Liceo Scientifico Statale Francesco Severi
Frosinone
PROGRAMMAZIONE DEL DIPARTIMENTO DI INFORMATICA
Risultati di apprendimento per il Liceo Scientifico opzione scienze
applicate
A conclusione del percorso di studio gli studenti dovranno:
Come recita la normativa, il percorso di studio per il liceo deve fornire allo studente gli
strumenti culturali e metodologici per una comprensione approfondita della realtà
affinchè egli si ponga, con atteggiamento razionale, creativo, progettuale e critico, di
fronte alle situazioni, ai fenomeni e ai problemi, ed acquisisca conoscenze, abilità e
competenze adeguate sia al proseguimento degli studi di ordine superiore, che
all’inserimento nella vita sociale e nel mondo del lavoro (art. 2 comma 2 del
regolamento recante “Revisione dell’assetto ordinamentale,organizzativo e didattico
dei licei…”), per raggiungere questi risultati l’insegnamento dell’informatica deve
contemperare diversi obiettivi:
comprendere i principali fondamenti teorici delle scienze dell’informazione,
acquisire la padronanza di strumenti dell’informatica e sapere 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 obiettivi si riferiscono ad aspetti fortemente connessi fra di loro, che vanno
quindi trattati in modo integrato. Il rapporto fra teoria e pratica va mantenuto su di un
piano paritario e i due aspetti vanno strettamente integrati evitando sviluppi paralleli
incompatibili con i limiti del tempo a disposizione.
Al termine del percorso liceale lo studente padroneggia con i più comuni strumenti
software per il calcolo, la ricerca e la comunicazione in rete, la comunicazione
multimediale, l'acquisizione e l'organizzazione dei dati, applicandoli in una vasta
gamma di situazioni, ma soprattutto nell'indagine scientifica, e scegliendo di volta in
volta lo strumento più adatto. Deve avere una sufficiente padronanza di uno o più
linguaggi per sviluppare applicazioni semplici, ma significative, di calcolo in ambito
scientifico.
Comprende la struttura logico-funzionale della struttura fisica e del software di un
computer e di reti locali, tale da consentirgli la scelta dei componenti più adatti alle
diverse situazioni e le loro configurazioni, la valutazione delle prestazioni, il
mantenimento dell'efficienza.
L'uso di strumenti e la creazione di applicazioni deve essere accompagnata non solo da
una conoscenza adeguata delle funzioni e della sintassi, ma da un sistematico
collegamento con i concetti teorici ad essi sottostanti.
Il collegamento con le discipline scientifiche, ma anche con la filosofia e l'italiano, deve
permettere di riflettere sui fondamenti teorici dell'informatica e delle sue connessioni
con la logica, sul modo in cui l'informatica influisce sui metodi delle scienze e delle
tecnologie, e su come permette la nascita di nuove scienze.
E’ opportuno coinvolgere gli studenti degli ultimi due anni in percorsi di
approfondimento anche mirati al proseguimento degli studi universitari e di
formazione superiore.
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).
Nello specifico per le classi con opzione scienze applicate nel primo biennio sono usati
gli strumenti di lavoro più comuni del computer insieme ai concetti di base ad essi
connessi. Lo studente è 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 più 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 è introdotto ai principi che sono alla base dei linguaggi di programmazione
e gli sono illustrate le principali tipologie di linguaggi e il concetto di algoritmo.
Sviluppa la capacità di implementare un algoritmo in pseudo-codice o in un particolare
linguaggio di programmazione, di cui si introdurrà la sintassi (AL).
Nel triennio si procede ad un allargamento della padronanza di alcuni strumenti e ad
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),
formati non testuali (bitmap, vettoriale, formati di compressione), font tipografici,
progettazione web (DE); introduzione al modello relazionale dei dati, ai linguaggi di
interrogazione e manipolazione dei dati (BS);
implementazione di un linguaggio di programmazione, metodologie di
programmazione, sintassi di un linguaggio orientato agli oggetti (AL). Per il quinto anno
è opportuno che l'insegnante realizzi percorsi di approfondimento, auspicabilmente in
raccordo con le altre discipline. Saranno comunque oggetto di studio i principali
algoritmi del calcolo numerico (CS), introdotti i principi teorici della computazione (CS)
e affrontate le tematiche relative alle reti di computer, ai protocolli di rete, alla
struttura di internet e dei servizi di rete (RC) (IS). Con l'ausilio degli strumenti acquisiti
nel corso degli anni precedenti, sono inoltre sviluppate semplici simulazioni come
supporto alla ricerca scientifica (studio quantitativo di una teoria, confronto di un
modello con i dati…) in alcuni esempi, possibilmente connessi agli argomenti studiati in
fisica o in scienze (CS).
METODI E STRUMENTI DIDATTICI
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 moduli didattici, verrà utilizzato il metodo induttivo. Alla lezione
frontale seguirà l’esercitazione pratica in laboratorio per promuovere l'arricchimento
delle conoscenze.
VERIFICHE E VALUTAZIONE
Le verifiche formative saranno fatte durante lo svolgimento dei moduli tramite
domande a risposta multipla o aperta soprattutto per le classi V al fine di preparare gli
allievi per affrontare serenamente gli esami di stato, saranno inoltre somministrati
esercizi on-line e off-line.
Le verifiche avranno lo scopo di guidare gli allievi e verificare il raggiungimento degli
obiettivi ed eventualmente poter colmare le lacune.
Gli strumenti utilizzati saranno colloqui, interrogazioni ed esercitazioni al computer. Le
verifiche sommative serviranno a valutare la competenza disciplinare acquisita e il
raggiungimento degli obiettivi cognitivi prefissati. Gli strumenti utilizzati saranno
verifiche orali individuali, verifiche scritte, test o risposte aperte e chiuse, soluzione di
problemi.
Il numero delle verifiche sommative previste per ogni periodo è un minimo di due
scritte per quadrimestre e due orali .
Per la valutazione minima di sufficienza nei colloqui orali l’alunno deve dimostrare la
conoscenza, anche se non approfondita dei concetti oggetto del programma, deve
saperli esporre in modo semplice con termini appropriati e deve saper risolvere
semplici esercizi e problemi. Inoltre nella valutazione complessiva scritta per il
raggiungimento degli obiettivi minimi si terrà conto della completezza dell’elaborato,
della correttezza, dell’organicità nell’esecuzione e della giustificazione delle procedure
attuate, delle conoscenze, competenze e abilità acquisite da ogni singolo allievo in
relazione ai livelli di partenza e ai livelli finali raggiunti, tenuto conto dell’impegno,
della partecipazione e della costanza nello studio. Tenuto conto dei programmi
ministeriali, si definiscono ora le linee generali e le tematiche disciplinari relative alle
classi prime , seconde, terze e quarte e quinte dell’opzione scienze applicate.
Programmazione specifica
Informatica – classe I nuovo ordinamento-scienze applicate
ARCHITETTURA DI UN COMPUTER (AC)
OBIETTIVI MINIMI
Concetti
di
base
della
tecnologia
dell’informazione.
L’evoluzione dell'informatica
I sistemi di numerazione
La codifica delle informazioni
Le risorse hardware e software.
Struttura generale del sistema di elaborazione.
Struttura logico-funzionale di un computer
(macchina di Von Neumann)
Terminologia tecnica relativa ai componenti
architetturali
La memoria centrale.
L'unita'centrale di elaborazione
Le unità di input/output
Le memorie di massa
Saper riconoscere le caratteristiche tecniche
di un computer
Saper utilizzare le periferiche di I/O
disponibili
Saper utilizzare correttamente i termini
tecnici relativi ai componenti architetturali
Saper operare con numeri espressi in basi
diverse da dieci, in particolare con i numeri
binari
Essere consapevole delle potenzialità delle
tecnologie rispetto al contesto culturale e
sociale in cui vengono applicate
IL SISTEMA OPERATIVO (SO)
OBIETTIVI MINIMI
Saper analizzare le caratteristiche dei
Il sistema operativo.
principali sistemi operativi in commercio
L'evoluzione dei sistemi operativi.
Saper orientarsi nell’ambiente di lavoro
Installare un sistema operativo.
Windows utilizzando le icone, i menù, i
Navigare all'interno della GUI.
pulsanti e le finestre.
Identificare e applicare comuni tecniche di Saper gestire file e cartelle con particolare
riguardo alle operazioni di copia,
manutenzione preventiva per i
spostamento,
cancellazione,
ripristino,
sistemi operativi.
trascinamento, compressione e ricerca.
Il sistema operativo windows. Caratteristiche
generali
L'interfaccia standard delle applicazioni.
La gestione delle risorse e dei file.
Gestione di una stampante Installazione e rimozione di nuovi programmi.
Installazione di nuovi componenti hardware
ELABORAZIONE DIGITALE DI UN DOCUMENTO OBIETTIVI MINIMI
DI TESTO (DE)
Concetto di documento, carattere e paragrafo
Terminologia editoriale.
Saper analizzare un testo da un punto di
vista tipografico
L’editing in Word.
Il controllo ortografico.
Layout di pagina.
Inserimento di gestione di tabelle.
Inserimento di espressioni matematiche
Creazione di una presentazione multimediale ed
inserimento di elementi multimediali, come
immagini, filmati, suoni ed animazioni.
Saper inserire oggetti di tipo diverso in un
documento (tabelle,immagini, formule,…)
Saper creare un collegamento ipertestuale
Saper fare operazioni di creazione,
formattazione e rifinitura di documenti di
testo utilizzando l’editor di testo WORD;
Saper fare operazioni di creazione,
formattazione di presentazioni da distribuire
su carta o proiettare su uno schermo
attraverso l’uso del Power Point;
Laboratorio:
Software applicativo : pacchetto office
ELABORAZIONE DIGITALE DI UN FOGLIO DI OBIETTIVI MINIMI
CALCOLO (DE)
Formule e funzioni.
Funzionalità dei fogli di calcolo.
Creazione di grafici.
Laboratorio:
Software applicativo : pacchetto office
Saper fare operazioni di creazione,
formattazione di un foglio di calcolo in Excel,
utilizzando le funzioni di base matematiche,
logiche e statistiche;
Saper riconoscere ed utilizzare riferimenti
assoluti e relativi
Saper gestire i grafici con Excel re
riconoscere le caratteristiche delle categorie
principali
Informatica – classe II nuovo ordinamento-scienze applicate
INTERNET E LE RETI (IS)
OBIETTIVI MINIMI
Reti di computer e Internet
Comunicazione Web
Navigare nel WWW
La posta elettronica
Saper navigare in Internet utilizzando un
browser
Cercare informazioni in Internet utilizzando i
motori di ricerca
Estrarre dati da una pagina web
Inviare e ricevere messaggi di posta
elettronica
Saper valutare i diversi prodotti software per
la sicurezza con particolare riferimento alla
navigazione in rete
ALGORITMI E PROGRAMMI: PRIMI ELEMENTI OBIETTIVI MINIMI
DI PROGRAMMAZIONE(AL)
Definizione di algoritmo.
La gestione dei dati: variabili e costanti
Acquisire e comunicare i dati.
Strumenti per la stesura di un algoritmo
Prime rappresentazioni di un algoritmo.
Il lavoro di programmazione
Le basi di un linguaggio
Gli operatori di relazione e logici.
Le istruzioni di ingresso e uscita.
Primi esempi di programmi.
Saper tradurre un problema in algoritmo
Conoscere la sintassi delle istruzioni di base
della programmazione
Tradurre un semplice algoritmo in
programma
Utilizzare un ambiente di sviluppo: scrittura,
compilazione ed esecuzione di un
programma
Distinguere e scegliere i vari tipi di dato
Utilizzare le istruzioni di acquisizione dei dati
e gestire ed organizzare la visualizzazione dei
risultati
Scrivere espressioni aritmetiche
Laboratorio:
Software applicativo : pacchetto office
Linguaggi di programmazione:: C/C++ .
ALGORITMI
E
PROGRAMMI: OBIETTIVI MINIMI
PROGRAMMAZIONE STRUTTURATA(AL)
Utilizzare e organizzare le istruzioni di
Sequenza;
sequenza, selezione e iterazione
Selezione semplice, annidata e selezione e
Individuare le strutture più idonee alla stesura di
iterazione multipla
un algoritmo risolutivo
Operatori aritmetici e relazionali
Scrivere semplici espressioni aritmetiche e
logiche
Algebra booleana e operatori logici
Iterazione precondizionale, postcondizionale e
enumerativa
Laboratorio:
Software applicativo : pacchetto office
Linguaggi di programmazione:: C/C++ .
Informatica – classe III nuovo ordinamento-scienze applicate
PROCEDURE E FUNZIONI(AL)
OBIETTIVI MINIMI
Sapere
organizzare
un
programma,
Principi della programmazione top-down
suddividendolo
in
moduli
Definizione e sintassi di utilizzo di funzioni e
Utilizzare la sintassi per la dichiarazione e
procedure
l’invocazione dei sottoprogrammi
Ambito delle variabili: variabili globali e locali
Distinguere variabili locali e globali
Passaggio di parametri: passaggio per valore e Gestire il passaggio di parametri
per riferimento
Funzioni ricorsive
Librerie
Laboratorio:
Linguaggi di programmazione:: C/C++ .
DATI STRUTTURATI: ARRAY VETTORI E MATRICI OBIETTIVI MINIMI
(AL)
Definire, caricare e utilizzare un array
Array monodimensionali
monodimensionale e bidimensionale
Array bidimensionali
Costruire algoritmi con l’impiego di strutture
Array paralleli
di dati
Algoritmi fondamentali: Shift, Merge, Rotazione Utilizzare
le
principali
funzioni di
manipolazione delle stringhe
Algoritmi di ordinamento
Algoritmi di ricerca
Stringhe e funzioni di manipolazione delle
stringhe
Laboratorio:
Linguaggi di programmazione:: C/C++ .
FONDAMENTI
OGGETTI(AL)
DI
PROGRAMMAZIONE
Principi della OOP
Classi di oggetti
Attributi e metodi
Incapsulamento
Accesso pubblico e privato
Sintassi per la dichiarazione di oggetti
Laboratorio:
Linguaggi di programmazione:: C/C++ .
A OBIETTIVI MINIMI
Costruire una classe e definirne attributi e
metodi
Dichiarare e utilizzare un oggetto
Informatica – classe IV nuovo ordinamento-scienze applicate
RETI DI COMPUTER E PROGRAMMAZIONE OBIETTIVI MINIMI
STATICA NEL WEB(RC-AL)
Aspetti evolutivi delle reti
Modello client/server e peer to peer
I domini, il DNS e la registrazione dei siti.
Il linguaggio HTML
I fogli di stile (CSS)
Linguaggio XML
Riconoscere la sintassi e i programmi
principali dell’HTML
Realizzare pagine html attraverso i tag più
comuni
Saper riconoscere e applicare gli stili CSS
PROGETTAZIONE DI DATABASE(DB)
OBIETTIVI MINIMI
I limiti di una organizzazione tradizionale degli
archivi e necessità dei database
I DBMS
La modellazione dei dati
Il modello ER
Entità, associazioni, attributi semplici e
multivalore, identificatori (anche esterni)
Progettazione di un database
Database relazionali
Regole di integrità
La normalizzazione delle tabelle
Comprendere la necessità dei database
Conoscere i vantaggi di un DBMS
Capire l’importanza della modellazione dei
dati a livello concettuale
Imparare le tecniche per la definizione del
modello dei dati, individuando entità,
attributi e relazioni
Documentare un problema in modo efficace
attraverso il modello E-R
DBMS LOCALI E DI RETE e LINGUAGGIO OBIETTIVI MINIMI
SQL(DB)
Gestione dei database mediante DBMS
Il DBMS Microsoft Access
Estrarre informazioni mediante M. Access: le
query
MySQL
Il linguaggio SQL: definizione delle tabelle, i
vincoli intrarelazionali e interrelazionali, le
SELECT e le congiunzioni JOIN
Laboratorio:
Microsoft Access e MySQL
Individuare i tipi di DBMS e le architetture di
riferimento
Conoscere la struttura di tabelle, record e
campi
Saper effettuare ricerche nelle tabelle
Interrogare il database mediante le query
Informatica – classe V nuovo ordinamento-scienze applicate
PRINCIPI TEORICI DELLA
COMPUTAZIONALE (CS)
COMPLESSITA’ OBIETTIVI MINIMI
Concetto di qualità di un algoritmo
Definire la complessità asintotica
algoritmo
Conoscere la notazione O–grande
di
Sapere definire il passo base
un Essere in grado di calcolare la complessità
temporale di un algoritmo
Saper classificare gli algoritmi in base alle
classi di complessità
CALCOLO NUMERICO (CS)
OBIETTIVI MINIMI
La soluzione approssimata di equazioni
Metodo di bisezione
Metodo delle secanti
Metodo delle tangenti
L’integrazione numerica
Metodo dei rettangoli
Metodo dei trapezi
Metodo di Cavalieri -Simpson
Sapere sviluppare in linguaggio di
programmazione gli algoritmi studiati per la
soluzione approssimata delle equazioni
Sapere sviluppare in linguaggio di
programmazione gli algoritmi studiati per
l’integrazione numerica
FONDAMENTI DI NETWORKING (RC)(IS)
OBIETTIVI MINIMI
Tipologie di rete
Tecniche di trasmissione (point to point,
multipoint e broadcast)
Modelli per le reti: approccio a livelli
Modello TCP/IP
Mezzi trasmissivi e linee digitali
Indirizzi IP
I livelli applicativi
Servizi di rete:
web e http
trasferimento di file: FTP
posta elettronica in internet: SMTP, POP
e IMAP
Classificazione delle reti in base alla
topologia
Riconoscere i dispositivi di rete
Classificare le tecniche di trasferimento
dell’informazione
Funzione degli indirizzi IP
Utilizzare le principali applicazioni di rete
Acquisire le modalità di collegamento FTP
Analizzare i pacchetti SMPT e POP
Docente di Informatica
(Prof.ssa Mariano Paola)
