РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «Основы программирования на языке Python»

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

‌Министерство образования Новосибирской области‌‌

‌Департамент образования мэрии города Новосибирска‌​

МАОУ Вторая гимназия

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«Основы программирования на языке Python»

Направление: общеинтеллектуальное

Целевая аудитория: 7б, 8м класс

Срок реализации программы: 1 год

2023-2024 учебный год

Разработал учитель информатики:

Щукина Александра Георгиевна

2023-2024 учебный год

с. Новосибирск

Пояснительная записка

Программа внеурочной деятельности «Программирования на языке Python» разработана

• в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.

• в соответствии с ФГОС ООО основная образовательная программа соответствующего уровня образования реализуется через организацию внеурочной деятельности. Таким образом, внеурочная деятельность является неотъемлемой и обязательной частью основной образовательной программы. Она позволяет учесть индивидуальные особенности и потребности обучающихся, обеспечить достижение ими планируемых результатов освоения основной образовательной программы (личностных, метапредметных и предметных) за счёт расширения информационной, предметной, культурной среды, в которой происходит образовательная деятельность.

Актуальность программы обусловлена тем, что содержание курса нацелено на более глубокое, чем позволяет школьная программа, изучение ряда сложных разделов информатики. Это должно способствовать развитию логического мышления, алгоритмических навыков и самостоятельной работе над созданием программ. А в дальнейшем будет залогом успешности на рынке труда.

Актуальность программы обусловлена потребностью общества в технически грамотных специалистах и полностью отвечает социальному заказу по подготовке квалифицированных кадров в области программирования, а также высокому интересу подростков к IT-сфере. Важнейшей характеристикой подрастающего поколения является активность в информационном пространстве, интернет-коммуникации.

Знания, умения и практические навыки решения актуальных задач, полученные на занятиях, готовят обучающихся к самостоятельной проектно-исследовательской деятельности с применением современных технологий.

Цель освоения курса:

Развитие критического мышления обучающихся, навыков командного взаимодействия, освоения информационных компетенций. Формирование интереса к техническим видам творчества, развитие логического, технического мышления, создание условий для творческой самореализации личности ребёнка посредствам получения навыков разработки эффективных алгоритмов, для реализации их в виде программы, написанной на языке программирования Python.

Воспитательная цель: 

1. формирование свободного и творческого подхода к программированию на современных языках высокого уровня, интереса к наблюдению за тенденциями и новостями в области средств разработки программного обеспечения.

2. формирование активной жизненной позиции, гражданско-патриотической ответственности; воспитание этики групповой работы, отношений делового сотрудничества, взаимоуважения; развитие основ коммуникативных отношений внутри проектных групп, воспитание упорства в достижении результата.

Для успешной реализации поставленных целей необходимо решить ряд задач.

Задачи курса.

• Изучение Python как языкового средства, достаточно полно отражающего современные концепции разработки ПО.

• Изучение конструкций языка программирования Python;

• Знакомство с принципами и методами функционального и объектно-ориентированного программирования; основными структурами данных и типовыми методами обработки этих структур.

• Приобретение навыков работы в интегрированной среде разработки на языке Python.

• Формирование навыков создания приложений на языке Python;

• Совершенствование и углубление навыков объектно-ориентированного и функционального программирования.

• Ознакомление учащихся с особенностями и последними достижениями в области разработки кроссплатформенного ПО.

• Ознакомление учащихся с положительными и отрицательными чертами подхода к программированию, реализованному в языке Python.

• Формирование навыков разработки эффективных алгоритмов и программ на основе изучения языка программирования Python.

• Формирование и развитие навыков алгоритмического и логического мышления, грамотной разработки программ.

• Приобретение навыков поиска информации в сети Интернет, анализ выбранной информации на соответствие запросу, использование информации при решении задач.

• Развитие у обучающихся интереса к программированию, самостоятельности и творческого подхода к решению задач.

• С использованием средств вычислительной техники.

• Формирование и развитие навыков работы с различными источниками информации, необходимой для решения учебных задач; умения планировать свои действия с учётом фактора времени, в обстановке с элементами конкуренции, предвидеть результат и достигать его, при необходимости вносить коррективы в первоначальный замысел.

Общая характеристика программы внеурочной деятельности

Программа «Основы программирования на Python» имеет техническую направленность и ориентирована на детальное изучение алгоритмизации, реализацию межпредметных связей, организацию проектной и исследовательской деятельности обучающихся. Отличительная особенность программы «Основы программирования на Python» в том, что она является практико-ориентированной. Освоение подростками IT-навыков происходит в процессе практической и самостоятельной работы. Это позволяет обучающимся получать не только теоретические знания в области программирования, но и уверенно овладевать IT-технологиями, что поможет им самоопределиться и выстроить траекторию личностного роста в современном информационном обществе.

Язык программирования Python – это универсальный язык программирования с динамической типизацией, который позволяет разрабатывать программы в соответствии с разными парадигмами: процедурным программированием, объектно-ориентированным, параметрическим, функциональным и метапрограммированием. В данном курсе рассматриваются все основные возможности языка Python и их применение при разработке программ. Дается описание библиотек языка Python, необходимых для создания широкого круга программ.

Синтаксис языка Python достаточно прост и интуитивно понятен, а это понижает порог вхождения и позволяет сосредоточиться на логических и алгоритмических аспектах программирования, а не на выучивании тонкостей синтаксиса. При этом Python является очень востребованным языком; он отлично подходит для знакомства с различными современными парадигмами программирования и активно применяется в самых разных областях от разработки веб-приложений до машинного обучения.

Научившись программировать на языке Python, обучающиеся получат мощный и удобный инструмент для решения как учебных, так и прикладных задач. Вместе с тем чистота и ясность его конструкций позволит обучающимся потом с лёгкостью выучить любой другой язык программирования.

Знания и умения, приобретённые в результате освоения курса, могут быть использованы обучающимися при сдаче ЕГЭ, при участии в олимпиадах по программированию, при решении задач по физике, химии, биологии, лингвистике и другим наукам, а также они являются фундаментом для дальнейшего совершенствования мастерства программирования.

Программа внеурочной деятельности «Основы программирования на Python» отражает требования и актуальные тенденции не только сегодняшнего, но и завтрашнего дня и имеет междисциплинарный характер, что полностью отражает современные тенденции построения как дополнительных общеобразовательных программ, так и образования в целом. Ознакомление с фундаментальными понятиями алгоритмизации и программирования на доступном уровне; имеет практическую направленность с ориентацией на реальные потребности, соответствующие возрасту обучающегося; охватывает как алгоритмическое направление, так и вопросы практического использования полученных знаний при решении задач из различных областей знаний; ориентирована на существующий парк вычислительной техники и дополнительные ограничения; допускает возможность варьирования в зависимости от уровня подготовки и интеллектуального уровня обучающихся (как группового, так и индивидуального), а также предусматривает возможность индивидуальной работы с обучающимися.

Практическая значимость курса заключается в том, что он способствует более успешному овладению знаниями и умениями по направлению «Программирование» через развитие самостоятельности обучающихся и оптимизацию средств и методов обучения.

Формы организации внеурочной деятельности

Форма организации работы по программе внеурочной деятельности:

• -групповая;

• -индивидуальная.

• Форма организации деятельности обучающихся:

• внеурочное практическое занятие на компьютере;

• внеурочное теоретическое занятие;

• проектная деятельность.

Данные формы способствуют развитию у обучающихся навыков общения в совместной деятельности, проявлению их личностных качеств.

Место курса в структуре образовательной программы

Программа внеурочной деятельности «Основы программирования на языке Python» реализуется в 7, 8 классе, всего 34 часа в год, 1 час в неделю. Принадлежность к внеурочной деятельности определяет режим проведения занятий: занятия проводятся после всех уроков расписания. Программа относится к научно-познавательному направлению и рассчитана на проведение теоретических и практических занятий на компьютере.

Планируемые результаты:

• –умение самостоятельно ставить и формулировать для себя новые задачи, развивать мотивы своей познавательной деятельности;

• –умение самостоятельно планировать пути решения поставленной проблемы для получения эффективного результата; понимание, что в программировании длинная программа не всегда лучшая;

• –умение критически оценивать правильность решения учебно-исследовательской задачи;

• –умение корректировать свои действия, вносить изменения в программу и отлаживать её в соответствии с изменяющимися условиями;

• –владение основами самоконтроля, способность к принятию решений;

• –умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебно-исследовательских и проектных работ;

• –формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ-компетенция);

• –умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками в процессе проектной и учебно-исследовательской деятельности.

Содержание и модули курса внеурочной деятельности

Модули курса.

1. Ввод и вывод данных

2. Условный оператор

3. Типы данных (int, float, str, bool)

4. Цикл for и while

5. Строковый тип данных (str)

6. Списки

7. Функции

8. Библиотеки

9. Работа над проектом

Содержание.

Вводное занятие. Знакомство с понятием динамической типизации. Обзор языков программирования высокого уровня. История создания языка Python. Исходный код на языке Python: кодировка, физические и логические строки, блоки кода.

Оператор присваивания. Функции ввода и вывода информации. Арифметические выражения на языке Python. Программная реализация линейного алгоритма. Обзор стандартной библиотеки математических функций. Модуль math. Случайные числа. Модуль random.

Условный оператор. Полная и неполная форма. Вложенные условные операторы.

Каскадное ветвление. Сложные условия. Логические связки.

Циклы по переменной. Программная реализация циклов.

Подключение библиотеки Tkinter. Создание графического интерфейса на Tkinter.

Диалоговые окна. Создание приложений на языке Python.

Работа над проектом.

Календарно-тематическое планирование курса внеурочной деятельности

Образовательные технологии

При проведении занятий по дисциплине используются следующие образовательные технологии:

• Технология разноуровнего обучения (дифференцированное обучение);

• Технология коллективного взаимодействия (организованный диалог, коллективный способ обучения);

• Технология адаптивного обучения (индивидуализированное обучение). Используется как специализированное ПО для работы с ресурсами, так и простой редактор, а также проектирование на доске и бумаге.

Задачи для самостоятельного решения

Интерпретируемые языки и языки с динамической типизацией

• Найдите и выведите все двузначные числа, которые равны удвоенному произведению своих цифр.

• Квадрат трехзначного числа оканчивается тремя цифрами, равными этому числу. Найдите и выведите все такие числа.

• Дано натуральное число n. Выведите в порядке возрастания все трехзначные числа, сумма цифр которых равна n.

• Даны два четырёхзначных числа A и B. Выведите все четырёхзначные числа на отрезке от A до B, запись которых является палиндромом.

• Даны два четырёхзначных числа A и B. Выведите в порядке возрастания все четырёхзначные числа в интервале от A до B, запись которых содержит ровно три одинаковые цифры.

Введение в Python

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся числом 0. Определите, какое наибольшее число подряд идущих элементов этой последовательности равны друг другу.

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся число 0. Определите наибольшую длину монотонного фрагмента последовательности (то есть такого фрагмента, где все элементы либо больше предыдущего, либо меньше).

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся числом 0. Определите количество строгих локальных максимумов в этой последовательности. (Элемент последовательности называется локальным максимумом, если он строго больше предыдущего и последующего элемента последовательности. Первый и последний элемент последовательности не являются локальными максимумами.)

• Определите наименьшее расстояние между двумя локальными максимумами последовательности натуральных чисел, завершающейся числом 0. Если в последовательности нет двух локальных максимумов, выведите число 0.

• В списке все элементы различны. Поменяйте местами минимальный и максимальный элемент этого списка.

Обзор стандартной библиотеки языка Python

• Дан список чисел, который могут содержать до 100000 чисел каждый. Определите, сколько в нем встречается различных чисел.

• Даны два списка чисел, которые могут содержать до 100000 чисел каждый. Посчитайте, сколько чисел содержится одновременно как в первом списке, так и во втором.

• Даны два списка чисел, которые могут содержать до 10000 чисел каждый. Выведите все числа, которые входят как в первый, так и во второй список в порядке возрастания.

• Во входной строке записана последовательность чисел через пробел. Для каждого числа выведите слово YES (в отдельной строке), если это число ранее встречалось в последовательности или NO, если не встречалось.

• Во входном файле (вы можете читать данные из файла input.txt) записан текст. Словом считается последовательность непробельных символов идущих подряд, слова разделены одним или большим числом пробелов или символами конца строки. Определите, сколько различных слов содержится в этом тексте.

Объектно-ориентированное программирование в Python

Создать класс с полями, указанными в индивидуальном задании. Реализовать в классе методы: конструктор по умолчанию; функции обработки данных (1 и 2) функцию формирования строки информации об объекте.

Функциональное программирование в Pyhon

• Дан файл, содержащий текст на русском языке и некоторые два слова. Определить, сколько раз они встречаются в тексте и сколько из них — непосредственно друг за другом.

• Даны файл, содержащий текст на русском языке, и некоторые буквы. Найти слово, содержащее наибольшее количество указанных букв.

• Даны файл, содержащий текст на русском языке, и некоторая буква. Подсчитать, сколько слов начинается с указанной буквы.

• Дан файл, содержащий текст на русском языке. Найти слово, встречающееся в каждом предложении, или сообщить, что такого слова нет.

• Дан файл, содержащий зашифрованный русский текст. Каждая буква заменяется на следующую за ней (буква я заменяется на а). Получить в новом файле расшифровку данного текста.

Создание графических приложений в Python

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся числом 0. Определите, какое наибольшее число подряд идущих элементов этой последовательности равны друг другу. Реализовать графический интерфейс для задачи.

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся число 0. Определите наибольшую длину монотонного фрагмента последовательности (то есть такого фрагмента, где все элементы либо больше предыдущего, либо меньше). Реализовать графический интерфейс для задачи.

• Дана последовательность натуральных чисел, завершающаяся числом 0. Определите количество строгих локальных максимумов в этой последовательности. (Элемент последовательности называется локальным максимумом, если он строго больше предыдущего и последующего элемента последовательности. Первый и последний элемент последовательности не являются локальными максимумами.) Реализовать графический интерфейс для задачи.

• Определите наименьшее расстояние между двумя локальными максимумами последовательности натуральных чисел, завершающейся числом 0. Если в последовательности нет двух локальных максимумов, выведите число 0. Реализовать графический интерфейс для задачи.

• В списке все элементы различны. Поменяйте местами минимальный и максимальный элемент этого списка. Реализовать графический интерфейс для задачи.

Основная литература:

1. Изучаем Python [Том 1, 5-е издание] [2019] Марк Лутц

2. Изучаем Python [Том 2, 5-е издание] [2020] Марк Лутц

3. Учимся программировать с примерами на Python Эрик Фримен, 2020 год

4. Знакомство с Python Дэн Бейдер, 2023 год

Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

1. Python Sowtware Foundation. – URL: http://www.python.org

2. Сузи, Р.А. Язык программирования Python : курс / Р.А. Сузи. - 2-е изд., испр. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2007. - 327 с. - (Основы информационных технологий). - ISBN 978-5-9556-0109-0 ; [Электронный ресурс]. - URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=233288

3. https://stepik.org/ "Поколение Python: курс для начинающих"   курс можно использовать как основу для годового курса уроков программирования в средней или старшей школе.