Отбор задач муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по информатике на основе компетентностного подхода на примере Курской области Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 373

ОТБОР ЗАДАЧ МУНИЦИПАЛЬНОГО ЭТАПА ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ ПО ИНФОРМАТИКЕ НА ОСНОВЕ

КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА НА ПРИМЕРЕ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

© 2018 И. Е. Костенко, И. Н. Гостева

канд. пед. наук, доцент кафедры компьютерных технологий и информатизации образования e-mail: iekostenko@mail.ru канд. пед. наук, доцент кафедры компьютерных технологий и информатизации образования e-mail: gosteva. irina@mail.ru

Курский государственный университет

Статья посвящена особенностям отбора содержания олимпиадных задач для проведения школьного и муниципального этапов Всероссийской олимпиады школьников по информатике. В статье подчеркивается необходимость учета того факта, что олимпиадные задачи должны отражать фундаментальную основу предмета, опираясь на системно-теоретические результаты обучения учащихся, дифференцированных по возрастным группам в соответствии с их предметными и ИКТ-компетенциями.

Ключевые слова: ИКТ-компетентность, олимпиадные задачи, отбор заданий, разработка задач, предметные результаты обучения.

В ответ на все возрастающее внимание государства к наукоемким технологиям педагоги современной системы основного полного образования уделяют все больше внимания работе с одаренными детьми. Одним из главных направлений этой работы является подготовка школьников к участию в предметных олимпиадах, в частности в олимпиаде по информатике. Этот процесс сопряжен с рядом трудностей, обусловленных, с одной стороны, исторически сложившимся подходом к отбору содержания олимпиады и, с другой стороны, особенностями современных технологий проведения соревнования и оценивания решений участников. Рассмотрим особенности отбора содержания олимпиадных задач для школьного и муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ).

Рассуждая о содержании олимпиадных заданий необходимо учитывать исторический аспект развития школьного курса информатики. В первые годы введения в систему среднего образования данной дисциплины основное внимание уделялось изучению фундаментальных основ информатики как науки. В это время центральной темой курса была тема «Алгоритмизация и программирование». Это было обусловлено многими факторами, в том числе тем, что в то время центральной парадигмой использования вычислительной техники была идея: каждый работник (в том числе и учитель) сам разрабатывает необходимое ему программное обеспечение, предназначенное для решения его профессиональных задач, а также тем, что в школу пришли в качестве учителей инженеры-программисты, которые внедряли эту идею. Разнородность вычислительной техники в школах, нехватка прикладного программного обеспечения, а зачастую и просто недостаток вычислительной техники также влияли на содержание дисциплины информатика и выводили тему «Алгоритмизация и программирование» на центральное место. Кроме того, возможность преподавания в «безмашинном варианте» способствовала популяризации данной темы. Это послужило отправной точкой отбора содержания олимпиадных задач

по информатике [Костенко 2008: 134]. Огромный интерес школьников к новой дисциплине, к компьютерной технике и программированию в 90-х годах способствовал массовому участию школьников в муниципальном и региональном этапах ВсОШ. В Курской области количество участников в региональном этапе доходило до 60 человек.

Бурное развитие персональной вычислительной техники, прикладного программного обеспечения, принципов проектирования интерфейса программ повлекло изменение содержания школьного предмета информатики и ИКТ, в котором на центральное место вышло изучение информационных технологий. Интерес школьников к технологиям обработки различных видов информации (текстовой, графической, видео и т.п) сместил акцент с изучения технологий программирования. В результате в нулевые годы резко сократилось число участников олимпиад по информатике, так как содержание олимпиадных заданий оставалось прежним. Этот факт вызывал массу вопросов со стороны учительского сообщества. В Курской области количество участников регионального этапа ВсОШ доходило до 14 человек [Гостева 2008: 59].

Как сказано выше, такое падение интереса к олимпиадному движению, по мнению педагогов, объяснялось противоречием между содержанием школьного предмета и содержанием олимпиадных заданий, что создавало некоторые проблемы при подготовке участников олимпиады, поскольку в курсе информатики все большое внимания уделялось развитию такого аспекта ИКТ-компетентности, который подразумевает навыки использования разнообразных информационных технологий в режиме пользователя. Это вполне оправданно, поскольку развитие технологий реализации информационных процессов идет огромными темпами и выпускникам школ в будущей профессиональной деятельности без соответствующих знаний и умений не обойтись. Именно эта тенденция ведет к тому, что сокращается время на изучение программирования, к которому относятся предлагаемые на олимпиадах задачи.

Тем не менее в настоящее время наметилась тенденция к увеличению количества участников регионального этапа ВсОШ (в Курской области за период с 2014 по 2017 г. число участников увеличилось до 40 человек). По нашему мнению, это связано со множеством факторов. Рассмотрим их подробнее.

Так же как и ранее, задания любого этапа ВсОШ по информатике имеют алгоритмическую основу и подразумевают выявление обучающихся с высоким уровнем развития алгоритмического мышления. Форма представления решения олимпиадных задач опирается на такой аспект ИКТ-компетентности, который подразумевает использование компьютерного инструментария поддержки технологии программирования. Такой подход объясняется тем, что ВсОШ является интеллектуальным состязанием, основа которого - это фундаментальное ядро содержания каждого предмета, а «информатика - это естественнонаучная дисциплина о закономерности протекания информационных процессов в системах различной природы, а также о методах и средствах их автоматизации, отрасль научного знания, занимающаяся изучением закономерностей протекания информационных процессов и методов и средств их автоматизации» [Босова 2012: 16]. Поэтому ориентация олимпиадных задач на программирование вполне оправдана.

В настоящее время сложилась ситуация, когда содержание Всероссийской олимпиады школьников по информатике отражает фундаментальную основу этого школьного предмета и в то же время опирается на системно-теоретические результаты обучения учащихся. Учитывая, что предмет «Информатика и ИКТ» содержит разделы, посвященные изучению теоретических основ информатики как фундаментального ядра

этой науки, и информационно-технологическую составляющую, обеспечивающую формирование пользовательской ИКТ-компетентности обучаемого, обе эти составляющие находят отражение в олимпиаде по информатике [Рекомендации... 2017: 86].

Традиционно сложилось, что проверка наличия ИКТ-компетентности обучаемых осуществляется путем проведения соревнований олимпиады по информатике в компьютерной форме. Это обязательное условие для участия в олимпиаде по информатике, но при этом не оценивается ИКТ-компетентность участников, поскольку, учитывая современный уровень информатизации общества и повсеместное использование электронных устройств, данная компетентность является общекультурной пользовательской информационной компетентностью. Современные школьники с самых ранних лет активно используют планшеты, смартфоны, компьютеры и другие гаджеты, именно поэтому ИКТ-компетентность, имея ярко выраженный общепользовательский характер, стала общекультурной. Её уровень, безусловно, влияет на степень умения выполнять решение заданий на компьютере, но не является предметом оценивания участника олимпиады по информатике. Оценке подлежит уровень знаний теоретических основ информатики как фундаментального ядра данного предмета. Участник олимпиады должен проявить именно эту компетентность на конкретном этапе олимпиады, демонстрируя свой творческий потенциал в решении задач в своей возрастной группе.

Школьный этап ВсОШ по информатике разделяет участников олимпиады по возрастным группам обучения, опираясь на предметные результаты по уровням обучения, определенным Федеральными государственными образовательными стандартами общего образования (ФГОС ОО):

5-6 классы (организуется только школьный этап), 7-8 классы (организуются школьный и муниципальный этапы), 9-11 класс (организуются школьный, муниципальный, региональный и заключительный этапы).

Школьный и муниципальный этапы олимпиады должны быть обеспечены едиными наборами заданий, рассчитанными на каждую возрастную группу. Это позволяет использовать единую систему критериев для выявления лучших участников. Рассмотрим подробнее подходы к формированию наборов заданий для разных возрастных групп с учетом компетентности обучающихся.

Для школьного этапа требуется сформировать три набора заданий для трех возрастных групп: 5-6 классы, 7-8 классы и 9-11 классы. Это гарантирует, что границы компетентности учащихся по возрастным группам, то есть по уровням обучения, будут учтены и не нарушены. Кроме того, для достижения наиболее полной объективности при оценке работ участников олимпиады из каждой возрастной группы центральная методическая комиссия рекомендует внутри каждой возрастной группы подводить итоги по классам.

Теперь рассмотрим предметные компетенции участников олимпиады по возрастным группам. Для учащихся 5-6 классов проверяемые компетенции были сформированы в начальной школе. В основной школе на развитие системно-теоретических результатов и соответствующих ИКТ-компетенций еще не было достаточно времени. Потому основные результаты обучения информатике, которые учащиеся 5-6 классов демонстрируют на олимпиаде, - это результаты обучения по курсу информатики и ИКТ начального общего образования (НОО). Некоторые результаты, которые могут продемонстрировать учащиеся 5-6 классов по курсу информатики основного общего образования, могут развиваться в рамках внеурочной деятельности, посвященной углубленному изучению некоторых тем информатики, нацеленных именно на олимпиадную подготовку обучаемых. Все это влияет

на специфику задач, предлагаемых данной возрастной группе, заключающуюся в необходимости отбора такого содержания олимпиадных задач, которое проверяет алгоритмическое мышление через ИКТ-компетенции. Примеры подобных заданий приведены ниже.

Компетенции участников школьного этапа олимпиады 7-8 классов формируются на ступени основного общего образования (ООО) и поэтому ориентируются на предметные результаты по информатике и ИКТ выпускника соответствующего уровня образования. Такие компетенции обучающиеся могут достичь тремя путями (или их сочетанием): индивидуальный план изучения информатики и ИКТ, развивающее обучение быстрыми темпами, углубленное изучение олимпиадной информатики в рамках внеурочной деятельности по выбору учащегося.

Компетенции участников школьного этапа олимпиады 9-11 классов сопоставимы для всех классов этой возрастной группы по уровню развития. Они ориентированы на предметные результаты углубленного изучения информатики в профильном курсе по выбору учащегося на уровне выпускника основной ступени общего образования. Они представляют собой итог изучения всего курса информатики в среднем общем образовании (СОО) и находятся на уровне требований к результатам обучения по информатике для данного уровня образования.

Рассмотрим содержание компетенций участников олимпиады по информатике. Для школьного и муниципального этапов олимпиады они определяются тремя составляющими. Это в первую очередь предметные результаты, определенные ФГОС НОО, ООО и СОО для соответствующих возрастных групп участников ВсОШ, предметные компетенции учащихся, предусмотренные примерными основными образовательными программами по уровням обучения для разных возрастных групп участников ВсОШ и пользовательские ИКТ-компетенции учащихся на каждом уровне обучения.

Все эти составляющие находят отражение в заданиях и процедуре проведения ВсОШ по информатике, но отражают разные её аспекты. Предметные компетенции определяют специфику задач ВсОШ по информатике и включены в систему оценивания решений. ИКТ-компетенции определяют навыки участника олимпиады путем использования компьютерной формы выполнения олимпиадных заданий. Такая форма должна строго соответствовать рамкам ИКТ-компетенций каждой возрастной группы участников ВсОШ. Рассмотрим подробнее суть перечисленных составляющих.

Для возрастной группы 5-6 классов основные предметные результаты обучения в соответствии с ФГОС НОО по информатике выделим следующие [ФГОС НОО 2015: п.12.2.]:

- овладение основами алгоритмического, логического мышления, навыками записи и выполнения алгоритмов;

- умение действовать согласно алгоритму и составлять простые алгоритмы, умение работать с таблицами, схемами, графиками и диаграммами, цепочками, совокупностями, представлять, анализировать и интерпретировать данные;

- наличие начальных представлений о компьютерной грамотности.

Выделим планируемые результаты обучения в 5-6 классах в соответствии с ФГОС ООО по области информатика в части фундаментальных основ информатики как науки, необходимые для решения олимпиадных задач:

- формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации;

- формирование умений формализации и структурирования информации,

- формирование представления об основных изучаемых понятиях (информация, алгоритм, модель) и их свойствах;

- развитие алгоритмического мышления;

- развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя;

- формирование знаний о логических значениях и операциях, алгоритмических конструкциях;

- знакомство с алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической.

Планируемые результаты обучения в 5-6 классах в соответствии с ФГОС ООО по области «Информатика» в части ИКТ-компетенций [ФГОС ООО 2010: п.11.3.]:

- развитие базовых навыков и умений, необходимых для использования компьютерных устройств;

- умение в соответствии с поставленной задачей выбрать способ представления данных в виде таблиц, схем, графиков, диаграмм, применяя для этого соответствующие программные средства обработки данных;

- формирование умений и навыков безопасного и целесообразного поведения при работе с программным обеспечением, а также при работе в сети Интернет, соблюдение норм информационной этики и права.

Предметные компетенции участников олимпиады 5-6 классов в рамках ПООП, как было сказано выше, определяются итогами освоения ПООП начального общего образования. Для успешного решения олимпиадных задач учащиеся должны [ПООП НОО 2015: п.1.2.1.2];

- находить последовательность выполнения действий, составлять инструкции (простые алгоритмы) из нескольких действий, строить программы для формального исполнителя с использованием конструкций последовательного выполнения и повторения;

- понимать простейшие выражения, использующие логические связки и слова («...и...», «если... то...», «верно/неверно, что...», «каждый», «все», «некоторые», «не»);

- составлять, записывать и выполнять инструкции, то есть простые алгоритмы;

- интерпретировать информацию, полученную при проведении несложных исследований (объяснять, сравнивать и обобщать данные, делать выводы и прогнозы);

- выполнять с компьютером и различными средствами ИКТ на основе безопасных и эргономичных приёмов работы действия, основанные на знакомстве с персональным компьютером и его основными устройствами и их назначением;

- пользоваться компьютером для решения учебных задач с простыми информационными объектами.

Приведем примеры задач школьного этапа олимпиады, которые соответствуют предметным результатам обучения в соответствии с ФГОС НОО и ПООП по информатике и ИКТ.

Пример задания на развитие основных навыков и умений использовать компьютерные устройства, умение строить простейшие алгоритмы, развитие алгоритмического мышления:

Всесторонне проанализируйте дорогу, по которой вы добираетесь из дома в школу и на основе этого создайте инструкцию - презентацию «Дорога школу без проблем» для младшего брата, сестренки или соседа, который в этом году пойдет в 1 класс.

Презентацию отправьте на электронный адрес организаторов олимпиады. Название файла составить из фамилии и инициалов автора — буквами кириллицы без пробелов и точек (пример: ИвановАС).

При оформлении презентации учесть следующие требования: 1. Количество слайдов - семь и более.

2. Содержание первого слайда - тема презентации, автор.

3. Для слайдов и их отдельных элементов должны использоваться

эффекты анимации.

4. За использование в презентации личных фотографий, схем,

рисунков и видео баллы добавляются.

Презентацию сохранить в режиме демонстрации.

Примеры олимпиадных заданий на овладение основами логического и алгоритмического мышления и умение представлять, анализировать и интерпретировать данные:

Пример 1. В олимпиаде по информатике захотели принять участие 35 учеников, каждый из которых хорошо освоил либо Word, либо Ехсе1, либо Power Point, а некоторые — две или даже все три программы. 24 ученика освоили Word, 18 — Power Point, 12 — Ехсе1. При этом 10 учеников одинаково хорошо освоили Word и Power Point, 8 — Word и Ехсе1, а 5 — Power Point и Ехсе1. Сколько учеников можно послать на олимпиаду, если предполагаются задания на использование всех указанных программ? Ответ обоснуйте.

Пример 2. Наступило лето, и Таня решила обновить свой гардероб. Она была большая модница. В магазине Тане понравились четыре нарядных платья: красное длинное в горох, зеленое длинное в горох, красное длинное однотонное и красное короткое в горох. Все они стоили примерно одинаково. Подсчитав свои ресурсы, Таня поняла, что купить она может только три любых платья из четырех. Немного подумав, Таня поняла, какое платье в коллекции лишнее, и с легкостью купила три. Укажите, какие платья взяла Таня, и объясните почему. (Из всех строго одно платье лишнее)

Теперь рассмотрим необходимые предметные результаты обучения в соответствии с ФГОС ООО по информатике для учащихся 7-8 классов [ФГОС ООО 2010: п.11.3]:

- воспитание информационной и алгоритмической культуры;

- наличие представлений о компьютере как универсальном устройстве обработки информации;

- умение выполнять формализацию и структурирование информации,

- формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель - и их свойствах;

- развитие необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе алгоритмического мышления;

- умение составлять и записывать алгоритмы для формального исполнителя;

- формирование знаний алгоритмических конструкций, логических значений и операций;

- знакомство с языком программирования высокого уровня и средствами реализации основных алгоритмических структур - линейной, условной и циклической.

В части ИКТ-компетенций это:

- развитие базовых навыков и умений использования компьютерных устройств;

- умение в соответствии с поставленной задачей и с использованием соответствующих программных средств обработки выбрать способ представления данных - таблица, схема, график, диаграмма.

Данные ИКТ-компетенции определяют возможность использования для возрастной группы 7-8 классов олимпиадных алгоритмических задач, основанных на управлении экранными объектами в программных средствах, моделирующих компьютерных исполнителей, в том числе в сети Интернет.

Предметные компетенции участников олимпиады 7-8 классов в рамках освоения ПООП ООО определяются следующим образом [ПООП ООО 2015: п. 2.1.7]. Обучающиеся должны научиться:

- оценивать размер двоичных текстов с помощью основных единиц измерения информации («бит», «байт» и их производные); применять термины, связанные со скоростью передачи данных, определять время их передачи; осуществлять кодирование и декодирование текста по определенной кодовой таблице; находить минимальную длину кодового слова по заданным алфавиту кодируемого текста и кодовому алфавиту из 2, 3, 4 символов; определять длину кодовой последовательности по длине исходного текста и кодовой таблице равномерного кода; записывать в двоичной системе целые числа от 0 до 1024; осуществлять перевод натурального числа из десятичной системы счисления и обратно; сравнивать числа в двоичной записи; выполнять арифметические некоторые операции (сложение и вычитание) над числами в двоичной системе счисления;

- записывать логические выражения, в которых используются операции «и», «или», «не» и скобки, определять истинность составных высказываний на основе значений входящих в них элементарных высказываний; определять количество элементов множества, полученного с помощью операций объединения, пересечения и дополнения;

- использовать терминологию теории графов (вершина, ребро, путь, длина ребра и пути, дерево, корень, лист, высота дерева), терминологию списков (первый, последний, предыдущий и следующий элементы; вставка, удаление и замена элемента); представлять граф с помощью матрицы смежности, содержащей длины ребер; знать примеры использования для описания реальных процессов и объектов графов, деревьев, списков;

- знать примеры математических моделей и использования компьютеров для их анализа, сходство и различие между математической моделью объекта и его натурной моделью, между математической моделью объекта/явления и словесным описанием;

- уметь составлять алгоритмы решения учебных задач, представлять разработанный алгоритм словесным, графическим (в том числе в виде блок-схемы) способами, а также с помощью формальных языков, определять оптимальный способ представления алгоритма решения конкретной задачи (словесный, графический и с помощью формальных языков);

- определять результат заданного алгоритма или фрагмента, использовать величины (переменные) различных типов, табличные величины (массивы), выражения из этих величин; использовать оператор присваивания; анализировать алгоритм (т.е. определять результаты на основе заданного множества исходных значений); использовать логические значения, операции и выражения; записывать на выбранном языке программирования арифметические и логические выражения и вычислять их значения;

- изучить использование строковых величин и операций с ними в программах.

Таким образом, рассмотренные предметные компетенции отражают теоретические

основы информатики, составляющие фундаментальное ядро информатики, и ИКТ-компетенции, отражающие ее информационно-технологическую составляющую, что дает возможность использования для данной возрастной группы заданий, посвященных программированию с применением компьютерных систем состязаний, работающих в локальной сети класса или в среде облачных технологий сети Интернет.

Приведем примеры задач по информатике и ИКТ, предлагавшиеся на муниципальном этапе в Курской области в разные годы. Данные задачи соответствуют предметным результатам обучения в соответствии с ФГОС ООО и ПООП по информатике и ИКТ для 7-8 классов, направленным на проверку уровня

сформированности знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях, на знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами - линейной, условной и циклической:

Пример 1. Древняя Курская земля

Как известно, на Курской земле с древнейших времен жили люди. Самые первые поселения археологическая наука относит к эпохе верхнего палеолита, к XV-XX тысячелетию до нашей эры. В VI—V вв. до н.э. в устьях рек Кур и Тускарь существовало первое городище - первая Курская крепость. Но крепость Первокурск просуществовала недолго - в связи с сарматским нашествием люди ушли ко II в до н.э.

Великий князь киевский во времена Киевской Руси строит на подчиненных территориях новые и восстанавливает старые крепости. Так возникают города-крепости и в Курском крае. К Х-ХН вв. они приобретают ярко выраженный пограничный, оборонительный характер. Они окружены дубовыми стенами. В это время появляются избы, кое-где и каменные дома.

Современные археологи при планировании очередных раскопок составили карту Курской области, на которую нанесли крепость Первокурск и город-крепость Х в. В базу данных археологи занесли координаты левого нижнего угла (X.1, Y1) и длины сторон (И1,Ж1) прямоугольного участка, на котором полностью разместилась крепость Первокурск. Аналогичным образом в базе данных сохранили информацию о крепости времен Киевской Руси (Х2, Y2, И2, Ж2 соответственно).

Было решено огородить общим прямоугольным забором оба участка предстоящих летних раскопок.

Требуется написать программу, которая определит длину этого забора, учитывая, что стороны участков, выделенных под раскопку каждой крепости, параллельны осям координат и забор должен как можно ближе примыкать к участкам раскопки.

Формат входных данных

В первой строке входного файла содержится четыре разделенных одним пробелом целых числа Х1, Y1, И1, Ж1 (-1000<Х1<1000, -1000<У1<1000, 1<И1<1000, 1<Ж1<1000), описывающих прямоугольный участок, на котором полностью разместилась крепость Первокурск.

Во второй строке входного файла содержится четыре разделенных одним пробелом целых числа Х2, Y2, И2, Ж2 (-1000<Х2<1000, -1000^2<1000, 1<И2<1000, 1<Ж2<1000), описывающих прямоугольный участок, на котором полностью разместилась крепость времен Киевской Руси.

Формат выходных данных

Выходной файл должен содержать одно целое число — длину забора общего прямоугольного забора.

Пример 2. Новый год

В школе планируется провести новогодний праздник для младших школьников. Приглашенный аниматор придумал новую игру, призами в которой будут конфеты.

Для игры у него есть коробка с N карточками. На каждой карточке написано натуральное число А¿. Все числа на карточках различны.

В празднике участвуют N-1 детей, которые поочередно подходят к аниматору и достают из ящика наугад две карточки. Из них ребенок оставляет себе ту, на которой написано большее число. Вторую карточку с меньшим числом ребенок кладет обратно в коробку. Понятно, что, как только все дети выберут себе карточки, в коробке останется ровно одна карточка.

В конце игры происходит награждение - каждому ребенку дают конфеты, количество которых равно числу на карточке, которую ребенок выбрал себе.

Для обеспечения праздника всем необходимым аниматор должен сообщить в школу число конфет, которое потребуется для этой игры.

От Вас требуется написать программу, которая рассчитает для аниматора максимальное количество конфет для обеспечения выигрыша всем детям.

Входные данные

Первая строка входного файла содержит одно целое число N - количество карточек (2 < N < 1000).

Вторая строка входного файла содержит N целых различных чисел А1 (1 < А1 < 32767). Числа разделены одним пробелом.

Выходные данные

Выходной файл должен содержать одно целое число - максимально возможное количество конфет, которое могут выиграть все дети в игре.

Перейдем к рассмотрению предметных результатов обучения в соответствии с ФГОС ООО по информатике для учащихся возрастной группы 9-11 классов. ФГОС СОО указывает следующие предметные результаты обучения [ФГОС ООО 2010: п.9.3]:

- сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире;

- навыки алгоритмического мышления и формального описания алгоритмов;

- понимание программ, написанных на языке высокого уровня; знание основных программных конструкций;

- умение создавать программы решения учебных задач на алгоритмическом языке с применением основных программных конструкций, умение отлаживать разрабатываемые программы; навыки использования прикладного программного обеспечения по выбранной специализации;

- умение оценивать сложность алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;

- владение универсальным языком программирования высокого уровня, наличие представлений о базовых типах и структурах данных; умение использовать основные управляющие конструкции;

- наличие навыков и опыта разработки программ в среде программирования по выбору, умение выполнять тестирование и отладку программ; наличие базовых навыков формализации прикладной задачи и документирования программ;

- наличие представлений о важнейших видах дискретных объектов, об их простейших свойствах и алгоритмах анализа этих объектов; систематизация знаний математических объектов информатики; умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы;

- умение работать с библиотеками программ; наличие опыта использования компьютерных средств представления и анализа данных.

В части ИКТ-компетенций названы следующие:

- сформированность представлений об устройстве современных компьютеров и тенденциях развития компьютерных технологий, о понятии «операционная система», знание их основных функций, об общих принципах разработки и функционирования интернет-приложений;

- сформированность представлений о компьютерных сетях, их значении в современном мире, знание базовых принципов организации и функционирования компьютерных сетей, норм информационной этики и права, принципов обеспечения информационной безопасности, способов и средств обеспечения надёжного функционирования средств ИКТ;

- владение компьютерными средствами представления и анализа данных;

- сформированность основных навыков и умений соблюдения требований техники безопасности, гигиены и ресурсосбережения при работе со средствами информатизации; знание правовых основ использования компьютерных программ и работы в Интернете.

- владение системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира.

Согласно примерной основной образовательной программе предметные компетенции участников олимпиады 9-11 классов предусматривают наличие у них способности [ПООП ООО 2016: 135]:

- систематизировать знания математических объектов информатики; применять понятия и закономерности, их признаки и связи для того, чтобы расширять классы решаемых теоретических задач по тематике олимпиадных заданий различных этапов олимпиады по информатике, разрабатывать математические объекты информатики, применять законы логики для решения логических задач.

- использовать навыки формализации задачи;

- представлять форматы для представления в памяти компьютера целых и вещественных чисел; переводить смешанные числа в позиционную систему счисления с заданным основанием, использовать компьютерные средства представления и анализа данных;

- выбирать алгоритмы анализа дискретных объектов в зависимости от их вида; применять при решении задач алгоритмы поиска и сортировки; использовать для обработки числовой и текстовой информации базовые алгоритмы; составлять, читать и анализировать сложные алгоритмы, состоящие из различных базовых конструкций;

- использовать основные управляющие конструкции выбранного языка программирования; представлять базовые типы данных и структуры данных; применять навыки разработки программ в выбранной среде программирования, выполнять тестирование и отладку программ, работать с библиотеками программ.

В части ИКТ-компетенций выделим следующие (происходит развитие соответствующих компетенций, полученных ранее):

- использовать принципы обеспечения информационной безопасности, способы и средства обеспечения надёжного функционирования средств ИКТ;

- представлять устройство современного компьютера и мобильных устройств.

Все вышесказанное однозначно указывает на использование для данной

возрастной группы среды программирования и компьютерной системы состязаний в локальной сети класса или в среде облачных технологий сети Интернет, в том числе с использованием разных операционных систем.

Приведем примеры задач по информатике и ИКТ, предлагавшиеся на муниципальном этапе в Курской области в разные годы. Данные задачи соответствуют предметным результатам обучения в соответствии с ФГОС ООО и ПООП по информатике и ИКТ для 9-11 классов. Они направлены на проверку владения навыками алгоритмического мышления, понимания необходимости формального описания алгоритмов, владения средствами языка программирования высокого уровня, наличие представлений о типах и структурах данных, используемых в программировании. Также задачи проверяют наличие навыков разработки программ в инструментальной среде программирования, в том числе умение выполнять тестирование и отладку; владение элементарными навыками формализации прикладной задачи.

Пример 1. Рисунки на полях

С 1678 г. после упоминания в английской брошюре «Mowing-Devil» (Дьявол-косарь) человечеству известны рисунки на полях, образованные полёгшими растениями

в виде колец, кругов и других геометрических фигур. Рисунки бывают небольшими или могут иметь такой большой размер, что их можно увидеть целиком только с самолёта. Эти изображения стали особенно привлекать общественное внимание в 1970-х—1980-х гг., когда множество подобных рисунков стали обнаруживать на юге Великобритании. Занимается изучением этого явления цереология (геоглифология) — направление, балансирующее на грани псевдонаучности [Википедия: Свободная энциклопедия].

Не так давно цереологи обнаружили на поле прямоугольной формы очередной рисунок, который представлял собой множество треугольников, причем у каждого из них одна из сторон лежала на одной и той же границе поля.

Для своих геоглифологических целей цереологам необходимо было определить площади этих треугольников. Поэтому они составили описание рисунка для обработки его на компьютере, задав треугольники координатами своих вершин. Поле было представлено в виде декартовой системы координат. Граница поля, на которой расположены стороны всех треугольников, принята за ось ОХ, другая граница поля - ось ОY.

Но через некоторое время в компьютере произошел сбой. Точки перемешались произвольным образом, и утратился признак того, к какому треугольнику они относятся. Цереологи решили строить треугольники с вершинами в произвольных точках, учитывая только требование о том, что одна из сторон каждого треугольника должна лежать на оси ОХ.

Требуется написать программу, которая находит треугольник наибольшей площади, построенный описанным выше способом.

Формат входного файла

В первой строке входного файла содержится одно натуральное число -количество точек N (1 < N < 50 000).

Каждая из следующих N строк содержит два разделенных одни пробелом целых числа - сначала координата Х, затем координата У очередной точки (-50 000 < Х < 50 000, -50 000 < Y < 50 000).

Формат выходного файла

Выходной файл должен вывести одно целое число - максимальную площадь треугольника, удовлетворяющего условиям задачи, округленную до ближайшего целого.

Если такого треугольника не существует, программа должна вывести ноль.

Пример 2. Связь

На некоторой территории, на которой ведутся боевые действия, необходимо расположить секретный штаб, из которого будут передавать данные в N имеющихся воинских подразделений с помощью кругового шифропередатчика PD16. Скорость распространения сигнала, передаваемого данным передатчиком (это круговая волна с центром в штабе), постоянна и равна 1 км/с. В каждом воинском подразделении имеется приемник сигнала, координаты которого известны.

Требуется написать программу, которая находит координаты расположения штаба с учетом того, чтобы было минимальным время, через которое все подразделения получат сигнал, отправленный из штаба (при условии, что три самые удаленные от штаба подразделения получат сигнал одновременно)

Формат входного файла

В первой строке входного файла содержится одно натуральное число -количество воинских подразделений N (1 < N < 1 000).

Каждая из следующих N строк содержит по два разделенных одним пробелом целых числа - сначала координата Х, затем координата У приемника сигнала

очередного подразделения (-30 000 <X < 30 000, -30 000 < Y < 30 000). Масштаб карты задан в километрах.

Формат выходного файла

Первая строка выходного файла должна содержать одно целое число -минимальное время, через которое все подразделения получат сигнал, отправленный из штаба (округленное до ближайшего целого числа).

Вторая строка выходного файла должна содержать два разделенных пробелом целых числа Х и У - координаты штаба, округленные до ближайшего целого.

Подводя итог, можно сказать, что для проведения муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по информатике должны использоваться задачи, которые могут проверить уровень сформированности алгоритмического мышления, умения формализовать данные, предложенные в нестандартной прикладной области, а также проверить навыки и опыт программирования в выбранной среде разработки программ. При этом для задач желательно использовать предметную область, связанную с историей, краеведением и другими интересными фактами современности, которые, с одной стороны, позволяют участнику наиболее ярко проявить навыки формализации задачи, а с другой - показывают возможности применения программирования в любых сферах человеческой деятельности.

Библиографический список

Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика и ИКТ: Учебная программа и поурочное планирование 8-9 классы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 86 с.

Гостева И.Н. Формирование информационной компетентности выпускников вуза в рамках непрерывного дополнительного образования // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. 2008. № 16. С. 59-62.

Костенко И.Е. Основы отбора материала для подготовки школьников к участию в олимпиадах по информатике // Там же. С. 134-136.

Костенко И.Е. Методические особенности изучения средств создания Intemet-приложений в подготовке учителей информатики // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. 2006. № 7. С. 250-251.

Рекомендации по проведению школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников по информатике в 2017/2018 учебном году. 2017. 97 с. [Сайт]. URL: http://olymp.apkpro.ru/mm/mpp/inf.php (дата обращения: 20.11.2018).

Примерная основная образовательная программа начального общего образования от 28 октября 2015 года.

Примерная основная образовательная программа основного общего образования от 8 апреля 2015 года.

Примерная основная образовательная программа среднего общего образования от 28 июня 2016 года.

Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования (с изменениями на 18 мая 2015 года).

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) от 17 мая 2012 года (с изменениями на 29 июня 2017 года).

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования от 17 декабря 2010 года (с изменениями от 29 декабря 2014 года).