация и программирование в математике и информатике» для учащихся 6 класса (основной профиль учебного учреждения – математика и информатика). Во внеурочное время в свободной обстановке учащиеся получают возможность расширить границы познаний в области математики, развить культуру алгоритмического мышления, а также овладеть основами программирования. Хорошо известно, что процесс изучения некоторых тем в математике является цикличным. На каждом следующем уровне обучения приобретенные знания и навыки расширяются. Например, со степенью с натуральным показателем учащиеся знакомятся в начальной школе, а далее постепенно вплоть до выпуска изучается степень с целым, рациональным, иррациональным показателем. Подобно этому изучение основ программирования можно начать в более раннем школьном возрасте. А школьники, которые проявляют интерес к данному вопросу, безусловно, есть. Сильные ученики способны работать заинтересованно, обладают высокой мотивацией к учению, любознательностью и упорством. Дело лишь в заинтересованности и мастерстве учителя.
Научные открытия последних лет в области информатики и сопутствующих областей других наук показали, что проблема феномена информации затрагивает интересы не только узко прикладных наук. Нас, в первую очередь должны интересовать проблемы построения учебного процесса, как целостной единицы информационной системы. В этой связи слияние математики и информатики является очевидным.
Известно, что программирование - стержень профильного курса информатики в старшей школе. Но какова его роль и есть ли необходимость изучать программирование в рамках дополнительного образования учениками 5-7 классов?
По мнению психологов, младший подростковый возраст (5 – 7 класс) – самый благоприятный для творческого развития. В этом возрасте происходит изменение характера познавательной деятельности. Подросток становится способным к более сложному аналитико-синтетическому восприятию предметов и явлений. У него формируется способность самостоятельно мыслить, рассуждать, делать выводы и обобщать. Развивается способность к абстрактному мышлению, возрастает способность логически обрабатывать материал для запоминания.
Говорят, что в современных условиях развитого прикладного программного обеспечения изучение программирования потеряло свое значение как средство подготовки основной массы школьников к труду, профессиональной деятельности. С одной стороны, это действительно так, но, с другой стороны, изучение основ программирования связано с целым рядом умений и навыков (организация деятельности, планирование ее и т. д.), 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 сродни роли математики в школьном образовании.
Интегрированный курс дополнительного образования «Алгоритмизация и программирование в математике и информатике» для учащихся 6-7 классов рассчитан на 60 часов, которые проводятся в течение одного учебного года по 2 часа в неделю.
Курс 6 класса условно разбит на два модуля. Первый модуль – алгоритмизация, решение задач, знакомство с дополнительными главами математики: элементы теории чисел, теории вероятностей, комбинаторики. Замечательный английский математик считал, что элементарную теорию чисел следует считать одним из наилучших предметов для первоначального математического образования. Она требует очень мало предварительных знаний, а среди математических наук нет ей равной в развитии естественной человеческой любознательности. Комбинаторные задачи – бесспорные лидеры на олимпиадах по информатике. Второй модуль - начала программировании на языке Паскаль: типы данных, базовые алгоритмические структуры (следование, ветвление, циклы). В основу второго модуля положена работа с простыми типами данных. Изучение материала по первому и второму модулю будет вестись параллельно. Курс 7 класса посвящен механизму использования процедур и функций, а также фундаментальному понятию информатики — массиву. Задачной основой этой части являются в основном алгоритмы сортировки и поиска. Материалом для дополнительного изучения будет являтися тема: «Комбинированный тип данных».
Усвоив материал курса, учащиеся могут расширять и применять свои знания при решении более сложных задач, а также приступить к работе над олимпиадными задачами. Учитывая все вышесказанное, можно выделить основную цель данного курса.
Цели и задачи курса
l Развитие алгоритмического мышления учащихся.
l Формирование алгоритмической культуры
l Освоение методов решения задач, реализуемых на языке Паскаль.
l Формирование навыков грамотной разработки программ
l Углубление знаний, умений и навыков решения задач по программированию и алгоритмизации.
l Формирование интереса к изучению профессии, связанной с программированием.
Личностно-ориентированная направленность курса. Личность ученика – вот, что должно стоять во главе учебно-воспитательного процесса. Главная цель, использования личностно-ориентированного подхода – не просто видеть на уроке (занятии) каждого ученика, но и делать его успешным даже в самой трудной ситуации. Важно - создать на уроке ситуацию успеха.
Контроль знаний и умений. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практикумов по каждому разделу курса.
Организация учебного процесса. В основу организации учебного процесса положена система лекционно-практических занятий.
Лекции. Представление учебного материала учащимся проводится в форме лекций. Для лучшего восприятия материала - лекции сопровождаются демонстрацией презентаций.
Практикум по решению задач. Основной формой проведения занятий являются практикумы по решению задач. Организация личностно-ориентированных практикумов по решению задач, личностно-ориентированного контроля – это как раз то, что необходимо учащемуся для его уверенности, успешности в сложном разделе информатики.
Эти две формы работы предполагают следующее:
l Подбор задач для каждого ученика необходимо выполнять исходя из их умственных способностей и психологического настроя к программированию.
l Задачи для каждого ученика посильные, т. е. он заведомо уверен в своем успехе.
l После завершения практикума каждый ученик принимает участие в дискуссии по поводу решения задач, предлагает другие пути их решения, отвечает на возникшие вопросы в ходе обсуждения.
l Выполнение работ по курсу проводится в классе, домашние задания не предполагаются
Литература, используемая при написании программы и рекомендуемая
для подготовки к занятиям
l Основы программирования, С. Окулов, Москва, Лаборатория Базовых знаний, 2002
l Московские олимпиады по информатике под редакцией , , Москва, Издательство МЦНМО, 2006
l Методика преподавания информатики: Учеб. Пособие для студ. Пед. вузов / , . ; Под общей ред. . - М.:-Издательский центр «Академия», 2001.
l Turbo Pascal для школьников: Учеб. Пособие.- 3-е доп. изд. - М.: Финансы и статистика, 2002.
l Информатика. Задачник - практикум в 2т. / Под ред. , : Том 1. – М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002.
l Поурочные разработки по информатике. Универсальное издание. ; Москва, «ВАКО», 2008
l Turbo Pascal в задачах и примерах Н. Культин, «БХВ – Санкт-Петербург», 2000
l Учение с увлечением. Занимательные дидактические материалы по математике, , Москва, «Глобус», 2008
l Олимпиады Алгебра Комбинаторика, , Новосибирск, «Наука», 2000
l Факультативный курс по математике Теория вероятностей, , Москва, «Просвещение», 2002
l Возрастные особенности младших подростков Педагогика Психология Управление; , ; Москва, «ВАКО», 2007
Программа
Тематическое планирование
6 класс
(60 часов, 2 часа в неделю)
Раздел | Тема | Число часов |
Алгоритм (1 час) | Понятие алгоритма Виды алгоритмов. Способы записи алгоритмов. Язык блок – схем | 1 |
Раздел | Тема | Число часов |
Элементы теории чисел (4 часа ) | Делимость и остатки. Алгоритм Евклида нахождения НОД. Последняя цифра степени. Алгоритмы нахождения чисел близнецов, совершенных чисел, дружественных чисел,, автоморфных чисел, пифагоровых чисел, взаимно – простых чисел.. Составление блок – схемы алгоритма | 4 |
Раздел | Тема | Число часов |
Текстовые задачи (5 часов) | Разработка алгоритмов решения задач, построение блок – схемы алгоритма Переправы. Переливания. Планирование действий. Сюжетные задачи. Магические квадраты | 5 |
Раздел | Тема | Число часов |
Теория вероятностей и комбинаторика (20 часов) | Случайные события и операции над ними Из прошлого теории вероятностей. Случайное событие. Элементарные случайные события. Достоверное и невозможное событие. Отношения между событиями. Операции над событиями | 4 |
Комбинаторика — наука о подсчете числа комбинаций Общие правила комбинаторики. Генеральная совокупность без повторений. Выборка без повторений. Генеральная совокупность с повторениями. Выборка с повторениями. Перестановки. Сочетания. Круговые перестановки | 8 | |
Вероятность события Классическое понятие вероятности события. Статистическое понятие вероятности события. Геометрическое понятие вероятности | 4 | |
Операции над вероятностями Вероятность объединения несовместимых событий. Вероятность объединения совместимых событий. Условные вероятности. Независимость случайных событий и правило произведения вероятностей. Независимость в совокупности. Формула полной вероятности | 4 | |
Раздел | Тема | Число часов |
Начала программирования на языке Паскаль (30 часов) | Общие сведения Языки программирования. Стили программирования. Нисходящее программирование. Процедурно — ориентированное программирование | 1 |
Основные элементы языка Паскаль Алфавит и словарь языка Паскаль. Идентификаторы. Константы. Переменные. Структура программы на языке Паскаль | 1 | |
Типы данных Скалярные типы данных. Целочисленные типы данных. Вещественные типы данных. Символьный тип. Булевский тип. Объявление переменных. Понятие о структурированных типах данных. Строки. Массивы | 2 | |
Ввод — вывод данных Процедура чтения Read. Процедура записи Write. Форматы вывода | 4 | |
Алгоритмы с линейной структурой Оператор присваивания. Арифметические выражения. Стандартные функции. Правила записи арифметических выражений. Операции. Операнды. Следование | 6 | |
Алгоритмы разветвляющейся структуры Условный оператор If. Оператор множественного выбора Case. Безусловный переход Go to | 6 | |
Программирование циклических алгоритмов Виды циклов. Операторы организации циклов: For, While. Repeat | 10 |
Поурочное планирование
6 класс
№ урока | Тема Содержание | № урока | Тема Содержание |
Алгоритм (1 час) | Начала программирования на языке Паскаль (30 часов) | ||
1 | Лекция: Понятие алгоритма Виды алгоритмов. Способы записи алгоритмов. Язык блок – схем | 2 | Лекция: Общие сведения Языки программирования. Стили программирования. Нисходящее программирование. Процедурно — ориентированное программирование |
Элементы теории чисел (4 часа) | 4 | Лекция: Основные элементы языка Паскаль Алфавит и словарь языка Паскаль. Идентификаторы. Константы. Переменные. Структура программы на языке Паскаль | |
3 | Решение задач по темам: Делимость и остатки. Алгоритм Евклида нахождения НОД | Типы данных (2 часа) | |
5 | Решение задач по темам: Последняя цифра степени | 6 | Лекция:Скалярные типы данных. Целочисленные типы данных. Вещественные типы данных. Символьный тип. Булевский тип. Объявление переменных. Понятие о структурированных типах данных. Строки. Массивы |
7 | Решение задач по темам: Алгоритмы нахождения чисел близнецов, совершенных чисел, дружественных чисел. Составление блок – схемы алгоритма | 8 | Решение задач |
9 | Решение задач по темам: Алгоритмы нахождения автоморфных чисел, пифагоровых чисел, взаимно – простых чисел. Составление блок – схемы алгоритма | Ввод — вывод данных (4 часа) | |
Текстовые задачи. Разработка алгоритмов решения задач, построение блок – схемы алгоритма (5 часов) | 10 | Лекция: Процедура чтения Read. Процедура записи Write. Форматы вывода | |
11 | Решение задач по темам: Переправы | 12 | Решение задач |
13 | Решение задач по темам: Переливания | 14 | Решение задач |
15 | Решение задач по темам: Планирование действий | 16 | Общающее занятие Типы данных. Ввод — вывод данных |
17 | Решение задач по темам: Сюжетные задачи | Алгоритмы с линейной структурой (6 часов) | |
19 | Решение задач по темам: Магические квадраты | 18 | Лекция: Оператор присваивания. Арифметические выражения. Правила записи арифметических выражений. |
Теория вероятностей и комбинаторика (20 часов) | 20 | Лекция: Стандартные функции. Операции. Операнды. Следование | |
Случайные события и операции над ними (4 часа) | 22 | Решение задач | |
21 | Лекция: Из прошлого теории вероятностей. Случайное событие | 24 | Решение задач |
23 | Лекция: Элементарные случайные события, Достоверное и невозможное событие. | 26 | Решение задач |
25 | Лекция: Отношения между событиями. Операции над событиями | 28 | Обобщающее занятие Алгоритмы с линейной структурой |
27 | Решение задач по темам: Случайные события и операции над ними | Алгоритмы разветвляющейся структуры (6 часов) | |
Комбинаторика — наука о подсчете числа комбинаций (8 часов) | 30 | Лекция:Условный оператор If. | |
29 | Лекция: Общие правила комбинаторики | 32 | Решение задач |
31 | Решение задач | 34 | Решение задач |
33 | Лекция: Генеральная совокупность без повторений. Выборка без повторений | 36 | Лекция:Оператор множественного выбора Case. Безусловный переход Go to |
35 | Решение задач | 38 | Решение задач |
37 | Решение задач | 40 | Обобщающее занятие Алгоритмы разветвляющейся структуры |
39 | Лекция: Генеральная совокупность с повторениями. Выборка с повторениями. Перестановки. Сочетания. Круговые перестановки | Программирование циклических алгоритмов (11 часов) | |
41 | Решение задач | 42 | Лекция: Виды циклов. Оператор организации циклов For |
43 | Решение задач по теме: Комбинаторика | 44 | Решение задач |
Вероятность события (4 часа) | 46 | Решение задач | |
45 | Лекция: Классическое понятие вероятности события. события. | 48 | Цикл While. |
47 | Лекция: Статистическое понятие вероятности | 50 | Решение задач |
49 | Лекция: Геометрическое понятие вероятности | 52 | Решение задач |
51 | Решение задач по теме: Вероятность события | 54 | Цикл Repeat |
Операции над вероятностями (4 часа) | 56 | Решение задач | |
53 | Лекция: Вероятность объединения несовместимых событий. Вероятность объединения совместимых событий. | 58 | Решение задач |
55 | Лекция: Условные вероятности. Независимость случайных событий и правило произведения вероятностей. | 60 | Решение задачОбобщающее занятие Программирование циклических алгоритмов |
57 | Лекция: Независимость в совокупности. Формула полной вероятности | ||
59 | Решение задач по теме: Операции над вероятностями | ||
Тематическое планирование
7 класс
(60 часов, 2 часа в неделю)
Раздел | Тема | Число часов |
Основные управляющие конструкции (20 часов) | Структура программы. Повторение | 2 |
Целый тип данных | 2 | |
Команды редактора для работы с блоками. Работа с окнами | 1 | |
Логический тип данных. Операции сдвига | 3 | |
Составной оператор и оператор If | 2 | |
Оператор For | 2 | |
Оператор While | 2 | |
Оператор Repeat - Until | 3 | |
Вложенные циклы | 3 |
Раздел | Тема | Число часов |
Процедуры и функции — элементы структуризации программ (18 часов) | Одномерные массивы. Работа с элементами | 2 |
Процедуры | 3 | |
Функции | 3 | |
Рекурсия | 3 | |
Символьный и строковый тип данных | 3 | |
Вещественный тип данных | 2 | |
Текстовые файлы | 2 |
Раздел | Тема | Число часов |
Массив — фундаментальная структура данных (22 часов) | Методы работы с элементами одномерного массива | 2 |
Множественный тип данных | 2 | |
Методы сортировки | 2 | |
Методы быстрой сортировки | 3 | |
Поиск данных | 3 | |
Двумерные массивы. Работа с элементами | 3 | |
Двумерные массивы. Вставка и удаление | 3 | |
Задачи на технику работы с двумерными массивами | 3 | |
Комбинированный тип данных (записи) | 1 |
Поурочное планирование
7 класс
Дата | Урок | Тема |
Основные управляющие конструкции (20 часов) | ||
1 | Структура программы. Повторение | |
2 | Структура программы. Повторение | |
3 | Целый тип данных | |
4 | Целый тип данных | |
5 | Команды редактора для работы с блоками. Работа с окнами | |
6 | Логический тип данных. Операции сдвига | |
7 | Логический тип данных. Операции сдвига | |
8 | Логический тип данных. Операции сдвига | |
9 | Составной оператор и оператор If | |
10 | Составной оператор и оператор If | |
11 | Оператор For | |
12 | Оператор For | |
13 | Оператор While | |
14 | Оператор While | |
15 | Оператор Repeat - Until | |
16 | Оператор Repeat - Until | |
17 | Оператор Repeat - Until | |
18 | Вложенные циклы | |
19 | Вложенные циклы | |
20 | Вложенные циклы | |
Дата | Урок | Тема |
Процедуры и функции — элементы структуризации программ (18 часов) | ||
21 | Одномерные массивы. Работа с элементами | |
22 | Одномерные массивы. Работа с элементами | |
23 | Процедуры | |
24 | Процедуры | |
25 | Процедуры | |
26 | Функции | |
27 | Функции | |
28 | Функции | |
29 | Рекурсия | |
30 | Рекурсия | |
31 | Рекурсия | |
32 | Символьный и строковый тип данных | |
33 | Символьный и строковый тип данных | |
34 | Символьный и строковый тип данных | |
35 | Вещественный тип данных | |
36 | Вещественный тип данных | |
37 | Текстовые файлы | |
38 | Текстовые файлы | |
Дата | Урок | Тема |
Массив — фундаментальная структура данных (22 часа) | ||
39 | Методы работы с элементами одномерного массива | |
40 | Методы работы с элементами одномерного массива | |
41 | Множественный тип данных | |
42 | Множественный тип данных | |
43 | Методы сортировки | |
44 | Методы сортировки | |
45 | Методы быстрой сортировки | |
46 | Методы быстрой сортировки | |
47 | Методы быстрой сортировки | |
48 | Поиск данных | |
49 | Поиск данных | |
50 | Поиск данных | |
51 | Двумерные массивы. Работа с элементами | |
52 | Двумерные массивы. Работа с элементами | |
53 | Двумерные массивы. Работа с элементами | |
54 | Двумерные массивы. Вставка и удаление | |
55 | Двумерные массивы. Вставка и удаление | |
56 | Двумерные массивы. Вставка и удаление | |
57 | Задачи на технику работы с двумерными массивами | |
58 | Задачи на технику работы с двумерными массивами | |
59 | Задачи на технику работы с двумерными массивами | |
60 | Комбинированный тип данных (записи) |
