«Рассмотрено» «Согласовано» Руководитель МО Заместитель директора по ____________Аханова М.Н. Протокол №____ УР МБОУ «Гимназия №96» «Утверждено» Директор МБОУ «Гимназия №96» ________________Бузюкин С.А. _____________Кукарина С.В. от «____» ________ 2014 г. «____» __________ 2014 г. Приказ №_____ от «____» ________ 2014 г. Рабочая программа элективного курса «Логическая информация и основы логики» в 11Б классе Богданова А.Д. Рассмотрено на заседании педагогического совета протокол №____ от «___» ______ 2014г. 2014-2015 учебный год ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Одна из целей преподавания информатики в курсе средней школы состоит в привитии навыков логического мышления. Логическое мышление – это, прежде всего, умения рассуждать, доказывать, подбирать факты, аргументы и обосновывать предлагаемые решения. Мыслить логично – значит мыслить точно и последовательно, не допускать противоречий в своих рассуждениях, уметь вскрывать логические ошибки. Одним из инструментов развития логического мышления является решение содержательных логических задач. Эти задачи способствуют развитию памяти, смекалки, внимания и других качеств, позволяющих нестандартно мыслить. Кроме того, логические задачи позволяют развивать не только логическое, но также математическое, и алгоритмическое мышление. Они требуют для своего решения некоторого математического аппарата (обычно не очень сложного) и в то же время умения мыслить последовательно (алгоритмически), четко фиксируя каждый шаг решения. К сожалению ни в курсе математики, ни в курсе информатики решению логических задач не уделяется достаточного внимания. Восполнить этот пробел призван элективный курс ««Логическая информация и основы логики». Мотивация к обучению в рамках данного элективного курса может быть усилена и скорректирована предметным содержанием (яркие, интересные, нестандартные практические задачи). Цель курса: развитие логического мышления школьников посредством решения содержательных логических задач, знакомство учащихся с элементами математической логики. Задачи курса: Познакомить учащихся с понятиями высказывания, простые и сложные высказывания, отрицания, конъюнкция и дизъюнкция высказываний, импликация и эквиваленция высказываний. Формировать умение выбирать самостоятельный способ решения и оценивать его в сравнении с другими способами. Создать учебное пространство для развития умений рационально и алгоритмически мыслить, продуктивно и самостоятельно решать задачи различного уровня сложности. Формировать творческий подход к решению разнообразных нестандартных задач. Существуют разные способы как формализации условия задачи, так и процесса ее решения: алгебраический, табличный, графический и др. Каждый из этих способов обладает своими достоинствами. Так, например, при применении алгебраического метода наиболее трудным является перевод текста задачи на язык формул. Далее, если учащийся знает логические законы и правила упрощения выражений, решение задачи сводится к формальным преобразованиям и приводит сразу к ответу, который остается лишь расшифровать, исходя из принятых обозначений. Табличный метод очень нагляден, но не обладает универсальностью, т.е. предназначен для решения определенного класса задач. Он требует анализа находящейся в таблице информации, умения сравнивать и сопоставлять. Метод графов применяется тогда, когда между объектами, о которых идет речь в задаче, существует много связей. Граф позволяет наглядно представить эти связи и определить, какие из них не противоречат условиям задачи. Метод диаграмм Эйлера-Венна позволяет графически решать математические задачи на основе теории множеств. Как правило, задачу можно решить несколькими способами. Чтобы выделить наиболее простой и эффективный способ для каждой конкретной задачи, необходимо знать все эти способы. Элективный курс «Логическая информация и основы логики» рассчитан на 18 часов для преподавания в 11 классе. Основные знания В результате изучения элективного курса «Логическая информация и основы логики» ученик должен знать/ понимать: основные понятия алгебры высказываний (высказывание, действия над высказываниями, таблицы истинности); логические основы устройства компьютера (логические законы, правила преобразования логических функций и выражений, базовые логические элементы). понятие графа, основные элементы графа; способы решения содержательных логических задач; способы записи условия задачи. Основные умения В результате изучения элективного курса «Логическая информация и основы логики» ученик должен уметь: строить таблицы истинности логических функций; минимизировать логические выражения на основе законов алгебры логики; строить простейшие логические схемы из базовых логических элементов; выбирать способ решения содержательной задачи; записывать условие задачи в соответствии с выбранным способом решения; решать задачу в соответствии с выбранным способом; применять основные логические законы для решения задачи алгебраическим способом; анализировать информацию, сравнивать и сопоставлять ее. Формы и методы обучения: Формы обучения ориентированы на следующие педагогические технологии: индивидуальная исследовательская деятельность; коммуникативно-направленная групповая работа; фронтальные формы работы. Форма итогового контроля: Для оценки уровня обученности проводится текущий и итоговый контроль обучаемых в виде тестов, индивидуальных творческих заданий (задач), получения консультаций по вопросам решения разного уровня сложности нестандартных задач. Ученик получает зачет (оценку не ниже 4) при условии выполнения работы в установленный срок с учетом стандартных требований, предъявляемых при сдаче ЕГЭ. В качестве предполагаемых результатов могут быть: 1. экзамен по информатике в форме ЕГЭ как профильный экзамен, который выбирают выпускники, ориентированные на получение высшего профессионального образования в сфере информационнокоммуникационных технологий. 1. в целях формирования интереса и положительной мотивации к выбранному профилю содержание элективного курса включает участие в олимпиадах по информатике городского, областного, регионального и Всероссийского уровней. Продолжительность образовательного процесса: Курс рассчитан на 18 часов, 1 раз в 2 недели, 11 класс. Содержание программы: Основы логики и логические основы работы компьютера. История возникновения алгебры логики. Основные понятия формальной логики, формы мышления. Высказывания: истинные и ложные, простые и сложные. Логические выражения и логические операции (инверсия, конъюнкция, дизъюнкция, эквивалентность, импликация, исключающее ИЛИ). Построение таблиц истинности, логических схем и логических выражений. Законы алгебры логики: булева алгебра, минимизация функций, приведение логических формул к нормальной форме. Понятие графа, основные элементы графа; представление условия задачи в виде таблицы, графов, логических выражений, диаграмм Эйлера-Венна. Решение логических задач, входящих в ЕГЭ (А3, А6, А10, В11, В12, В15). Электронные логические схемы, базовые логические элементы (конъюнктор, дизъюнктор, инвертор, полусумматор, одноразрядный сумматор). Тематический план Всего 18 часов № п/п Тема 1 История возникновения логики Логические операции, таблицы истинности, приоритет логических операций. Логические величины в программировании Законы алгебры логики Тождественные преобразования логических выражений Логические формулы и логические схемы. Логические элементы, их обозначение в компьютерной схемотехнике. Методы решения логических задач Логические функции на области числовых значений Логические задачи в материалах ЕГЭ по информатике Зачетное занятие по всему курсу Резерв всего 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Количество часов алгебры 1 Теория Практика 1 - 2 1 1 2 1 1 2 2 1 - 1 2 3 0.5 2.5 2 1 1 0.5 1 0.5 1 1 1 1 18 1 1 13 5 Список использованной литературы: 1. Информатика для 10-11 классов: сборник элективных курсов / авт.-сост. А.А.Чернов, А.Ф. Чернов. – Волгоград: Учитель, 2007. 2. Самылкина Н.Н. Готовимся к ЕГЭ по информатике. Элективный курс: учебное пособие / Н.Н.Самылкина, С.В. Русаков, А.П. Шестаков, С.В. Баданина. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 3. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ. Профильный уровень : учебник для 10 класса / И.Г. Семакин, Т.Ю. Шеина, Л.В. Шестакова. — М. : БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010. —363 с. : ил. 4. Семакин И.Г. Информатика. Углубленный уровень : практикум для 10-11 классов : в 2 ч. Ч. 1 / И.Г. Семакин, Т.Ю. Шеина, Л.В. Шестакова. — М. : БИНОМ, Лаборатория знаний, 2013. — 168 с. : ил. 5. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н.Д.Угринович. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. 6. Угринович Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений / Н.Д.Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. Календарно-тематическое планирование элективного курса «Логическая информация и основы логики» 11 кл. на 2014-2015 уч.год № 1 2 3 Тема урока Тип урока История возникновения алгебры логики. Основные понятия логики. Высказывания Изложение нового материала Логические операции, их таблицы истинности. Приоритет логических операций Проверка, изложение нового материала Практическая работа №1 «Построение таблиц истинности логических операций с помощью электронных таблиц» Урокпрактикум Характеристика деятельности учащихся или виды учебной деятельности Лекция Лекция Заполнение таблицы «Основные логические операции» Практика Работа на компьютере Элементы содержания Виды контроля, измерители Логика Аристотеля, вклад Дж.Буля; мышление, формы мышления (понятие, высказывание, умозаключение), содержание и объем понятия, истинность, ложность высказывания Алгебра высказываний, булева алгебра, таблица истинности, базовые логические операции (инверсия, конъюнкция, дизъюнкция), импликация, посылка, вывод, эквивалентность, исключающее ИЛИ Опрос Логические функции в Excel: И, ИЛИ, НЕ Отчет по практичес кой работе Планируемые результаты освоения материала Домашнее задание Дата проведения план Письменн ый опрос Самостоя тельная работа №1 называть основные формы мышления определять истинность простого высказывания П.3.1. конспект 1 неделя сентября понимать смысл основных логических операций, знать таблицы истинности основных логических операций, уметь определять истинность составного высказывания уметь формализовать несложные высказывания и записывать их при помощи переменных и логических операций П.3.2. конспект 2 неделя сентября Отчет по П/р №1 3 неделя сентября знать формат записи логических функций в Excel, уметь строить ТИ с использованием ЭТ факт 4 5 6 Логические величины в программировании изложение нового материала Практическая работа №2 «Построение таблиц истинности логических операций» Решение задач Законы алгебры логики Повторение Лекция Работа у доски по желанию Опрос Практика Практическая работа №2 Таблица истинности, приоритет операций, логические операции Not, And, Or, Xor Отчет по практичес кой работе Лекция Заполнение таблицы Законы: исключенного третьего, двойного отрицания, противоречия, распределительный, сочетательный, переместительный, законы Де Моргана Распределительный, сочетательный, переместительный законы. Закон двойного отрицания. Закон исключенного третьего. Законы де Моргана. Упрощение логических выражений Тетрадь Тетрадь Эквивалентные логические выражения, минимизация логических формул, нормальная форма Отчет по практичес кой работе Практическая работа №3 «Доказательство законов алгебры логики путем построения таблиц истинности» Решение задач 8 Тождественные преобразования логических выражений Повторение решение задач Практика Индивидуальная работа 9 Практическая работа №4 «Приведение логических формул к нормальной форме» Решение задач Практика Индивидуальная работа 7 Типы величин, логический тип Boolean, логические константы True/False, Практика Работа в тетради знать типы величин, логический тип, логические константы знать структуру программы на языке Паскаль Уметь описывать логические величины Уметь составлять и отлаживать в среде Turbo Pascal простые программы с использованием цикла с параметром Знать основные законы алгебры логики (названия и формулировки) Уметь записывать их в виде логических формул конспект 4 неделя сентября №3.3, отчет по П/р№2 1 неделя октября Выучить таблицу 2 неделя октября Знать законы алгебры логики Иметь представление о равнозначности логических формул Уметь строить таблицы истинности Отчет по П/р №3 3 неделя октября Уметь применять законы алгебры логики для упрощения логических выражений Д/з №1 по вариантам 4 неделя октября Уметь приводить логические формулы к нормальной форме Отчет по П/р №4 5 неделя октября Опрос 10 11 Логические формулы и логические схемы. Логические элементы, их обозначения в компьютерной схемотехнике Практическая работа №5 «Чтение логических схем» Практическая работа №6 «Конструирование «живых» логических схем в ЭТ» Изучение нового материала Лекция Заполнение таблицы в тетради Практика Чтение логических схем Базовые логические элементы: конъюнктор, дизъюнктор, инвертор Отчет по практичес кой работе Практика на компьютере Практика Работа в программе Excel Базовые логические элементы: конъюнктор, дизъюнктор, инвертор, логические функции И, ИЛИ, НЕ в программе Excel Отчет по практичес кой работе 12 7 «Логические схемы элементов компьютера» Практика на компьютере Практика Работа в программе Excel Полусумматор, одноразрядный сумматор Отчет по практичес кой работе 13 Методы решения логических задач Повторение Лекция Обзор методов решения логических задач Метод рассуждений, табличный метод, с использованием алгебры логики, с помощью диаграмм Эйлера-Венна Метод рассуждений, табличный метод, с использованием алгебры логики, с помощью диаграмм Эйлера-Венна Отношения, знаки отношений, предикаты конспект 14 Практическая работа №8 «Решение логических задач» Решение задач Практика 15 Логические функции на области числовых значений Решение задач Лекция Практика Работа у доски по желанию Знать названия базовых логических элементов, Уметь изображать их Отчет по П/р №5 2 неделя ноября Уметь строить функциональную логическую схему по логическому выражению Уметь записывать логическое выражение по функциональной схеме Уметь проверять правильность работы функциональной схемы с помощью ЭТ Знать таблицу истинности двоичного полусумматора и одноразрядного сумматора Отчет по П/р №6 3 неделя ноября Отчет по П/р №7 4 неделя ноября Знать методы решения логических задач Уметь применять их конспект 1 неделя декабря Отчет по практичес кой работе Уметь строить диаграммы Эйлера-Венна для решения логических задач Отчет по П/р №8 2 неделя декабря конспект Уметь применять знания по теме «Алгебра логики» для решения задач ЕГЭ средней сложности конспект 3 неделя декабря 16 Решение заданий ЕГЭ прошлых лет по теме «Алгебра логики» 17 Зачетное занятие по всему курсу 18 Резерв Повторение и обобщение, решение задач Итоговый контроль Практика Практика Контрольная работа №1 Уметь применять знания по теме «Алгебра логики» для решения задач ЕГЭ повышенной сложности Подготовка к к/р 4 неделя декабря