ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI"

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Michele Pippi
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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "G. VERONESE - G. MARCONI" SEDE CENTRALE G. VERONESE Via P. Togliatti, CHIOGGIA (VE) Tel. 041/ Fax 041/ veis00200g@pec.istruzione.it - Web: - Cod. Min. VEIS00200G PROGRAMMA PREVENTIVO Materia: Informatica Liceo scientifico scienze applicate Docentte:: PERAZZOLO GIANTONIO Cllasse:: 5 D SS..A.. a..s..:: 2018//2019 Unità di apprendimento 1: principali grandezze elettriche e porte logiche (ripasso ed approfondimento) Obiettivi : Lo studio di tali argomenti consentirà di: approfondire la conoscenza delle principali grandezze elettriche (corrente, tensione, resistenza, potenza, energia) e le loro unità di misura approfondire la conoscenza delle tipologie di correnti elettriche (continua ed alternata) e le principali caratteristiche delle grandezze elettriche (valori massimo, medio, efficace, periodo, frequenza) approfondire la conoscenza delle principali porte logiche (simboli grafici, equazioni di uscita, tavole della verità, schemi funzionali) saper ricavare la funzione di uscita, la tavola della verità e lo schema funzionale di un circuito a porte logiche - definizioni, caratteristiche ed unità di misura delle principali grandezze elettriche - definizioni di circuito, ramo, maglia, nodo - la legge di Ohm - amperometro e voltmetro: simboli grafici, collegamenti e resistenze interne - collegamenti in serie ed in parallelo - convenzione dei segni dei generatori e degli utilizzatori - grandezze continue, periodiche, alternate e sinusoidali - le porte logiche: simboli grafici, tavola della verità, schema funzionale. - algebra e logica booleana - circuiti a porte logiche Tempi : settembre. 1 / 5

2 Unità di apprendimento 2: I numeri nel computer comprendere il concetto di calcolo numerico; comprendere le finalità del calcolo numerico; saper rappresentare i numeri secondo lo standard IEEE; conoscere le tipologie di errori nella rappresentazione dei numeri al calcolatore; conoscere la definizione di precisione di macchina e comprendere la sua importanza; comprendere il concetto di propagazione degli errori. - Errore computazionale - Finalità del calcolo numerico e caratteristiche degli algoritmi - Sensibilità e precisione di uno strumento - tipologie di errori - Rappresentazione dei numeri nel calcolatore - informazioni generali e rappresentazione normalizzata - rappresentazione IEEE Floating Point in singola precisione - rappresentazione IEEE Floating Point in doppia precisione - Errori nella rappresentazione di un numero nella macchina - overflow e underflow - troncamento ed arrotondamento - rappresentazione di macchina di un numero, errori relativo ed assoluto - Precisione di macchina - Propagazione degli errori Tempi : ottobre. Unità di apprendimento 3: Algoritmi di calcolo numerico Obiettivi : Lo studio di tali argomenti dovrà permettere di: comprendere le basi del calcolo numerico; acquisire il concetto di numeri pseudocasuali; saper usare le funzioni di libreria del C; conoscere i concetti fondamentali sul calcolo approssimato delle aree; saper codificare alcuni tra i più noti algoritmi; saper implementare alcuni metodi di calcolo approssimato delle aree; acquisire i principali concetti alla base dei metodi di discretizzazione. - cenni sul calcolo numerico - calcolo approssimato della radice quadrata - calcolo della radice con il metodo alternativo di Newton - processi deterministici e pseudocasuali - numeri pseudocasuali in C - algoritmi che generano le sequenze - istogrammi di frequenza e correlazione - metodo congruenziale (LCG) - la ricerca di pi greco - calcolo di pi greco con il metodo Monte Carlo - integrazione numerica con il metodo Monte Carlo - il numero e 2 / 5

3 Verifiche Tempi - calcolo del numero e - calcolo approssimato del seno di un angolo con Taylor - calcolo approssimato della radice di un equazione con il metodo di bisezione - calcolo approssimato delle aree: - generalità - metodo dei rettangoli - metodo dei trapezi - metodo di Cavalieri-Simpson : verifiche scritte e/o verifiche orali; test di laboratorio. : ottobre, novembre e dicembre. Unità di apprendimento 4: Principi teorici della computazione conoscere il concetto di qualità di un algoritmo; individuare i parametri di qualità di un algoritmo; definire la complessità asintotica di un algoritmo; conoscere la notazione O-grande; definire il passo base; calcolare la complessità temporale di un algoritmo; classificare gli algoritmi in base alle classi di complessità. - analisi degli algoritmi - introduzione - definizioni - parametri di qualità di un algoritmo - il modello di costo per il calcolo del tempo di esecuzione - calcolo della complessità in funzione del passo base - esempi ed esercizi di calcolo della complessità di un algoritmo: - cicli - cicli annidati - dipendenza del costo dal valore dei dati di ingresso - ricerca di un elemento di un vettore - ordinamento - funzioni - chiamate ricorsive - complessità asintotica - notazione O-grande - algebra degli O-grandi - equivalenza tra algoritmi - classi di complessità degli algoritmi - istruzione dominante - esempi ed esercizi di calcolo della complessità asintotica, della notazione O- grande e dell istruzione dominante di un algoritmo - la complessità dei problemi: - algoritmi e problemi - problemi computabili ma intrattabili - problemi polinomiali ed esponenziali - la classe NP - la classe NP-C - risolvere i problemi intrattabili Tempi : gennaio e febbraio. 3 / 5

4 Unità di apprendimento 5: La programmazione ad oggetti in C++ (UA 5 Volume2) comprendere ed applicare il concetto di astrazione applicare i concetti di incapsulamento conoscere le principali differenze tra il C ed il C++ sapere cos è e come si usa una classe. - OOP: evoluzione o rivoluzione? - oggetti e classi - la scrittura dei metodi - creazione di oggetti - modellare le classi Tempi : marzo. Unità di apprendimento 6: Arduino conoscere la funzione di un resistore, le tipologie di resistori variabili ed i relativi simboli grafici saper leggere in valore di resistenza di un resistore usando il codice a colori conoscere il principio di funzionamento del diodo e del L.E.D., le relative piedinature ed i simboli grafici conoscere la struttura della scheda Arduino; conoscere l ambiente di sviluppo per gli sketch; saper utilizzare la scheda Arduino per semplici applicazioni; saper utilizzare la scheda Arduino per interagire con un computer. - resistori, codici a colori delle resistenze e valori normalizzati - diodo ed il diodo L.E.D. (principio di funzionamento, curva caratteristica, simbolo grafico, principali caratteristiche, piedinatura) - la board Arduino: - introduzione ad Arduino - Arduino UNO - le shield - Input/Output - l ambiente di sviluppo per gli sketch ed uso del monitor seriale - le funzioni setup() e loop() - le funzioni pinmode(), digitalwrite() e delay() - facciamo blinkare un L.E.D. - dimensionamento della resistenza di limitazione della corrente di un L.E.D. - sensori ed attuatori: il Physical Computing - realizzazioni pratiche circuitali in laboratorio: - accensione e spegnimento di un L.E.D. - acquisizione e lettura dei valori di tensione presenti ai capi di un potenziometro, anche mediante l uso del monitor seriale - realizzazione di un semaforo con luci a L.E.D. - implementazione di un impianto semaforico con aggiunta di pulsante di richiesta pedone e allarme sonoro per non vedenti 4 / 5

5 Verifiche Tempi - accensione e spegnimento di un impianto di illuminazione a L.E.D., comandato da sensore di luminosità - attivazione di un sistema di riscaldamento o ventilazione, comandati da un sensore di temperatura - comunicazione seriale. : verifiche scritte e/o verifiche orali; test di laboratorio. : marzo, aprile, maggio e giugno. Chioggia, 12/09/2018 prof. Perazzolo Giantonio 5 / 5

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