Программа

курса «Информатика и технологии программирования»
(профильный уровень)

Общие сведения

Программа предназначена для 5-11 классов с углубленным изучением программирования (профильный уровень).

«Согласовано» — заведующая кабинетом информатики СПбГАППО Петухова Е.В., 03.10.2003.

«Согласовано» — методист по информатике НМЦ Центрального района Санкт-Петербурга Курова И.А., 01.09.2008.

5 класс (68 часов)

Техника безопасности. Информатика и информация. Информационные процессы: хранение, обработка и передача информации. Компьютер как устройство обработки информации. Основные устройства.

Включение и выключение компьютера. Использование клавиатуры и мыши. Рабочий стол Windows. Запуск программ. Окна в Windows. Файлы и папки. Свойства файлов. Типы файлов. Поиск файла по адресу. Понятие о локальной сети. Способы запуска программ.

Графический редактор Paint. Рисование от руки. Геометрические фигуры. Текстовые надписи на рисунке. Работа с фрагментами. Преобразования. Моделирование объемных фигур.

Простейший текстовый редактор. Удаление и вставка символов. Правила набора текста. Редактирование текста. Создание и сохранение текстового файла. Форматирование текста. Свойства шрифта и абзацев. Буфер обмена. Вставка рисунков в документ из коллекции клипов, из файла и через буфер обмена.

Вычисления на компьютере. История развития средств счета. Программа Калькулятор. Совместное использование программ Калькулятор и Блокнот.

Алгоритмы и исполнители. Виды алгоритмов. Исполнитель Робот. Линейные алгоритмы. Цикл повтори. Вложенные циклы. Циклы с условием (пока). Разветвляющиеся алгоритмы. Переменные и их использование. Вычислительные задачи. Процедуры. Процедуры c параметрами.

Программа PowerPoint. Презентации. Анимация.

6 класс (68 часов)

Единицы измерения количества информации.

Устройство компьютера. Системный блок. Процессор и память. Внешняя память (диски, дискеты, флэш-карты). Внешние устройства компьютера. Дискеты и работа с ними. Форматирование дискет. Справочная система Windows (поиск информации о форматировании).

Работа с файлами в программе Проводник. Ярлыки. Поиск файлов.

Редактор Word. Составные документы. Фигурные заголовки WordArt. Буквица. Колонтитулы. Таблицы. Списки. Автофигуры. Копирование экрана (скриншоты).

Исполнитель Черепаха. Система координат. Графические команды. Линейные алгоритмы. Циклические алгоритмы. Процедуры как вспомогательные алгоритмы. Вычислительные задачи. Оператор вывода. Ввод данных. Диалоговые программы. Циклические вычисления.

Понятие о сети Интернет. Службы Интернет. Гипертекст. Служба WWW. Файловые архивы. Электронная почта. Копирование информации с Web-страниц в другие приложения. Поиск информации в Интернет. Поисковые машины.

Презентации с несколькими слайдами. Выполнение проекта (рекламный ролик).

7 класс (68 часов)

Задачи на определение количества информации.

Системный блок компьютера. Внешняя память компьютера. Устройства ввода информации. Устройства вывода информации. Устройства мультимедиа.

Программное обеспечение. Прикладные программы. Правовая охрана программ и данных. Операционные системы. Файловая система. Сжатие файлов. Программы-архиваторы. Компьютерные вирусы и борьба с ними. Инструментальные средства. Языки программирования.

Введение в программирование. Алгоритм и программа. Трансляция. Вывод сообщений на экран. Целочисленные переменные. Оператор присваивания. Вещественные переменные. Форматный вывод. Ввод данных с клавиатуры. Отладка программ. Ручная прокрутка.

Условный оператор. Сложные условия. Логические операции.

Цикл со счетчиком. Цикл с условием.

Графические примитивы. Применение циклов в графике. Случайные и псевдослучайные числа.

Подпрограммы-процедуры. Подпрограммы-функции.

Принципы анимации. Анимация движения. Моделирование отскока от стены. Управление объектом с помощью клавиатуры.

Презентации PowerPoint. Гиперссылки. Управляющие кнопки. Выполнение проекта.

8 класс (68 часов)

Системы счисления. Римская система. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод в другие системы, арифметические действия.

Язык как способ представления информации. Двоичное кодирование. Кодирование чисел. Кодирование символов (ASCII, UNICODE). Кодирование рисунков. Растровый и векторный способы кодирования. Кодирование звука.

Структуры данных (массивы, матрицы, графы, списки, деревья). Понятие о массивах. Ввод и вывод. Поиск минимального элемента в массиве. Перестановка элементов массива. Линейный поиск в массиве. Формирование массива по условию. Сортировка массивов. Метод пузырька. Массивы в процедурах и функциях.

Работа с данными в текстовых файлах. Обработка массива в файле. Обработка массивов неизвестного размера.

Символьные строки. Посимвольная обработка строк. Функции для работы с символьными строками. Поиск в символьных строках.

Матрицы.

Составные документы. Внедрение формул и диаграмм.

Понятие об электронных таблицах. Формулы. Ссылки (абсолютные, относительные). Оформление таблиц. Диаграммы и графики.

Интерактивные презентации. Выполнение проекта.

9 класс (68 часов)

Информация и управление. Обратная связь. Информационные ресурсы общества. Информационная безопасность, этика, право.

Основы логики высказываний. Булева алгебра. Логические операции НЕ, И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, импликация, эквиваленция. Таблицы истинности. Диаграммы Эйлера-Вена. Законы алгебры логики. Упрощение логических выражений. Синтез логических выражений. Логические устройства компьютера (триггер, регистр, сумматор).

Компьютерные сети. Протоколы. Локальные сети. Сетевые средства Windows. Глобальная сеть Интернет. Службы Интернет. Электронная почта. Форумы. Общение в реальном времени. Нетикет. Электронная коммерция.

Моделирование как метод познания. Формализация. Виды моделей. Использование моделей в практической деятельности человека. Этапы моделирования.

Электронные таблицы. Построение графиков функций. Подбор параметра. Решение уравнений. Оптимизация. Логические функции.

Методы проектирования программ («сверху вниз» и «снизу вверх»). Структурное программирование. Моделирование вращения. Использование массивов для моделирования. Моделирование кипения воды.

Построение и разметка осей координат. Построение графика функции. Численное решение уравнений. Метод деления отрезка пополам. Штриховка замкнутой области. Вычисление площади фигуры. Методы прямоугольников и трапеций. Метод Монте-Карло. Оформление программной документации.

Понятие базы данных и СУБД. Типы информационных систем. Табличные БД: основные понятия (поле, запись, ключ, типы данных). Работа с таблицей. Сортировка, поиск, фильтрация. Создание БД. Конструктор таблиц. Запросы.

10 класс (136 часов)

Информация и информационные процессы. Кодирование информации. Основы алгебры логики. История и перспективы развития вычислительной техники.

Архитектура компьютеров. Принципы фон Неймана. Магистрально-модульный принцип построения ПК. Системный блок. Внутренняя и внешняя память. Внешние устройства. Получение информации о компьютере.

Компьютерная арифметика. Хранение в памяти целых чисел. Арифметические и битовые операции. Маски. Хранение в памяти вещественных чисел. Выполнение арифметических операций с нормализованными числами.

Компьтерные сети. Протоколы. Локальные сети. Технология «клиент-сервер». Сеть Интернет. Адресация в сети Интернет. Сетевые средства Windows. Службы и протоколы сети Интернет. Электронная почта. Форумы. Общение в реальном времени. Нетикет. Электронная коммерция.

Программное обеспечение. Правовая охрана программ и данных. Операционные системы. Файловая система. Имена файлов. Маски. Начальная загрузка компьютера. Базовая система ввода-вывода (BIOS). Настройка Windows. Панель управления. Инсталляция программ. Дисковые утилиты.

Алгоритм и его свойства. Структура программы. Вывод на экран. Переменные. Типы данных. Оператор присваивания. Арифметические выражения. Условный оператор. Сложные условия. Цикл со счетчиком. Цикл с условием. Циклы с постусловием. Множественный выбор. Графические примитивы. Использование циклов в графике. Штриховка области. Случайные и псевдослучайные числа. Метод Монте-Карло.

Графики функций. Процедуры. Рекурсия. Рекурсивные фигуры. Анимация. Управление клавишами. Моделирование вращения. Подпрограммы-функции. Логические функции.

Массивы. Ввод и вывод. Заполнение случайными числами. Поиск минимального элемента в массиве. Сортировка массивов. Методы пузырька и вставки. Быстрая сортировка. Поиск в массиве (линейный, двоичный). Массивы в процедурах и функциях. Символьные строки. Функции для работы с символьными строками. Рекурсивный перебор. Сочетания. Перестановки. Матрицы. Операции с матрицами. Работа с текстовыми файлами. Обработка массивов из файла. Обработка текстовых файлов.

Электронные таблицы. Оптимизация. Оптимизация по нескольким параметрам. Оптимизация с ограничениями. Статистические расчеты. Прогнозирование. Тренды. Восстановление зависимостей по экспериментальным данным. Работа с датами и данными типа «время». Моделирование физических процессов. Дискретизация. Моделирование экологических систем. Списки (базы данных). Группировка данных. Формы. Макросы.

Сложные документы. Внедрение объектов. Закладки и поля. Гиперссылки и перекрестные ссылки. Колонтитулы. Стили. Оглавление. Верстка текста в несколько колонок. Макросы.

11 класс (136 часов)

Информация и информационные процессы. Формулы Хартли и Шеннона. Кодирование информации. Информационные процессы как основа управления. Информационная деятельность и информационная культура человека. Информационное общество.

Создание Web-публикаций. Типы Web-страниц. Гипертекст. Структура Web-страницы. Оформление текста. Редактирование готовой Web-страницы. Гиперссылки. Списки. Вставка рисунков. Таблицы. Фреймы. Организация связей между страницами. Построение Web-сайтов.

Целочисленные алгоритмы. Алгоритм Евклида. Решето Эратосфена. Целочисленная оптимизация. Задача коммивояжера. Сложность алгоритмов. Случайный поиск. Многоразрядные целые числа.

Численные методы. Решение уравнений. Метод итераций. Метод Ньютона (касательных). Вычисление интеграла и длины кривой. Оптимизация методом «золотого сечения». Методы оптимизации функций нескольких переменных (обзор).

Базы данных. Виды информационных систем. Табличные БД. Поля и записи. Ключ. Иерархические БД. Сетевые БД. Реляционные базы данных. Нормализация. Поиск в базах данных. Индексы.

Введение в СУБД Access. Таблицы. Фильтрация, поиск, сортировка. Создание и редактирование таблиц. Конструктор таблиц. Формы. Макросы. Запросы. Вычисляемые поля. Запросы с параметрами. Отчеты. Конструктор отчетов. Сложные формы и отчеты.

Анимация в среде Flash. Знакомство со средой Flash-анимации. Контуры. Заливки. Перо. Покадровая анимация. Геометрические фигуры. Фигуры с настройкой. Фильтры. Анимация формы. Многослойные документы. Текст и звук. Слои-маски. Символы. Анимация движения. Движение по направляющим. Вложенная анимация. Знакомство с ActionScript. Управление проигрыванием. Свойства и события клипа. Работа с мышью и клавиатурой. Одномерное движение. Движение на плоскости. Столкновения объектов.

3D-моделирование в Gmax. Простейшие объекты. Операции с объектами. Логические операции. Сплайны. Лофтинг. Текст. Модификаторы. Сеточные модели. Работа с полигонами. Материалы. Рендеринг. Анимация.

Динамические массивы. Выделение памяти. Динамические матрицы.

Понятие структуры. Простейшие операции. Файловые операции со структурами. Сортировка структур с помощью указателей.

Связанный список. Операции со связанным списком. Двусвязный список. Циклические списки. Стек. Системный стек. Реализация с помощью массива и списка. Очередь. Дек. Реализация с помощью массива.

Графы. Основные понятия. Задача Прима-Краскала. Поиск кратчайших путей в графе. Задача коммивояжера. Задачи, решаемые с помощью графов (обзор). Деревья. Свойства деревьев. Реализация деревьев. Деревья поиска. Синтаксический разбор с помощью деревьев. Постфиксная и префиксная формы записи арифметических выражений. Дерево игр. Выигрышная стратегия.

Программирование в среде RAD. Понятие объекта. Свойства и методы. Инкапсуляция. Наследование. Полиморфизм.

Программы, основанные на событиях. Среда RAD (Visual Studio, Delphi). Основные идеи и приемы работы. Использование стандартных компонентов. Графические возможности. Обработка событий клавиатуры и мыши. Программа из нескольких модулей.