Рабочая программа элективного курса Математические основы информатики 10 класс

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Курс «Математические основы информатики» разработан для учащихся старшей школы 10 классов на основе авторской программы элективного курса Е.В. Андреевой, Л. Л. Босовой, И. Н. Фалиной «Математические основы информатики» (Программы для общеобразовательных учреждений 2-11 классы, Составитель М.Н. Бородин - М., БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012). Данный курс носит интегрированный, междисциплинарный характер, материал курса раскрывает взаимосвязь математики и информатики, показывает, как развитие одной из этих научных областей стимулировало развитие другой.

Курс ориентирован на учащихся информационно-технологического, физико-математического и естественно-научного профилей старших классов общеобразовательной школы, желающих расширить свои представления о математике в информатике и информатики в математике.

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

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.

Место предмета в учебном плане.

Курсу отводится 1 час в неделю в течение одного года обучения 10 (11) класс, всего 35 учебных часов.

Курс «Математические основы информатики» имеет блочно-модульную структуру, учебное пособие состоит из отдельных глав, которые можно изучать в произвольном порядке.

Требования к уровню подготовки учащихся:

По окончании изучения данного курса учащиеся должны

знать:

• свойства позиционных систем счисления;

• алгоритм перевода целых чисел, конечных и периодических дробей из произвольной Р-ичной системы счисления в десятичную;

• особенности целочисленной арифметики в ограниченном числе разрядов;

• особенности вещественной компьютерной арифметики в ограниченном числе разрядов;

• подходы к компьютерному представлению графической и видеоинформации;

• основные теоретические аспекты, связанные с вопросами сжатия информации;

• законы алгебры логики;

• понятие булевой функции.

уметь:

• применять правила арифметических операций в Р-ичных системах счисления;

• переводить целые числа, конечные и периодические дроби из десятичной системы счисления в произвольную Р-ичную систему счисления;

• представлять вещественные числа в формате с плавающей запятой;

• создавать архивы с помощью архиватора WinRAR;

• формализовать сложные высказывания, т. е. записывать их с помощью математического аппарата алгебры логики;

• строить таблицы истинности для сложных логических формул;

• использовать законы алгебры логики при тождественных преобразованиях;

• решать логические задачи с использованием алгебры высказываний;

• восстанавливать аналитический вид булевой функции по таблице истинности.

Для реализации рабочей программы используется учебно-методический комплект, включающий в себя:

1. Математические основы информатики. Элективный курс: учебное пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина - 2-е изд., испр. - М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 328с.

2. Математические основы информатики. Элективный курс: методическое пособие/ Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина - М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007- 312 с. .

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

№ п/п

Название темы

Количество часов

1

Системы счисления

10

2

Представление информации в компьютере

11

3

Введение в алгебру логики

13

Всего

34

ПРОГРАММА КУРСА

МОДУЛЬ 1. Системы счисления.

Тема «Системы счисления» обычно изучается в базовом курсе информатики, поэтому школьники обладают определенными знаниями и навыками, в основном, перевода целых десятичных чисел в двоичную систему и обратно.

Цели изучения темы:

• раскрыть принципы построения систем счисления и в первую очередь позиционных систем;

• изучить свойства позиционных систем счисления;

• показать связь между системой счисления, используемой для кодирования информации в компьютере, и архитектурой компьютера;

• познакомить с основными недостатками использования двоичной системы в компьютере.

МОДУЛЬ 2. Представление информации в компьютере.

Разработка современных способов оцифровки информации - один из ярких примеров сотрудничества специалистов разных профилей: математиков, биологов, физиков, инженеров, ИТ-специалистов, программистов. Широко распространенные форматы форматы естественной информации (MP3, JPEG, MPEG и др.) используют в процессе сжатия информации сложные математические методы. Вопросы, рассматриваемые в данном модуле, практически не представлены в базовом курсе информатики.

Цели изучения темы:

• достаточно подробно показать учащимся способы компьютерного представления целых и вещественных чисел;

• выявить общие инварианты представления текстовой, графической и звуковой информации;

• познакомить с основными теоретическими подходами к решению проблемы сжатия информации.

МОДУЛЬ 3. Введение в алгебру логики.

Цели изучения темы:

• строго изложить основные понятия алгебры логики, используемые в информатике;

• показать взаимосвязь изложенной теории с практическими потребностями информатики и математики;

• систематизировать знания, ранее полученные по этой теме.

Контроль знаний осуществляется через практические, самостоятельные и контрольные работы

Виды контроля

I

II

Год

Контрольная работа

1

3

Практическая работа

3

3

Самостоятельная работа

2

2

Календарно-тематическое планирование

№ п/п

Тема занятия

Количество часов по теме

Дата проведения

Месяц/неделя

Форма контроля

Четверть

МОДУЛЬ 1. Системы счисления

10

Основные определения, связанные с позиционными системами счисления.

6.09

Сентябрь

1 неделя

Опрос, решение задач

I четверть

Единственность представления чисел в Р-ичных системах счисления.

13.09

Сентябрь

2 неделя

Опрос, решение задач

Развернутая и свернутая формы записи чисел.

20.09

Сентябрь

3 неделя

Опрос, решение задач

С/р №1. Арифметические операции в Р-ичных системах счисления

27.09

Сентябрь

4 неделя

Опрос, решение задач

Перевод чисел из Р-ичной системы счисления в десятичную.

4.10

Сентябрь

5 неделя

Опрос, решение задач

Перевод чисел из десятичной системы счисления в любую другую.

11.10

Октябрь

2 неделя

Опрос, решение задач

С/р №2. Взаимосвязь между системами счисления.

18.10

Октябрь

3 неделя

Опрос, решение задач

Системы счисления и архитектура компьютера.

25.10

Октябрь

4 неделя

Опрос, решение задач

К/р №1 «Системы счисления»

1.11

Октябрь

5 неделя

Опрос, решение задач

Анализ контрольной работы «Системы счисления»

15.11

Ноябрь

2 неделя

Опрос, решение задач

II четверть

МОДУЛЬ 2. Представление информации в компьютере.

11

11

Представление целых чисел. Прямой код.

22.11

Ноябрь

3 неделя

Опрос, решение задач

12

Целочисленная арифметика.

29.11

Ноябрь

4 неделя

Опрос, решение задач

13

Нормализованная запись вещественных чисел.

6.12

Декабрь

1 неделя

Опрос, решение задач

14

Особенности реализации вещественной компьютерной арифметики.

13.12

Декабрь

2 неделя

Опрос, решение задач

15

Представление текстовой информации.

20.12

Декабрь

3 неделя

Опрос, решение задач

16

Представление графической информации.

27.12

Декабрь

4 неделя

Опрос, решение задач

17

Пр/р №1 «Представление графической информации»

17.01

Январь

3 неделя

Опрос, решение задач

III четверть

18

Представление звуковой информации

24.01

Январь

4 неделя

Опрос, решение задач

19

Пр/р №2. «Методы сжатия цифровой информации».

31.01

Январь

5 неделя

Опрос, решение задач

20

К/р №2. «Представление информации в компьютере»

7.02

Февраль

2 неделя

Опрос, решение задач

21

Анализ контрольной работы «Представление информации в компьютере»

14.02

Февраль

3 неделя

Опрос, решение задач

МОДУЛЬ 3. Введение а алгебру логики.

14

Опрос, решение задач

22

Алгебра логики. Понятие высказывания.

21.02

Февраль

4 неделя

Опрос, решение задач

23

Логические операции

28.02

Февраль

5 неделя

Опрос, решение задач

24

Логические формулы, таблицы истинности.

7.03

Март

2 неделя

Опрос, решение задач

25

Законы алгебры логики.

14.03

Март

3 неделя

Опрос, решение задач

26

Применение алгебры логики.

21.03

Март

4 неделя

Опрос, решение задач

27

Решение текстовых логических задач

4.04

Апрель

1неделя

Опрос, решение задач

IV четверть

28

Булевы функции

11.04

Апрель

2 неделя

Опрос, решение задач

28

Канонические формы логических формул.

18.04

Апрель

3 неделя

Опрос, решение задач

30

Минимизация булевых функций

25.04

Апрель

4 неделя

Опрос, решение задач

31

Пр/р №3 Построение СНДФ и её минимизации.

2.05

Апрель 5 неделя/ май 1 неделя

Опрос, решение задач

32

Полные схемы булевых функций.

16.05

Май

2 неделя

Опрос, решение задач

33

Элементы схемотехники

23.05

Май

3 неделя

Опрос, решение задач

34

К/р №3 «Алгебра логики»

30.05

Май

4 неделя

Опрос, решение задач

Всего часов

34