Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 183 с углубленным изучением английского языка Центрального района Санкт-Петербурга

Программа элективного курса для 10 классов

Компьютерное моделирование учебных задач

(34 часа)

межпредметный элективный курс

Автор-составитель:

учитель информатики и ИКТ
Белова Ирина Петровна

г. Санкт Петербург

2015 г.

Аннотация

Элективный курс «Компьютерное моделирование учебных задач» является межпредметным и направлен на повышение интереса учеников к школьному курсу физики и математики через применение компьютерных технологий.

Курс носит практикоориентированный характер. Его практическая направленность реализуется через выработку умений у учащихся применять различные программные продукты (возможности языков программирования и электронных таблиц) для решения практических задач из различных предметных областей (алгебра, геометрия, физика и др.).  

В результате изучения курса учащиеся прочнее усваивают базовые понятия программирования, легко приобщаются к алгоритмической культуре и компьютерной грамотности. Усвоив материал курса, они с успехом могут применить приобретенные знания, навыки и умения при изучении других школьных дисциплин, осознавая, как велика область применения компьютерных технологий в жизни современного человека.

Пояснительная записка

Элективный курс «Компьютерное моделирование учебных задач» предназначен для обучающихся 10 класса, рассчитан  на 34 учебных часа (1 час в неделю).

Курс является межпредметным и направлен на повышение интереса учеников к школьному курсу физики и математики через применение компьютерных технологий.

В процессе реализации курса используются методы информатики (моделирование, алгоритмизация, решение задач на компьютере), общенаучные (эксперимент, анализ, формализация задачи, проектная деятельность) и общепедагогические методы (лекция, беседа, демонстрация).

Курс носит практикоориентированный характер. Его практическая направленность реализуется через выработку умений у учащихся применять различные программные продукты (возможности языков программирования и электронных таблиц) для решения практических задач из различных предметных областей (алгебра, геометрия, физика и др.).  

Решение задач на повторение материала будет способствовать ликвидации пробелов в знаниях за предыдущие годы.

Цели курса определены в соответствии с новой концепцией Федерального государственного образовательного стандарта. Они учитывают необходимость развития личности учащегося, приобретения знаний, овладения необходимыми умениями, развитие творческих способностей и интереса к познанию.

В направлении достижения личностных результатов:

• формирование логического и критического мышления, необходимых для успешной адаптации в современном информационном обществе;
• навыки сотрудничества со сверстниками и взрослыми в образовательной и проектной деятельности;
• готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию;
• развитие исследовательских умений и навыков;
• осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов.  

В направлении достижения метапредметных результатов:

• формирование представлений о значимости компьютерного моделирования в различных сферах человеческой деятельности;
• умение использовать средства информационных технологий в решении не только учебных, но и жизненных задач;
• способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания, выбору успешных стратегий;
• владение навыками познавательной рефлексии.

В направлении достижения предметных результатов:

• формирование представления о компьютерно-математических моделях и необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта;
• совершенствование знаний и умений, полученных в основных курсах физики, математики и информатики; применение этих знаний в повседневной жизни;
• развитие алгоритмического мышления;
• демонстрация межпредметных связей информатики с другими дисциплинами;
• обучение использованию основных управляющих конструкций.
• закрепление представлений о постановке, формализации, классификации, приемах и методах решения задач;

Учебно-тематический план

Содержание обучения

1. Технология подготовки и решения задач с помощью компьютера.

Этапы решения задач с помощью компьютера. Математическое и компьютерное моделирование. Алгоритмизация.

2. Задачи линейной структуры

Электронная таблица. Возможности электронных таблиц. Решение задач линейной структуры из курса физики и математики в электронных таблицах.

Язык программирования Pascal. Решение задач линейной структуры с помощью языка программирования.

Темы курсов физики и математики, из которых взяты задачи для решения: «Площадь многоугольника», «Длина окружности и площадь круга», «Механическое движение».

3. Задачи с разветвляющимися алгоритмами

Разветвляющиеся алгоритмы в электронных таблицах. Встроенная функция ЕСЛИ. Запись условий.

Решение задач с  разветвляющимися алгоритмами с помощью языка программирования.

Темы курсов физики и математики, из которых взяты задачи для решения: «Параллельное и последовательное соединение проводников», «Закон Ома для участка цепи», «Решение квадратных уравнений».

4. Задачи с алгоритмами циклической структуры

Простейшие алгоритмы циклической структуры. Относительные и абсолютные ссылки. Построение графиков, отображающих данные из таблицы. Массивы.

Создание массива в электронной таблице.

Решение задач циклической структуры с помощью языка программирования.

Темы курсов физики и математики, из которых взяты задачи для решения: «Перемещение при равноускоренном движении», «Скорость при прямолинейном неравномерном движении», «Прямолинейное равномерное движение», «Арифметическая и геометрическая прогрессии», «Построение графиков при изучении функций» (линейная функция, обратная пропорциональность, квадратичная функция), «Графический способ решения систем уравнений».

В результате изучения курса учащиеся должны знать:

• назначение и виды информационных моделей, описывающих учебные или реальные объекты или процессы;
• этапы решения задач с использованием компьютерных моделей;
• принципы использование информационных технологий как модели автоматизации деятельности.

В результате изучения курса учащиеся должны уметь:

• приводить примеры натурных и информационных моделей;
• использовать готовые информационные модели, оценивать их соответствие реальному объекту и целям моделирования;
• проводить анализ соответствия модели и моделируемого объекта;
• выполнять формализацию условия задачи;

• осуществлять выбор способа разработки модели в соответствии с поставленной задачей;
• разрабатывать готовые программные продукты (язык программирования Pascal) различной алгоритмической структуры;
• оформлять алгоритмы различных типов в электронной таблице (Excel) с использованием формул и различных функций;
• оформлять, публично представлять и защищать итоговые результаты с использованием возможностей текстовых, графических редакторов, программы создания презентаций и т.д.

• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности для эффективного применения информационных образовательных ресурсов в учебной деятельности.

Курс рассчитан на то, что учащиеся имеют базовые навыки программирования и работы в одной из электронных таблиц.

В результате изучения курса учащиеся прочнее усваивают базовые понятия программирования, легко приобщаются к алгоритмической культуре и компьютерной грамотности. Усвоив материал курса, они с успехом могут применить приобретенные знания, навыки и умения при изучении других школьных дисциплин, осознавая, как велика область применения компьютерных технологий в жизни современного человека.

Формы организации учебных занятий

При изложении курса предполагается теоретическая часть  и компьютерный практикум. Учебный материал  компонуется по блокам,  каждый из которых охватывает одно из направлений. В ходе теоретических занятий учитель повторяет с обучаемыми материал и через систему наводящих вопросов узнает о степени сформированности у них знаний по теме.

Далее учащиеся получают задания и приступают к их выполнению на компьютерном практикуме. При возможности используются цифровые образовательные ресурсы, проводится демонстрация процессов и компьютерный эксперимент. Материал обязательно снабжается историческими сведениями об этапах развития наук, биографиями ученых. Излагать исторический материал может как учитель, так и ученики, предварительно подготавливая доклады по заданной теме. При анализе задач уделяется внимание как методам решения, так и технологии реализации решения на компьютере. Подобный подход реализует один из важных методологических принципов — параллельное изложение со сравнением, что позволяет ученикам глубже постигать суть выполняемых операций.

Домашнее задание, в основном, носит творческий характер.

Система оценивания является безоценочной. Ученик получает зачет  при условии выполнения не менее четырех обязательных работ, представленных в установленный срок, в предложенной учителем форме (самостоятельная работа, проект, участие в конкурсе и т.д), с соблюдением стандартных требований к их оформлению.

Форма итоговой отчетности — итоговая конференция с публичной защитой работ учащихся.

Литература, используемая для разработки программы элективного курса:

1. Компьютерное моделирование математических задач. Элективный курс: методическое пособие/Р.Р.Сулейманов. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.
2. Электронный ресурс: Сборник программ элективных курсов по информатике. Алгоритмизация и решение задач в электронных таблицах/ A.В.Буянкина, B.П.Колопатина, Е.Н.Никулина, В.В.Терновых, режим доступа - http://pandiaweb.ru/text/77/282/22775.php 

Список литературы для учителя:

Основная литература:

1. Компьютерное моделирование математических задач. Элективный курс: методическое пособие/Р.Р.Сулейманов. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.
2. Информатика и ИКТ. Задачник-практикум: в 2 т. Л.А.Залогова; под ред. И.Г.Семакина, Е.К. Хеннера, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

Дополнительная литература:

1. Turbo Pascal в задачах и примерах. – БХВ-Петербург, 2005.
2. Физика, 8 кл. : учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2009.
3. Физика, 9 кл. : учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2010.
4. Геометрия. 7-9 классы : учеб. для общеобразоват. учреждений/ Л.С.Атанасян и др. – М.:Просвещение, 2013.

Список литературы для учащихся:

Основная литература:

1. Компьютерное моделирование математических задач. Элективный курс: учебное пособие/Р.Р.Сулейманов. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014.
2. Информатика и ИКТ. Задачник-практикум: в 2 т. Л.А.Залогова; под ред. И.Г.Семакина, Е.К. Хеннера, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

Дополнительная литература:

1. Turbo Pascal в задачах и примерах. – БХВ-Петербург, 2005.