PROGRAMMAZIONE GENERALE DI INFORMATICA a.s.2014/2015

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1 LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione SCIENZE APPLICATE LICEO CLASSICO G. BODONI SALUZZO DIPARTIMENTO DI MATEMATICA FISICA E INFORMATICA PROGRAMMAZIONE GENERALE DI INFORMATICA a.s.2014/2015 PREMESSA I punti trattati rappresentano la base sulla quale, nel rispetto della libertà d insegnamento, compatibilmente con le realtà delle singole classi, si articoleranno le singole programmazioni dei singoli docenti. Indicazioni Ministeriali: LICEO SCIENTIFICO OPZIONE delle SCIENZE APPLICATE Quadro orario Classe I II III IV V Numero Ore PROFILO GENERALE E COMPETENZE L insegnamento di informatica deve contemperare diversi obbiettivi: comprendere i principali fondamenti teorici delle scienze dell informazione; acquisire la padronanza di strumenti dell informatica; utilizzare tali strumenti per la soluzione di problemi significativi in generale, ma in particolare connessi allo studio delle altre discipline; acquisire la consapevolezza dei vantaggi e dei limiti dell uso degli strumenti e dei metodi informatici e delle conseguenze sociali e culturali di tale uso. Questi obbiettivi si riferiscono ad aspetti fortemente connessi fra di loro, che vanno quindi trattati in modo integrato mantenendo su di un piano paritario teoria a pratica. Al termine del percorso liceale lo studente dovrà acquisire la conoscenza e la padronanza di uno strumento o di una classe di strumenti, la loro applicazione a problemi significativi, la conoscenza dei concetti teorici ad essi sottostanti, la riflessione sui vantaggi e sui limiti e sulle conseguenze del loro uso. La libertà, la competenza e la sensibilità dell insegnante svolgeranno un ruolo fondamentale nel proporre problemi significativi e, nello stesso tempo, tali da permettere un collegamento LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

2 permanente con le altre discipline. In questo modo l informatica, oltre a proporre i propri concetti e i propri metodi, diventa anche uno strumento del lavoro dello studente. E opportuno coinvolgere gli studenti degli ultimi due anni in percorsi di approfondimento anche mirati al proseguimento degli studi universitari e di formazione superiore. In questo contesto è auspicabile trovare un raccordo con altri insegnamenti, in particolare con matematica, fisica, aprendo collaborazioni con università, enti di ricerca, musei della scienza e mondo del lavoro. Dal punto di vista dei contenuti il percorso ruoterà intorno alle seguenti aree tematiche: architettura dei computer (AC), sistemi operativi (SO), algoritmi e linguaggi di programmazione (AL), elaborazione digitale dei documenti (DE), reti di computer (RC), struttura di Internet e servizi (IS), computazione, calcolo numerico e simulazione (CS), basi di dati (BD). OBIETTIVI SPECIFICI DI APPRENDIMENTO PRIMO BIENNIO Nel primo biennio sono usati gli strumenti di lavoro piu comuni del computer insieme ai concetti di base ad essi connessi. Lo studente e introdotto alle caratteristiche architetturali di un computer: i concetti di hardware e software, una introduzione alla codifica binaria presenta i codici ASCII e Unicode, gli elementi funzionali della macchina di Von Neumann: CPU, memoria, dischi, bus e le principali periferiche. (AC) Conosce il concetto di sistema operativo, le sue funzionalità di base e le caratteristiche dei sistemi operativi piu comuni; il concetto di processo come programma in esecuzione, il meccanismo base della gestione della memoria e le principali funzionalità dei file system. (SO) Lo studente conosce gli elementi costitutivi di un documento elettronico e i principali strumenti di produzione. Occorre partire da quanto gli studenti hanno già acquisito nella scuola di base per far loro raggiungere la padronanza di tali strumenti, con particolare attenzione al foglio elettronico. (DE) Apprende la struttura e i servizi di Internet. Insieme alle altre discipline si condurranno gli studenti a un uso efficace della comunicazione e della ricerca di informazioni, e alla consapevolezza delle problematiche e delle regole di tale uso. Lo studente e introdotto ai principi alla base dei linguaggi di programmazione e gli sono illustrate le principali tipologie di linguaggi e il concetto di algoritmo. Sviluppa la capacita di implementare un algoritmo in pseudo-codice o in un particolare linguaggio di programmazione, di cui si introdurrà la sintassi.(al) SECONDO BIENNIO Nel secondo biennio si procede ad un allargamento della padronanza di alcuni strumenti e un approfondimento dei loro fondamenti concettuali. La scelta dei temi dipende dal contesto e dai rapporti che si stabiliscono fra l informatica e le altre discipline. Sarà possibile disegnare un percorso all'interno delle seguenti tematiche: Strumenti avanzati di produzione dei documenti elettronici, linguaggi di markup (XML etc), progettazione web. (DE) Introduzione al modello relazionale dei dati, ai linguaggi di interrogazione e manipolazione dei dati (BS) Lo studente approfondisce i principi alla base dei linguaggi di programmazione sviluppando la capacita di risolvere problemi in un particolare linguaggio di programmazione, di cui si introdurrà la sintassi.(al) LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

3 COMPETENZE DELL ASSE DEI LINGUAGGI 1. Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi comunicativi 2. Utilizzare e produrre testi multimediali COMPETENZE DELL ASSE MATEMATICO 1. Utilizzare le tecniche e le procedure del calcolo aritmetico ed algebrico, rappresentandole anche sotto forma grafica. 2. Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi. 3. Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico. COMPETENZE DELL ASSE SCIENTIFICO - TECNOLOGICO 1. Essere consapevole delle potenzialità delle tecnologie rispetto al contesto culturale e sociale in cui vengono applicate 2. Saper scegliere gli strumenti informatici in relazione all analisi dei dati e alla modellizzazione di specifici problemi scientifici METODOLOGIE E STRUMENTI Il traguardo formativo potrebbe essere raggiunto privilegiando momenti di scoperte e di successiva generalizzazione a partire da casi semplici e stimolanti. Gli allievi vengono così impegnati in attività che favoriscono il consolidamento di meccanismi mentali di base. Si procederà per unità didattiche, verrà utilizzato il metodo induttivo. Alla lezione frontale seguirà l esercitazione pratica in laboratorio per promuovere l'arricchimento delle conoscenze. Come già detto in precedenza, gli argomenti previsti dal programma potranno essere ripresi dal docente, nel corso dell anno scolastico o di un periodo di formazione più ampio, per successivi approfondimenti più consoni sia alle necessità di lavoro sia al livello di formazione degli alunni. Si deve inoltre prevedere la collaborazione con altre discipline, in particolare scientifiche, sulla base di indicazioni del Consiglio di Classe legate ad una progettualità, anche se limitata, di tipo multidisciplinare. Allo scopo di valutare e certificare le competenze raggiunte in ambito informatico, come previsto al termine del biennio dell obbligo, saranno prese in considerazione alcune delle verifiche somministrate nella classe seconda e nel secondo periodo nella classe prima. VERIFICHE E CRITERI DI VALUTAZIONE Nel primo e secondo biennio sono previste non meno di due verifiche per ogni alunno nel primo trimestre e non meno di due verifiche nel pentamestre. Nella classe quinta sono previste non meno di due verifiche per ogni alunno nel primo trimestre e non meno di due verifiche nel pentamestre di cui probabilmente una verifica sarà una interrogazione organizzata anche in forma scritta (mediante quesiti a risposta aperta e/o multipla). Per la valutazione minima di sufficienza l alunno deve dimostrare la conoscenza, anche se non approfondita dei concetti oggetto del programma e deve saper risolvere semplici esercizi e problemi. LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

4 Verrà attribuito un voto unico negli scrutini intermedi in quanto le forme di verifica attuate accertano i risultati di apprendimento della disciplina declinati in conoscenze, competenza e abilità, certificando stili di apprendimento, potenzialità e attitudini degli studenti. Inoltre nella valutazione complessiva di fine pentamestre si terrà conto delle conoscenze,competenze e abilità acquisite da ogni singolo allievo in relazione ai livelli di partenza e ai livelli finali, tenuto conto dell impegno,della partecipazione e della costanza nello studio. ATTIVITA DI RECUPERO Ripresa degli argomenti con tutta la classe; Controllo del lavoro a casa. Nel corso del primo biennio si richiede il raggiungimento dei seguenti obiettivi disciplinari minimi: a) Conoscere le caratteristiche dei principali componenti hardware di un computer. b) Conoscere cosa è ed a cosa serve un sistema operativo e saper orientarsi in esso (con particolare riferimento a Windows) per operare con icone, finestre e menù e per gestire cartelle e file. c) Conoscere le caratteristiche e la relativa operatività di base dell ambiente di lavoro Calc (foglio elettronico). d) Conoscere le caratteristiche e la relativa operatività di base dell ambiente di lavoro Writer (documento elettronico). e) Conoscere la definizione di algoritmo e le caratteristiche fondamentali dei diagrammi a blocchi. f) Saper analizzare e formalizzare semplici problemi per individuare il percorso risolutivo di un problema assegnato e saperlo tradurre in un diagramma a blocchi g) Saper tradurre un algoritmo in un linguaggio di programmazione. h) Conoscere e saper utilizzare le variabili, i tipi di dati e le strutture di base del linguaggio C nello strutturare il programma risolvente un semplice problema assegnato. i) Conoscere che cosa è un sottoprogramma (function) e saperlo utilizzare all interno di un programma. j) Saper analizzare dati sperimentali e rappresentarli graficamente k) Saper utilizzare la posta elettronica e saper effettuare una ricerca in Internet. CLASSE PRIMA ARCHITETTURA DE COMPUTER (AC) Introduzione alle caratteristiche architetturali di un computer: i concetti di hardware e software, una introduzione alla codifica binaria, presentazione dei codici ASCII, gli elementi funzionali della macchina di Von Neumann: CPU, memoria, dischi, bus e le principali periferiche, norme sulla sicurezza e diritto d'autore. Il software: software di base e sistema operativo. SISTEMI OPERATIVI (SO) LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

5 Concetto di sistema operativo, le funzionalità di base e le caratteristiche del sistema operativo Windows. La gestione dei file. Il concetto di processo come programma in esecuzione. Principi base dei linguaggi di programmazione; le principali tipologie di linguaggi. I problemi e loro soluzione, il concetto di algoritmo. La programmazione strutturata. Implementazione di un algoritmo in pseudo-codice o schemi a blocchi. ELABORAZIONE DIGITALE DEI DOCUMENTI (DE) Il foglio elettronico Calc: caratteristiche ed operatività. CLASSE SECONDA ELABORAZIONE DIGITALE DEI DOCUMENTI (DE) Gli elementi costitutivi di un documento elettronico Writer e i principali strumenti di produzione. Strutture di controllo: selezione (semplice, doppia, nidificata e multipla). Struttura iterativa:ciclo a contatore, a condizione iniziale, a condizione finale. Espressioni logiche: and, or, not. Rappresentazione dei numeri in virgola mobile. Linguaggio C: tipi di dato (in particolare i tipi int e double); implementazioni di semplici programmi con selezione, iterazione ed espressioni logiche. Strutture di controllo: selezione (semplice, doppia, nidificata e multipla). Struttura iterativa:ciclo a contatore, a condizione iniziale, a condizione finale. Espressioni logiche: and, or, not. Rappresentazione dei numeri in virgola mobile. Linguaggio C: tipi di dato (in particolare i tipi int e double); implementazioni di semplici programmi con selezione, iterazione ed espressioni logiche. Dati strutturati: gli array. Procedure e funzioni; il passaggio dei parametri. STRUTTURA DI INTERNET E SERVIZI (IS) Reti e Internet. Servizi di Internet: pagine web, posta elettronica. Uso efficace della comunicazione e della ricerca di informazioni. LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

6 Durante l intero anno scolastico il foglio elettronico Calc potrà essere utilizzato a supporto di quanto studiato in matematica per elaborare e rappresentare graficamente dati, rette e parabole. CLASSE TERZA Linguaggio C: tipi di dato (in particolare i tipi int e double); implementazioni di semplici programmi con selezione, iterazione ed espressioni logiche. Dati strutturati: gli array, le matrici, le stringhe, i record, i file. Algoritmi classici sugli array: ricerca di un dato in un vettore, ordinamento dei dati di un vettore. Linguaggio C/C++. Linguaggio C: tipi di dato (in particolare i tipi int e double); implementazioni di semplici programmi con selezione, iterazione ed espressioni logiche. Dati strutturati: gli array, le matrici, le stringhe, i record, i file. Algoritmi classici sugli array: ricerca di un dato in un vettore, ordinamento dei dati di un vettore. Linguaggio C/C++. STRUTTURA DI INTERNET E SERVIZI (DE) Progettazioni di pagine web e fogli stile: elementi di programmazione in linguaggi markup (htm), la formattazione, elementi multimediali, fogli di stile css. CLASSE QUARTA BASI DATI (BD) Progettazione di database -Introduzione ai database - Cenni sulla modellazione dei dati - Il modello E/R - Chiavi e attributi - Il progetto di un database - I database relazionali - Le regole di integrità - La normalizzazione delle tabelle BASI DATI (BD) Database menagement system (DBMS) locali e di rete - La gestione dei database mediante DBMS - Il DBMS Base del pacchetto OpenOffice -Estrarre le informazioni con Base - Un DBMS di rete: MySQL Il linguaggio SQL LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7

7 Il linguaggio di definizione dei dati (DDL) - Le interrogazioni e il linguaggio di manipolazione dei dati (DML) - Le congiunzioni JOIN Linguaggi di programmazione: Base di OpenOffice, HeidiSQL, MySQL Complementi di programmazione in C. Elementi di programmazione ad oggetti in linguaggio C++. CLASSE QUINTA CALCOLO NUMERICO (CS) Teoria dell'errore, elementi di algebra lineare con relativo linguaggio di programmazione per risolvere il calcolo matriciale oppure sistemi lineari e di interpolazione. TEORIA DELLA COMPUTAZIONE (BD) Sistemi e modelli, Teoria degli automi, La complessità computazionale, consolidamento programmazione anni precedenti. FONDAMENTI DI TELEMATICA (RC - IS) Reti di computer, struttura di Internet e servizi. Eventuali applicazioni: ripresa linguaggi di markup e fogli di stile e consolidamento programmazione anni precedenti con DB in rete. Saluzzo, Prof. Laviano Giuseppe Prof. Monge Flaviano LICEO BODONI Saluzzo PROGRAMMAZIONE INFORMATICA A.S /7