Підготовка учнів до олімпіад з інформатики.
Олімпіади з інформатики є по суті своїй олімпіадами з програмування. Рішення олімпіадних завдань є цілком самостійний навчальний розділ з великими теоретичної і практичної частинами.
Шість років на базі школи-ліцею №8 г.Сосновий Бор ведеться підготовка школярів до олімпіад різного рівня. Протягом п'яти років учні ліцею є переможцями обласних олімпіад з програмування, учасниками і призерами Всеукраїнських олімпіад.
Рішення олімпіадних завдань практично всіх етапів олімпіад, починаючи з районного і закінчуючи міжнародним рівнем, базуються на цілком певних алгоритмах, широко відомих в математиці і інформатиці. І щоб успішно вирішувати олімпіадні задачі, необхідно перш за все освоїти ці алгоритми, побачити їх і вміло застосувати в пропонованих завданнях, а вже коли не знаєш, то зуміти їх придумати, винайти. Але знайомство з цими алгоритмами найчастіше відбувається тільки в вузі, і це цілком зрозуміло, тому що освоєння цих алгоритмів вимагає знання деяких розділів вищої математики.
Питання 1. Так чи можна підготувати школярів до олімпіад?
Можна, але тільки не в рамках базової програми.
Притому, майже необхідна умова, щоб ці школярі займалися додатково математикою (краще, якщо це класи з поглибленим вивченням математики). Не випадково наші Російські видатні школярі в галузі інформатики займалися так само успішно і математикою:
Віктор Баргачев, 2-кратний абсолютний чемпіон світу з інформатики серед школярів, є призером Міжнародної олімпіади з математики (срібна медаль);
Микола Дуров, 4-кратний призер Міжнародних олімпіад з інформатики (3 срібних і одна золота медаль), є володарем двох золотих медалей Міжнародних олімпіад з математики;
За Ленінградської області можна навести для прикладу Стратоннікова Олексія, Потапова Олексія, Ананьєва Артема, Паньгіна Андрія.
Питання 2. З якого ж віку необхідно починати готувати школярів?
Чим раніше, тим краще, але в розумних межах.
обласних олімпіад досить починати з 7 - 8 класу;
Російських олімпіад бажано починати з 5 - 6 класу.
Питання 3. В якій формі проводити заняття з підготовки до олімпіад?
У вигляді факультативів або спецкурсів.
Для хорошої підготовки учня, кажучи відомою фразою, важливо, в першу чергу, "не тільки наповнити чашу знань, а й запалити факел". Іншими словами - прищепити інтерес!
З досвіду нашого ліцею цьому сприяє наступне:
Велику роль відіграють міжпредметні зв'язки.
У ліцеї ведеться вже п'ять років спецкурс «Математика на комп'ютерах» для 5-6 класів. Учні знайомляться в наочній формі з математичними поняттями (наприклад, анімаційної розгорткою куба, координатної площиною з целочисленной сіткою), вчаться творчо підходити до вирішення стандартних завдань (наприклад, за допомогою графічного представлення на комп'ютері завдань переливання і зважування).
Розвитку інтересу сприяють уроки за темою "Моделювання руху" від найпростішого руху більярдної кулі до складної картини ліній напруженості електричного поля двох зарядів. Особливо справляє враження моделювання на комп'ютері «польоту паперового літачка» і демонстрація цього польоту наяву. Також цікава задача моделювання руху супутника і визначення першої, другої космічної швидкості, часу польоту ракети "Схід" з Юрієм Гагаріним навколо Землі (ця подія має знати кожен!).
Такі уроки проводяться диференційовано за ступенем підготовленості учнів.
Для 7 - 8 класів організовується протягом перших двох-трьох тижнів літніх канікул шкільний табір «Інтелект», де хлопці займаються інформатикою за спеціальною програмою.
Наприклад, програма «Лабіринт» включає теми:
побудова лабіринту (цікавий алгоритм генерації випадкового лабіринту різної складності);
пересування по лабіринту за допомогою клавіш;
пошук виходу з лабіринту, починаючи з найпростішого за правилом лівої руки (дотримуючись одного боку лабіринту);
пошук найкоротшого шляху в лабіринті.
Ця програма дає поштовх учням для розробки власних ігор «ходілок» і «стрілялок». Головне - усвідомлення того, що вони самі можуть це створювати!
Для 10 класів організовується річна виробнича практика на різних підприємствах г.Сосновий Бор протягом одного місяця. Учні набувають навичок вирішення практичних завдань, закріплюють знання по роботі з базами даних, бухгалтерськими офісними додатками, самостійно створюють програми за завданнями кураторів, набувають додаткові знання (наприклад, при роботі з комп'ютерними мережами, операційною системою Unix). Похвальний відгук з підприємства - звичайний результат такої роботи.
Власні програми хлопці демонструють на традиційній шкільній конференції з інформатики «Ми і комп'ютер», в цьому році була вже шоста конференція. Кращі з програмних розробок хлопці щорічно представляють на Міжнародній конференції «Шкільна інформатика і проблеми сталого розвитку», що проходить в Санкт-Петербурзі, де роботи хлопців оцінюються дипломами I і II ступеня.
Окремі програми використовуються як навчальний матеріал.
Для групи «комп'ютерних фанатів» в хорошому сенсі, а не в сенсі, наприклад, комп'ютерних ігор, ведуться спеціально спрямовані факультативи та спецкурси за темами: вивчення додаткової мови програмування, алгоритмізація нестандартних завдань, олімпіадні задачі, теорія графів і т.п.
Питання 4. Скільки людей має бути на заняттях спеціально орієнтованих факультативів?
Групи по 6 - 12 осіб.
При роботі на конкретний результат, (тобто підготовка до міської, обласної або Російської олімпіаді), повинна бути група від 3 до 6 осіб. Ці заняття вже є тренування, і тут викладач більше виступає в ролі тренера, а не вчителі. Як проходить заняття?
Перераховуються завдання на дану тему.
Вибирається одна з найбільш популярних або цікавих завдань.
Усно спільно з хлопцями обговорюється алгоритм рішення.
Хлопці пишуть програму, викладач фіксує час, оцінює реалізацію рішень, допомагає шукати помилки, вказує на недоліки по ефективності (кількість операцій, використання оперативної пам'яті, час рішення).
Питання 5. Які теми необхідно вивчати на заняттях з підготовки до олімпіад?
Всього не передбачити, але можна виділити наступні групи алгоритмів:
Алгоритми над цілими числами.