Курсовая работа на тему Олимпиадная информатика 2

Тема: «Олимпиадная информатика»

Содержание


Введение 3
Глава 1. Теоретические основы олимпиадной информатики 4
1.1. Исторические аспекты олимпиадного движения по информатике 4
1.2. Обзор современного состояния олимпиадного движения по информатике 8
Глава 2. Практические аспекты школьных олимпиад по информатике 18
2.1. Анализ школьных олимпиад по информатике 18
2.2. Взаимосвязь заданий олимпиад по информатике с содержанием школьного курса информатики 29
Заключение 39
Список литературы 41


Введение

Предметная олимпиада – это форма интеллектуального соревнования учащихся в определенной научной области, позволяющая выявить не только знания фактического материала, но и умения применять эти знания в новых нестандартных ситуациях, требующих творческого мышления.
У истоков олимпиадного движения стояли великие ученые. Многие школьники, особенно на периферии, получают информационное образование, нацеленное в первую очередь на подготовку к олимпиадам, со всеми его плюсами и минусами.

Цель исследования: рассмотреть теоретические основы олимпиадного движения по информатике и выявить практические аспекты школьных олимпиад по информатике.
Объект исследования: предметные олимпиады
Предмет исследования: олимпиадная информатика
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
– Рассмотреть исторические аспекты олимпиадного движения по информатике
– провести обзор современного состояния олимпиадного движения по информатике
– провести анализ школьных олимпиад по информатике
– проследить взаимосвязь заданий олимпиад по информатике с содержанием школьного курса информатики.
Глава 1. Теоретические основы олимпиадной информатики

1.1. Исторические аспекты олимпиадного движения по информатике

Начиная с 2008 года начал действовать новый порядок проведения Всероссийской олимпиады школьников, по которому олимпиада проводится для учащихся 5–11-х классов, при этом для учащихся 7–8-х классов – школьный и муниципальный этапы.
В соответствии с рекомендациями центральной предметно-методической комиссии (ЦПМК) по проведению и составлению заданий для школьного и муниципального этапов, которые являются основой для разработки заданий соответствующих этапов муниципальными и региональными предметными комиссиями, для 7–8-х классов предлагаются задачи такого же типа, что и для 9–11-х классов, то есть задачи, требующие умения программировать на каком-либо из универсальных языков (Pascal, C++, Python и пр.).
Но поскольку во многих школах информатика как самостоятельный предмет не изучается до 8-го класса, а восьмиклассники к моменту проведения школьного этапа обучение только начали, предлагаемый ЦПМК подход существенно уменьшает число потенциальных участников олимпиады по информатике. Последний тезис подтверждает статистика проведения муниципальных этапов по информатике в Москве. Так до 2013 г., когда олимпиада для восьмиклассников проводилась по задачам по программированию, число Олимпиады по информатике для 7–8-х классов нового формата, или Как привлечь не программирующих школьников к олимпиадам участников муниципального этапа было меньше 200 человек (139 в 2011 г. и 174 в 2012 г.). В то же самое время олимпиада для семиклассников проводилась в бланковой форме по задачам на составление алгоритмов, логику и т.п.
И в том же 2012 г. в муниципальном этапе в Москве участвовали 837 семиклассников. Данные цифры говорят о том, что интерес к участию в олимпиадах по информатике у школьников есть, надо только его поддержать и сделать переход к задачам по программированию более плавным. В 2013 г. авторами, которые входят в московскую региональную методическую комиссию, был предложен новый формат проведения школьного и муниципального этапов по информатике для 7–8-х классов. Задачи, которые поставила при этом себе наша комиссия, и требования к самим заданиям подробно описаны одним из авторов.
Следуя указаниям ЦПМК, олимпиаду было решено проводить на компьютерах с автоматической проверкой результатов выполнения заданий (в Москве используется система ejudge, разрабатываемая доцентом МГУ А.В. Черновым ).
Школьникам, умеющим программировать, было решено предложить и задачи по программированию, не ущемляя при этом возможность успешного участия в олимпиаде совсем не знакомых с программированием школьников. Московская региональная комиссия разработала задачи по таким темам, как составление алгоритма, логика, системы счисления, выполнение алгоритма с цепочками символов, задачи на составление арифметического выражения с переменными и т.п. Такие задачи допускают автоматическую проверку и оценивание: например, в задачах на составление алгоритма (лабиринты, переливания и т.д.) можно проверять корректность алгоритма и начислять баллы в зависимости от его оптимальности (чем больше команд содержит алгоритм, тем меньшим числом баллов оценивается решение) .
Подобные задания не требуют для своего выполнения какого-либо специального программного обеспечения, устанавливаемого на компьютере участника. Ответом на задание является некоторое число, строка или многострочный текст, форма записи ответа описана в условии задачи. Например, для лабиринтной задачи ответом является некоторый маршрут в лабиринте, который можно записать в виде последовательных перемещений, закодированных буквами “N”, “E”, “S”, “W”, то есть ответом является строка, состоящая только из указанных букв. Наличие доступа участников олимпиады во время выполнения заданий к проверяющей системе, которая не принимает ответы неверного формата, фактически подсказывает школьнику, что ответ должен быть исправлен.
Процедура проверки и оценивания решений таких задач осуществляется после окончания олимпиады и может быть весьма сложной (ввиду неоднозначности ответа), поэтому для проведения олимпиады необходимо использовать полноценную тестирующую систему, позволяющую использовать произвольную программу для проверки сданного решения, и недостаточно просто сравнивать ответ участника олимпиады с некоторым эталонным. Для того чтобы дать возможность проявить свои навыки школьникам 7–8-х классов, умеющим программировать, в олимпиаду добавлены и задачи по программированию. Вариант олимпиады состоит из семи задач, из которых четыре задачи новой формы, о которых было рассказано выше, и три задачи – обычные задачи по программированию, схожие с задачами олимпиад старших классов. При этом итоговый балл определяется как сумма баллов за четыре задачи, по которым участник набрал наибольший балл.
То есть для получения максимального балла (в Москве это 40 баллов) можно совсем не выполнять задания по программированию, а умеющие программировать участники олимпиады могут больше времени уделить написанию программ и не выполнять все задания новой формы. Отметим, что количество участников олимпиады, приступавших к задачам по программированию в 7–8-х классах, по-прежнему невелико – например, на муниципальном этапе олимпиады в 2014 году задачи по программированию выполняли 73 учащихся 7-го класса из 1066 участников (7%) и 155 учащихся 8-го класса из 1297 (12%). Также учащиеся младших классов теперь могут принимать участие в олимпиаде за 9-й класс, и в случае успешного выступления они могут принять участие в региональном этапе олимпиады, участвуя в конкурсе среди девятиклассников. Этим правом в 2015–2016 уч. г. в Москве воспользовались уже десятки школьников..
Изменение в 2013 году формы проведения олимпиады по информатике в Москве привело к практически десятикратному увеличению числа участвовавших в олимпиаде восьмиклассников, – число участников муниципального этапа выросло со 174 в 2012 г. до 1605 в 2013 г. Новая форма проведения получила положительные отзывы от учителей, преж де всего из-за того, что она стала доступна всем учащимся восьмых классов, а для семиклассников олимпиада стала интересней за счет внедрения компьютерной формы проведения и проверки. Результаты олимпиады стали отправной точкой для новой формы работы с талантливыми в области информатики московскими школьниками – организации целенаправленного обучения алгоритмическому программированию выявленной целевой аудитории как параллельно со школьным курсом информатики, так зачастую и вместо него. Ведь не секрет, что в основной школе курсу программирования времени зачастую практически не отводится.
Для обучения алгоритмическому программированию на городском уровне используются как очные (кружки и сборы), так и заочные (дистанционные курсы) формы занятий, основой которых является разработанный Д.П. Кириенко курс программирования и решения задач на языке Python.
Но это уже отдельная тема для возможных последующих публикаций. Так как своего рода начатый эксперимент авторы считают удачным и советуют к нему присоединиться коллегам и из других регионов. В данном номере мы публикуем задания нового формата (без заданий по программированию) и их решения. Предлагаем использовать эти или подобные задания для проведения по крайней мере школьного этапа, а также будем рады, если кто-то сможет поделиться примерами аналогичных заданий из своего опыта. Обращаем внимание, что задания должны допускать частичное оценивание, поэтому задачи с единственным правильным ответом, не позволяющие выставить за него промежуточные баллы, на наш взгляд, не очень подходят для подобных олимпиад.

1.2. Обзор современного состояния олимпиадного движения по информатике

Традиционные олимпиады по информатике среди школьников по своей сути являются олимпиадами по программированию. И с каждым годом требования к уровню владения техникой программирования, знания специальных алгоритмов и т.п. повышаются. К этим олимпиадам, как к выступлению в большом спорте, надо специально тренировать учеников, и далеко не каждый школьник может и хочет принимать участие в мероприятиях такого рода. Таким мероприятием является олимпиада по базовому курсу информатики для учащихся начальных классов.
Формы работы со школьниками всегда определяются несколькими объективными факторами, которыми характеризуется современное общество: это информационные ресурсы, в том числе в школе и семье, это кадровый потенциал учителей и наставников, и это новые методики в области информатики.
Чтобы понять характерные для сегодняшнего дня новые тенденции в работе с детьми информатиками, рассмотрим основные этапы в развитии форм и методов этой работы, характерные для нашей страны. Это важно, поскольку нельзя говорить, что появление новаций в этом направлении автоматически приведет к повсеместному их использованию в учреждениях образования. В то же время и то лучшее, что у нас было, необходимо сохранять и приумножать.
Первый этап в развитии форм и методов подготовки к олимпиаде школьников по информатике во многом определялся развитием школьной информатики и становлением олимпиадного движения по этому предмету в стране. К концу 80-х годов ХХ века, когда в отдельных школах и центрах дополнительного образования появились первые компьютеры, созрели минимальные условия, определившие тогда главную форму такой работы, основанную на общей модели индивидуальной подготовки.
Обучение олимпиадной информатике на этом этапе осуществлялось либо в школе силами наиболее квалифицированных учителей информатики, либо в центрах дополнительного обучения специалистами, профессиональная деятельность которых была тесно связана с информатикой и вычислительной техникой. Часто эти люди были не педагогами по образованию, а профессионалами в своей области, нашедшими призвание в работе с детьми школьного возраста. Именно такие профессионалы определили высокий старт олимпиадной подготовки по информатике для школьников, так как уроки информатики в школе пока не могли компенсировать дефицит в глубине и тематике подготовки детей.
Интерес школьников к олимпиадной информатике привел к появлению факультативных занятий в школе, групповым тренингам в специальных летних и зимних детских лагерях, а также в кружках при ВУЗах. Большую роль на этом этапе сыграло партнерство систем общего и дополнительного образования детей, а также технический ресурс, предоставленный школе ведущими вузами страны, что позволило использовать возможности их вычислительных центров в работе с талантливыми школьниками.
Нужно отметь, что важную часть подготовки школьников к олимпиадам по информатике в то время играли занятия по математике. Понимание этого