Авторская образовательная программа по курсу “Информатика и информационно-коммуникационные технологии”

Государственное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 192 г. Москвы





Авторская образовательная программа по курсу
“Информатика и информационно-коммуникационные технологии”

 

 

 

 

Автор-составитель А. И. Маргулев

 

 

 

 

Москва

2005







ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Пояснительная записка

Содержание обучения

Раздел 1. Элементы теории информации

Раздел 2. Аппаратные средства ИКТ

Раздел 3. Программные средства ИКТ

Раздел 4. Компьютерные технологии хранения и обработки информации

Раздел 5. Интернет-технологии

Раздел 6. Прикладное программирование

Примерные годовые тематические планы

Первый год обучения

Второй год обучения

Третий год обучения

Четвертый год обучения

Требования к результатам обучения

Литература

Пояснительная записка

Программа рассчитана на изучение курса “Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)” в основной и полной средней школе как профильной (на базовом уровне), так и универсальной.

Общий объем курса: 64х4=256 часов – по 2 часа в неделю (1 час теории + 1 час практики) в течение 4-х лет обучения в 8–11 классах (гарантированное годовое число учебных часов предполагается равным 64, возможные дополнительные часы идут в резерв). Учебные часы обеспечиваются (как основной вариант) федеральной компонентой учебного плана по “Информатике и ИКТ” (175 часов), а также по “Технологии” (105 часов) – “Федеральный базисный учебный план и примерные учебные планы для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования” [1]. Возможен как сдвиг курса в 7–10 классы (с возможной последующей поддержкой элективным курсом в 11 классе), так и “уплотнение” курса в меньший период обучения.

Школьная подготовка учащихся: предполагается, как основной вариант, отсутствие школьной подготовки по информатике.

Аппаратное обеспечение: кабинет компьютеров Pentium 4, локальная сеть, выход в Интернет по оптоволокну.

Нормативной основой для данной программы является “Обязательный минимум содержания основных образовательных программ”, утвержденный приказом Министерства образования России от 5 марта 2004 г. № 1089 – [1].

Предлагаемая программа имеет системно-информационный характер; ее целью является формирование у учащихся системно-информационного взгляда на мир, включающего абстрагирование, моделирование и алгоритмическое мышление, а также навыков использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), достаточных для успешной последующей деятельности в условиях информационного общества.

Курс содержит 3 содержательные линии, проходящие через все темы курса: мировоззренческую, логико-алгоритмическую и интернет-технологическую.

Мировоззренческая линия формирует у обучаемых системно-информационную картину мира, рассматривающую функционирование систем различной природы на основе получения, преобразования и целенаправленного использования информации.

Логико-алгоритмическая линия формирует навыки алгоритмического и логического мышления, проектной работы и моделирования.

Интернет-технологическая линия формирует навыки использования всего многообразия цифровых вычислительно-информационных ресурсов.

Элементы каждой из линий могут присутствовать в материалах одного урока. Предметную основу, на которой прослеживаются эти линии, составляют:

 

 

  1. Введение в теоретические основы информатики, включая типизацию, определение и измерение информации, системы счисления, элементы алгебры логики, кодирование информации и ее представление в ЭВМ (раздел “Элементы теории информации”).
  2. Архитектура и устройство компьютера, его аппаратное обеспечение, навыки ввода данных с клавиатуры (раздел “Аппаратные средства ИКТ”).
  3. Понятие о программном обеспечении и его классификация; объектная среда ОС MS Windows, стандартные приложения; оболочки, антивирусы, архиваторы, утилиты (раздел “Программные средства ИКТ”).
  4. Средства пакета Microsoft Office, графический редактор Adobe Photoshop (раздел “Компьютерные технологии хранения и обработки информации”).
  5. Понятие о сетях и сетевых технологиях; Интернет, его службы и протоколы; Всемирная паутина, язык HTML и элементы сайтостроения, сетевая безопасность (раздел “Интернет-технологии”).
  6. Формализация и моделирование объектов и процессов, структуры данных, управление, алгоритмы, программирование исполнителя, программирование скриптов на языке JavaScript (раздел “Интернет-технологии”), проектирование программ в объектно-базированной среде Visual Basic, Web-программирование средствами Macromedia Flash (раздел “Прикладное программирование”).

Программой предусмотрено последовательное, параллельное и концентрическое изучение данных разделов в соответствии с приведенными ниже Примерными годовыми тематическими планами.

Содержание обучения

Раздел 1. Элементы теории информации

  1. Информация в окружающем мире, сообщение; виды и формы представления, единицы измерения. Информационные процессы: получение, передача, преобразование и использование; данные.
  2. Информация, информационные объекты различных видов. Язык как способ представления информации: естественные и формальные языки.
  3. Информационные ресурсы общества, в том числе образовательные. Информационная безопасность. Правовая охрана информационных ресурсов.
  4. Компьютер как универсальное устройство обработки информации. Принципы кодирования различных форм информации на компьютере.
  5. Системы счисления: двоичная, 8-ая и 16-ая, перевод из одной системы в другую. Кодирование чисел в ЭВМ. Целая компьютерная арифметика.
  6. Оценка количественных параметров информационных объектов: необходимая для их хранения память, скорость и время передачи.
  7. Элементы алгебры логики. Логические операции. Таблицы истинности. Логические функции и их преобразование. Логические схемы компьютера, полусумматор. Логические вычисления в приложении Калькулятор.

Раздел 2. Аппаратные средства ИКТ

  1. Принципы фон Неймана. Архитектура ЭВМ фон Неймана. Магистрально-модульный принцип построения компьютеров.
  2. Основные устройства компьютера, их функции и взаимосвязь, программное управление и файловая структура. Ввод данных с клавиатуры. Кодовая таблица.
  3. Графический пользовательский интерфейс компьютеров.
  4. Основные операции по управлению компьютером.
  5. Технические, гигиенические и эргономические условия эксплуатации компьютеров.
  6. Логическая и физическая структуры дисков. Кластеры. Поддержка файловой системы.
  7. Основы сетевой безопасности при работе в КВТ.

Раздел 3. Программные средства ИКТ

  1. Объектно-ориентированная среда ОС Windows, типы графических объектов. Элементы управления.
  2. Освоение работы c интерфейсом Windows на примере работы с приложениями Проводник и Paint.
  3. Понятие о программном обеспечении ЭВМ. Операционные системы, драйверы, утилиты, оболочки. Инструментальные средства разработки приложений. Антивирусы. Архиваторы.

Раздел 4. Компьютерные технологии хранения и обработки информации

  1. Пакет MS Office, его состав и возможности. Технология OLE.
  2. Редактор MS Word. Интерфейс: окна, меню, панели инструментов. Структура документа. Форматирование абзацев и символов. Стили. Шаблоны. Форматирование страниц и разделов. Специализированные средства: таблицы, списки, колонки, колонтитулы, формулы, графика и т.д.
  3. Понятие об электронной таблице. Электронная таблица ЭТ MS Excel. Структура таблицы. Типы данных ячеек и их форматы. Редактирование, форматирование таблиц. Формулы и их состав. Ссылки и их типы. Диаграммы, их типы и параметры. Мастер создания диаграмм.
  4. Понятия “система” и “структура”. Информационные модели объектов и информационные системы. Базы данных (БД), их назначение. Избыточность данных и нормализация. БД Access, ее объекты и режимы работы. Создание модельной БД "Книготорговля" и подготовка запросов.
  5. Понятие о презентации. Создание и редактирование компьютерных презентаций в MS PowerPoint.
  6. Графический редактор Adobe Photoshop. Инструменты, слои, маски. Эффекты слоя. Фильтры. Рисование, монтаж, приемы ретуширования, корректировка изображений. Техника создания коллажей.

Раздел 5. Интернет-технологии

  1. История создания Интернета.
  2. Классификация и основные функции сетей; принцип работы Интернета: коммутация пакетов и семейство протоколов TCP/IP.
  3. Стандартные (базовые) технологии локальных сетей на примере Ethernet и Token Ring, их аппаратное и программное обеспечение.
  4. Понятие о физической и логической структуризации сетей. Сетевое коммутационное оборудование. Повторители, концентраторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы.
  5. Виды адресации в сетях. Протокол ARP.
  6. Модель взаимодействия открытых систем (OSI); принцип инкапсуляции пакетов; стек протоколов.
  7. Сетевые службы как клиент-серверные системы. Службы E-mail и WWW. Поисковые системы.
  8. Основы HTML. Создание Web-документа в тэговом редакторе.
  9. Элементы языка JavaScript. Динамические элементы web-страниц.

Раздел 6. Прикладное программирование

  1. Моделирование объектов и процессов. Классификация моделей. Компьютерные модели. Примеры моделирования (в том числе компьютерного) объектов и процессов.
  2. Формализация описания реальных объектов и процессов. Управление, обратная связь. Формализация. Разбиение задачи на подзадачи.
  3. Алгоритмы и их свойства. Основные алгоритмические структуры. Способы описания алгоритмов. Вспомогательные алгоритмы.
  4. Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, списки, деревья, графы.
  5. Компьютер как исполнитель алгоритмов. Операционные системы, их эволюция и функции.
  6. Технологические этапы программирования: модель, сценарий, алгоритм, программа, анализ результатов.
  7. Новая парадигма программирования в ОС с графическим интерфейсом. Интегрированная среда разработки VB: окна, палитра компонентов, система меню, справочная система. Виды проектов, форма приложения. Создание простейшего проекта.
  8. Структура программ на VB. Основные свойства и методы формы и стандартных элементов управления. Основные типы данных, инструкции и стандартные функции. Разработка приложений. Web-программирование анимации средствами Macromedia Flash.

Примерные годовые тематические планы

Первый год обучения

Теория

Практикум

Часы

Правила Техники безопасности и поведения в кабинете вычислительной техники. Предмет информатики.

Информационные процессы, сигналы, данные. Понятие об информации, ее измерение. Знакомство с оборудованием кабинета, компьютером, элементами сетевой безопасности.

Основные операции по управлению компьютером.

Вычисления количества информации в приложении Калькулятор.

Устройство клавиатуры. Обучение вводу информации на основе программы “СОЛО”.

6

Системы счисления. Двоичная, шестнадцатеричная системы. Перевод чисел из одной системы в другую. Представление данных в компьютере.

Замкнутость целой числовой оси; дополнительный код. Целая компьютерная арифметика. Принципы кодирования различных форм информации на компьютере.

Обучение вводу информации на основе программы “СОЛО”.

10

Принципы и архитектура ЭВМ фон Неймана. Основные устройства компьютера. Магистрально-модульный принцип построения.

Основные устройства компьютера, их функции и взаимосвязь.

Обучение вводу информации на основе программы “СОЛО”.

6

Алгебра логики. Функции 2-х переменных. Основные тождества. Таблицы истинности и формулы. Упрощение формул. Логические схемы. Построение сумматора.

Логические вычисления на калькуляторе.

Обучение вводу информации на основе программы “СОЛО”.

10

Объектно-ориентированная среда ОС Windows, типы графических объектов. Элементы управления, взаимодействие пользователя с компьютером. Файловая подсистема. Основы сетевой безопасности при работе в КВТ.

Освоение работы с интерфейсом Windows на примере работы с приложениями Проводник (файловые операции и свойства папок) и Paint (создание графических объектов).

6

Пакет MS Office, его состав и возможности. Технология OLE.

Обработка текстовой информации. Редактор MS Word. Интерфейс: окна, меню, панели инструментов. Структура документа. Форматирование абзацев и символов. Стили. Шаблоны. Форматирование страниц и разделов. Специализированные средства: таблицы, списки, колонки, колонтитулы, формулы, графика и т.д.

Создание комбинированных документов. – MS Word.

10

История Интернета; его принципы, технологии, службы. Понятия о протоколах. Протоколы TCP/IP и UDP. Служба WWW. Клиент-серверная модель работы.

Язык HTML; контейнерно-операторная структура, основные теги и их атрибуты. Гиперссылки и якоря. Списки и таблицы.

Создание простейших web-документов в текстовом редакторе Блокнот, а затем – в ТЭГРАИМ (тэговый редактор, авторская разработка: http://margulev.narod.ru/elec_fac/setup_tag-edit.zip) (вариант – Блокнот, либо Macromedia Dreamweaver: http://download.ware.ru:8080/win/dreamweaver3.exe).

8

Вставка нетекстовых объектов в документ HTML. Взаимодействие текста и рисунка. Подготовка рисунков для web с использованием MS Word (встроенный редактор – HTML-конвертер).

Создание web-страниц с тестовыми заданиями по алгоритмике из методического пособия [1]. – ТЭГРАИМ, MS Word. Посылка по электронной почте (в форме архивированных вложений) выполненных заданий учителю.

8

 

Второй год обучения

Теория

Практикум

Часы

Правила Техники безопасности и поведения в кабинете вычислительной техники.

Фреймы. Сегментированная графика. Простейшее редактирование рисунков для web-страниц.

Создание заготовки “Web-сайта тестовых заданий по алгоритмике” на основе созданных ранее web-страниц – ТЭГРАИМ, MS Word (вариант – Adobe Photoshop).

8

Технологии локальных сетей. Физическая и логическая структуризация сетей, сетевое коммутационное оборудование: повторители, концентраторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы.

IP и MAC-адреса. Протокол ARP.

Модель взаимодействия открытых систем (OSI).

Создание тематических web-сайтов – ТЭГРАИМ, MS Word, Adobe Photoshop.

18

Формы в HTML. Обработка данных с помощью элементов языка Javascript.

Введение форм в “Web-сайт тестовых заданий по алгоритмике”. – ТЭГРАИМ.

6

Алгоритмы и их свойства. Основные алгоритмические структуры. Способы описания алгоритмов. Вспомогательные алгоритмы. Реализация алгоритмов программными модулями на Javascript. Структурное программирование “Сверху вниз”.

Создание web-страничного калькулятора – ТЭГРАИМ.

4

Моделирование как метод познания. Классификация моделей. Объект (процесс) и его свойства. Система как целостная совокупность объектов.

Формализация. Этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Программирование на Javascript решения задач из различных предметных областей.

Моделирование на Javascript поиска НОД(а,в) по алгоритму Евклида.

Решение нелинейного уравнения методом половинного деления.

Исследование движения материальной точки в поле тяготения. – ТЭГРАИМ.

10

Табличная модель хранения данных. Формулы как математические модели. Электронные таблицы (ЭТ) как средства информационного моделирования. Структура ЭТ MS Excel, ее редактирование и форматирование. Типы данных ячеек и их форматы. Элементы формул и типы ссылок. Функции. Решение задач.

Таблицы “Мои расходы за неделю”, таблица “Стоимость товара за количество единиц”, таблицы умножения и кубов. – MS Excel.

8

Переход к графическому моделированию в MS Excel. Диаграммы, их типы и объекты. Построение диаграмм и графиков. Форматирование диаграмм.

Решение уравнений методом подбора параметра. Элементы статистического моделирования.

Построение диаграмм по созданным таблицам. Построение графиков дробно-линейных функций. Решение алгебраических и трансцендентных уравнений. Вычисление статистических параметров. – MS Excel.

10

 

Третий год обучения

Теория

Практикум

Часы

Правила Техники безопасности и поведения в кабинете вычислительной техники.

Понятие о презентации. Компьютерные презентации. Режимы, объекты и их свойства.

Разработка презентации по теме: “Технические, гигиенические и эргономические условия эксплуатации компьютеров” с использованием поисковых систем Интернета.

Создание учебной презентации “Электронная торговля”, рекламной презентации “Учеба и отдых в летнем лагере”, учебной презентации “Технические, гигиенические и эргономические условия эксплуатации компьютеров”. – MS Powerpoint.

8

Компьютер как исполнитель алгоритмов. Операционные системы, их эволюция и функции. Эволюция технологии программирования. Классы, объекты, библиотеки классов, визуальное проектирование, событийное управление.

Интегрированная среда разработки Visual Basic (VB): режимы, инструментальные окна, палитра компонентов.

Исследование в среде VB тех же моделей, которые ранее были описаны программами на Javascript: Калькулятор, НОД(а,в) по алгоритму Евклида, решение нелинейного уравнения методом половинного деления, движение материальной точки в поле тяготения. – MS VB 5.0 (вариант –MS VB 5-CCE: http://download.microsoft.com/msdownload/sbn/vbcce/vb5ccein.exe).

10

Визуализация модели движения материальной точки.

Построение графиков функций, заданных вспомогательным алгоритмом.

Анимационные модели. Управление движением окна, “ростом” дерева.

Программирование и отладка компьютерных моделей. – MS VB 5.0.

10

Массивы. Поиск элементов в массиве. Сортировка массива. Цепочки символов как массивы. Организация данных в стеки, списки и бинарные деревья. Создание класса Steck. Моделирование транспортной сети (графа) и бинарного дерева (“самообучающаяся” программа “Угадай животное”).

Программирование и отладка компьютерных моделей поиска в массиве, сортировки массива, стека, оптимизации перемещения по транспортной сети.

14

Знакомство со средой анимационного моделирования Macromedia Flash MX. Инструменты, модификаторы инструментов. Контуры и техтовые блоки. Слои. Временная шкала Кадры. Пошаговая анимация. События языка ActionScript и их обработчики. Объекты Mouse, Button, Key.

Flash-символ, клип, кнопка, графика, сцена. Анимации движения, формы. Слои: направляющий, траекторий, маска. Объекты Object, Color, MovieClip, TextField. Библиотеки.

Программирование и отладка компьютерных моделей “Исчезающий круг”, “движущийся круг”, “Круг, превращающийся в текст”.

Создание анимированной кнопки, выпадающего меню. – Macromedia Flash MX (2004).

Создание Flash-анимированных объектов-логотипов для тематических web-страниц учащихся. – Macromedia Flash MX.

22

 

Четвертый год обучения

Теория

Практикум

Часы

Правила Техники безопасности и поведения в кабинете вычислительной техники.

Понятия “система” и “структура”. Структурированные модели данных. Сущности и их атрибуты. Информационные системы. Базы данных (БД), их назначение. Избыточность данных и нормализация. БД Access, ее объекты и режимы работы. Типы данных полей.

Запросы.

Обсуждение проектов учащихся.

Создание учебной БД “Книготорговля”.

Создание запросов. – MS Access.

Самостоятельная разработка и создания базы данных “Русскоязычные писатели (поэты) на сайтах Сети” (варианты: российские ученые и т.д.).

18

Графические модели растровой и векторной графики. Цветовые модели RGB, CMYK, HSB, Lab.

Растровый редактор Adobe Photoshop, основные возможности.

Инструменты выборки (лассо, “волшебная палочка”, “быстрая маска”, Color Range, фильтра High Pass), рисования и заливки. Свойства кисти. Рисование с помощью выборки.

Сохранение областей в a-каналах.

Обработка областей выборки. Растушевка.

Рисование сложных объектов при помощи выборки, заливки и обводки. Использование градиентов.

Создание виньеток. – Adobe Photoshop

8

Инструмент Текст. Фильтры. Создание художественных надписей с использованием фильтров.

Создание художественных надписей с использованием фильтров. – Adobe Photoshop

6

Слои, типы слоев. Монтаж изображений.

Эффекты слоя. Режимы наложений.

Ретуширование (цветовой баланс, использование фильтров Gaussian Blure и Sharp), инструмента Штамп, Healing Brush (версия Adobe Photoshop CS). Устранение эффекта “красных глаз”. Повышение резкости с использованием режима наложений Overlay и фильтра High Pass.

Монтаж (“снимка с Горбачевым” и т.д.).

Ретуширование заданных фотоизображений. – Adobe Photoshop

10

Смешивание слоев. Режимы наложений. Инструмент “маска слоя”. Методы создания коллажей.

Структура программного обеспечения компьютера.

Виды и принципы сжатия данных, архивирование.

Классификация вирусов и других вредоносных программ, защита от них.

Информационные ресурсы общества, образовательные информационные ресурсы. Информационная безопасность. Правовая охрана информационных ресурсов. Технологии защиты информации – шифрование, электронные подпись и печать.

Создание коллажей (“времена года”, “аллегории” учебных предметов (“Информатика”, “Математика”, “Биология”, “Химия” и др.), спорт и т.д.). – Adobe Photoshop.

22

 

Требования к результатам обучения

По окончании первого года обучения учащиеся должны:

 

По окончании второго года обучения учащиеся должны:

По окончании третьего года обучения учащиеся должны:

По окончании четвертого года обучения учащиеся должны:

 

Литература

  1. Угринович Н.Д. Преподавание курса “Информатики и ИКТ” в основной и старшей школе. 7–11 класс: Методическое пособие. – М.: Бином, 2004.
  2. Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. Семакина И.Г., Хеннера Е.К. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2001.
  3. Бешенков С.А. Моделирование и формализация: Метод. пособие / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.
  4. Лэнгсам Й., Огенстайн М., Тененбаум А. Структуры данных для персональных ЭВМ. – М.: Мир, 1989.
  5. Шауцукова Л.З. Информатика: Учебное пособие для 10-11 классов. М.: Просвещение, 2002.
  6. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Практическая информатика: Универсальный курс. – М.: АСТ-Пресс Книга, 2003.
  7. Информатика для юристов и экономистов: Учебник для вузов / под ред. С.В. Симоновича. – Спб.: Питер, 2001.
  8. С. Симонович, Г. Евсеев. Эффективная работа: Познай свой компьютер. – СПб.: Питер, 2004.
  9. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Windows: Лаборатория мастера. – М.: АСТ-ПРЕСС; Инфорком – Пресс, 2002.
  10. Симонович С.В., Мураховский В.И. Интернет у вас дома: Полное руководство начинающего пользователя. – М.: Аст-Пресс Книга, Инфорком-Пресс, 2003 г.
  11. Симонович С.В., Евсеев Г.А. СТРАНА ИНТЕРНЕТиЯ. – М.: ДЕСС КОМ, 2002.
  12. Белунцов В. Новейший самоучитель по созданию Web-страниц. – М.: ДЕСС КОМ, 2000.
  13. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004.
  14. Жидкова Т.В., Бреус И.Б. и др. Компьютерная подготовка решений и документов: Учеб. пособие. – М.: Дело, 2002.
  15. Глушаков C.A., Кнабе Г.А. Компьютерная графика: Учебный курс. – Харьков: Фолио; М.: ООО “Издательство АСТ”, 2001.
  16. Дунаев В.В. Самое главное о… Photoshop. – СПб.: Питер, 2004.
  17. Дунаев В.В. Самоучитель Flash MX 2004. – СПб.: Питер, 2005.
  18. Попов В. Уроки по Macromedia Flash // Информатика. – 2003. – № 24.
  19. Макдоналд М. Visual Basic 6 Desktop: Экзамен – экстерном (экзамен 70-176). – СПб.: Питер, 2001.
  20. Маргулев А.И. Программирование на Visual Basic 5 // Информатика. – 1999. – №№ 23, 28, 31.