СОГЛАСОВАНО Педагогическим советом МАОУ гимназии № 99 (протокол от 29 августа 2024 г. № 1) УТВЕРЖДЕНО приказом МАОУ гимназии № 99 от 31 августа 2024 г. № 86-од Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Основы программирования на Python» Возраст обучающихся: 14-15 лет Срок реализации: 1 год Автор-составитель: Коржавина Анна Денисовна, педагог дополнительного образования Екатеринбург 2024 1. Пояснительная записка Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа разработана на основе следующих нормативных документов: Федеральный закон от 29.12.2012 г. №273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации», статьи: 2 (п.9, п.14, п.15, п.22), 12 (п.1 ч.4; ч.5), 13 (ч.1,2), 28 (п.6 ч.3), 33 (ч.2), 55 (п.2 ч.1), 58 (ч.1), 75 (ч.1, ч.4); Приказ Министерства просвещения РФ от 09.11.2018 г. №196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»; СанПин 2.4.4.3172-14, утверждѐнный Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 04.07.2014 г. №41; Концепция развития дополнительного образования детей (Распоряжение Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 года №1726-р); Концепция развития и воспитания в Российской Федерации на период до 2025 года (утв. Распоряжением Правительства РФ от 28.05.2015 г. №996-р); Федеральный проект «Цифровая экономика Российской Федерации» (01.01.2019 – 31.12.2024); Концепция развития регулирования отношений в сфере технологий искусственного интеллекта и робототехники на период до 2024 года (Распоряжение Правительства Российской Федерации от 19 августа 2020 г. № 2129-р). Направленность общеразвивающей программы: техническая. Актуальность Вовлечение населения Свердловской области в систематическое изучение программирования является ключевым вопросом, от успешности решения которого зависит эффективность реализации государственной политики в сфере информационных технологий и достижение запланированных показателей социально-экономического развития нашего региона на долгосрочную перспективу. Огромное значение для профессионального роста имеют систематические занятия программированием. Общеизвестно, что это верный путь к успешной карьере, интеллектуальному развитию, источнику жизненной энергии, творческой активности и высокой работоспособности. Python — один из популярных языков программирования в образовательных программах. Он включѐн в учебные занятия, широко практикуется во внеклассной и внешкольной работе — это занятия в кружках по программированию, хакатоны, конкурсы и другие мероприятия. Чтобы программировать на Python, необходимо уметь логически мыслить, решать задачи, разрабатывать алгоритмы и писать код. Занятия программированием улучшают работу мозга, развивают аналитическое мышление, укрепляют навыки решения проблем и повышают креативность. Постоянное взаимодействие с кодом способствует улучшению 2 концентрации, точности и внимательности. Развивается способность к быстрому принятию решений и адаптации к новым задачам. Программирование требует от занимающихся максимального проявления интеллектуальных возможностей, волевых усилий и умения пользоваться приобретѐнными знаниями. Проявляются положительные эмоции: удовлетворение от решения задач, желание учиться и развиваться. Развивается чувство ответственности, коллективизма, скорость принятия решений. Благодаря своей интеллектуальной насыщенности программирование представляет собой средство не только профессионального развития, но и активного умственного отдыха. В программе представлены доступные для обучающихся упражнения, способствующие овладению элементами синтаксиса и семантики языка Python, а также развитию навыков программирования. Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Основы программирования на Python» может рассматриваться как одна из ступеней к формированию культуры информационной грамотности и неотъемлемой частью всего воспитательно-образовательного процесса. Основная идея программы заключается в мотивации обучающихся на ведение интеллектуально насыщенной жизни, в формировании потребности в постоянном обучении и развитии как необходимого условия социального благополучия и успешности человека. Адресат программы: Программа «Основы программирования на Python» рассчитана на обучающихся 14-15 лет. Количество обучающихся в группе от 15 до 25 человек. Режим занятий: Занятия проводятся 1 раз в неделю по 2 часа. Объем программы – 74 часа. Срок освоения программы – 1 год. Программа предполагает углубленный уровень освоения основ программирования на языке Python. Она направлена на развитие логического мышления, формирование навыков программирования и решение задач с использованием Python. Перечень форм обучения: индивидуальные и групповые занятия. Перечень видов занятий: мастер-классы, групповые занятия. Перечень форм подведения итогов реализации программы: проектные работы, тестирование. Цель программы: развитие навыков программирования и логического мышления у обучающихся посредством изучения языка Python. Задачи программы: Образовательные: Ознакомиться с основами программирования на языке Python; Научиться писать простые программы и решать задачи с использованием Python. 3 Развивающие: Развивать логическое мышление и навыки решения задач; Способствовать развитию аналитических способностей и креативного мышления. Воспитательные: Воспитывать чувство ответственности и самостоятельности; Прививать интерес к программированию и информационным технологиям; Пропагандировать культуру использования современных технологий. 2. Учебный план № Количество часов Формы Название раздела, темы п/п аттестации Всего Тео Прак /контроля Тема занятия рия тика Введение в программирование 6 4 2 1.1. Основные понятия 3 2 1 Тест программирования 1.2. Установка и настройка среды 3 2 1 Практическ разработки ая работа Основы Python 13 6 7 2.1. Синтаксис и структуры данных 4 2 2 Практическ ая работа 2.2. Переменные и типы данных 4 2 2 Практическ ая работа 2.3. Операторы и выражения 5 2 3 Практическ ая работа Управляющие конструкции 10 4 6 3.1. Условные операторы 5 2 3 Тест 3.2. Циклы 5 2 3 Практическ ая работа 10 4 6 Функции и модули 4.1. Определение и использование 5 2 3 Практическ функций ая работа 4.2. Модули и библиотеки 5 2 3 Практическ ая работа 9 4 5 Работа с файлами 5.1. Чтение файлов 5 2 3 Практическ ая работа 5.2. Запись файлов 4 2 2 Практическ ая работа 6 2 4 Обработка исключений 6.1. Исключения и их обработка 6 2 4 Тест 4 Основы ООП 7.1. Классы и объекты 7.2. Наследование и полиморфизм Разработка проекта 1. Итого 10 5 4 2 6 3 5 2 3 10 2 8 74 30 44 Практическ ая работа Практическ ая работа Проектная работа 3.Содержание учебного плана 1. Введение в программирование (6 ч.) 1.1.Основные понятия программирования (3 ч.) Теория: Введение в программирование: что такое программирование и зачем оно нужно. Основные понятия: переменные, типы данных (целые числа, строки, булевы значения), операторы (арифметические, логические). Примеры простых программ. Практика: Написание простых программ для закрепления понятий. Создание и использование переменных. Выполнение арифметических и логических операций. 1.2.Установка и настройка среды разработки (3 ч.) Теория: Обзор популярных сред разработки для Python (IDLE, PyCharm, VS Code). Пошаговая инструкция по установке среды разработки. Настройка среды для удобной работы. Практика: Установка выбранной среды разработки на компьютере. Настройка среды: выбор темы, настройка шрифтов, установка необходимых плагинов. Написание и выполнение первой программы "Hello, World!". 2. Основы Python (13 ч.) 2.1.Синтаксис и структуры данных (4 ч.) Теория: Основы синтаксиса Python: отступы, комментарии, строки. Структуры данных: списки, кортежи, множества, словари. Операции над структурами данных: добавление, удаление, изменение элементов. Практика: Написание программ с использованием различных структур данных. Создание и изменение списков, кортежей, множеств и словарей. Выполнение операций над элементами структур данных. 2.2.Переменные и типы данных (4 ч.) Теория: 5 Переменные: объявление, присваивание значений. Типы данных: целые числа, вещественные числа, строки, булевы значения. Преобразование типов данных. Практика: Создание и использование переменных различных типов. Выполнение арифметических операций с целыми и вещественными числами. Работа со строками: конкатенация, форматирование, методы строк. 2.3.Операторы и выражения (5 ч.) Теория: Операторы: арифметические, логические, сравнения. Выражения: составление и выполнение выражений. Приоритет операторов. Практика: Написание программ с использованием различных операторов. Составление сложных выражений. Решение задач с использованием операторов и выражений. 3. Управляющие конструкции (10 ч.) 3.1.Условные операторы (5 ч.) Теория: Условные операторы: if, elif, else. Вложенные условия. Логические выражения в условиях. Практика: Написание программ с использованием условных операторов. Решение задач с использованием условий. Создание программ с вложенными условиями. 3.2.Циклы (5 ч.) Теория: Циклы: for, while. Вложенные циклы. Управление циклом: break, continue. Практика: Написание программ с использованием циклов. Решение задач с использованием циклов. Создание программ с вложенными циклами. 4. Функции и модули (10 ч.) 4.1.Определение и использование функций (5 ч.) Теория: Функции: определение, вызов, параметры, возвращаемое значение. Локальные и глобальные переменные. Рекурсия. Практика: Написание программ с использованием функций. Создание и использование собственных функций. Решение задач с использованием рекурсии. 4.2.Модули и библиотеки (5 ч.) Теория: Модули: импорт, использование стандартных модулей. Создание собственных модулей. Обзор популярных библиотек Python. 6 Практика: Написание программ с использованием стандартных модулей. Создание и использование собственных модулей. Написание программ с использованием популярных библиотек. 5. Работа с файлами (9 ч.) 5.1.Чтение файлов (5 ч.) Теория: Открытие и закрытие файлов. Чтение данных из файлов. Обработка ошибок при работе с файлами. Практика: Написание программ для чтения данных из файлов. Обработка данных, прочитанных из файлов. Решение задач с использованием чтения файлов. 5.2.Запись файлов (4 ч.) Теория: Запись данных в файлы. Форматы файлов: текстовые, бинарные. Обработка ошибок при записи файлов. Практика: Написание программ для записи данных в файлы. Создание и запись данных в текстовые и бинарные файлы. Решение задач с использованием записи файлов. 6. Обработка исключений (6 ч.) 6.1.Исключения и их обработка (6 ч.) Теория: Исключения: определение, виды. Обработка исключений: try, except, finally. Создание собственных исключений. Практика: Написание программ с обработкой исключений. Решение задач с использованием обработки исключений. Создание и использование собственных исключений. 7. Основы ООП (10 ч.) 7.1.Классы и объекты (5 ч.) Теория: Основы объектно-ориентированного программирования. Классы и объекты: определение, создание, использование. Атрибуты и методы классов. Практика: Написание программ с использованием классов и объектов. Создание и использование собственных классов. Решение задач с использованием ООП. 7.2.Наследование и полиморфизм (5 ч.) Теория: Наследование: определение, использование. Полиморфизм: определение, использование. Переопределение методов. Практика: 7 Написание программ с использованием наследования и полиморфизма. Создание и использование наследуемых классов. Решение задач с использованием наследования и полиморфизма. 8. Итоговый проект (10 ч.) 8.1.Разработка проекта (10 ч.) Теория: Обзор требований к проекту. Планирование и разработка проекта. Презентация проекта. Практика: Разработка и презентация итогового проекта. Работа в команде над проектом. Решение реальных задач с использованием полученных знаний. 4. Планируемые результаты освоения программы Личностные результаты: устойчивый интерес и мотивация к изучению программирования и информационных технологий; развитие морально-этических и волевых качеств, таких как честность, ответственность и настойчивость; дисциплинированность, трудолюбие и упорство в достижении поставленных целей; умение управлять своими эмоциями в различных ситуациях, особенно при решении сложных задач; умение оказывать помощь своим сверстникам, работать в команде и поддерживать других. Метапредметные результаты: умение находить ошибки в коде и исправлять их, анализировать и оптимизировать программы; умение рационально распределять своѐ время при выполнении заданий, планировать и организовывать учебный процесс; умение вести наблюдение за своим прогрессом в изучении программирования, анализировать свои достижения и ставить новые цели. Предметные результаты: умение самостоятельно разрабатывать программы на Python, а также работать над проектами в команде; умение организовывать и проводить код-ревью, тестирование и отладку программ; умение применять полученные знания для решения реальных задач, разработки приложений и автоматизации процессов. 5. Условия реализации программы Материально-техническое обеспечение программы Компьютерный класс с доступом в интернет; Компьютеры (не менее 10 шт.); Программное обеспечение для программирования на Python; Проектор и экран для презентаций; Учебные материалы и пособия по программированию. 8 Кадровое обеспечение Педагог дополнительного образования с высшим педагогическим образованием и опытом работы в области программирования, отсутствием ограничений на занятие педагогической деятельностью, установленных законодательством Российской Федерации. Методические материалы Методическое обеспечение программы направлено на формирование навыков программирования и логического мышления. Включает учебные пособия, схемы и плакаты по основам программирования на Python, а также примеры кода и задачи для самостоятельного решения. Программа основана на педагогических технологиях индивидуализации, проектного и группового обучения. Индивидуализация обучения предполагает дифференциацию учебного материала, разработку заданий различного уровня трудности и объѐма, разработку системы мероприятий по организации процесса обучения в конкретных группах, учитывающих индивидуальные особенности каждого обучающегося. Образовательная технология разноуровнего обучения направлена на обеспечение равных возможностей получения качественного образования всем обучающимся с учѐтом разного уровня подготовки и развития. Оценочные материалы включают различные диагностические материалы (карты, тесты, индивидуальные и групповые задания и т.д.), разработанные критерии оценки. Формы аттестации/контроля и оценочные материалы Способы определения результативности образовательной программы Контрольные работы и проекты. Промежуточная и итоговая аттестация обучающихся проводится два раза в год: в начале учебного года (октябрь) и в конце учебного года (май). Нормативы общей и специальной подготовки на этапе ознакомительного уровня освоения программы Разработка простых программ на Python: «Hello World», изображения, циклы и условия. Решение задач на логическое мышление и алгоритмизацию. 6.Список литературы Литература для педагога 1. Лутц М. Изучаем Python. 5-е издание. М.: Вильямс, 2019. 1600 с. 2. Свиридов В. Основы программирования на Python. М.: БХВПетербург, 2020. 320 с. 3. Зед Шоу. Изучаем Python. М.: Питер, 2017. 464 с. 4. Беккер Д. Python для детей. Самоучитель по программированию. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2015. 352 с. 5. Рамальо Л. Python. К вершинам мастерства. М.: ДМК Пресс, 2016. 624 с. 9 Литература для обучающихся 1. Свиридов В. Основы программирования на Python. М.: БХВПетербург, 2020. 320 с. 2. Зед Шоу. Изучаем Python. М.: Питер, 2017. 464 с. 3. Лутц М. Изучаем Python. 5-е издание. М.: Вильямс, 2019. 1600 с. 4. Матейчук В. Python. Программирование для детей. М.: Питер, 2019. 256 с. 5. Сведруп С. Python для начинающих. М.: Эксмо, 2021. 288 с. 10