Программа курса «Информатика»
для 10–11 классов общеобразовательных учреждений
(базовый уровень)
Составитель: Семакин И.Г.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебный курс разработан в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования (далее ФГОС). Курс обеспечивает преподавание информатики в 10–11 классах на базовом уровне. Программа курса ориентирована на два варианта учебного плана: объемом 70 учебных часов (1 у/н) и объемом 140 учебных часов (2 у/н). Данный учебный курс осваивается учащимися после изучения курса «Информатика» в основной школе (в 7–9 классах).
Изучение курса обеспечивается учебно-методическим комплектом, включающим в себя:
- учебник «Информатика» для 10 класса (с практикумом в приложении). Авторы: Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю.;
- учебник «Информатика» для 11 класса (с практикумом в приложении). Авторы: Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю.;
- методическое пособие для учителя к УМК базового уровня (ФГОС).
Дополнительным учебным пособием является:
задачник-практикум (в 2 томах) под редакцией И.Г.Семакина, Е.К.Хеннера. Издательство БИНОМ. Лаборатория знаний.
В методической системе обучения предусмотрено использование цифровых образовательных ресурсов по информатике из Единой коллекции ЦОР (school-collection.edu.ru) и из коллекции на сайте ФЦИОР (http://fcior.edu.ru).
Учебник и практикум в совокупности обеспечивают выполнение всех требований образовательного стандарта к предметным, личностным и метапредметным результатам обучения.
Основные содержательные линии общеобразовательного курса базового уровня для старшей школы расширяют и углубляют следующие содержательные линии курса информатики в основной школе:
линию информация и информационных процессов (определение информации, измерение информации, универсальность дискретного представления информации; процессы хранения, передачи и обработка информации в информационных системах; информационные основы процессов управления);
линию моделирования и формализации (моделирование как метод познания: информационное моделирование: основные типы информационных моделей; исследование на компьютере информационных моделей из различных предметных областей);
линию алгоритмизации и программирования (понятие и свойства алгоритма, основы теории алгоритмов, способы описания алгоритмов, языки программирования высокого уровня, решение задач обработки данных средствами программирования);
линию информационных технологий (технологии работы с текстовой и графической информацией; технологии хранения, поиска и сортировки данных; технологии обработки числовой информации с помощью электронных таблиц; мультимедийные технологии);
линию компьютерных коммуникаций (информационные ресурсы глобальных сетей, организация и информационные услуги Интернета, основы сайтостроения);
линию социальной информатики (информационные ресурсы общества, информационная культура, информационное право, информационная безопасность).
Центральными понятиями, вокруг которых выстраивается методическая система курса, являются: информационные процессы, информационные системы, информационные модели, информационные технологии.
Содержание учебника инвариантно к типу ПК и программного обеспечения. Поэтому теоретическая составляющая курса не зависит от используемых в школе моделей компьютеров, операционных систем и прикладного программного обеспечения.
В меньшей степени такая независимость присутствует в практикуме. Задания практикума размещены в виде приложения к каждому из учебников. Структура практикума соответствует структуре глав теоретической части учебника.
Из 18 работ практикума для 10 класса непосредственную ориентацию на тип ПК и ПО имеют лишь две работы: «Выбор конфигурации компьютера» и «Настройка BIOS». Для выполнения практических заданий по программированию может использоваться любой вариант свободно распространяемой системы программирования на Паскале (Pascal ABC, Free Pascal и др.).
Для выполнения практических заданий на работу с информационными технологиями в 11 классе могут использоваться различные варианты программного обеспечения: свободного/ из списка приобретаемых школами бесплатно/ другого. В учебнике, в разделе, посвященном разработке сайтов, дается описание конструктора сайтов KompoZer (СПО). Непосредственно в практикуме присутствует описание работы с реляционной СУБД LibreOffice Base, также относящейся с свободно распространяемому программному обеспечению. В качестве ПО для моделирования используется табличный процессор Microsoft Excel. При необходимости задания этих двух разделов могут быть выполнены с использованием других аналогичных программных средств: реляционной СУБД и табличного процессора.
При увеличении учебного плана (более 70 часов) объем курса следует расширять, прежде всего, путем увеличения объема практической части. Дополнительные задания для практикума следует брать из соответствующих разделов задачника-практикума по информатике.
Методические рекомендации к изучению курса
1. Теоретический материал курса имеет достаточно большой объем. При минимальном варианте учебного плана (1 урок в неделю) времени для его освоения недостаточно, если учитель будет пытаться подробно излагать все темы во время уроков. Для разрешения этого противоречия необходимо активно использовать самостоятельную работу учащихся. По многим темам курса учителю достаточно провести краткое установочное занятие, после чего, в качестве домашнего задания предложить ученикам самостоятельно подробно изучить соответствующие параграфы учебника. В качестве контрольных материалов следует использовать вопросы и задания, расположенные в конце каждого параграфа. Ответы на вопросы и выполнение заданий целесообразно оформлять письменно. При наличии у ученика возможности работать на домашнем компьютере, ему можно рекомендовать использовать компьютер для выполнения домашнего задания (оформлять тексты в текстовом редакторе, расчеты производить с помощью электронных таблиц).
2. В некоторых практических работах распределение заданий между учениками должно носить индивидуальный характер. В заданиях многих практических работ произведена классификация по уровням сложности – три уровня. Предлагать их ученикам учитель должен выборочно. Обязательные для всех задания ориентированы на репродуктивный уровень подготовки ученика ( задания 1-го уровня). Использование заданий повышенной сложности позволяет достигать продуктивного уровня облученности (задания 2 уровня). Задания 3 уровня носят творческий (креативный)и характер. Выполнение практических заданий теоретического содержания (измерение информации, представление информации и др.) следует осуществлять с использованием компьютера (текстового редактора, электронных таблиц, пакета презентаций). Индивидуальные задания по программированию обязательно должны выполняться на компьютере в системе программирования на изучаемом языке. Желательно, чтобы для каждого ученика на ПК в школьном компьютерном классе, существовала индивидуальная папка, в которой собираются все выполненные им задания и, таким образом, формируется его рабочий архив.
3. Обобщая сказанное выше, отметим, что в 10-11 классах методика обучения информатике, по сравнению с методикой обучения в основной школе, должна быть в большей степени ориентирована на индивидуальный подход. Учителю следует стремиться к тому, чтобы каждый ученик получил наибольший результат от обучения в меру своих возможностей и интересов. С этой целью следует использовать резерв самостоятельной работы учащихся во внеурочное время, а также (при наличии такой возможности), ресурс домашнего компьютера.
СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ
В этом разделе содержится примерное тематическое планирование и перечень итогов изучения отдельных тем учебного курса. Приводится два варианта планирования занятий. Первый вариант рассчитан на минимальный учебный план объемом 70 учебных часов за два года обучения (35ч. + 35 ч.). Второй вариант рассчитан на расширенный учебный план объемом 140 учебных часов.
Основной целью изучения учебного курса, как по минимальному, так и по расширенному учебному плану остается выполнение требований ФГОС. В то же время, работая в режиме одного урока в неделю, учитель может обеспечить лишь репродуктивный уровень усвоения материала всеми учащимися. Достижение же продуктивного, а тем более – творческого, уровня усвоения курса является весьма проблематичным из-за недостатка учебного времени – основного ресурса учебного процесса.
Первой дополнительной целью изучения расширенного курса является достижение большинством учащихся повышенного (продуктивного) уровня освоения учебного материала. Учебники для 10 и 11 классов базового уровня в основном обеспечивают необходимый для этого учебный и дидактический материал. Качественно освоить весь этот материал в полном объеме, имея один урок в неделю, практически невозможно. Кроме того, источником дополнительного учебного материала может служить задачник-практикум.
Второй дополнительной целью изучения расширенного курса является подготовка учащихся к сдаче Единого государственного экзамена по информатике. ЕГЭ по информатике не является обязательным для всех выпускников средней школы и сдается по выбору. С расширением количества принимаемых вузами результатов ЕГЭ до 4 предметов, информатика становится востребованной при поступлении на многие популярные специальности.
Дополнительное учебное время в расширенном варианте курса в основном отдается практической работе. Кроме того, в расширенном курсе увеличивается объем заданий проектного характера. Работая по минимальному учебному плану, учитель может выбрать лишь часть проектных заданий, предлагаемых в практикуме, причем возложив их выполнение полностью на внеурочную работу. При расширенном варианте учебного плана большая часть (или все) проектные задания могут выполняться во время уроков под руководством учителя. Резерв учебного времени, предусмотренный во втором варианте плана, может быть использован учителем для подготовки к ЕГЭ по информатике.
Перечень итогов обучения курсу является единым как для минимального, так и для расширенного варианта учебного планирования. Различие должно проявиться в степени глубины и качества освоения теоретического материала и полученных практических навыков.
Минимальный вариант учебного плана
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЗАНЯТИЙ
для учебного плана объемом 35 часов
по первой части курса (10 класс)
Практика (номер работы)
1. Введение. Структура информатики.
1 ч.
1
ИНФОРМАЦИЯ
11 ч.
2. Информация. Представление информации (§1,2)
3
2
1 (Работа 1.1)
3. Измерение информации (§ 3, 4)
3
2
1 (Работа 1.2)
4. Представление чисел в компьютере (§ 5)
2
1
1 (Работа 1.3)
5. Представление текста, изображения и звука в компьютере (§ 6)
3
1,5
1,5 (Работы 1.4, 1.5)
Информационные процессы
5 ч.
6. Хранение и передача информации (§ 7, 8)
1
1
7. Обработка информации и алгоритмы (§ 9)
1
Сам
1 (Работа 2.1)
8. Автоматическая обработка (§ 10) информации
2
1
1 (Работа 2.2)
9. Информационные процессы в компьютере (§11)
1
1
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 2.3
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 2.4
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
18 ч.
10. Алгоритмы, структуры алгоритмов, структурное программирование (§ 12–14)
1
1
11. Программирование линейных алгоритмов
(§ 15–17)
2
1
1 (Работа 3.1)
12. Логические величины и выражения, программирование ветвлений (§ 18–20)
3
1
2 (Работы 3.2, 3.3)
13. Программирование циклов (§ 21, 22)
3
1
2 (Работа 3.4.)
14. Подпрограммы (§ 23)
2
1
1 (Работа 3.5.)
15. Работа с массивами (§ 24, 26)
4
2
2 (Работы 3.6, 3.7)
16. Работа с символьной информацией (§ 27, 28)
3
1
2 (Работа 3.8)
Всего:
35 часов
Итоги изучения тем
Тема 1. Введение. Структура информатики.
Учащиеся должны знать:
- в чем состоят цели и задачи изучения курса в 10–11 классах;
- из каких частей состоит предметная область информатики.
Тема 2. Информация. Представление информации
Учащиеся должны знать:
- три философские концепции информации;
- понятие информации в частных науках: нейрофизиологии, генетике, кибернетике, теории информации;
- что такое язык представления информации; какие бывают языки;
- понятия «кодирование» и «декодирование» информации;
- примеры технических систем кодирования информации: азбука Морзе, телеграфный код Бодо;
- понятия «шифрование», «дешифрование».
Тема 3. Измерение информации.
Учащиеся должны знать:
- сущность объемного (алфавитного) подхода к измерению информации;
- определение бита с позиции алфавитного подхода;
- связь между размером алфавита и информационным весом символа (в приближении равновероятности символов);
- связь между единицами измерения информации: бит, байт, Кб, Мб, Гб;
- сущность содержательного (вероятностного) подхода к измерению информации;
- определение бита с позиции содержания сообщения.
Учащиеся должны уметь:
- решать задачи на измерение информации, заключенной в тексте, с позиции алфавитного подхода (в приближении равной вероятности символов);
- решать несложные задачи на измерение информации, заключенной в сообщении, используя содержательный подход (в равновероятном приближении);
- выполнять пересчет количества информации в разные единицы.
Тема 4. Представление чисел в компьютере
Учащиеся должны знать:
- основные принципы представления данных в памяти компьютера;
- представление целых чисел;
- диапазоны представления целых чисел без знака и со знаком;
- принципы представления вещественных чисел.
Учащиеся должны уметь:
- получать внутреннее представление целых чисел в памяти компьютера;
- определять по внутреннему коду значение числа.
Тема 5. Представление текста, изображения и звука в компьютере
Учащиеся должны знать:
- способы кодирования текста в компьютере;
- способы представление изображения; цветовые модели;
- в чем различие растровой и векторной графики;
- способы дискретного (цифрового) представление звука.
Учащиеся должны уметь:
- вычислять размет цветовой палитры по значению битовой глубины цвета;
- вычислять объем цифровой звукозаписи по частоте дискретизации, глубине кодирования и времени записи.
Тема 6. Хранения и передачи информации
Учащиеся должны знать:
- историю развития носителей информации;
- современные (цифровые, компьютерные) типы носителей информации и их основные характеристики;
- модель К. Шеннона передачи информации по техническим каналам связи;
- основные характеристики каналов связи: скорость передачи, пропускная способность;
- понятие «шум» и способы защиты от шума.
Учащиеся должны уметь:
- сопоставлять различные цифровые носители по их техническим свойствам;
- рассчитывать объем информации, передаваемой по каналам связи, при известной скорости передачи.
Тема 7. Обработка информации и алгоритмы
Учащиеся должны знать:
- основные типы задач обработки информации;
- понятие исполнителя обработки информации;
- понятие алгоритма обработки информации.
Учащиеся должны уметь:
по описанию системы команд учебного исполнителя составлять алгоритмы управления его работой.
Тема 8. Автоматическая обработка информации
Учащиеся должны знать:
- что такое «алгоритмические машины» в теории алгоритмов;
- определение и свойства алгоритма управления алгоритмической машиной;
- устройство и систему команд алгоритмической машины Поста.
Учащиеся должны уметь:
составлять алгоритмы решения несложных задач для управления машиной Поста.
Тема 9. Информационные процессы в компьютере
Учащиеся должны знать:
- этапы истории развития ЭВМ;
- что такое фон-неймановская архитектура ЭВМ;
- для чего используются периферийные процессоры (контроллеры);
- архитектуру персонального компьютера;
- основные принципы архитектуры суперкомпьютеров.
Тема 10. Алгоритмы, структуры алгоритмов, структурное программирование
Учащиеся должны знать
- этапы решения задачи на компьютере;
- что такое исполнитель алгоритмов, система команд исполнителя;
- какими возможностями обладает компьютер как исполнитель алгоритмов;
- систему команд компьютера;
- классификацию структур алгоритмов;
- основные принципы структурного программирования.
Учащиеся должны уметь:
- описывать алгоритмы на языке блок-схем и на учебном алгоритмическом языке;
- выполнять трассировку алгоритма с использованием трассировочных таблиц.
Тема 11. Программирование линейных алгоритмов
Учащиеся должны знать
- систему типов данных в Паскале;
- операторы ввода и вывода;
- правила записи арифметических выражений на Паскале;
- оператор присваивания;
- структуру программы на Паскале.
Учащиеся должны уметь:
составлять программы линейных вычислительных алгоритмов на Паскале.
Тема 12. Логические величины и выражения, программирование ветвлений
Учащиеся должны знать
- логический тип данных, логические величины, логические операции;
- правила записи и вычисления логических выражений;
- условный оператор if;
- оператор выбора select case.
Учащиеся должны уметь:
программировать ветвящиеся алгоритмов с использованием условного оператора и оператора ветвления.
Тема 13. Программирование циклов
Учащиеся должны знать
- различие между циклом с предусловием и циклом с постусловием;
- различие между циклом с заданным числом повторений и итерационным циклом;
- операторы цикла while и repeat – until;
- оператор цикла с параметром for;
- порядок выполнения вложенных циклов.
Учащиеся должны уметь:
- программировать на Паскале циклические алгоритмы с предусловием, с постусловием, с параметром;
- программировать итерационные циклы;
- программировать вложенные циклы.
Тема 14. Подпрограммы
Учащиеся должны знать
- понятия вспомогательного алгоритма и подпрограммы;
- правила описания и использования подпрограмм-функций;
- правила описания и использования подпрограмм-процедур.
Учащиеся должны уметь:
- выделять подзадачи и описывать вспомогательные алгоритмы;
- описывать функции и процедуры на Паскале;
- записывать в программах обращения к функциям и процедурам.
Тема 15. Работа с массивами
Учащиеся должны знать
- правила описания массивов на Паскале;
- правила организации ввода и вывода значений массива;
- правила программной обработки массивов.
Учащиеся должны уметь:
составлять типовые программы обработки массивов: заполнение массива, поиск и подсчет элементов, нахождение максимального и минимального значений, сортировки массива и др.
Тема 16. Работа с символьной информацией
Учащиеся должны знать:
- правила описания символьных величин и символьных строк;
- основные функции и процедуры Паскаля для работы с символьной информацией.
Учащиеся должны уметь:
решать типовые задачи на обработку символьных величин и строк символов.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЗАНЯТИЙ
для учебного плана объемом 35 часов
по второй части курса (11 класс)
(номер работы)
Информационные системы и базы данных
10 ч.
1. Системный анализ (§ 1–4)
3
1
2 (Работа 1.1)
2. Базы данных (§ 5–9)
7
3
4 (Работы 1.3, 1.4, 1,6, 1.7, 1.8)
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 1.2. Проектные задания по системологии
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 1.5. Проектные задания на самостоятельную разработку базы данных
Интернет
10 ч.
3. Организация и услуги Интернет (§ 10–12)
5
2
3 (Работы 2.1–2.4)
4. Основы сайтостроения (§ 13–15)
5
2
3 (Работы 2.5–2.7)
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 2.8. Проектные задания на разработку сайтов
Информационное моделирование
12 ч.
5. Компьютерное информационное моделирование (§ 16)
1
1
6. Моделирование зависимостей между величинами (§ 17)
2
1
1 (Работа 3.1)
7. Модели статистического прогнозирования
(§ 18)
3
1
2 (Работа 3.2)
8. Моделирование корреляционных зависимостей (§ 19)
3
1
2 (Работа 3.4)
9. Модели оптимального планирования (§ 20)
3
1
2 (Работа 3.6)
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 3.3. Проектные задания на получение регрессионных зависимостей
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 3.5. Проектные задания по теме «Корреляционные зависимости»
Проект для самостоятельного выполнения
Работа 3.7. Проектные задания по теме «Оптимальное планирование»
Социальная информатика
3 ч.
10. Информационное общество
1
1
11. Информационное право и безопасность
2
2
3
Всего:
35 часов
Итоги изучения тем
Тема 1. Системный анализ
Учащиеся должны знать:
- основные понятия системологии: система, структура, системный эффект, подсистема;
- основные свойства систем;
- что такое системный подход в науке и практике;
- модели систем: модель черного ящика, состава, структурная модель;
- использование графов для описания структур систем.
Учащиеся должны уметь:
- приводить примеры систем (в быту, в природе, в науке и пр.);
- анализировать состав и структуру систем;
- различать связи материальные и информационные.
Тема 2. Базы данных
Учащиеся должны знать:
- что такое база данных (БД);
- основные понятия реляционных БД: запись, поле, тип поля, главный ключ;
- определение и назначение СУБД;
- основы организации многотабличной БД;
- что такое схема БД;
- что такое целостность данных;
- этапы создания многотабличной БД с помощью реляционной СУБД;
- структуру команды запроса на выборку данных из БД;
- организацию запроса на выборку в многотабличной БД;
- основные логические операции, используемые в запросах;
- правила представления условия выборки на языке запросов и в конструкторе запросов.
Учащиеся должны уметь:
- создавать многотабличную БД средствами конкретной СУБД;
- реализовывать простые запросы на выборку данных в конструкторе запросов;
- реализовывать запросы со сложными условиями выборки.
Тема 3. Организация и услуги Интернет
Учащиеся должны знать:
- назначение коммуникационных служб Интернета;
- назначение информационных служб Интернета;
- что такое прикладные протоколы;
- основные понятия WWW: web-страница, web-сервер, web-сайт, web-браузер, HTTP-протокол, URL-адрес;
- что такое поисковый каталог: организацию, назначение;
- что такое поисковый указатель: организацию, назначение.
Учащиеся должны уметь:
- работать с электронной почтой;
- извлекать данные из файловых архивов;
- осуществлять поиск информации в Интернете с помощью поисковых каталогов и указателей.
Тема 4. Основы сайтостроения
Учащиеся должны знать:
- какие существуют средства для создания web-страниц;
- в чем состоит проектирование web-сайта;
- что значит опубликовать web-сайт.
Учащиеся должны уметь:
создавать несложный web-сайт с помощью редактора сайтов.
Тема 5. Компьютерное информационное моделирование
Учащиеся должны знать:
- понятие модели;
- понятие информационной модели;
- этапы построения компьютерной информационной модели.
Тема 6. Моделирование зависимостей между величинами
Учащиеся должны знать:
- понятия: величина, имя величины, тип величины, значение величины;
- что такое математическая модель;
- формы представления зависимостей между величинами.
Учащиеся должны уметь:
с помощью электронных таблиц получать табличную и графическую форму зависимостей между величинами.
Тема 7. Модели статистического прогнозирования
Учащиеся должны знать:
- что такое регрессионная модель;
- как происходит прогнозирование по регрессионной модели.
Учащиеся должны уметь:
- используя табличный процессор строить регрессионные модели заданных типов;
- осуществлять прогнозирование (восстановление значения и экстраполяцию) по регрессионной модели.
Тема 8. Модели корреляционной зависимости
Учащиеся должны знать:
- что такое корреляционная зависимость;
- что такое коэффициент корреляции;
- какие существуют возможности у табличного процессора для выполнения корреляционного анализа.
Учащиеся должны уметь:
вычислять коэффициент корреляционной зависимости между величинами с помощью табличного процессора (функция КОРРЕЛ в Microsoft Excel).
Тема 9 . Модели оптимального планирования
Учащиеся должны знать:
- что такое оптимальное планирование;
- что такое ресурсы; как в модели описывается ограниченность ресурсов;
- что такое стратегическая цель планирования; какие условия для нее могут быть поставлены;
- в чем состоит задача линейного программирования для нахождения оптимального плана;
- какие существуют возможности у табличного процессора для решения задачи линейного программирования.
Учащиеся должны уметь:
решать задачу оптимального планирования (линейного программирования) с небольшим количеством плановых показателей с помощью табличного процессора (надстройка «Поиск решения» в Microsoft Excel).
Тема 10. Информационное общество
Учащиеся должны знать:
- что такое информационные ресурсы общества;
- из чего складывается рынок информационных ресурсов;
- что относится к информационным услугам;
- в чем состоят основные черты информационного общества;
- причины информационного кризиса и пути его преодоления;
- какие изменения в быту, в сфере образования будут происходить с формированием информационного общества.
Тема 11. Информационное право и безопасность
Учащиеся должны знать:
- основные законодательные акты в информационной сфере;
- суть Доктрины информационной безопасности Российской Федерации.
Учащиеся должны уметь:
соблюдать основные правовые и этические нормы в информационной сфере деятельности.
12
