«Математические основы алгоритмизации и программирования»

Предназначение программы – формирование высокого уровня информационной культуры детей и воспитание нравственно-ответственного отношения к информационно-коммуникационной среде.

Программа направлена на развитие творческих способностей школьников в области технической направленности, в частности IT-области.

Отличительной особенностью данной программы является интеграция двух предметов: математики и информатики. В нее включены основы тех разделов математики и информатики, которые либо недостаточно изучаются в школьном курсе, либо не изучаются вовсе – «Целочисленная арифметика», «Комбинаторика», «Булева алгебра», «Вычислительная геометрия», «Теория графов» и т.п. Восприятие материала данных разделов требует от школьника значительных умственных усилий, умения задавать вопросы, вступать в диалог с учителем, а порой и в полемику, отстаивая свою точку зрения на решение той или иной задачи.

Все это способствует развитию критического мышления, помогает развивать аналитический ум, вырабатывать нужные в практической деятельности черты характера: целеустремленность, настойчивость и упорство.

На данном возрастном этапе важно пробудить в ученике желание творчески подойти к решению задачи, дать ему возможность высказать свое личное мнение, обсудить с товарищами разные подходы и методы.

Освоив данную программу, обучающиеся приобретут практические навыки работы с компьютером в качестве не только «грамотного пользователя», но и профессионального программиста; у них появится интерес к самостоятельному освоению и использованию различных видов программного обеспечения (ПО) персонального компьютера.

У ребят будет сформирована тесная связь с физико-математическим направлением для наиболее успешного продолжения обучения в вузе.

Педагоги

Паньгина Нина Николаевна, заслуженный учитель РФ,  почетный работник системы образования

 

Содержание программы

1 год обучения:

• Вводное занятие – 2 часа

• Алгоритмы над целыми числами – 16 часов

• Арифметика остатков – 2 часа

• Длинная арифметика – 8 часов

• Рекурсия – 14 часов

• Рекуррентные соотношения – 6 часов

• Простейшие алгоритмы сортировки – 4 часа

• Переборные алгоритмы – 10 часов

• Подведение итогов – 2 часа

ИТОГО: 64 часа за год

2 год обучения:

• Вводное занятие – 3 часа

• Алгоритмы над целыми числами – 6 часов

• Арифметика остатков – 3 часа

• Длинная арифметика – 6 часов

• Рекурсия – 6 часов

• Рекуррентные соотношения – 3 часа

• Более сложные алгоритмы сортировки – 3 часа

• Базовые идеи комбинаторики – 6 часов

• Метод Монте-Карло – 6 часов

• Основы булевой алгебры – 3 часа

• Алгебра логики – 3 часа

• Основные принципы метода динамического программирования – 3 часа

• Примеры и задачи на «динамику» – 6 часов

• Классические идеи теории графов – 3 часа

• Алгоритмы на графах – 12 часов

• Основные геометрические понятия – 3 часа

• Отношения между геометрическими объектами – 9 часов

• Выпуклая оболочка– 6 часов

• Резерв – 3 часа

• Подведение итогов – 3 часа

ИТОГО: 96 часов за год

3 год обучения:

• Решение задач на алгоритмы теории чисел – 9 часов

• Решение задач на рекурсивные алгоритмы – 9 часов

• Решение задач на алгоритмы сортировки – 3 часа

• Решение задач на комбинаторику и теорию вероятностей – 9 часов

• Решение задач на логику – 3 часа

• Решение задач на метод динамического программирования – 18 часов

• Решение задач на теорию графов – 18 часов

• Решение задач на вычислительную геометрию – 18 часов

• Резерв – 6 часов

• Подведение итогов – 3 часа

ИТОГО: 96 часов за год

Цели программы

  • Формирование высокого уровня информационной культуры;
  • ознакомление с математическими основами алгоритмизации и программирования;
  • обучение приемам работы профессионального программиста.

Результат программы

Обучение школьников по программе «Математические основы алгоритмизации и программирования» будет способствовать реализации их потенциальных способностей в области информатики и информационных технологий, накоплению «портфолио» ученика.

Ведь большим стимулом для школьников является также участие в конкурсах и научно-практических конференциях, где они могут продемонстрировать результаты своего труда:

• многообразие программных разработок, созданных на различных языках программирования;

• проекты, реализованные мультимедийными средствами;

• исследовательские работы в каких-либо предметных областях, использующие ИКТ.

Предлагаемая программа также дает возможность ориентировать учащихся на выбор профессий, связанных с компьютерами, программированием и новыми информационными технологиями, широко востребованными в настоящее время на рынке труда.

Особые условия проведения

Комплектация группы учащихся осуществляется на конкурсной основе по принципам открытости и добровольности (не имеющих медицинских противопоказаний).

Прежде чем приступить к занятиям по данному курсу

учащиеся должны знать:

• аппаратные и программные средства персональных компьютеров, методы их эксплуатации;

• хотя бы один из языков программирования высокого уровня: Pascal или Python, Visual Basic или Delphi, С или C++ и т.п.;

• понятие алгоритма, свойства алгоритмов и способы их записи.

учащиеся должны уметь:

• практически работать на персональном компьютере в качестве пользователя;

программировать на одном из выше перечисленных языков программирования.

Материально-техническая база

Для проведения учебных занятий необходима следующая материально-техническая база:

• Столы и стулья

• Маркерная доска

• Компьютеры

• Мультимедийный проектор

• Наличие локальной вычислительной сети Интернет