Мин. объем дисциплины: 2 з.е. (72 ч.).
Рекомендуемый объем дисциплины: 3 з.е. (108 ч.) – 18 ч. лек, 36 ч. лаб., 54 ч. сам.раб.
Форма отчетности: зачет.
Цель дисциплины
формирование у обучающихся компетенций в области решения задач различных уровней сложности из школьного курса информатики.
Задачи дисциплины:
- знакомство обучающихся с методами решения прикладных задач различных уровней сложности из школьного курса информатики;
- приобретение методических навыков и приемов объяснения методов решения прикладных задач различных уровней сложности из школьного курса информатики.
Преподаватели
Богатырева Юлия Игоревна, профессор института передовых информационных технологий ТГПУ им. Л.Н. Толстого, д.п.н., доцент;
Стась Андрей Николаевич, зав. кафедрой информатики ТГПУ, к.т.н., доцент.
Долганов Виталий Михайлович, старший преподаватель кафедры информатики ТГПУ, учитель математики и информатики МБОУ СОШ №68, г. Томск.
Долганова Надежда Филипповна, старший преподаватель кафедры информатики ТГПУ
Николаева Анна Михайловна, преподаватель института передовых информационных технологий ТГПУ им. Л.Н. Толстого
Формируемые компетенции
ПК-1. Способен осваивать и использовать теоретические знания и практические умения и навыки в предметной области при решении профессиональных задач.
Содержание дисциплины в соответствии с требованиями ядра ВПО
Решения задач из раздела «Цифровая грамотность», «Теоретические основы информатики», «Алгоритмы и программирование».
Решение предметных задач на темы: Системы счисления. Кодирование сообщений. Измерение количества информации. Передача информации по каналу связи. Логические выражения, доказательства равносильности логических выражений с помощью законов алгебры логики и таблиц истинности.
Поиск информации в файлах и каталогах компьютера. Работа с базами данных.
Обработка числовой информации с помощью электронных таблиц.
Представление данных в разных типах информационных моделей (графы, таблицы). Построение дерева игры и поиск выигрышной стратегии.
Программирование на языках высокого уровня. Изучение и реализация алгоритмов на графах (поиск в глубину и поиск в ширину, поиск компонент связности, раскраска, поиск минимального остовного дерева, поиск кратчайших путей).
Решение олимпиадных задач по информатике.
Актуальность дисциплины
Практикум по решению предметных задач является дисциплиной, в рамках которой отрабатываются навыки решения задач на темы:
Системы счисления. Кодирование сообщений. Измерение количества информации.
Логические выражения.
Поиск информации в базах данных.
Обработка числовой информации с помощью электронных таблиц. Построение дерева игры и поиск выигрышной стратегии.
Реализация алгоритма поиска в глубину на языке программирования высокого уровня.
Реализация алгоритма поиска в ширину на языке программирования высокого уровня.
Реализация алгоритма поиска компонент связанности неориентированного графа. Реализация алгоритма поиска минимального остовного дерева.
Реализация алгоритма поиска кратчайших путей в графе. Решение задач всероссийской олимпиады школьников
При этом необходимо сформировать компетенции в области использования в процессе решения теоретических знаний, полученных в рамках целого комплекса дисциплин, в том числе «Программное обеспечение систем и сетей», «Программирование», «Теория алгоритмов», «Информационные системы», «Теоретические основы информатики». Учитель информатики должен обладать высоким уровнем компетентности в области решения предметных задач, так как одна из основных его задач как раз обучение этим навыков учеников. Изучение дисциплины способствует формированию алгоритмического стиля мышления, что является одной из базовых задач школьного курса информатики. Дисциплина способствует формированию способностей использования теоретических знаний для решения задач и выбора оптимальных методов решения задач.
Технологии реализации дисциплины
Реализация дисциплины предполагает курс лекций, направленных на изложение основных методов решения задач, лабораторные работы, направленные на формирование практических навыков в области решения задач по различным разделам информатики – от стандартных до олимпиадных задач и задач повышенной трудности. Предполагается применение элементов проблемного обучения, проектной технологии, электронного обучения (видеоролики, анимации, иллюстрирующие работу изучаемых методов и алгоритмов), командной работы обучающихся при решении практических задач. Технически полезно применение автоматизированных систем проверки задач на программирование.
