Рабочая программа по Компьютерному Моделированию (внеурочная деятельность) для 9 классов

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Хмельниковская

средняя общеобразовательная школа

Рабочая программа внеурочной деятельности общекультурного направления

«Компьютерное моделирование»

для 9 класса

основного общего образования

Составил учитель информатики

Строителев С.Н.

2022-2023 уч. год.

Пояснительная записка

Данная рабочая программа курса внеурочной деятельности общекультурного направления «Компьютерное моделирование» для 9 класса средней общеобразовательной школы составлена на основе:

• Основной образовательной программы основного общего образования МОУ Хмельниковской СОШ, рабочая программа по «Компьютерному моделированию».

• Модульной программы «Компьютерное моделирование», Москва 2013 г.

Выбор программы обусловлен следующими факторами:

• программа полностью реализует требования, предъявляемые ФГОС к уровню подготовки обучающихся;

• программа реализует системно-деятельностный подход к изучению предмета по внеурочной деятельности «Компьютерное моделирование», обеспечивает формирование и развитие УУД обучающихся.

Среди многочисленных приложений современной информа­тики и информационных технологий в данном учебном курсе выделяются два:

• информационные системы;

• компьютерное математическое моделирование.

Данный раздел курса углубляет содержательные линии моделирования и информационных технологий в школьной ин­форматике. База данных — ядро любой информационной систе­мы — рассматривается в качестве информационной модели со­ответствующей предметной области. Содержание обучения от­талкивается от проблем, которые требуется решить.

Первая проблема — адекватное информационное отражение в базе данных реальной системы. В связи с этим рассматриваются основные этапы проектирования базы данных: системный анализ предметной области, построение инфологической моде­ли, ее реализация в виде модели данных реляционного типа.

Вторая проблема — создание приложений, которые в сово­купности с базой данных составляют информационно-справоч­ную систему. Здесь внимание уделяется анализу потребностей пользователя, созданию гибкой и полной системы приложений (запросов, форм, отчетов), организации дружественного пользо­вательского интерфейса.

Цель программы

Развитие способностей к творческому самовыражению через овладение навыками конструирования в процессе создания робототехнических систем; формирование технической грамотности и учебно-познавательной компетенции со школьными предметами и за счет выполнения исследовательских и творческих проектов различной направленности.

Задачи программы

Обучающие:

• Познакомить учащихся с основными терминами и понятиями в области компьютерного моделирования и научить использовать специальную терминологию.

• Сформировать представление об основных законах компьютерного моделирования.

• Сформировать первоначальные представления о моделировании объектов.

• Познакомить учащихся с основами разработки алгоритмов при моделировании объектов.

• Познакомить с основами моделирования объектов.

• Систематизировать и/или привить навыки моделирования объектов.

• Усовершенствовать навыки работы с компьютером и офисными программами и/или обучить использованию прикладных программ для оформления проектов.

Развивающие:

• Стимулировать интерес к смежным областям знаний: математике, геометрии, физике, биологии.

• Способствовать заинтересованности в самостоятельном расширении кругозора в области моделирования объектов.

• Формировать информационную культуру, умение ориентироваться и работать с разными источниками информации.

• Поддерживать выработку эффективных личных методик использования внимания и памяти, обработки и анализа сведений, конспектирования и наглядного представления информации (подготовки презентаций, в том числе мультимедийных).

• Поощрять стремление к применению своего потенциала в поиске оригинальных идей, обнаружении нестандартных решений, развитию творческих способностей.

• Развивать способности работы индивидуально и в командах разного качественного и количественного состава группы.

• Прививать навыки к анализу и самоанализу при моделировании объектов.

• Содействовать саморазвитию в формировании успешных личных стратегий коммуникации и развитию компетенций при участии учеников в командной работе.

Воспитательные:

• Формировать интерес к практическому применению знаний, умений и навыков в повседневной жизни и в дальнейшем обучении.

• Поощрять целеустремленность, усердие, настойчивость, оптимизм, веру в свои силы.

• Способствовать развитию способности конструктивной оценки и самооценки, выработке критериев оценок и поведенческого отношения к личным и чужим успехам и неудачам.

• Подтверждать высокую ценность таких способностей и качеств, как эмоциональная уравновешенность, рассудительность, эмпатия.

• Поддерживать представление учащихся о значимости общечеловеческих нравственных ценностей, доброжелательности, сотрудничества.

• Укреплять спортивный дух, способность сохранять уважение к соперникам, и преодолевать стресс во время обучения и соревнований.

• Прививать культуру организации рабочего места, правила обращения со сложными и опасными инструментами.

• Воспитывать бережливость и сознательное отношение к вверенным материальным ценностям.

Личностные:

Учащиеся смогут:

• получить социальный опыт участия в индивидуальных и командных работах;

• найти свои методы и востребованные навыки для продуктивного участия в командной работе;

• убедиться в ценности взаимовыручки, поддержания доброжелательной обстановки в коллективе;

• научиться использовать навыки критического мышления в процессе работа над проектом, отладки и публичном представлении о моделировании объектов;

• укрепить и усовершенствовать в себе чувство самоконтроля и ответственности за вверенные ценности;

• развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим людям и оборудованию в процессе работы.

Метапредметные:

Учащиеся смогут:

• найти практическое применение и связь теоретических знаний, полученных в рамках школьной программы;

• получить практические навыки планирования своей краткосрочной и долгосрочной деятельности;

• выработать стиль работы с ориентацией на достижение запланированных результатов;

• использовать творческие навыки и эффективные приемы для решения простых технических задач;

• использовать на практике знания об устройствах механизмов и умение составлять алгоритмы решения различных задач;

• использовать полученные навыки работы различным инструментом в учебной и повседневной жизни.

Предметные:

Учащиеся:

• будут иметь представление о роли и значении моделирования в жизни;

• поймут смысл принципов моделирования объектов и смогут объяснять их значение;

• освоят основными принципы и этапы разработки проектов и смогут самостоятельно и/или с помощью учителя создавать проекты;

• смогут выполнить алгоритмическое описание действий применительно к решаемым задачам.

Планируемые результаты обучения информатике и ИКТ

По окончании изучения данного раздела курса учащиеся должны

знать:

• назначение и состав информационных систем;

• этапы создания компьютерной информационной системы;

• основные понятия системологии: система, структура, сис­темный эффект;

• в чем состоит задача системного анализа;

• существующие разновидности моделей систем;

• что такое графы;

• какие системы называются иерархическими;

• основные свойства дерева — структурной модели иерархи­ческой системы;

• что такое инфологическая модель предметной области;

• что такое база данных (БД); классификация БД;

• структуру реляционной базы данных (РБД);

• что такое избыточность и противоречивость данных;

• с какой целью производится нормализация модели данных;

• в чем заключаются требования первой, второй и третьей нормальной формы;

• что такое СУБД;

• способ описания данных в СУБД с помощью конструктора;

• как организуются связи в многотабличной базе данных;

• что такое глобальная схема данных;

• чем отличается подсхема от глобальной схемы;

• какие существуют типы запросов к БД;

• какова структура команды запроса на выборку;

• способы сортировки данных;

• что такое вычисляемые поля в БД; как они используются в запросах;

• что такое итоговый запрос, как он создается;

• какими возможностями для работы с базами данных обла­дает MS Exel;

• как оформляется список данных;

• как с помощью формы производится поиск и сортировка данных в списке;

• что такое фильтрация данных, какими способами она про­изводится;

• что такое сводная таблица;

• что такое макрос;

• как можно создать и выполнить макрос в среде MS Exel;

• что такое объектно-ориентированное приложение;

• что такое «объект»; чем характеризуются объекты;

• что такое класс объектов;

• какие основные объекты используются в программах на VBA для MS Exel;

• какую структуру имеет программа на VВА;

• какие основные виды инструкций используются в языке VВА;

• какими средствами в VBA создаются диалоговые окна;

• что такое элементы управления;

• как можно установить реакцию на события для элементов управления.

уметь:

• осуществлять анализ систем с целью построения моделей разных типов;

• строить графические модели систем с иерархической и сетевой структурой;

• проектировать несложную информационно-справочную си­стему;

• проектировать многотабличную базу данных;

• ориентироваться в среде СУБД MS Access;

• создавать структуру базы данных и заполнять ее данными;

• осуществлять в MS Access запросы на выборку с использо­ванием конструктора запросов;

• работать с формами;

• осуществлять запросы с получением итоговых данных;

• получать отчеты;

• организовывать однотабличные базы данных (списки) в MS Exel;

• осуществлять выборку и сортировку данных в списках;

• осуществлять фильтрацию данных;

• создавать сводные таблицы;

• записывать макросы для MS Exel с помощью макрорекодера;

• просматривать макро-программу на VBA в окне редактора;

• осуществлять несложное редактирование программы мак­роса;

• создавать диалоговые окна с элементами управления пу­тем использования пользовательских форм;

• писать несложные программы обработки событий на VBA.

Содержание учебного курса

1. Информационные системы. (6 ч.).

Понятие информационной системы. Этапы разработки информационной системы: модели и моделирование (модель, моделирование, натурная (материальная модель), информационная модель); этапы построения информационной модели (формализация); классификация информационных моделей (знаковые модели, образные модели, смешанные модели). (1 ч.).

Основы системологии: понятие системы, структуры, системный эффект: словесные модели (словесные модели); математические модели (математические модели, логические модели); компьютерные математические модели (компьютерные математические модели, имитационные модели). (1 ч.).

Модели систем: модель черного ящика, модель состава системы: разнообразие систем (система, системный подход, материальные системы, нематериальные системы, смешанные системы, природные системы, технические системы); состав и структура системы (структура системы, надсистема, подсистема, системный эффект); система и окружающая среда (вход системы, выход системы); система как «черный ящик». (1 ч.).

Модели систем: структурная модель, графы (сети), иерархические структуры и деревья: многообразие графических информационных моделей (схема, карта, чертеж, график, диаграмма); графы (вершина графа, ребро графа, взвешенный граф, цепь, цикл, сеть, семантическая сеть, дерево, корень, листья); использование графов при решении задач (примеры задач, решающих с помощью графов). (1 ч.).

Практическая работа №1: «Построение структурной модели системы». (1 ч.).

Практическая работа №2: «Построение семантической сети». (1 ч.).

1. Реляционные модели и базы данных. (4 ч.).

Понятие базы данных (БД) и системы управления баз данных (СУБД): информационные системы и базы данных (информационные системы, база данных, иерархическая база данных, сетевая база данных, реляционная база данных); реляционные базы данных (реляционная база данных, запись, поле, типы полей: числовой, текстовый, логический, дата); что такое СУБД (система управления базами данных (СУБД), возможности СУБД); интерфейс СУБД (объекты СУБД: таблицы, формы, запросы, отчеты). (1 ч.).

Этапы создания базы данных (БД). Простые и сложные запросы на выборку в БД: создание базы данных (указания мастера базы данных, таблица, форма, сортировка); запросы на выборку данных (условия выбора – простые логические выражения, условия выбора – сложные логические выражения). (1 ч.).

Практическая работа №3: «Создание простых запросов на выборку в БД». (1 ч.).

Практическая работа №2: «Создание сложных запросов на выборку в БД». (1 ч.).

1. Моделирование в электронных таблицах. (3 ч.).

Электронные таблицы (ЭТ). Этапы создания электронных таблиц: что такое тележка интерфейс электронных таблиц (строка заголовка, строка меню, панель инструментов, рабочая область, столбец, строка, ячейка, табличный курсор, строка ввода, диапазон, строка состояния, текст, книга); данные в ячейках таблицы (текст, формула, арифметические операции); основные режимы работы электронных таблиц (основные режимы работы электронных таблиц: режим форматирования таблицы, режим отображения таблицы, режим выполнения вычислений). (1 ч.).

Практическая работа №5: «Выборка и сортировка в электронных таблицах». (1 ч.).

Практическая работа №6: «Построение графиков и диаграмм в электронных таблицах (ЭТ)». (1 ч.).

1. Программирование приложений. (3 ч.).

Понятие о макросе. Программная реализация макроса на VBA: назначение макроса; способы создания и использования макроса. (1 ч.).

Структура программы на VBA. Объекты VBA. Свойства, методы, события: разработка пользовательского интерфейса; диалоговые окна; введение в программирование VBA.

Практическая работа №7: «Создание диалогового окна (пользовательской формы)». (1 ч.).

Итоговое повторение. (1 ч.).

Итоговое повторение по всем изученным главам учебного курса. (1 ч.).

Место учебного курса в учебном плане

Программа рассчитана на 17 учебных часов из расчета 1 учебного часа в неделю, в соответствии с учебным планом школы, предусматривающем 17 учебные недели.

Тематическое планирование

Календарно-тематическое планирование

Перечень средств ИКТ, необходимых для реализации программы

Аппаратные средства:

• Компьютер (ноутбук) – универсальное устройство обработки информации; основная конфигурация современного компьютера обеспечивает учащемуся мультимедиа-возможности: видеоизображение, качественный стереозвук в наушниках, речевой ввод с микрофона и др.

• Проектор, подсоединяемый к компьютеру (ноутбуку), видеомагнитофону, микроскопу и т. п.; технологический элемент новой грамотности – радикально повышает: уровень наглядности в работе учителя, возможность для учащихся представлять результаты своей работы всему классу, эффективность организационных и административных выступлений.

• Устройства для ручного ввода текстовой информации и манипулирования экранными объектами (сканер, 3D-сканер) – клавиатура и компьютерная мышь (разнообразные устройства аналогичного назначения).

• Принтер (МФУ, 3D-принтер) – позволяет фиксировать на бумаге информацию, найденную и созданную учащимися или учителем. Для многих школьных применений необходим или желателен цветной принтер. В некоторых ситуациях очень желательно использование бумаги и изображения большого формата.

• Акустические колонки – устройство для воспроизведения звука, состоит из акустического оформления и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Программные средства:

• Операционная система (Widows 10).

• Файловый менеджер (в составе операционной системы или др.).

• Антивирусная программа (Dr. Web).

• Интегрированное офисное приложение, включающее текстовый редактор, растровый и векторный графические редакторы, программу разработки презентаций и электронные таблицы (Microsoft Office, Libre Office).