Рабочая программа 10-11 класс
рабочая программа по информатике и икт (10, 11 класс)

Рабочая программа по предмету «Информатика» (углублённый курс)

(УМК Поляков К.Ю., Еремин Е.А.)

Пояснительная записка

Данная рабочая программа разработана и составлена в соответствии со следующими нормативными документами:

• Законом «Об образовании РФ» от 29.12.2012 № 273-фз;
•  Федеральным базисным учебным планом, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 09 марта 2004 года № 1312, в редакции приказов Министерства образования и науки Российской Федерации от 20 августа 2008 года № 241, от 30 августа 2010 года № 889, от 3 июня 2011 года № 1994;
•  Федеральным компонентом государственного стандарта общего образования, утвержденным приказом Министерства образования Российской Федерации от 05 марта 2004 года № 1089 "Об утверждении федерального компонента государственных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования", в редакции приказов Министерства образования и науки Российской Федерации от 03 июня 2008 года, № 164, от 31 августа 2009 года, № 320, от 19 октября 2009 года, № 427 (для 2-11 классов).

Рабочая программа по информатике для информационно-математического профиля составлена на основе авторской программы  К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина на профильном уровне  изданной в книге  «Информатика. Программа для старшей школы 10 -11 классы. Углубленный уровень. / К.Ю. Полякова, Е.А. Еремин – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014», с учетом примерной программы среднего (полного) общего образования по курсу «Информатика и ИКТ» на профильном уровне и кодификатора элементов содержания для составления контрольных измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена.

Содержание учебного предмета

В содержании предмета «Информатика» в учебниках для 10–11 классов может быть выделено три крупных раздела:

1. Основы информатики

• Техника безопасности. Организация рабочего места
• Информация и информационные процессы
• Кодирование информации
• Логические основы компьютеров
• Компьютерная арифметика        
• Устройство компьютера
• Программное обеспечение        
• Компьютерные сети        
• Информационная безопасность

2. Алгоритмы и программирование

• Алгоритмизация и программирование
• Решение вычислительных задач
• Элементы теории алгоритмов
• Объектно-ориентированное программирование

3. Информационно-коммуникационные технологии

• Моделирование
• Базы данных
• Создание веб-сайтов
• Графика и анимация        
• 3D-моделирование и анимация

Планируемые результаты освоения учебного предмета

Выпускник на углубленном уровне научится:

– кодировать и декодировать тексты по заданной кодовой таблице; строить неравномерные коды, допускающие однозначное декодирование сообщений, используя условие Фано; понимать задачи построения кода, обеспечивающего по возможности меньшую среднюю длину сообщения при известной частоте символов, и кода, допускающего диагностику ошибок;

– строить логические выражения с помощью операций дизъюнкции, конъюнкции, отрицания, импликации, эквиваленции; выполнять эквивалентные преобразования этих выражений, используя законы алгебры логики (в частности, свойства дизъюнкции, конъюнкции, правила де Моргана, связь импликации с дизъюнкцией);

– строить таблицу истинности заданного логического выражения; строить логическое выражение в дизъюнктивной нормальной форме по заданной таблице истинности; определять истинность высказывания, составленного из элементарных высказываний с помощью логических операций, если известна истинность входящих в него элементарных высказываний; исследовать область истинности высказывания, содержащего переменные; решать логические уравнения;

– строить дерево игры по заданному алгоритму; строить и обосновывать выигрышную стратегию игры;

– записывать натуральные числа в системе счисления с данным основанием; использовать при решении задач свойства позиционной записи числа, в частности признак делимости числа на основание системы счисления;

– записывать действительные числа в экспоненциальной форме; применять знания о представлении чисел в памяти компьютера;

– описывать графы с помощью матриц смежности с указанием длин ребер (весовых матриц); решать алгоритмические задачи, связанные с анализом графов, в частности задачу построения оптимального пути между вершинами ориентированного ациклического графа и определения количества различных путей между вершинами;

– формализовать понятие «алгоритм» с помощью одной из универсальных моделей вычислений (машина Тьюринга, машина Поста и др.); понимать содержание тезиса Черча–Тьюринга;

– понимать и использовать основные понятия, связанные со сложностью вычислений (время работы и размер используемой памяти при заданных исходных данных; асимптотическая сложность алгоритма в зависимости от размера исходных данных); определять сложность изучаемых в курсе базовых алгоритмов;

– анализировать предложенный алгоритм, например определять, какие результаты возможны при заданном множестве исходных значений и при каких исходных значениях возможно получение указанных результатов;

– создавать, анализировать и реализовывать в виде программ базовые алгоритмы, связанные с анализом элементарных функций (в том числе приближенных вычислений), записью чисел в позиционной системе счисления, делимостью целых чисел; линейной обработкой последовательностей и массивов чисел (в том числе алгоритмы сортировки), анализом строк, а также рекурсивные алгоритмы;

– применять метод сохранения промежуточных результатов (метод динамического программирования) для создания полиномиальных (не переборных) алгоритмов решения различных задач; примеры: поиск минимального пути в ориентированном ациклическом графе, подсчет количества путей;

– создавать собственные алгоритмы для решения прикладных задач на основе изученных алгоритмов и методов;

– применять при решении задач структуры данных: списки, словари, деревья, очереди; применять при составлении алгоритмов базовые операции со структурами данных;

– использовать основные понятия, конструкции и структуры данных последовательного программирования, а также правила записи этих конструкций и структур в выбранном для изучения языке программирования;

– использовать в программах данные различных типов; применять стандартные и собственные подпрограммы для обработки символьных строк; выполнять обработку данных, хранящихся в виде массивов различной размерности; выбирать тип цикла в зависимости от решаемой подзадачи; составлять циклы с использованием заранее определенного инварианта цикла; выполнять базовые операции с текстовыми и двоичными файлами; выделять подзадачи, решение которых необходимо для решения поставленной задачи в полном объеме; реализовывать решения подзадач в виде подпрограмм, связывать подпрограммы в единую программу; использовать модульный принцип построения программ; использовать библиотеки стандартных подпрограмм;

– применять алгоритмы поиска и сортировки при решении типовых задач;

– выполнять объектно-ориентированный анализ задачи: выделять объекты, описывать на формальном языке их свойства и методы; реализовывать объектно-ориентированный подход для решения задач средней сложности на выбранном языке программирования;

– выполнять отладку и тестирование программ в выбранной среде программирования; использовать при разработке программ стандартные библиотеки языка программирования и внешние библиотеки программ; создавать многокомпонентные программные продукты в среде программирования;

– инсталлировать и деинсталлировать программные средства, необходимые для решения учебных задач по выбранной специализации;

– пользоваться навыками формализации задачи; создавать описания программ, инструкции по их использованию и отчеты по выполненным проектным работам;

– разрабатывать и использовать компьютерно-математические модели; анализировать соответствие модели реальному объекту или процессу; проводить эксперименты и статистическую обработку данных с помощью компьютера; интерпретировать результаты, получаемые в ходе моделирования реальных процессов; оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов;

– понимать основные принципы устройства и функционирования современных стационарных и мобильных компьютеров; выбирать конфигурацию компьютера в соответствии с решаемыми задачами;

– понимать назначение, а также основные принципы устройства и работы современных операционных систем; знать виды и назначение системного программного обеспечения;

– владеть принципами организации иерархических файловых систем и именования файлов; использовать шаблоны для описания группы файлов;

– использовать на практике общие правила проведения исследовательского проекта (постановка задачи, выбор методов исследования, подготовка исходных данных, проведение исследования, формулировка выводов, подготовка отчета); планировать и выполнять небольшие исследовательские проекты;

– использовать динамические (электронные) таблицы, в том числе формулы с использованием абсолютной, относительной и смешанной адресации, выделение диапазона таблицы и упорядочивание (сортировку) его элементов; построение графиков и диаграмм;

– владеть основными сведениями о табличных (реляционных) базах данных, их структуре, средствах создания и работы, в том числе выполнять отбор строк таблицы, удовлетворяющих определенному условию; описывать базы данных и средства доступа к ним; наполнять разработанную базу данных;

– использовать компьютерные сети для обмена данными при решении прикладных задач;

– организовывать на базовом уровне сетевое взаимодействие (настраивать работу протоколов сети TCP/IP и определять маску сети);

– понимать структуру доменных имен; принципы IP-адресации узлов сети;

– представлять общие принципы разработки и функционирования интернет-приложений (сайты, блоги и др.);

– применять на практике принципы обеспечения информационной безопасности, способы и средства обеспечения надежного функционирования средств ИКТ; соблюдать при работе в сети нормы информационной этики и права (в том числе авторские права);

– проектировать собственное автоматизированное место; следовать основам безопасной и экономичной работы с компьютерами и мобильными устройствами; соблюдать санитарно-гигиенические требования при работе за персональным компьютером в соответствии с нормами действующих СанПиН.

10 класс

1. Информация и информационные процессы – 5 часов.

Информатика. Информация. Получение информации. Формы представления информации. Понятие «информация» в науках о неживой и живой природе, обществе и технике. Свойства информации. Носитель информации. Информационные процессы.

Измерение информации. Количество информации  как мера уменьшения неопределенности знаний. Бит.

Структура информации. Структурирование. Множество. Линейный список. Иерархия (дерево). Графы.

Практические работы к главе:

Работа №1 «Оформление документа».

Работа №2 «Структуризация информации (таблица, списки)».

Работа №3 «Структуризация информации (деревья)».

Работа №4 «Графы».

2. Кодирование информации - 15 часов.

Язык и алфавит. Мощность алфавита. Естественные и формальные языки.

Кодирование. Код Морзе. Двоичное кодирование. Декодирование. Условия Фано.

Дискретность. Аналоговые и дискретные сигналы. дискретизация.

Алфавитный подход к определению количества информации.

Кодирование числовой информации. Системы счисления. Непозиционные системы счисления. Позиционные системы счисления. Переводы чисел из одной системы счисления в другую. Арифметические операции в позиционных системах счисления.

Кодирование символов. Виды кодировок.

Кодирование графической информации. Пиксель. Разрешение. Кодирование цвета. Глубина цвета. Растровое и векторное кодирование.

Кодирование звуковой и видеоинформации.

Практические работы к главе:

Работа №5 «Декодирование».

Работа №5 «Необычные системы счисления».

Контроль знаний и умений: 

Контрольная работа по теме «Системы счисления».

Контрольная работа по теме «Кодирование информации».

3. Логические основы компьютеров – 11 часов.

Логика. логическое высказывание.

Алгебра логики. Логические операции: "НЕ", "И", "ИЛИ", "исключающее ИЛИ", "Импликация", "Эквивалентность". Штрих Шеффера. Стрелка Пирса. Логические выражения. Формализация. Диаграммы Вена. Логические функции. Логические законы и правила преобразования логических выражений. Логические уравнения. Синтез логических выражений.  Предикаты и кванторы.

Логические элементы компьютера. Базовые логические элементы. Триггер. Сумматор двоичных чисел.

Логические задачи.

Практические работы к главе:

Работа №7 «Тренажер "Логика"».

Работа №8 «Исследование запросов для поисковых систем».

Контроль знаний и умений: 

Контрольная работа по теме «Логические основы компьютеров».

4.  Компьютерная арифметика - 6 часов.

Особенности представления чисел в компьютере. Предельные значения чисел. Переполнение разрядной сетки.

 Целые и вещественные числа. Представление чисел в формате с фиксированной запятой. Операции с целыми числами. Представление чисел в формате с плавающей запятой. Операции с вещественными числами.

Практические работы к главе:

Работа №9 «Целые числа в памяти».

Работа №10 «Арифметические операции».

Работа №11 «Логические операции и сдвиги».

5.  Устройство компьютера -9 часов.

Компьютер. История развития вычислительной техники.

Принципы устройства компьютеров. Принципы фон Неймана. Архитектура компьютера. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Процессор и оперативная память. Внешняя (долговременная) память. Устройства ввода и вывода.

 Практические работы к главе:

Работа №12 «Моделирование работы процессора».

Работа №13 «Процессор и устройства вывода».

6. Программное обеспечение – 11 часов.

Программное обеспечение.

Прикладные программы. Текстовые редакторы. Офисные пакеты.  Текстовые процессоры. Табличные процессоры. Компьютерная презентация. Онлайн - офис. Растровые и векторные графические редакторы. Настольные издательские системы. Редакторы звука и видео. ПО для работы в Интернете.

 Системное программное обеспечение. Назначение и состав операционной системы. Загрузка операционной системы. Драйверы устройств.  Утилиты. Файловые системы.

Системы программирования. Языки программирования. Транслятор. Компилятор.

Байт -код. Состав системы программирования.

Инсталляция программ.

Правовая охрана программ и данных. Авторские права. Типы лицензий на использование ПО.

Практические работы к главе:

Работа №14 «Использование возможностей текстовых процессоров».

Работа №15 «Использование возможностей текстовых процессоров».

Работа №16 «Оформление рефератов».

Работа №17 «Оформление математических текстов».

Работа №18 «Знакомство с настольной издательской системой Scribus».

Работа №19 «Знакомство с аудиоредактором Audacity».

Работа №20 «Знакомство с видеоредактором».

Работа №21 «Сканирование и распознавания текста».

Работа №22 «Инсталляция программ».

7. Компьютерные сети – 8 часов.

Компьютерная сеть. Виды сетей. Серверы и клиенты. Обмен данными. Структура

(топология) сети. Локальные сети. Типы локальных сетей.

Сеть Интернет. Протоколы. Адреса в Интернете. Доменные имена. Всемирная паутина. Гипертекст. Сайт. Поиск информации в Интернете. Электронная почта. Другие службы Интернета. Обмен файлами. Форумы. Общение в реальном времени. Информационные системы. Электронная коммерция.

Право и этика в Интернете. Нетикет.

Практические работы к главе:

Работа №23 «Тестирование сети».

Работа №24 «Сравнение поисковых систем».

8. Алгоритмизация и программирование – 44 часа.

Алгоритм . Свойства алгоритма и его исполнители. Способы записи алгоритмов.

Программа. Основные понятия школьного алгоритмического языка и языка программирования Pascal. Переменные: тип, имя, значение. Типы данных. Датчик случайных чисел. Константы.

Арифметические, строковые и логические выражения. Основы школьного алгоритмического языка и алгоритмического программирования Pascal. Стандартные процедуры и функции.

Ветвления. Сложные условия. Множественный выбор.

Циклические алгоритмы. Вложенные циклы.

Процедуры и функции. Рекурсия. Стек.

Массивы. Заполнение массивов. Алгоритмы обработки массивов. Реверс массива.  Сдвиг элементов массива. Сортировки числовых массивов. Двоичный поиск.

Символьные строки. Строковые процедуры и функции. Сравнение и сортировка строк.

Матрицы.

Файлы. Работа с файлами.

Практические работы к главе:

Работа №25 «Простые вычисления».

Работа №26 «Ветвления».

Работа №27 «Сложные условия».

Работа №28  «Множественный выбор».

Работа №29  «Задачи на ветвления».

Работа №30  «Циклы с условием».

Работа №31 «Циклы с условием».

Работа №32 «Циклы с переменной».

Работа №33 «Вложенные циклы».

Работа №34 «Процедуры».

Работа №35 «Процедуры с изменяемыми параметрами».

Работа №36 «Функции».

Работа №37 «Логические функции».

Работа №38 «Рекурсия».

Работа №39 «Стек».

Работа №40 «Перебор элементов массива».

Работа №41 «Линейный поиск».

Работа №42 «Поиск максимального элемента массива».

Работа №43 «Алгоритмы обработки массивов».

Работа №44 «Отбор элементов массива по условию».

Работа №45 «Метод пузырька».

Работа №46 «Метод выбора».

Работа №47 «Быстрая сортировка».

Работа №48 «Двоичный поиск».

Работа №49 «Посимвольная обработка строк».

Работа №50 «Функции для работы со строками».

Работа №51 «Преобразования "строка-число"».

Работа №52 «Строки в процедурах и функциях».

Работа №53 «Рекурсивный перебор».

Работа №54 «Сравнение и сортировка строк».

Работа №55 «Обработка символьных строк : сложные задачи».

Работа №56 «Матрицы».

Работа №57 «Обработка блоков матрицы».

Работа №58 «Файловый ввод и вывод».

Работа №59 «Обработка массивов из файла».

Работа №60 «Обработка строк из файла».

Работа №61 «Обработка смешанных данных из файлов».

Контроль знаний и умений:

Контрольная работа «Ветвления».

Контрольная работа «Циклы».

Контрольная работа «Процедуры и функции».

Контрольная работа «Массивы».

Контрольная работа «Символьные строки».

Контрольная работа «Файлы».

9. Решение вычислительных задач – 12 часов.

Точность вычислений. Погрешность измерений и вычислений. Решение уравнений. Приближенные методы. Метод перебора. Метод деления отрезка пополам. Использование табличных процессоров.

Дискретизация. Вычисление длины кривой. Вычисление площадей фигур.

Оптимизация. Локальные и глобальный минимумы. Метод дихотомии. Использование табличных процессоров.

Статистические расчеты. Условные вычисления.

Обработка результатов эксперимента. Метод наименьших квадратов. Восстановление зависимостей. Прогнозирование.

Практические работы к главе:

Работа №62  «Решение уравнений методом перебора».

Работа №63  «Решение уравнений методом деление отрезка пополам».

Работа №64  «Решение уравнений в табличных процессорах».

Работа №65  «Вычисление длины кривой».

Работа №66  «Вычисление площади фигуры».

Работа №67  «Оптимизация. Метод дихотомии».

Работа №68  «Оптимизация с помощью табличных процессоров».

Работа №69  «Статистические расчеты».

Работа №70  «Условные вычисления».

Работа №71  «Метод наименьших квадратов».

Работа №72  «Линии тренда».

10.  Информационная безопасность – 6 часов

Информационная безопасность. Защита информации. Компьютерные вирусы. Вредоносные программы. Типы вредоносных программ. Защита информации от вредоносных программ. Антивирусные программы.

Шифрование. Криптография. Хэширование и пароли. Современные алгоритмы шифрования. Стеганография.

Безопасность в Интернете.

Практические работы к главе:

Работа №73 «Использование антивирусных программ».

Работа №74 «Простые алгоритмы шифрования данных».

Работа №75  «Современные алгоритмы шифрования и хэширования».

Работа №76 «Использование стеганографии».

11 класс.

1. Техника безопасности. Организация рабочего места – 1 ч.

Правила техники безопасности. Правила поведения в кабине информатики.

Практические работы к главе:

Работа №1 Набор и оформление документа.

2. Информация и информационные процессы  – 10ч.

Формула Хартли. Информация и вероятность. Формула Шеннона. Передача информации.  Помехоустойчивые коды. Сжатие информации без потерь. Алгоритм Хаффмана. Сжатие информации с потерями. Информация и управление. Системный подход. Информационное общество.

Практические работы к главе:

Работа №2 Алгоритм RLE.

Работа №3 Сравнение алгоритмов сжатия.

Работа №4 Использование архиваторов.

Работа №5 Сжатие с потерями.

3. Моделирование – 12 ч.

Модели и моделирование. Системный подход в моделировании. Использование графов. Этапы моделирования. Моделирование движения. Дискретизация. Математические модели в биологии. Модель «хищник-жертва». Обратная связь. Саморегуляция. Системы массового обслуживания.

Практические работы к главе:

Работа №6 Моделирование работы процессора.

Работа №7 Моделирование движения.

Работа №8 Моделирование популяции.

Работа №9 Моделирование эпидемии.

Работа №10 Модель «хищник-жертва».

Работа №11 Саморегуляция.

Работа №12 Моделирование работы банка.

4. Базы данных – 16 ч.

Информационные системы. Таблицы. Иерархические и сетевые модели. Реляционные базы данных. Запросы. Формы. Отчеты. Нереляционные базы данных. Экспертные системы.

Практические работы к главе:

13. Работа с готовой таблицей.
14. Создание однотабличной базы данных.
15. Создание запросов.
16. Создание формы.
17. Оформление отчета.
18. Язык SQL.
19. Построение таблиц в реляционной БД.
20. Создание формы с подчиненной.
21. Создание запроса к многотабличной БД.
22. Создание отчета с группировкой.
23. Нереляционные БД.
24. Простая экспертная система.

5. Создание веб-сайтов – 18 ч.

Веб-сайты и веб-страницы. Текстовые страницы. Списки. Гиперссылки. Содержание и оформление. Стили. Рисунки на веб-страницах. Мультимедиа. Таблицы. Блочная верстка. XML и XHTML. Динамический HTML. Размещение веб-сайтов.

Практические работы к главе:

25. Текстовые веб-страницы.
26. Списки.
27. Гиперссылки.
28. Использование CSS.
29. Вставка рисунков в документ.
30. Вставка звука и видео в документ.
31. Табличная верстка.
32. Блочная верстка.
33. База данных в формате XML.
34. Использование Javascript.
35. Сравнение вариантов хостинга.

6. Элементы теории алгоритмов – 6 ч.

Уточнение понятие алгоритма.  Универсальные исполнители. Алгоритмически неразрешимые задачи. Сложность вычислений. Доказательство правильности программ.

Практические работы к главе:

36. Машина Тьюринга.
37. Машина Поста.
38. Нормальные алгоритмы Маркова.
39. Вычислимые функции.

Контроль знаний и умений:

Контрольная работа "Элементы теории алгоритмов"

7. Алгоритмизация и программирование – 24 ч.

Решето Эратосфена. Длинные числа. Структуры (записи).Динамические массивы. Списки. Использование модулей. Стек. Очередь. Дек. Деревья. Вычисление арифметических выражений. Графы. Жадные алгоритмы (задача Прима-Крускала). Поиск кратчайших путей в графе. Динамическое программирование.

Практические работы к главе:

40. Инвариант цикла.
41. Решето Эратосфена.
42.  «Длинные числа».
43. Ввод и вывод структур.
44. Чтение структур из файла.
45. Сортировка структур с помощью указателей.
46. Динамические массивы.
47. Расширяющиеся динамические массивы.
48. Алфавитно-частотный словарь.
49. Модули.
50. Вычисление арифметических выражений.
51. Проверка скобочных выражений.
52. Заливка области.
53. Вычисление арифметических выражений.
54. Хранение двоичного дерева в массиве.
55. Алгоритм Прима-Крускала.
56. Алгоритм Дейкстры.
57. Алгоритм Флойда-Уоршелла.
58. Числа Фибоначчи.
59. Задача о куче.
60. Количество программ
61. Размер монет.

Контроль знаний и умений:

Контрольная работа "Алгоритмизация и программирование"

8. Объектно-ориентированное программирование – 15 ч.

Что такое ООП? Объекты и классы. Скрытие внутреннего устройства. Иерархия классов. Программы с графическим интерфейсом. Работа в среде быстрой разработки программ. Модель и представление.

Практические работы к главе:

Проект № 1. Движение на дороге.

Работа № 62 Скрытие внутреннего устройства объектов.

Проект № 2. Иерархия классов (логические элементы).

Проект № 2. Иерархия классов (логические элементы).

Проект № 2. Иерархия классов (логические элементы).

Работа № 63 Создание формы в RAD-среде.

Работа № 64Использование компонентов.

Работа № 65Компоненты для ввода и вывода данных.

Работа № 66 Разработка компонентов.

Проект № 3. Модель и представление.

Проект № 3. Модель и представление.

Контроль знаний и умений:

Контрольная работа "Объектно – ориентированное программирование"

9. Графика и анимация – 12 ч.

Ввод цифровых изображений. Кадрирование. Коррекция фотографий. Работа с областями. Фильтры. Многослойные изображения. Каналы.

Подготовка иллюстраций для веб-сайта. GIF-анимация.

Практические работы к главе:

67. Ввод и кадрирование изображений.
68. Коррекция фотографий.
69. Работа с областями.
70. Работа с областями.
71. Многослойные изображения.
72. Многослойные изображения.
73. Каналы
74. Иллюстрации для веб-сайтов.
75. GIF-анимация
76. Контуры

10. 3D-моделирование и анимация – 16 ч.

Проекции. Работа с объектами. Сеточные модели. Модификаторы. Контуры. Материалы и текстуры. Рендеринг. Анимация. Язык VRML.

Практические работы к главе:

77. Управление сценой.
78. Работа с объектами.
79. Сеточные модели.
80. Модификаторы.
81. Пластина.
82. Тела вращения.
83. Материалы.
84. Текстуры.
85. UV-развертка.
86. Рендеринг.
87. Анимация.
88. Анимация. Ключевые формы.

Контроль знаний и умений:

Итоговая контрольная работа

Тематическое планирование