SCHEDA DISCIPLINARE ALLEGATA AL DOCUMENTO DEL 15 MAGGIO Disciplina: Informatica e Laboratorio Insegnante: Francesco Maria Atzeni Insegnante Tecnico Pratico: Giuseppina Maria Stella Calà Libro di testo in adozione: Iacobelli, C. e al, EPROGRAM - SIA, Milano, 2014, volume per il 5 anno. Ulteriori sussidi didattici: appunti dei docenti, schede di lavoro per le lezioni pratiche, esercizi svolti, altri materiali resi disponibili sulla piattaforma Edmodo. Software: Notepad++, pacchetti bundle per ambiente WAMP (EasyPHP). BREVE DESCRIZIONE DELLA CLASSE: Il docente F. M. Atzeni, alla prima esperienza di insegnamento dell informatica, ha svolto attività didattica nella classe a partire dal 29 Settembre per 4 ore settimanali, di cui, a partire dal 10 Ottobre, due ore svolte in compresenza con i due ITP che si sono avvicendati durante l anno. La docente M. G. S. Calà ha iniziato l attività didattica nella classe dal 28 Novembre per 2 ore settimanali in compresenza. Per ragioni organizzative della scuola, l accesso al laboratorio di informatica è stato garantito solo a partire dal mese di novembre vincolando fortemente lo svolgimento dell attività didattica nei primi mesi. La classe è formata in prevalenza da studenti lavoratori anche se non tutti hanno potuto certificare il proprio stato occupazionale. La provenienza degli studenti è varia: non tutti gli studenti hanno frequentato la quarta AFM articolazione SIA nel corso per adulti. La maggior parte degli studenti inseriti nella classe provengono da altri percorsi di studi e non avevano mai fatto studi di informatica che comprendessero la programmazione strutturata e i database. Tale situazione è favorita dal fatto che nella Trexenta esistono due soli corsi per adulti: un corso professionale Servizi per l'agricoltura e lo sviluppo rurale e il corso tecnico Amministrazione Finanza e Marketing articolazione SIA. La classe nel complesso ha dimostrato interesse verso gli argomenti svolti, impegno nel lavoro in classe e in laboratorio, anche se la maggior parte degli studenti non pensa di poter sfruttare le conoscenze acquisite nel mondo del lavoro vedendo per sé un impiego con un profilo professionale simile a quelli da loro attualmente ricoperti. La maggior parte degli studenti ha frequentato regolarmente lezioni ed esercitazioni di informatica, regolare anche la presenza alle verifiche programmate, affrontate con serietà, attenzione e impegno anche se non sempre con una buona preparazione. Tuttavia si segnalano alcuni casi di frequenza irregolare, di rinuncia agli studi o di mancata frequenza. Nonostante non siano mancate le occasioni di recupero e di approfondimento, molti studenti hanno avuto difficoltà a consolidare le conoscenze e le abilità che avevano dimostrato di aver acquisito nelle esercitazioni e nelle verifiche di fine unità, tale situazione è favorita dalla riduzione del 30% del monte orario prevista nei corsi per adulti e da una grande difficoltà degli studenti nello studio individuale. Tale difficoltà nello studio individuale si lega alla condizione di studenti lavoratori, alla carenza di mezzi propri quali il libro di testo, computer, e in taluni casi diventa un rifiuto per lo studio individuale. Negli studenti permangono fragilità e, in alcuni casi, lacune nelle conoscenze e nelle abilità. Gli studenti frequentanti possono essere suddivisi in quattro gruppi: un primo gruppo di studenti dalla frequenza regolare, con una forte motivazione e che, nonostante qualche fragilità, ha maturato buone abilità e competenze; un secondo gruppo di studenti che hanno già frequentato il quinto anno in diversi percorsi di studio e che non hanno seguito regolarmente le lezioni sostenuti dal convincimento di conoscere già gli argomenti proposti; un terzo gruppo di studenti con lacune nelle conoscenze e nelle abilità e un atteggiamento rinunciatario rispetto al recupero e all approfondimento, un quarto gruppo di studenti dalla frequenza fortemente irregolare e conoscenze lacunose. Infine si segnala la presenza di un alunno già diplomato (Progetto
2 Cinque per Geometri) che, a distanza di una decina di anni dal diploma, ha frequentato il quinto anno del percorso SIA per riqualificarsi. OBIETTIVI GENERALI DELLA DISCIPLINA: Comprensione dei principali fondamenti teorici della disciplina e introduzione degli strumenti di base con particolare riferimento alle reti, alla teoria dei database relazionali e al web dinamico. Utilizzo di tali strumenti per la soluzione di problemi collegati al percorso di studi seguito. Acquisire la consapevolezza dei vantaggi e dei limiti dell'uso degli strumenti e dei metodi informatici. OBIETTIVI SPECIFICI: Conoscere i modelli concettuali e logico per l'organizzazione delle basi di dati relazionali. Conoscere le caratteristiche di un DBMS. Utilizzare nella pratica le tecniche per la modellazione dei dati individuando entità, attributi e associazioni. Applicare le regole di derivazione del modello logico a partire dal modello E/R, e saper usare normalizzazione e le operazioni relazionali per interrogare un database. Saper costruire e interrogare un database usando il linguaggio SQL. Conoscere le potenzialità delle reti all'interno delle aziende e della Pubblica Amministrazione. Conoscere le problematiche relative alla sicurezza intesa come protezione dei dati e delle transazioni. la CONOSCENZE: Progettazione di una base di dati: le specifiche, il modello E/R, il modello logico-relazionale; Le regole di derivazione dello schema logico relazionale da un diagramma E/R; La nozione di tabella relazionale e gli operatori relazionali e insiemistiche; Anomalie legate alla ridondanza dei dati; Normalizzazione: prima forme normali, seconda forma normale, cenni alla terza forma normale; Database e DBMS, caratteristiche generali, riservatezza dei dati, integrità logica, accessi concorrenti, integrità fisica; Il DBMS MySQL e l interfaccia grafica HeidiSQL; Il linguaggio SQL: creazione, manipolazione e query, ordinamenti e raggruppamenti (semplici) all interno delle query, operatori per le ricerche; Uso delle funzioni di aggregazione nel linguaggio SQL (Max, Min, Count, Avg, Sum); Caratteristiche di un ipertesto: lettura non sequenziale di un ipertesto, collegamenti e ipermedialità: Tag principali del linguaggio HTML 4.01 Transitional. Accenni alle differenze tra l HTML 4.01 transitional e l HTML 5; Il sistema centralizzato, architettura Client-Server e accenni all architettura P2P; Il web e il funzionamento di un server http, accenni alle modalità di richiesta GET e POST; Differenze tra un sito statico e uno sito dinamico; Le reti: definizione, vantaggi e scopi principali; Le topologie fisiche: stella, bus, anello e a maglia. Accenni alla fault tollerance; Principali caratteristiche delle LAN, MAN e WAN; La rete Internet, il modello ISO/OSI; cenni ai sistemi informativi aziendali, le principali aree funzionali di un azienda; cenni ai CMR e agli ERP; cenni alla crittografia, esempio di cifrari semplici; Gestione dei documenti: PEC (Posta Elettronica Certificata) e la firma digitale e la fatturazione elettronica. (da svolgere successivamente al 15 maggio).
3 CAPACITA Saper produrre a partire da opportune specifiche uno schema concettuale rappresentandolo in un diagramma E/R; Saper impostare lo schema relazionale a partire da uno schema concettuale rappresentato in uno diagramma E/R; Dato lo schema logico relazionale rappresentare il corrispondente schema concettuale in un diagramma E/R; Creazione e popolazione di database relazionali utilizzando il linguaggio SQL, DBMS MySQL e interfaccia grafica HeidiSQL; Saper individuare l importanza delle reti nelle moderne aziende; Saper individuare l importanza delle risorse offerte dalle reti per la pubblica amministrazione; Riconoscere alcune esigenze, vantaggi e rischi nell uso della rete in semplici ambienti produttivi; Saper individuare quali risorse offerte da Internet sono utili per velocizzare e agevolare le attività di un'azienda; Saper creare siti statici usando il linguaggio HTML e integrarli col linguaggio PHP per la gestione dei FORM, con o senza interazione con database MySQL. COMPETENZE ATTESE: Riconoscere i dati di interesse nelle specifiche di un sistema considerato; Rappresentare la realtà attraverso modelli; Applicare procedure adeguate per la progettazione di un database; Interagire con un database relazionale; Conoscere le modalità di creazione di un database attraverso i comandi SQL; Saper scrivere query SQL per il reperimento dei dati; Saper utilizzare i comandi per la modifica, l'inserimento e la cancellazione dei dati; Creare pagine Web collegate ipertestualmente; Essere in grado di interagire con l utente tramite moduli HTML; Saper utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare; Saper descrivere quali sono le potenzialità di una rete per i fabbisogni aziendali; Conoscere le funzionalità di Internet e valutarne gli sviluppi. OBIETTIVI RAGGIUNTI IN TERMINI DI CONOSCENZE E CAPACITA : Per quanto riguarda la teoria delle basi di dati, gli obiettivi raggiunti sono: Conoscere i modelli concettuali e logico per l'organizzazione delle basi di dati. Utilizzare nella pratica le tecniche per la modellazione dei dati individuando entità, attributi e associazioni (produrre uno schema concettuale utilizzando il modello E/R). Applicare le regole di derivazione del modello logico a partire dal modello E/R, e saper usare la normalizzazione e le operazioni relazionali per interrogare un database.
4 Conoscere il linguaggio SQL: creazione, manipolazione e query, ordinamenti e raggruppamenti (semplici) all interno delle query, operatori per le ricerche e le funzioni di aggregazione. Saper costruire e interrogare un database usando il linguaggio SQL mediante il DBMS HeidiSQL. Per quanto riguarda la sicurezza informatica, gli obiettivi raggiunti sono: Conoscere le diverse problematiche relative alla sicurezza dei dati nelle basi di dati, in particolare: privatezza dei dati (controllo degli accessi), integrità logica, gestione delle transazioni e accessi concorrenti, integrità fisica. PERCENTUALE DI LORO RAGGIUNGIMENTO: 70% COMPETENZE ACQUISITE: Riconoscere i dati di interesse nel sistema considerato. Rappresentare la realtà attraverso modelli. Applicare procedure adeguate per la progettazione di un database. Interagire con un database relazionale. Saper descrivere il livello logico di un database usando il linguaggio SQL, creare database con SQL. Saper scrivere query SQL per il reperimento dei dati. Creare pagine ipertesti per il Web. Essere in grado di interagire con l utente tramite form HTML. Saper utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio e approfondimento disciplinare. Saper descrivere quali sono le potenzialità di una rete per i fabbisogni di piccole realtà aziendali. Conoscere le funzionalità di Internet. PERCENTUALE DEL LORO RAGGIUNGIMENTO: 60% METODOLOGIA DIDATTICA UTILIZZATA: Lezione frontale, lezione dialogata, lezione in laboratorio, recupero. Materiali; manuali in adozione, materiale integrativo in fotocopia, copie di diapositive proiettate a lezione, schemi o mappe dal libro di testo. VERIFICA E VALUTAZIONE: La metodologia di valutazione è stata con compiti scritti per quanto riguarda la progettazione di basi di dati e le conoscenze teoriche, interrogazioni orali, e per quanto riguarda le attività di laboratorio una valutazione basata sugli elaborati svolti e sulle capacità di utilizzo di aspetti avanzati. Sono state svolte delle verifiche formative, compiti in classe e simulazioni della prova d esame. CONTENUTI DISCIPLINARI Tema: ripasso di programmazione e introduzione del PHP i controlli di flusso, sintassi dei controlli di flusso in PHP, realizzazione di semplici script. DBMS e progettazione di database
5 definizione di DBMS e caratteristiche, livelli esterno, logico e interno; utenti e sicurezza; modello concettuale e sua rappresentazione nel diagramma E/R; definizione di entità, attributi e associazioni; attributi semplici, composti e multipli, dominio di un attributo, domini elementari; regole pratiche per l individuazione delle entità, dei loro attributi e delle associazioni; cardinalità delle associazioni, associazioni con attributi; modello logico relazionale, relazioni e tabelle relazionali; regole di derivazione del modello logico dal modello concettuale; gerarchie e raffinamento dello schema E/R; gerarchie totali, gerarchie esclusive, gerarchie di subset, gerarchie isa; le regole di integrità; le tabelle relazionali, le tabelle compatibili tra loro e gli operatori relazionali di unione, intersezione, differenza, analogie con i corrispettivi operatori insiemistici; gli operatori relazionali prodotto cartesiano, join, proiezione e selezione; anomalie di cancellazione, inserimento e aggiornamento; processo di normalizzazione e concetto di dipendenza funzionale; prima e seconda forma normale, cenni alla terza forma normale; raffinamento dello schema E/R in modo che rispetti le prime due forme normali. SQL caratteristiche del linguaggio SQL; istruzioni per la creazione di database e per la creazione di tabelle, clausola if not exists ; istruzioni per la popolazione delle tabelle; query di proiezione e selezione mediante il costrutto SELECT; join in SQL. Tema: ipertesti e linguaggio HTML ipertesti e ipotesti, link e ipermedialità; confronto tra ipertesti e testi a stampa, sezioni di un ipertesto, sezioni di un testo a stampa; struttura di una pagina html, sezioni head e body; principali tag del linguaggio HTML 4.1 transitional, cenni alle differenze con il linguaggio HTML 5.0. Tema: reti e internet introduzione alla comunicazione in generale e alla comunicazione tra computer; classificazione topologica delle reti, classificazione geografica; descrizione dei protocolli internet: segmentazione e incapsulamento, TCP/IP, differenze tra TCP e UDP; cenni allo standard ISO/OSI, uso dei livelli ISO/OSI per la descrizione del funzionamento di internet TCP/IP; organizzazione in servizi di internet, architettura client / server, cenni all architettura P2P; principi di funzionamento di un web server basato sul protocollo http, descrizione dei metodi GET, POST, HEAD e TRACE, cenni ai metodi per l upload o modifica delle pagine web già presenti nel web server. Cenni alla sicurezza informatica scopo della sicurezza informatica; problematiche che sorgono dalla sicurezza informatica: autenticazione, permessi, distinzione tra cause umane, cause accidentali e cause di forza maggiore; classificazione delle reti in intranet, extranet e internet;
6 cenni alle vulnerabilità e minacce tipiche di intranet, extranet e internet, cenni alle possibili contromisure; lo schema delle 3C per l analisi dei rischi per i server XAMP (cracker, competitor e customer); cenni alla crittografia. Tema: sistemi informativi aziendali definizione di sistema nel contesto dell economia aziendale cenni alle principali funzioni aziendali da tenere presente nella progettazione o nell analisi di un sistema informativo aziendale; cenni ai sistemi Customer Relationship Management; cenni ai sistemi ERP. Tema: uso della crittografia per firma digitale e posta elettronica certificata introduzione alla crittografia, disco cifrante di Alberti; crittografia a chiave pubblica mediante la metafora del lucchetto; firma digitale; posta elettronica certificata. Laboratorio di informatica: Database creazione di semplici database su access, semplici query mediante lo strumento creazione guidata query; uso di HeidiSQL in combinazione con MySQL (distribuzione bundle EasyPHP); progettazione, creazione e popolamento di semplici database usando HeidiSQL e MySQL; interrogazione di database: query di selezione, di proiezione, di selezione e proiezione, uso degli operatori di aggregazione, campi calcolati; uso del manuale tecnico di MySQL. Web dinamico la cartella root di Apache (distribuzione bundle USBWebServer); realizzazione di form con metodo POST, realizzazione di pagine PHP per il trattamento dei dati inseriti mediante form; creazione di un database con HeidiSQL, creazione di pagine index in html statico, realizzazione di form e popolamento del database con i dati provenienti dal form; creazione di un database con HeidiSQL, popolamento del database, creazione di pagine dinamiche che interrogano il database; simulazione di prove d esame. NUMERO DI ORE SVOLTE: Francesco M. Atzeni: 100 ore svolte sino al 15 maggio, 14 da svolgere successivamente al 15 maggio