Загальноосвітніх навчальних закладів

Для учнів 10-11 класів

2010
Пояснювальна записка

Інформатика на сьогоднішній день є одним із засобів формування не тільки освітнього, а й розвиваючого та інтелектуального потенціалу особистості. У процесі поглибленого вивчення інформатики основні завдання курсу суттєво розширюються та доповнюються, що обумовлено необхідністю виявлення та розвитку в учнів логічних здібностей, підготовки їх до участі в олімпіадних змаганнях та наукових дискусіях, формування в них стійкого інтересу до інформатики і пов’язаної з нею професійної діяльності, підготовки до навчання у вищих навчальних закладах.

Дана програма розроблена на основі Закону України «Про загальну середню освіту», з урахуванням запровадження 11-річного терміну здобуття повної загальної середньої освіти та відповідно до наказу Міністерства освіти і науки України від 27.08.2010р. №834 "Про затвердження Типових навчальних планів загальноосвітніх навчальних закладів ІІІ ступеню".

Дана програма є логічним продовженням програми поглибленого вивчення інформатики, затвердженої Міністерством освіти і науки України №122 від 22.02.2008р. "Про надання навчальним програмам грифа "Затверджено Міністерством освіти і науки України".

Програма ставить замету:

― розвиток логічного, аналітичного мислення та основних видів розумової діяльності: уміння використовувати індукцію, дедукцію, аналіз, синтез, робити висновки, узагальнення;

― формування теоретичної бази знань учнів щодо процесів перетворення, передавання та використання інформації, роз­криття значення інформаційних процесів у формуванні сучасної систем­но-інформаційної картини світу, розкриття ролі інформаційних техноло­гій в розвитку сучасного суспільства;

― розвиток уміння розв’язувати змістовні задачі різного рівня складності, олімпіадні задачі, користуючись відомими теоретичними положеннями, математичним апаратом, літературою та комп’ютерною технікою;

― підготовку учнів до участі в олімпіадах, конкурсах, турнірах, науково-практичних конференціях, конкурсах-захистах науково-дослідницьких робіт різного рівня та інших інтелектуальних змаганнях;

― доведення вивчення інформатики до творчого рівня;

― бачення учнями можливостей використання набутих знань у їх майбутній професії;

― інтеграцію інформатики з іншими предметами, що викладаються в навчальних закладах.

До теоретичної бази знань відносяться:

― фундаментальні по­няття сучасної інформатики, сутність поняття інформації та інформа­ційних процесів, принципів будови та функціонування комп’ютера, ролі нових інформаційних технологій у сучасному виробництві, науці, повсякденній практиці, перспектив розвитку комп’ютерної техніки;

― принципи функціонування та викорис­тання глобальної мережі Інтернет, пошук потрібної інформації;

― основи алгоритмізації та програмування;

― постановка задач і побудова відповідних інформаційних (зокрема, ма­тематичних) моделей, загальні принципи розв’язування задач за допо­могою комп'ютера з використанням програмного забезпечення загаль­ного та навчального призначення;

― методи розв’язання задач підвищеної складності та олімпіадних задач.

Допрактичних навичок відносяться:

― навички роботи з апаратним та програмним забезпеченням комп’ютера (пристро­ями введення-виведення інформації, прикладним програмним забезпе­ченням загального й навчального призначення: операційною системою, антивірусними програмами та програмами-архіваторами, редакторами текстів, графічними редакторами, електронними таблицями, системами управління базами даних, інформаційно-пошуковими системами, педа­гогічними програмними засобами, програмами-браузерами для перегля­ду гіпертекстових сторінок, програмами для роботи з електронною по­штою і телеконференціями);

― навички пошуку інформації в глобальній мережі Інтернет, створення гіпертекстових сторінок тощо;

― навички аналізу відомих методів побудови алгоритму та визначення найоптимальніших з них для розв’язування конкретної задачі;

― навички тестування складених алгоритмів;

― навички роботи з інтегрованим середовищем програмування;

― навички техніки програмування.

Мета курсу досягається через практичне оволодіння учнями навичками роботи з основними складовими сучасного програмного забезпечення комп’ютерів, ознайомлення з функціональним призначенням основних пристроїв комп’ютера, з основами технології розв’язування задач за допомогою комп’ютера, починаючи від їх постановки й побудови відповідних інформаційних моделей і завершуючи інтерпретацією результатів, отриманих за допомогою комп’ютера.

Характерною особливістю структури даної навчальної програми є те, що вона складається з двох паралельних змістовних ліній: сучасних інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) та основ алгоритмізації та програмування (ОАП). Обидві ці лінії тематично взаємопов’язані і послідовно узгоджені. Це дозволяє підготувати учнів до сприйняття нового матеріалу взаємопов’язаних частин обох паралельних змістовних ліній. Слід також зазначити, що обидві змістовні лінії паритетно збалансовані за часом їх викладання, тобто на викладання курсів ІКТ та ОАП відводиться майже однакова сумарна кількість годин.

Ще однією з головних ідей, покладених у розробку програми, є стимулювання самостійної роботи учнів шляхом виконання власних проектів протягом вивчення всіх розділів і тем курсу. Це в першу чергу спонукає до розвитку їх творчого креативного мислення під час опанування курсу поглибленого вивчення інформатики.

На передній план даної програми з методичної точки зору виноситься мотиваційна діяльність кожного учня. А саме у курсі ІКТ ¾ це створення власної бібліотеки навчальних завдань, проектна діяльність, моделювання, у курсі ОАП ¾ це вироблення стилю та культури програмування, створення власної бібліотеки навчальних програм, проектна діяльність, виховання алгоритмічної культури.

Інформатика особлива тим, що вона одночасно є і самостійною наукою і прикладною. Саме тому у програмі відображений наскрізний зв’язок тем курсу з іншими предметами шкільного компоненту через виконання практичних, лабораторних робіт, розробки власних проектів.

Програма курсу розрахована на вивчення інформатики за варіантом постійного використання комп’ютерів. Вивчення курсу сплановано на 4 роки (8-11 кл.) з розрахунку 560 годин (3 години на тиждень у 8-9 класах, 5 годин на тиждень у 10-11 класах).

Програмою поглибленого вивчення інформатики передбачено розширення і поглиблення розділу алгоритмізації та програмування. Саме це дасть можливість вчасно здійснювати ґрунтовну та якісну підготовку учнів до участі в олімпіадах, конкурсах, турнірах, науково-практичних конференціях, конкурсах-захистах науково-дослідницьких робіт різного рівня. З 10-го класу в розділі алгоритмізації учні ознайомлюються з методами складання алгоритмів та їх аналізом, а саме з технікою програмування, основами теорії графів, динамічного програмування, обчислювальної геометрії тощо. В 11-му класі передбачено виконання учнями проектних робіт, яким передує знайомство з об’єктно-орієнтованими середовищами програмування. Під час роботи над індивідуальними проектами учні знайомляться з процесом розробки плану-сценарію проекту, створенням документації до нього, готуються до захисту розробленого проекту та на завершення повного курсу ОАП захищають його. Це дозволяє розвинути в учнів креативність мислення, уміння та навички самостійної пошукової роботи, роботи з літературою, підготовки наукової доповіді, презентації та захисту власного проекту перед загалом учнів та вчителів.

Найкращою базовою платформою для вивчення змістовної лінії ОАП, на думку авторів, є мова Паскаль. Це обумовлено тим, що саме ця мова програмування створювалася для опанування базовою алгоритмічною культурою і є найоптимальнішою та найзручнішою для вивчення основ алгоритмізації. Відповідно до даної програми учні отримують знання з основ алгоритмізації та програмування, користуючись при цьому на вибір вчителя будь-яким із середовищ програмування, серед яких можуть бути як Turbo Pascal, Borland Pascal, Free Pascal тощо, так і можливе ознайомлення учнів з елементами об’єктно-орієнтованого середовища програмування Delphi в розрізі роботи в консольному режимі. Це дає можливість учням максимально коректно обирати середовище програмування для реалізації алгоритмів у курсі „Методи побудови алгоритмів", які вимагають використання великих об’ємів пам’яті комп’ютера. По завершенні вивчення основ алгоритмізації програма передбачає перехід до об’єктно-орієнтованого програмування.

Однак, при вивченні основ алгоритмізації будь-яку мову програмування слід розглядати лише як інструментарій для реалізації розроблених алгоритмів. Саме тому у самій програмі не конкретизовано, яку мову програмування слід визначити базовою. Цей вибір віддається на розсуд учителя.

В програмі також поглиблено та розширено розділи знайомства з апаратним та програмним забезпеченням.

Розділ „Технології обробки числової інформації” (10 клас) базується на вивченні програмного продукту Microsoft Excel і на відміну від програм інших профілів передбачає знайомство учнів з практичним використанням табличного процесора для розв’язування задач математичного та фізичного змісту, виконання завдань, що базуються на елементах математичної статистики, кореляційного та регресійного аналізу.

В 11-му класі знайомство учнів з технологіями офісного програмування VBA Word, PowerPoint, Excel дає їм в подальшому можливість на повну потужність використовувати сучасні досягнення інформаційно-комунікаційних технологій. Розділ „Основи комп’ютерного проектування”, що включений до програми 11-го класу, передбачає створення кожним учнем власного сайту з використанням отриманих знань з сучасних комп’ютерних технологій. В цьому ж класі учні мають можливість поглибити свої знання з питань комп’ютерної графіки. Програма передбачає знайомство учнів з основами векторної та растрової графіки. Вибір програмних засобів для викладення цього матеріалу залишається за вчителем.

Змістова лінія ІКТ в 11-му класі передбачає також поглиблення знань учнів з питань використання можливостей Інтернет, комп’ютерних мереж, мови програмування HTML.

Матеріал ІІ семестру 11-го класу в змістовій лінії ІКТ в основному присвячений підготовці учнів до розробки проектів власних сайтів. Для цього передбачені години для знайомства учнів з такими програмними засобами як JavaScript. На завершення змістовної лінії ІКТ учні виконують індивідуальні завдання по створенню власних сайтів з використанням сучасних технологій.

Головною особливістю даної програми є те, що, як було зазначено вище, вона складається з двох паралельних змістовних ліній, які одночасно є взаємопов’язаними та узгодженими щодо тематичного змісту взаємозалежних розділів. Наприклад, до розділу „Технології обробки числової інформації” (ІКТ) включено розв’язання алгоритмічних задач математичного, фізичного та економічного змісту, а в цей самий час в змістовній лінії ОАП завершено базовий курс алгоритмізації. Це дозволяє закріпити з учнями базові алгоритмічні структури, роботу з масивами вхідної та вихідної інформації. Також до елементів програмування учні повертаються в 10 класі у розділі „Технології офісного програмування”та в 11 класі у розділі „Комунікаційні технології”. Серед специфічних особливостей програми слід також зазначити і те, що до деяких тем учні повертаються декілька разів протягом всього курсу, але вивчають їх кожного разу з більшим поглибленням. Тобто можна сказати, що дана програма має також і спіралевидну структуру. Наприклад, після отримання учнями у 8-му класі елементарних початкових знань щодо сервісних можливостей Інтернету, що надає їм можливість надалі здійснювати пошук необхідної інформації, спілкування, розв’язування навчальних завдань тощо, в 11 класі у розділі „Комунікаційні технології” відбувається повернення до цієї теми, але на більш глибокому рівні, що дозволяє учням значно розширити свої знання. Це стосується і теми роботи з графічною інформацією: початок знайомства відбувається у 8 класі (Paint) і завершується в 11 класі знайомством з більш потужними графічними пакетами.

У програмі по кожній окремій темі передбачено резерв навчального часу, який на розсуд вчителя використовується для вивчення окремих тем, розв’язування задач, повторення, узагальнення, систематизації знань учнів.

Основною формою навчальних занять у класах з поглибленим вивченням інформатики залишаються уроки різних типів: вивчення нового навчального матеріалу, удосконалення знань та формування умінь при розв’язуванні задач, узагальнення та систематизація знань, контроль та корекція знань. Рекомендується використовувати такі форми організації навчання: уроки-лекції, уроки-семінари, заліки, практичні заняття різного типу, як то індивідуальні, роботу в групах тощо. Під час поглибленого вивчення курсу інформатики передбачаються такі практичні форми занять: уроки розв’язування задач, лабораторні роботи, роботи над проектними задачами. Для більш ефективного використання навчального часу при вивченні інформатики рекомендується застосування спарених уроків. Для більш зручної організації таких уроків у програмі для вивчення всіх тем передбачена парна кількість годин основного навчального часу.

Окремо слід зазначити відмінність між практичними та лабораторними роботами, які передбачені у програмі як одна із форм звітності учнів за набуті знання з окремих тем. Практична робота може виконуватися учнями як індивідуально, так і в групах, відповідно до обраної вчителем методики. Її виконання передбачає реалізацію конкретного однакового для всіх учнів завдання протягом нетривалого часу на уроці і призначене для поточного закріплення нового матеріалу, вироблення практичних навичок. У свою чергу лабораторні роботи рекомендуються до виконання учнями самостійно за індивідуальними завданнями. Вони передбачають ведення дослідження у зошиті з окремої теми по кожній лабораторній роботі із зазначенням постановки задачі, опису розробленого алгоритму, підібраних власних тестів, результатів тестування, аналітичного дослідження отриманих результатів, порівняння з результатами інших альтернативних методів розв’язання поставленої задачі (наприклад, методи сортування), остаточних висновків. Результатом виконання лабораторної роботи є її захист у вчителя. Такий захист на вибір вчителя може бути проведений індивідуально з окремими учнями, або у груповому інтерактивному режимі. У програмі лабораторні роботи передбачені лише із тих тем, які дозволяють учням провести відповідну дослідницьку роботу.

У змістовній лінії ІКТ по завершенні кожної теми передбачається розробка учнями власних мініпроектів, якими поповнюються власні бібліотеки навчальних завдань. Подібна бібліотека навчальних програм створюється учнями і під час вивчення основ алгоритмізації та програмування. По завершенні всього курсу поглибленого вивчення інформатики ці наробки використовуються учнями під час роботи над завершальним проектом. Теми такого глобального проекту пропонуються самими учнями та узгоджуються з вчителем, або ж є результатом співпраці з іншими вчителями-предметниками, а також сторонніми організаціями, фірмами тощо.

Залежно від типу комп’ютерної техніки, складу наявного навча­льно-методичного та програмного забезпечення вчитель може само­стійно добирати методичні шляхи розв’язання освітніх завдань кур­су, змінювати кількість годин, необхідних для засвоєння навчаль­ного матеріалу з окремих тем програми. Як зазначалося вище, для вивчення навчального матеріалу змістовної лінії ОАП даної програми у якості базової платформи обрана алгоритмічна мова Паскаль. Проте вчитель може самостійно адаптувати її під іншу обрану мову програмування. Змістовна лінія ІКТ базується на використанні ліцензованого програмного забезпечення, яке на сьогоднішній день обов’язково поставляється разом з комп’ютерною технікою у кожний навчальний заклад. Відповідно до обраної методики вивчення курсу вчитель може добирати відповідні навчальні посібники та дидактичне забезпечення з переліку літератури, рекомен­дованої Міністерством освіти і науки України, віддаючи перевагу тим чи іншим з них або ж певним чином поєднуючи їх.

Критерії оцінювання навчальних досягнень визначаються через виконання учнями практичних та лабораторних робіт, захист власних проектних робіт з різних тем, проведення учителем тематичного оцінювання знань учнів як підсумковий етап з окремих тем або групи послідовних тем.

Початковий рівень навчальних досягнень визначається у разі репродуктивної діяльності учня, а саме визначення ним основних понять теми, повторення прикладів, що наводилися вчителем, виконання практичних завдань, що розглядалися на уроці під час ознайомлення з новим матеріалом, виконання лабораторних робіт у повній відповідності з вказівками вчителя та під його керівництвом. При розробці проектів учень бере участь у групах за визначеною вчителем темою.

Середній рівень навчальних досягнень передбачає самостійне виконання учнем завдань, подібних до тих, що розглядалися вчителем під час подання нового матеріалу. Учень також орієнтується в теоретичному матеріалі, відповідає на запитання вчителя не лише в тій послідовності, в якій подавався новий матеріал, виконує практичні та лабораторні роботи частково самостійно, використовуючи тести, запропоновані вчителем. Розробку проектів учень виконує під керівництвом та постійним контролем вчителя за визначеною ним темою.

Достатній рівень навчальних досягнень демонструють учні, які орієнтуються у навчальному матеріалі нової теми, відповідаючи на запитання вчителя, самостійно виконують практичні та лабораторні роботи, підбираючи для цього власні тести, ґрунтовно аналізують отримані результати. Під час роботи над проектами учні працюють самостійно під керівництвом вчителя.

Високий рівень навчальних досягнень учнів визначається у разі вільної орієнтації у новому навчальному матеріалі з можливою участю при його викладенні вчителем під час уроку, розуміння взаємопов’язаності різних тем всієї програми, самостійного творчого виконання практичних та лабораторних робіт, аналітичного підходу до аналізу отриманих результатів, самостійної проектної роботи, участі в інтелектуальних змаганнях з інформатики (олімпіади, конкурси, конференції, турніри, захисти наукових робіт тощо).

Для роботи за програмою поглибленого вивчення інформатики за технологічним напрямом (профіль інформаційно-технологічний) в 10-11 класах відповідно до Типового навчального плану загальноосвітніх навчальних закладів з українською мовою навчання для класів з поглибленим вивченням окремих предметів [1, Додаток 17] рекомендується використати години основної складової у кількості 1 година на тиждень та 4 години на тиждень з додаткового часу на поглиблене вивчення предметів з обов’язковим поділом класу на групи відповідно до наказу Міністерства освіти і науки України від 20.02.2002р. №128 "Про затвердження Нормативів наповнюваності груп дошкільних навчальних закладів (ясел-садків) компенсуючого типу, класів спеціальних загальноосвітніх шкіл (шкіл-інтернатів), груп подовженого дня і виховних груп загальноосвітніх навчальних закладів усіх типів та Порядку поділу класів на групи при вивченні окремих предметів у загальноосвітніх навчальних закладах".

До рекомендацій щодо впровадження даної програми поглибленого вивчення інформатики у загальноосвітніх навчальних закладах слід також віднести і можливість залучення декількох вчителів для викладання окремих змістовних ліній курсу або навіть окремих його розділів. Це дасть можливість вчителям більш професійно спеціалізуватись у тій чи іншій інформатичній галузі та залучати до викладання окремих курсів програми відповідних фахівців.

Зміст навчальної програми поглибленого вивчення інформатики для учнів 10-11 класів, що складається з двох паралельних змістовних ліній, можна представити у вигляді такої схеми:

10 клас (5 год. на тиждень)
Інформаційно-комунікаційні технології	Алгоритмізація та програмування	Загальна кількість годин на рік
І семестр (2 год. на тиждень)	І семестр (3 год. на тиждень)	(166+9рез)
Технології обробки числової інформації (Excel)	30+2рез	Методи побудови алгоритмів	46+2рез
ІІ семестр (2 год. на тиждень)	ІІ семестр (3 год. на тиждень)
Технології обробки, пошуку та сортування інформації (Access) Технології офісного програмування(VBA Word, PowerPoint, Excel)	20+1рез     16+1рез	Методи побудови алгоритмів	54+3рез
Всього годин		Всього годин
11 клас (5 год. на тиждень)
Інформаційно-комунікаційні технології	Алгоритмізація та програмування	Загальна кількість годин на рік
І семестр (2 год. на тиждень)	І семестр (3 год. на тиждень)	(166+9рез)
Технології обробки графічної інформації (векторна графіка) Технології обробки графічної інформації (растрова графіка)	14+1рез     16+1рез	Об’єктно-орієнтоване програмування (Базовий курс, основи мови програмування)Об’єктно-орієнтоване програмування (Моделювання мовою програмування)	30+1рез   16+1рез
ІІ семестр (3 год. на тиждень)	ІІ семестр (2 год. на тиждень)
Комунікаційні технології (Комп’ютерні мережі. Інтернет. HTML) Комунікаційні технології (JavaScript) Основи комп’ютерного проектування (Створення власних сайтів з використанням сучасних технологій)	18+1рез     14+1рез   22+1рез	Бази даниху об’єктно-орієнтованіймові програмування Основи комп’ютерного проектування (Розробка проекту)	14+1рез   22+1рез
Всього годин		Всього годин

Для забезпечення профілю поглибленого вивчення інформатики необхідні такі про­грамні засоби:

1. Клавіатурний тренажер ― для оволодіння клавіатурою комп’ютера.

2. Операційна система ― для засвоєння правил роботи з системою вве­дення-виведення інформації та її зберігання на зовнішніх носіях.

3. Редактор текстів ― для засвоєння правил введення, зберігання та редагування текстів за допомогою комп’ютера.

4. Графічний редактор ― для засвоєння правил побудови малюнків, схем, креслень, анімацій тощо за допомогою комп’ютера.

5. Електронні таблиці ― для засвоєння правил виконання значних за обсягом розрахунків та ознайомлення з діловою графікою.

6. Системи управління базами даних ― для засвоєння правил структурування, редагування, впорядкування, пошуку та зберігання ін­формації в базах даних.

7. Набір програм для роботи в глобальній мережі Інтернет ― для перег­ляду та створення Web-сторінок, роботи з електронною поштою та те­леконференціями, файловими архівами, пошуковими системами тощо.

8. Діалоговий інтерпретатор (компілятор) однієї з мов програму­вання (Turbo Pascal, Free Pascal, С++, Visual Basic, Turbo Delphi, Visual Studio.NET тощо) ― для реалізації та на­лагодження програм на комп’ютері.