Idee per la programmazione annuale preventiva

210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
Aggiornamento del: 20/06/17
Pag.
1 di 7
PIANO DI PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Insegnanti: Bellavista, Profeta
Anno scolastico: 2010/2011
Materia: INFORMATICA E SISTEMI
Appr. in R.d.M. in data: 07/09/2010
Indirizzo scolastico: Liceo Scientifico Tecnologico (Brocca)
Appr. in C.d.C. in data:
Classe: 3LTB
Quadro orario (ore settimanali): 3
Finalità
Il corso di terza si propone di sviluppare le competenze culturali e metodologiche di base per affrontare semplici problemi di natura algoritmica. Vengono
introdotti gli strumenti formali della teoria della computabilità e della teoria dei sistemi, nonchè i fondamenti della programmazione di un calcolatore e
della sua implementazione a partire da sistemi elementari in logica cablata. Ciò fornisce agli allievi gli strumenti concettuali indispensabili per affrontare
nei successivi anni del corso lo studio degli aspetti più avanzati dell’informatica, quali il paradigma di programmazione ad oggetti e la teoria delle basi di
dati, nonchè la teoria dei sistemi continui e dei sistemi di acquisizione dati e controllo.
Analisi della situazione di partenza
Profilo generale della classe (caratteristiche cognitive, comportamentali, atteggiamento verso la materia, interesse, partecipazione):
Profilo generale della classe piu’ che sufficiente
Fonti di rilevazione del profilo generale della classe:
 griglie e questionari conoscitivi del progetto accoglienza
 colloqui con gli alunni
 colloqui con le famiglie
 colloqui con gli insegnanti delle scuole medie (classi prime)
 colloqui con gli insegnanti dell’anno precedente (classi successive)
 altro: …
Livelli di profitto:
LIVELLI
Insufficiente
Sufficiente
Buono
NUM. ALLIEVI
2
8
13
Fonti di rilevazione dei livelli di profitto:
 test d’ingresso
 lavoro individuale estivo
 valutazione dello studio autonomo
%
% AGGREGATE
8
33
54
 risultati dell’anno precedente
 altro: ……………………………………………………………………..
210-A
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
Ed. 3 del 01/09/2009
Aggiornamento del: 20/06/17
Pag.
2 di 7
Obiettivi di Competenza (competenze da acquisire)
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
J.
K.
Tabulare dati mediante un foglio di calcolo, utilizzare le funzioni aritmetico/logiche, costruire grafici significativi e stampare i risultati.
Descrivere un calcolo in forma algoritmica utilizzando un linguaggio formale strutturato (diagrammi di flusso, pseudodifica, ecc).
Verificare la correttezza di un diagramma di flusso strutturato a partire dalle specifiche del problema.
Conoscenza e utilizzo appropriato dei formalismi matematici alla base della teoria della computabilità.
Calcolare espressioni aritmetiche basate sui sistemi di numerazione binario, ottale, decimale, esadecimale.
Conoscenza delle problematiche di programmazione a basso livello.
Conoscenza delle tecniche di programmazione ad alto livello
Analizzare un sistema naturale o artificiale e classificarlo, simularlo.
Calcolare/semplificare espressioni booleane.
Analizzare/sintetizzare reti combinatorie elementari.
Analizzare/sintetizzare reti sequenziali che implementano semplici automi.
MODULI DIDATTICI: articolazione degli obiettivi di competenza in abilità e conoscenze
Num.
Titolo
Basi dell’Informatica
1
COMPETENZE1
B-C-D-E



CAPACITA’/ABILITA’
Analizzare, risolvere e verificare un semplice
problema aritmetico.
Utilizzare di un editore/interprete per diagrammi di
flusso
Utilizzare di un editore/interprete per automi a stati
finiti e macchine di Turing











CONTENUTI/CONOSCENZE
Definizione intuitiva di algoritmo e sua rappresentazione: il
flow chart e lo pseudocodice.
La programmazione strutturata: costrutti fondamentali
Traccia di un algoritmo.
Esempi di algoritmi di teoria dei numeri.
Rapporto tra algoritmi e funzioni
Elementi di teoria della computabilità
Automi a stati finiti e linguaggi regolari
Esempi di automi a stati finiti
Definizione formale di algoritmo: la macchina di Turing
Esempi di macchine di Turing
La tesi di Church e il problema dell’arresto
Riferimenti sul libro di testo: capp. 1 e 2
1
Far riferimento agli obiettivi di competenza del punto precedente
210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
2
Programmazione a
basso livello
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
F-G






Utilizzare adeguatamente gli algoritmi
aritmetici elementari
Eseguire trasformazioni di base tra sistemi di
numerazione diversi
Conoscere i metodi di rappresentazione delle
informazioni all’interno del computer
Usare sistemi di codifica
Conoscere la struttura dell’elaboratore e le
funzioni generali del microprocessore
Utilizzare un editore/interprete per un
assembler didattico
Aggiornamento del: 20/06/17














Pag.
3 di 7
Concetto di sistema di numerazione posizionale:
sistema decimale, binario, ottale, esadecimale:
rappresentazione dei numeri e conversioni di base
Conversioni e operazioni nel sistema binario
Altri sistemi di numerazione
Rappresentazione dei numeri interi e reali
Codici ASCII e UNICODE
Gli automi a programma memorizzato e l'architettura di
Von Neumann
Ciclo di fetch, decode and execute
CPU: registri, ALU, unità di controllo
Architettura di una macchina didattica (MAC) con un solo
accumulatore a 16 bit
Sintassi delle istruzioni assembler (MAC)
Traduzione da assembler a codice mnemonico a codice
binario
Esempi di programmi assembler
Nozione di variabile come indirizzo di memoria.. Le
istruzioni dichiarative
Riferimenti sul libro di testo: cap. 4
3
Foglio di calcolo
A


Tabulare dati con un foglio di calcolo
utilizzando funzioni aritmetiche e logiche di
base
Rappresentare i dati mediante grafici











Il foglio di calcolo Excel:
Modificare le impostazioni di base;
Scambiare documenti; inserire i dati; selezionare, copiare,
spostare e cancellare i dati;
Trovare e sostituire righe e colonne;
Ordinare i dati;
Funzioni aritmetiche e logiche;
Formattare le celle: numeri,testo, insieme di celle;
Impostare il documento;
Stampare semplici fogli elettronici;
Importare oggetti;
Costruire diagrammi e grafi.
210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
4
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
Programmazione con H-I-J
linguaggio ad alto
livello






5
Sistemi e modelli
K-L


Utilizzare in modo elementare un ambiente di
sviluppo C (DevC/NetBeans)
Distinguere le fasi di elaborazione di un
programma con riferimento al linguaggio
utilizzato
Conoscere la sintassi del C
Individuare e correggere errori sintattici, runtime e logici
Costruire sottoprogrammi
Costruire librerie di sottoprogrammi
Classificare i sistemi e costruirne il modello
Utilizzare un foglio di calcolo per costruire
simulazioni.
Aggiornamento del: 20/06/17








Pag.
4 di 7
La catena di programmazione
Uso dell’ambiente DevC (editor, compilazione, debugging).
Analisi dei problemi.
Sviluppo della documentazione.
Tipi di dato e strutture di controllo (sequenza, selezione, cicli)
Concetto di procedura e funzione, scomposizione top down
Sottoprogrammi con parametri: passaggio dei parametri per
valore e per indirizzo, ambiente locale/globale e regole di
visibilità, librerie di funzioni riutilizzabili
Tipi di dato strutturati (array e algoritmi su array): dichiarazione
e allocazione, proprietà e operazioni caratteristiche, ricerca di
un elemento, ricerca di massimo e minimo, sort per selezione, le
stringhe come array di char, costruzione di unit con
funzioni/procedure notevoli per la gestione di array di int e di
char
Riferimenti sul libro di testo: cap. 5
 Definizione di sistema
 Esempi di sistemi naturali e artificiali
 Descrizione di un sistema mediante schema a blocchi
 Classificazione dei sistemi
 Processo di analisi di un problema reale al fine di costruirne un
modello.
 Esempi di modelli di sistemi
 Simulazione di un sistema
Riferimenti sul libro di testo: capp. 6 e 7
6
Algebra di Boole e reti
combinatorie
M-N




Applicare le tecniche base del calcolo
proposizionale mediante tavole di verità
Mappare una funzione a 2, 3 e 4 variabili
secondo Karnaugh
Applicare gli algoritmi di minimizzazione di
una funzione logica
Utilizzare un simulatore di reti logiche per
costruire e verificare reti combinatorie che
implementano determinati segnali logici
(MMLogic)










Teoria degli insiemi
Algebra di Boole: postulati e teoremi
Tabelle di verità
Forme canoniche
Mappe di Karnaugh.
Esempi di riduzione di funzioni logiche alla forma minima
Porte logiche e reti combinatorie
Analisi e sintesi di una rete combinatoria
Esempi notevoli di sistemi combinatori
Sistemi combinatori in logica programmata

Riferimenti sul libro di testo: capp. 8 e 9
210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
7
Reti sequenziali
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
O


Analisi di una rete sequenziale e mappatura
mediante diagramma degli stati
Utilizzare un simulatore di reti logiche per
costruire e verificare reti sequenziali che
implementano determinati automi (MMLogic)
Aggiornamento del: 20/06/17




Pag.
5 di 7
Sistemi sequenziali
Operatori sequenziali fondamentali
Analisi e sintesi di reti sequenziali sincrone
Automi programmabili
Riferimenti sul libro di testo: cap. 9
Modalità di lavoro
A.
B.
C.
D.
E.
H.
I.
Lezione frontale
Lezione frontale dialogata
Esercizi analizzati e risolti alla lavagna
Esercitazione di gruppo in laboratorio
Esercitazione individuale a casa con consegna via server di e-learning
Produzione e distribuzione di documentazione via server di e-learning
Registrazione video di parte dell’attività svolta in classe dall’insegnante, in particolare dell’attività di recupero, e distribuzione dei filmati via server di e-learning
Strumenti di lavoro
1.
2.
3.
4.
5.
Libro di Testo
Esercizi e/o Problemi forniti dall’insegnante
Dispense fornite dell’insegnante
Laboratorio di didattica presente in Istituto.
Ambienti di sviluppo: VAS (automi e macchine di Turing), MAC (assembler didattico), DevC (linguaggio C), MMLogic(reti logiche)
6. Sito di e-learning con tutti i servizi essenziali: trasferimento file, posta elettronica, forum, blog, wiki, verifiche online (verifiche scritte), accesso alle verifiche da casa
con valutazioni e feedback da parte dell’insegnante, preverifiche, verifiche di recupero, compiti a casa con consegna a scadenza, percorsi didattici di approfondimento
via web.
Tipologie di verifica
I. Verifiche scritte: Test online a scelta multipla, a corrispondenza, a risposta breve, a risposta numerica, a risposta booleana, a risposta aperta, di progetto con verifica
automatica della soluzione.
II. Verifiche orali a campione, attraverso la visione del quaderno della materia con i compiti assegnati nella lezione precedente;
III. Verifiche orali periodiche, mediante colloquio individuale, per accertare il grado di acquisizione dei contenuti e la comprensione dei progetti assegnati in laboratorio
ed eventualmente conclusi a casa dall’allievo con consegna online sul sito di e-learning.
Griglia di valutazione / descrittori
verifiche scritte:
 Interpretazione e analisi del testo
 Coerenza nello sviluppo della soluzione scelta
Peso
20%
25%
210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
Aggiornamento del: 20/06/17
Pag.
6 di 7
 Correttezza formale
 Completezza della soluzione
30%
25%
Verifiche orali:
 Conoscenza dei concetti
 Proprietà nell’uso del linguaggio specifico
 Autonomia operativa
 Capacità di descrivere con precisione un problema
 Capacità di sintesi
 Ricerca di soluzioni originali
30%
20%
20%
10%
10%
10%
Valutazione
A.
B.
C.
D.
Misura del profitto nelle singole prove
Livelli di partenza
Progressione
impegno
Modalità di recupero





attività di recupero individualizzata derivante dall’analisi della prove formative svolte in itinere e del lavoro domestico assegnato
attività di recupero individualizzata derivante dall’analisi della prova scritta consistente in ripasso mirato di parti del programma
svolgimento di esercizi consolidamento
svolgimento di esercizi di recupero sia in classe che a casa
correzione degli esercizi svolti
Saperi minimi che devono essere raggiunti per poter affrontare il programma dell’anno successivo
B Formalizzare un algoritmo mediante diagrammi di flusso e/o pseudodifica.
D Convalidare stringhe come ben formate secondo semplici grammatiche utilizzando un automa riconoscitore dato.
H Costruire un programma C elementare con variabili non strutturate.
K Classificare un sistema.
F Calcolare semplici espressioni in binario ed esadecimale.
G Calcolare/semplificare una funzione logica.
N Analizzare/sintetizzare reti combinatorie che implementano semplici funzioni logiche.
210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
Istituto Tecnico Industriale Statale con Liceo Scientifico Tecnologico
“Galileo Galilei” - CREMA
Aggiornamento del: 20/06/17
Pag.
7 di 7
SEQUENZA DI LAVORO
Attività / Moduli
Periodo
Ore
didattiche
Ore
recupero
Prev.3 Cons.4 Prev.
Cons.
Prev.
Cons.
Totale ore
Prev. Cons.
Settembre
Ottobre
14
2
I-II
2
18
Programmazione a basso
livello
Ottobre
Novembre
10
2
I-II
2
14
Foglio di calcolo
Dicembre
5
0
I
1
6
Gennaio
10
1
II
1
12
Algebra di Boole e reti
combinatorie
Febbraio
Marzo
10
1
I-II
1
12
Reti sequenziali
marzo
6
1
I-II
1
8
Programmazione con
linguaggio ad alto livello
Aprile
Maggio
16
2
I-II
2
20
71
9
10
90
TOTALI
SETTIMANE DI LEZIONE 30
ORE DI LEZIONE SETTIMANALI 3
TOTALE 90
Da compilare in sede di consuntivo di fine anno
Prev. = definito in sede di programmazione
4
Cons. = valutato in sede di consuntivo di fine anno
3
Prev.
Ore verifiche
Basi dell’Informatica
Sistemi e modelli
2
Cons.
Tipologia
verifiche
Contenuti non
trattati/aggiunti2