Математические основы информатики
рабочая программа по информатике и икт (10 класс) по теме

Данный курс является элективным. Курс ориентирован на учащихся старших классов общеобразовательной школы, желающих расширить свои представления о математике в информатике и об информатике в математике.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл rabochaya_programma_elektiv_10.docx54.7 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное  учреждение

«Вешенская средняя общеобразовательная школа»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по   Математические основы информатики

(элективный курс по информатике)

(предмет)

 

Класс 10

МО физико-математического цикла

Учебный год 2013-2014

Базисный учебный план по программе:

В год 35 часов

В неделю 1 час

Составитель Сивец Л.В.

(ФИО)

ст. Вешенская

2013


  1. Пояснительная записка

Сведения о программе. Рабочая программа адресована для работы в 10 классе. Рабочая программа по информатике составлена на основании следующих нормативно-правовых документов:

1. Федерального компонента государственного стандарта среднего (полного)  общего образования по информатике, утвержденного приказом Минобразования России от 5.03.2004 г. № 1089.

2. Закона Российской Федерации «Об образовании» (статья 7, 9, 32).

3. Авторской программы элективного курса по информатике «Математические основы информатики», авторы Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина. (Информатика. Программы для общеобразовательных учреждений. 2-11 классы: методическое пособие /составитель М.Н. Бородин. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010).

В структуре изучаемой программы выделяются следующие основные разделы:

  • системы счисления;
  • представление информации на компьютере;
  • введение в алгебру логики;
  • элементы теории алгоритмов;
  • основы теории информации;
  • математические основы вычислительной геометрии и компьютерной графики.

Курс «Математические основы информатики» носит интегрированный, междисциплинарный характер, материал курса раскрывает взаимосвязь математики и информатики, показывает, как развитие одной из этих научных областей стимулировало развитие другой.

Курс рассчитан на учеников, имеющих базовую подготовку по информатике; может изучаться как при наличии компьютерной поддержки, так и в безмашинном варианте.

Элективный курс предусматривает классно-урочную и лекционно-практическую системы обучения.

Основные цели курса:

  • формирование у выпускников школы основ научного мировоззрения;
  • обеспечение преемственности между общим и профессиональным образованием за счет более эффективной подготовки выпускников школы к освоению программ высшего профессионального образования;
  • создание условий для саморазвития и самовоспитания личности.

Основные задачи курса:

  • сформировать у обучаемых системное представление о теоретической базе информационных и коммуникационных технологий;
  • показать взаимосвязь и взаимовлияние математики и информатики;
  • привить учащимся навыки, требуемые большинством видов современной деятельности (налаживание контактов с другими членами коллектива, планирование и организация совместной деятельности и т. д.);
  • сформировать умения решения исследовательских задач;
  • сформировать умения решения практических задач, требующих получения законченного продукта;
  • развить способность к самообучению.

Определение места и роли учебного курса. Данный курс является элективным. Курс ориентирован на учащихся старших классов общеобразовательной школы, желающих расширить свои представления о математике в информатике и об информатике в математике.

Данный курс направлен на удовлетворение познавательных интересов учащихся, имеет прикладное общеобразовательное значение, способствует развитию логического мышления учащихся, использует целый ряд межпредметных связей. Элективный курс должен позволить учащемуся не столько приобрести знания, сколько овладеть различными способами познавательной деятельности. В каждом разделе курса имеются задания на актуализацию и систематизацию знаний учащихся, содержание курса способствует решению задач самоопределения ученика в его дальнейшей профессиональной деятельности.

Информация о количестве часов, на которое рассчитана рабочая программа. Курсу отводится 1 час в неделю в течение одного года обучения, всего 35 учебных часов.

Четверть

1

2

3

4

Кол-во часов

8

8

10

9

Всего

35

Методы обучения:

  • объяснительно-иллюстративные;
  • репродуктивные;
  • проблемные;
  • частично-поисковые и исследовательские (при выполнении практических и лабораторных работ, проектных работ);
  • метод программированного обучения;
  • метод проектов.

Формы обучения:

обще-классные формы:

  • урок;
  • лекция;
  • лабораторно-практические занятия;
  • зачетный урок;

Групповые формы обучения:

  • групповая работа;
  • групповые творческие задания;
  • групповая лабораторно-практическая работа.

Индивидуальные формы работы в классе и дома:

  • индивидуальные задания.

В ходе изучения курса предполагается использование информационно-коммуникационных технологий:

  • использование мультимедийных презентаций;
  • использование электронных учебных пособий;
  • использование ЦОР;
  • использование электронных таблиц, опорных схем, обеспечивающих визуальное восприятие учебного материала,
  • использование электронных тренажёров для отработки навыков по основным темам курса.

Здоровьесбережение школьников реализуется на каждом уроке через включение следующих видов деятельности: психологическая пауза, тренинг. Чередование видов деятельности помогает избежать снижения внимания, усталости.


  1. Требования к уровню подготовки учащихся

УУД

Раздел

предметные

личностные

метапредметные

Системы счисления

Знать основные определения, связанные с позиционными системами счисления. Иметь понятия базиса, принцип позиционности,  единственность представления чисел в Р-ичных системах счисления. Записывать числа в развернутой и свернутой форме. Представлять  произвольные числа в позиционных системах счисления.

Переводить числа их Р-ичной системы счисления в десятичную. Переводить числа их десятичной системы счисления в Р-ичную.

Уметь слушать других; пользоваться предметным указателем, энциклопедией и справочником для нахождения информации. Совершенствовать исследовательскую деятельность, проведение экспериментов, обобщения, постановку и формулирование новых задач.

Строить логическую цепочку вычислений, связно, точно и грамотно выражать свои мысли в устной и письменной речи; овладевать системой математических знаний и умений, необходимых для применений в практической деятельности, изучения смежных дисциплин, продолжения образования.

Представление информации на компьютере

Представлять целые числа. Различать прямой и дополнительный коды. Представлять числа с плавающей запятой. Знать особенности реализации вещественной компьютерной арифметики. Уметь представлять текстовую, графическую и  звуковую информации. Знать

методы сжатия цифровой информации.

Формировать умения самос-тоятельно и мотивированно орга-низовывать свою деятельность. Участвовать в работе групп. Оценивать полученный ответ. Осуществлять поиск информации в СМИ

Логически обосновывать суждения, выдвигать гипотезы и понимать необходимость их проверки; формировать умения свободно переходить на язык иллюстраций, интерпретаций, аргу-ментации и доказательства.

Введение в алгебру логики

Знать логические операции, формулы, таблицы истинности, законы алгебры логики.

Применять алгебру логики для решения текстовых логических задач. Определять Булевы функции и  канонические формы логических формул. Знать теорему о СДНФ. Минимизировать булевы функции в классе дизъюнктивных нормальных форм.

Определять полные системы булевых функций. Знать элементы схемотехники.

Показать взаимосвязь изложенной теории с практическими потребностями информатики и математики.

Согласовывать и координировать деятельность с другими участниками; объективно оценивать свой вклад в решение общих задач коллектива; учитывать особенности различного ролевого поведения. Воспитывать качества личности, обеспечивающие социальную мобильность, способность принимать самостоятельные решения.

Осуществлять целеполагание учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено, и того, что еще неизвестно. Формировать общие способы интеллектуальной деятельности, ха-рактерные для математики и являющиеся основой познавательной культуры, значимой для различных сфер деятельности. Создавать условия для развития интеллектуального мышления, ясности и точности мысли, критичности мышления, интуиции. Формировать необходимые человеку качества личности для полноценной жизни в современном обществе.

Элементы теории алгоритмов

Знать определение алгоритма. Знать свойства алгоритмов, виды алгоритмов, способы записи алгоритмов. Решать задачи  на составление алгоритмов и  уточнение понятия алгоритма. Решать задач и на программирование машин Тьюринга и Поста.

Составлять алгоритмы поиска и  сортировки.

Формировать способность к преодолению мыслительных стереотипов, вытекающих их обыденного опыта. Воспитывать качества личности, обеспе-чивающие социальную мобиль-ность, способность принимать самостоятельные решения.

Совершенствовать опыт планирования и осуществления алгоритмической деятель-ности, выполнения заданных и конструирования новых алгоритмов. Создавать условия для развития логического мышления, элементов алгоритмической культуры, простран-ственного представления, способности к преодолению трудностей. Формировать представления о методах математики как универсального языка науки и техники, средства моделирования явлений и процессов.

 


  1. Содержание программы

  1. Системы счисления (8 часов)

Единичная система. Древнеегипетская десятичная непозиционная система. Вавилонская шестидесятеричная система. Римская система. Алфавитные системы. Индийская мультипликативная система. Появление нуля. Система счисления, цифра, позиционная система счисления, непозиционная система счисления, базис, алфавит, основание. Теорема существования и единственности представления натурального числа в виде степенного ряда. Развернутая форма записи числа, свернутая форма Сложение, вычитание, умножение, деление чисел в различных системах счисления. Перевод целого числа из Р-ичной системы счисления в десятичную. Перевод конечной Р-ичной дроби в десятичную. Перевод бесконечной периодической Р-ичной дроби в десятичную. Перевод целого числа из десятичной системы счисления в Р-ичную. Перевод конечной десятичной дроби в Р-ичную. Перевод бесконечной периодической десятичной дроби в Р-ичную. Перевод чисел из Р-ичной системы в Q –ичную. Взаимосвязь между системами счисления с основаниями Pm =Q.

  1. Представление информации на компьютере (8 часов)

Представление целых и действительных чисел в компьютере. Мантисса, нормализованная форма. Дополнительный и обратный код, фиксированная запятая, плавающая запятая. Целочисленная арифметика в ограниченном числе разрядов. Нормализированная запись вещественных чисел. Представление чисел с плавающей запятой. Особенности реализации вещественной компьютерной арифметики. Байт и символ. Кодировки. Ввод по коду. Числовой код символа, таблицы кодировок символов (системы кодирования, универсальная система кодирования текста). Растр, принцип декомпозиции, система кодирования RGB. Пространственная дискретизация. Палитра цветов растрового изображения. Разрешающая способность экрана, глубина цвета, графический режим. Режимы кодировки цветного изображения. Аналоговая и дискретная форма информации. Дискретизация. Частота дискретизации. Глубина кодирования. Методы сжатия цифровой информации. Представление информации в компьютере

  1. Введение в алгебру логики (8 часов)

Что такое алгебра высказываний. Высказывание. Простое высказывание, сложное высказывание. Операции логического отрицания, дизъюнкции, конъюнкции, импликации, эквиваленции. Свойства логических операций. Логические формулы, таблицы истинности Законы тождества, противоречия, исключенного третьего, двойного отрицания, идемпотентности, коммуникативности, ассоциативности, дистрибутивности, де Моргана. Решение логической задачи с помощью Булевы функции рассуждений. Построение и преобразование логических выражений. Вычисление значения логического выражения. Построение для логической функции таблицы истинности и логической схемы. Решение системы логических уравнений. Решение средствами алгебры логики. Графический способ решения логических задач: графы, деревья. Табличный способ решения. Решение логических задач на компьютере: на языке программирования, в табличном процессоре. Минимизация булевых функций в классе дизъюнктивных нормальных форм. Логические элементы И, ИЛИ, НЕ: структурные и функциональные схемы, принцип работы.

  1. Элементы теории алгоритмов (16 часов)

Алфавит, буква, слово, вхождение слов, преобразования слов, подстановка, заключительная подстановка, композиция алгоритмов, эквивалентные слова, ассоциативное исчисление. Виды алгоритмов, способы записи алгоритмов. Решение задач на составление алгоритмов. Уточнение понятия алгоритма. Машина Тьюринга. Решение задач на программирование машин Тьюринга. Машина Поста как уточнение понятия алгоритма. Алгоритмически неразрешимые задачи и вычислимые функции Понятие сложности алгоритма. Алгоритмы поиска Алгоритмы сортировки.


  1. Контрольные параметры оценки достижения по алгебре

                            Четверть

Формы контроля

1 четверть

2 четверть

3 четверть

4 четверть

Контрольная работа

-

1

1

-

Тест

1

-

-

-

Зачет

-

-

-

1



  1. Календарно-тематическое планирование

Учитель: Сивец Л.В.

Предмет: компьютерные основы алгебры

Полугодие: I, [II]

Класс: 10

Количество учебных недель: 16, [19]

Количество часов: 16, [19]

Тема

Кол-во часов

Дата

УУД

Формы контроля уровня усвоенного

1

2

3

4

5

6

I четверть (8 часов)

Системы счисления. (8 часов)

1

Основные определения, связанные с позиционными системами счисления. Понятия базиса. Принцип позиционности.

1

4.09

Знать основные определения, связанные с позиционными системами счисления. Иметь понятия базиса, принцип позиционности,  единственность представления чисел в Р-ичных системах счисления. Записывать числа в развернутой и свернутой форме. Представлять  произвольные числа в позиционных системах счисления.

Переводить числа их Р-ичной системы счисления в десятичную. Переводить числа их десятичной системы счисления в Р-ичную.

2

Единственность представления чисел в Р-ичных системах счисления. Цифры позиционных систем счисления.

1

11.09

3

Развернутая и свернутая формы записи чисел.

1

18.09

4

Представление произвольных чисел в позиционных системах счисления.

1

25.09

5

Арифметические операции в Р-ичных системах счисления.

1

2.10

6

Перевод чисел их Р-ичной системы счисления в десятичную.

1

9.10

7

Перевод чисел их десятичной системы счисления в Р-ичную.

1

16.10

8

Взаимосвязь между системами счисления с основаниями Pm =Q

1

23.10

9

Тестирование по теме «Системы счисления»

1

30.10

Т

II четверть (7 часов)

Представление информации на компьютере (7 часов)

10

Представление целых чисел. Прямой код. Дополнительный код.

1

13.11

Представлять целые числа. Различать прямой и дополнительный коды. Представлять числа с плавающей запятой. Знать особенности реализации вещественной компьютерной арифметики. Уметь представлять текстовую, графическую и  звуковую информации. Знать методы сжатия цифровой информации.

11

Нормализированная запись вещественных чисел. Представление чисел с плавающей запятой.

1

20.11

12

Особенности реализации вещественной компьютерной арифметики.

1

27.11

13

Практическая работа №1. Представление текстовой  и  графической информаций.

1

4Ю12

14

Практическая работа №2.Представление звуковой информации.

1

11.12

15

Методы сжатия цифровой информации. Практическая работа №3 Архивирование файлов

1

18.12

16

Контрольная работа №1 по теме «Представление информации на компьютере»

1

25.12

К. р.

III четверть (10 часов)

Введение в алгебру логики (16 часов)

17

Алгебра логики. Понятие высказывания.

1

15.01

Знать логические операции, формулы, таблицы истинности, законы алгебры логики.

Применять алгебру логики для решения текстовых логических задач. Определять Булевы функции и  канонические формы логических формул. Знать теорему о СДНФ. Минимизировать булевы функции в классе дизъюнктивных нормальных форм.

Определять полные системы булевых функций. Знать элементы схемотехники.

Показать взаимосвязь изложенной теории с практическими потребностями информатики и математики.

18

Логические операции.

1

22.01

19

Логические формулы, таблицы истинности, законы алгебры логики.

1

29.01

20

Применение алгебры логики (решение текстовых логических задач или алгебра переключательных схем)

1

5.02

21

Булевы функции

1

12.02

22

Канонические формы логических формул. Теорема о СДНФ.

1

19.02

23

Минимизация булевых функций в классе дизъюнктивных нормальных форм.

1

26.02

24

Практическая работа №4. Построение СДНФ и ее минимизация

1

5.03

25

Полные системы булевых функций. Элементы схемотехники

1

12.03

26

Контрольная работа №2 по теме: «Введение в алгебру логики»

1

19.03

К. р.

IV четверть (9 часов)

Элементы теории алгоритмов

27

Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов.

1

2.04

Знать определение алгоритма. Знать свойства алгоритмов, виды алгоритмов, способы записи алгоритмов. Решать задачи  на составление алгоритмов и  уточнение понятия алгоритма. Решать задач и на программирование машин Тьюринга и Поста. Составлять алгоритмы поиска и  сортировки

28

Виды алгоритмов, способы записи алгоритмов. Решение задач на составление алгоритмов.

1

9.04

29

Уточнение понятия алгоритма. Машина Тьюринга. Практическая работа №5. Программирование на  машине Тьюринга.

1

16.04

30

Практическая работа №6. Машина Поста как уточнение понятия алгоритма.

1

23.04

31

Алгоритмически неразрешимые задачи и вычислимые функции

1

30.04

32

Практическая работа №7. Алгоритмы поиска

1

7.05

33

Практическая работа №8. Алгоритмы сортировки

1

14.05

34

Проектная работа по теме «Культурное значение формализации понятия алгоритма»

1

21.05

35

Зачет

1

28.05

З

Итого за год

35


  1. Методическое обеспечение

  1. Андреева Е.В., Босова Л.Л., Фалина И.Н. Математические основы информатики. Элективный курс: учебное пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
  2. Программы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 2-11 классы/ Составитель М. Н. Бородин. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010.

Программные средства:

  1. Операционная система Windows XP.
  2. Браузер Mozilla.
  3. Офисное приложение Miicrosoft Office, включающее текстовый процессор, программу разработки презентаций, электронные таблицы, систему управления базами данных.
  4. Система программирования Pascal ABC.

Сокращения:

К.р. – контрольная работа

Т – тестирование

З - зачет


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Рабочая программа элективного курса по информатике "математические основы информатики"

Курс «Математические основы информатики» носит интегративный, междисциплинарный характер и ориентирован на учащих­ся физико-математического, частично естественно-научного и тех­нико-технологичес...

Математические основы информатики

Элективный курс по информатике для 11 физико-математического класса....

Лекция №1 по математическим основам информатики

Лекция №1 по математическим основам информатики...

Модифицированная программа проектного часа в 8 классах «ИНФОРМАТИКА» на 2012-2013 учебный год (на основе государственной программы элективных курсов «Математические основы информатики», «Информационнные системы и модели» (автор И.Г. Семакин), госуда

Подготовка подрастающего поколения к полноценной жизни в условиях информационного общества происходит в разных сферах образовательного пространства. Сегодня общее образование при всей вариативности уч...

Рабочая программа спецкурса по информатике "Математические основы информатики"

Рабочая программа спецкурса по информатике "Математические основы информатики" для обучающихся 7-9 классов...

Тест по информатике «Математические основы информатики» 8 класс

Тест по информатике «Математические основы информатики» 8 класс...