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1 IMS “D. G. FOGAZZARO” – Vicenza PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO Corso di Informatica INDIRIZZO SCIENZE APPLICATE Premesso che il dipartimento di Informatica ha fatto propria la proposta presente nel sito del ministero, lo stesso dipartimento ha quindi elaborato la programmazione per il primo biennio, suddivisa nei due anni e per il primo anno del secondo biennio. LICEO SCIENTIFICO opzione scienze applicate Informatica 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 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 e scienze, e sinergie con il territorio, 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 verranno usati gli strumenti di lavoro più comuni del computer insieme ai concetti di base ad essi connessi. Verranno introdotte le caratteristiche architetturali di un computer: i concetti di hardware e

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IMS “D. G. FOGAZZARO” – Vicenza

PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO Corso di Informatica INDIRIZZO SCIENZE APPLICATE

Premesso che il dipartimento di Informatica ha fatto propria la proposta presente nel sito del ministero, lo stesso dipartimento ha quindi elaborato la programmazione per il primo biennio, suddivisa nei due anni e per il primo anno del secondo biennio.

LICEO SCIENTIFICO opzione scienze applicate Informatica

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 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 e scienze, e sinergie con il territorio, 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 verranno usati gli strumenti di lavoro più comuni del computer insieme ai concetti di base ad essi connessi. Verranno introdotte le caratteristiche architetturali di un computer: i concetti di hardware e

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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) Verrà spiegato il concetto di sistema operativo, le sue funzionalità di base e le caratteristiche dei sistemi operativi più comuni. Verrà introdotto il concetto di processo come programma in esecuzione, illustrato il meccanismo base della gestione della memoria e le principali funzionalità dei file system. (SO) Verranno introdotti 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) Verranno introdotti 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. Verranno introdotti i principi alla base dei linguaggi di programmazione, illustrate le principali tipologie di linguaggi e il concetto di algoritmo. Verrà sviluppata la capacità 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), 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)

QUINTO ANNO E’ opportuno che l'insegnante − che valuterà di volta in volta il percorso didattico più adeguato alla singola classe − realizzi percorsi di approfondimento, auspicabilmente in raccordo con le altre discipline. Verranno studiati 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 dei bienni precedenti, saranno 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).

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CONTENUTI PRIMO BIENNIO

Contenuti prescrittivi:

Sono prescrittivi i contenuti del testo adottato (Tecnologie Informatiche di Lorenzi – Govoni Ed.

Atlas) con l’esclusione di quelli elencati di seguito:

Contenuti non prescrittivi:

Cap. 1 – Concetti Informatici di Base

le immagini digitali;

il collegamento delle periferiche;

licenze software

Cap. 2 – Sistema Operativo Windows

Gestione di una stampante;

lavorare in rete (argomento previsto per il quinto anno);

licenze software

Cap. 3 – Reti, Web e Comunicazione

Intranet ed Extranet;

Le reti nella vita di tutti i giorni;

Comunità virtuali;

Cap. 4 – Elaborazione di testi

La tastiera con le 10 dita;

la composizione di una lettera;

unione di testo con dati per stampare circolari.

Cap. 5 – Presentazioni multimediali

Oggetti multimediali;

Cap. 6 – Il foglio elettronico

I contenuti sono tutti prescrittivi.

Cap. 7 – Algoritmi e soluzione di problemi

Lo sviluppo del software;

disegnare i diagrammi di flusso con Word;

la selezione multipla;

Cap. 8 – Linguaggi di programmazione

L’intero capitolo è da considerarsi non prescrittivo.

L’insegnamento di un linguaggio di programmazione è prescrittivo per il secondo biennio, non è

obbligatorio nel primo. Tuttavia potrebbe rivelarsi utile realizzare delle semplici function in VBA

da utilizzare nel foglio di lavoro.

Appendice – Diritto e Informatica

L’intera appendice è da considerarsi non prescrittiva.

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PROSPETTO TEMPI, SPAZI E METODI

Primo anno (1° biennio)

Modulo: Concetti Informatici di Base

Ore totali: 10

Modulo: Sistema Operativo Windows Ore totali: 10

Modulo: Il foglio elettronico Ore totali: 34

Modulo: Reti, Web e Comunicazione Ore totali: 12

Totale: 66 ore

Secondo anno (1° biennio)

Modulo: Elaborazione di testi Ore totali: 12

Modulo: Presentazioni multimediali Ore totali: 12

Modulo: Algoritmi e soluzione di problemi Ore totali: 30

Modulo: Linguaggi di programmazione Ore totali: 12

Totale: 66 ore

CONTENUTI SECONDO BIENNIO

Contenuti prescrittivi:

Sono prescrittivi i contenuti del testo adottato (Informatica Applicazioni Scientifiche di Lorenzi –

Govoni Ed. Atlas) con l’esclusione di quelli elencati di seguito:

Contenuti non prescrittivi:

Cap. 1 – Progettazione degli algoritmi (AL)

Materiali on line – Diagramma a blocchi con Word (eventualmente sarà preferibile utilizzare

Yed Graph Editor, versione free) ;

La macchina di Turing;

Cap. 2 – Programmazione a Oggetti

C++: costruttore di copia

C++: funzioni friend

C++: ereditarietà multipla

C++: classi e overloading degli operatori

C++: funzioni virtuali

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Cap. 3 – Documenti Digitali e Comunicazione Multimediale

Interamente prescrittivo

Cap. 4 – Modello dei Dati, Manipolazione e Interrogazioni

10 - Oggetti multimediali;

12 - Esportazione e importazione dei dati;

unione di testo con dati per stampare circolari.

Cap. 5 – Reti e Protocolli

In programma per il quinto anno

Cap. 6 – Internet: Comunicazione e Servizi Web

In programma per il quinto anno

Cap. 7 – Progettazione di Pagine Web Fogli di Stile

Accessibilità ed Usabilità;

Programmazione Web: Javascript e HTML5

Cap. 8 – Algoritmi con il Foglio di Calcolo

In programma per il quinto anno

Cap. 9 – Modelli e Simulazioni

In programma per il quinto anno

Cap. 10 – Programmazione per il Calcolo Computazionale

In programma per il quinto anno

Primo anno (2° biennio)

Modulo: Progettazione degli algoritmi (AL)

Ore totali: 10

Modulo: Programmazione a Oggetti Ore totali: 10

Modulo: Documenti Digitali e Comunicazione Multimediale

Ore totali: 34

Modulo: Modello dei Dati, Manipolazione e Interrogazioni

Ore totali: 12

Totale: 66 ore

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LABORATORIALITÀ: SPAZI, STAGES, AREE DI PROGETTO Spazi: si ritiene essenziale che almeno il 50% delle ore siano di attività pratica, realizzata in

laboratorio di Informatica.

Stage: al momento non si sono individuate possibilità di stage.

Aree di progetto: Da realizzare con le altre materie scientifiche. Nel primo biennio, sarebbe

opportuno utilizzare il foglio di calcolo, ad esempio per organizzare dati di esperienze di laboratorio

e per darne l’elaborazione, sia grafica, sia come sintesi statistica dei dati (media, varianza, massimo

e minimo, moda etc.). Allegato si trova un esempio di elaborazione tramite foglio di calcolo.

PROVE COMUNI, TIPOLOGIE DI VERIFICA, GRIGLIE, CRITERI PER IL RECUPERO Prove comuni: la questione al momento non sussiste, trattandosi di una sola classe prima.

Tipologie di verifica: esercitazioni di laboratorio, prove orali e test oggettivi.

Griglie: si propongono le griglie allegate.

Criteri per il recupero: il recupero dovrebbe essere curricolare, in laboratorio, organizzando

piccoli gruppi omogenei, con specifiche attività volte al recupero degli argomenti specifici.

Corso di Informatica e sistemi automatici INDIRIZZO SCIENTIFICO TECNOLOGICO SECONDO ANNO (TRIENNIO) Anno scolastico: 2012 / 13

Gli alunni impareranno a conoscere gli strumenti utilizzati per la programmazione, dal funzionamento del pc, all’ambiente di programmazione BlueJ, in modo da realizzare semplici programmi, ben strutturati e utilizzando le tecniche di programmazione modulare e ad oggetti e le più importanti strutture di dati, consapevoli dei limiti degli strumenti utilizzati. Inoltre sapranno riconoscere le diverse tipologie di sistemi e ne affronteranno la modellizzazione e schematizzazione, anche con simulazioni realizzate in java o con Excel.

Conoscenze

Conoscenza delle componenti fondamentali di un sistema di elaborazione;

conoscenza dei tipi di dati primitivi e strutturati, in Java;

conoscenza della rappresentazione binaria dei tipi di dato primitivi all’interno di un calcolatore;

conoscenza dei simboli e dei linguaggi per algoritmi: diagramma a blocchi e pseudocodifica;

conoscenza delle regole di base della programmazione in Java;

conoscenza delle regole di formattazione del linguaggio Java;

Conoscenza delle caratteristiche principali degli oggetti;

Conoscenza delle componenti fondamentali dell’ambiente di programmazione;

Conoscenza delle principali strutture di dati astratte;

Conoscenza dei tipi di dati semplici e strutturati, in Java;

Conoscenza delle tecniche di programmazione strutturata e ad oggetti, in Java;

Conoscenza della definizione e dei componenti fondamentali di un sistema;

Conoscenza della definizione e delle proprietà degli automi;

conoscenza delle diverse conseguenze delle operazioni di copia, taglia e incolla, per dati e formule;

Capacità

Usare e riconoscere la terminologia di base dell’Informatica;

saper attivare le funzioni principali del sistema operativo;

descrivere un algoritmo utilizzando il diagramma a blocchi;

Usare l’ambiente di programmazione BlueJ;

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ricavare un programma in Java, sintatticamente corretto, a partire dall’algoritmo;

sviluppare un programma in Java, utilizzando oggetti

individuare e utilizzare le strutture di controllo più idonee per la soluzione di un problema;

Saper realizzare semplici modelli logici di sistemi combinatori e sequenziali, utilizzando Java;

Saper classificare sistemi e modelli;

Saper identificare un sistema, individuandone variabili, funzioni e parametri;

Saper formattare il codice Java e documentare il software, a livello elementare, tramite commenti all’interno dei programmi, su una o più righe, elenco delle variabili e diagramma a blocchi;

Saper organizzare un array a una e a due dimensioni

Saper definire e usare una classe e i relativi oggetti

Sviluppare un programma Java utilizzando gli oggetti;

Usare e riconoscere la terminologia di base della teoria dei sistemi;

Simulare semplici sistemi discreti.

Competenze

Risolvere semplici problemi, indipendentemente da un linguaggio di programmazione;

impostare la soluzione di problemi da un punto di vista procedurale;

interagire con il Sistema Operativo installato sul PC in uso;

orientarsi all’interno dell’ambiente di programmazione BlueJ;

usare con proprietà il linguaggio Java relativamente alle conoscenze acquisite;

Usare e riconoscere la terminologia della programmazione modulare e ad oggetti;

Risolvere problemi, utilizzando il paradigma a oggetti;

Usare con proprietà il linguaggio Java, relativamente a: strutture di controllo, procedure e funzioni parametriche, variabili semplici e array uni e bidimensionali, oggetti;

Realizzare modelli logici di sistemi combinatori;

usare il foglio di calcolo Excel, per calcoli su successioni di dati e per la loro rappresentazione grafica.

Obiettivi minimi di

apprendimento (per

permettere il passaggio alla

classe successiva)

Usare e riconoscere la terminologia di base dell’Informatica;

risolvere semplici problemi, utilizzando le strutture di programmazione sequenziale, alternativa e ciclica;

interagire con il Sistema Operativo installato sul PC in uso;

interagire con l’ambiente di sviluppo BlueJ;

documentare il software, a livello elementare;

Usare e riconoscere la terminologia della programmazione ad oggetti;

Risolvere problemi, utilizzando il paradigma a oggetti;

Usare con proprietà il linguaggio Java, relativamente alle conoscenze previste in programma;

Conoscere ed usare le strutture vettore e matrice rettangolare;

Usare e riconoscere la terminologia di base della teoria dei sistemi;

Realizzare modelli logici di sistemi combinatori;

utilizzare il foglio di calcolo Excel, per disegnare grafici di funzioni ad una variabile.

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CONTENUTI E TEMPI

SISTEMA ELABORATORE – 12h conoscenza schematica dell’elaboratore;

o dispositivi di input, output e di elaborazione; o la struttura della memoria: lineare, indirizzabile e volatile;

La rappresentazione interna delle informazioni; I traduttori: compilatori ed interpreti; Il sistema operativo: utilizzare il file system;

TECNOLOGIA JAVA – 2h

La Java Virtual Machine ed il ByteCode; Portabilità di Java;

AMBIENTE BlueJ – 2h

Conoscenza dell’ambiente di programmazione BlueJ; Uso della formattazione e della documentazione nei programmi in Java.

LINGUAGGIO JAVA – 68h

Modulo 1 Elementi di base del linguaggio – 21h o Unità didattica 1 Struttura di un programma o Unità didattica 2 Identificatori o Unità didattica 3 I tipi primitivi di dato o Unità didattica 4 Operazioni sui dati o Unità didattica 5 Stringhe o Unità didattica 6 Gestione I/O su console o Unità didattica 7 L’ambiente di sviluppo

Modulo 2 Algoritmi – 22h o Unità didattica 8 Introduzione alle strutture di controllo o Unità didattica 9 Strutture di controllo in Java o Unità didattica 10 Strutture di controllo derivate

Modulo 3 Le Classi – 22h o Unità didattica 11 La programmazione a oggetti o Unità didattica 15 Vettori

EXCEL – 6h

Dati e formule; Formattazione delle celle; Operazioni di copia, taglia, incolla e di riempimento automatico; Realizzazione di grafici;

SISTEMI DISCRETI – 9h

Modulo 1 Introduzione alla teoria dei sistemi – 9h o Unità didattica 1 I sistemi: definizione e approccio metodologico; o Unità didattica 2 Modellizzazione e schematizzazione; o Unità didattica 4 Classificazione dei sistemi; o Unità didattica 5 La simulazione;

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SPAZI E METODOLOGIA DIDATTICA

Verranno utilizzati l’aula e il laboratorio di informatica ed eventuali visite guidate a mostre e musei di interesse per la disciplina. La parte teorica spiegata in aula troverà, per quanto possibile, immediata esemplificazione ed elaborazione da parte degli alunni, tramite linguaggi di progetto e codifica in Java, con successivo riscontro in laboratorio, dove gli allievi utilizzeranno il computer per verificare semplici programmi dimostrativi su di un singolo argomento e per sviluppare programmi via via più complessi. Le valutazioni delle prove di laboratorio saranno considerate come provenienti da prove orali.

TIPOLOGIA E MODALITA' DELLE VERIFICHE

Le verifiche saranno scritte, orali e pratiche. Per il primo periodo, le prove scritte saranno due, nel secondo tre, di norma della durata di un'ora. Quelle orali saranno di norma due e potranno essere sostituite da test oggettivi di durata più breve; andranno a verificare la conoscenza di elementi teorici e di concetti legati alla programmazione e alla tecnologia Java. Quelle pratiche riguarderanno progetti di più ampio respiro, che andranno a verificare sia le conoscenze teoriche che la capacità di utilizzare al meglio gli strumenti di laboratorio.

MEZZI - MATERIALI DIDATTICI

Come supporto didattico per gli alunni, oltre ai testi in adozione, saranno necessari gli appunti presi dagli studenti durante le lezioni frontali. Il testi in adozione sono:

Il linguaggio Java di M. Bigatti – Hoepli Education;

Corso di Sistemi / Sistemi discreti di F. Cerri - Hoepli Education. L’utilizzo settimanale del laboratorio sarà di circa la metà delle tre totali. Il software usato sarà: BlueJ, Excel, con S.O. Windows XP.

CRITERI DI VALUTAZIONE

Si vedano le griglie di valutazione allegate; il livello di sufficienza nei test strutturati, a risposta multipla, è fissato al 70% di risposte esatte.

CRITERI E MODALITÀ DEL RECUPERO

Le azioni di recupero saranno effettuate durante l’orario curriculare ed eventualmente extra curriculare, nei modi conformi alle deliberazioni del Collegio dei docenti.

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TERZO ANNO (TRIENNIO) Anno scolastico: 2012 / 13

PROGRAMMAZIONE DI DIPARTIMENTO

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO Sviluppare autonomamente programmi, ben strutturati, sia dal punto di vista della

decomposizione che da quello della rappresentazione dei dati adeguata al problema, utilizzando il paradigma ad oggetti e la programmazione modulare in generale;

analizzare successioni ricorsive e usare tecniche ricorsive ed iterative per il loro calcolo;

analizzare e costruire reti sequenziali per realizzare semplici automi;

spiegare la natura e le funzioni degli apparati fondamentali delle comunicazioni elettriche;

risolvere semplici problemi di teoria dell’informazione;

spiegare natura e funzioni dei problemi di congestione;

spiegare natura e funzioni dei blocchi costitutivi di un simulatore di sistemi congestionati e realizzarlo;

Conoscenze

conoscenza dell’algebra di Boole;

conoscenza dei sistemi digitali macrofunzionali aritmetici;

conoscenza del diagramma degli stati e della rappresentazione tabellare;

conoscenza delle componenti fondamentali di un sistema di comunicazioni;

conoscenza delle tecniche di rilevazione e correzione degli errori di trasmissione;

conoscenza della catena di comunicazione per un segnale analogico semplice;

conoscenza della catena di comunicazione per un segnale simbolico semplice;

conoscenza di elementi di teoria dell’informazione;

conoscenza di esempi significativi di sistemi telematici;

conoscenza del modello arrivi-servizi ad uno sportello;

conoscenza dei generatori di numeri pseudocasuali.

Capacità

Usare e riconoscere terminologia specifica della programmazione a oggetti e modulare;

Ricavare la funzione di verità a partire da una tabella, utilizzando la prima forma normale o la mappa di Karnaugh;

Identificare e rappresentare graficamente semplici automi sequenziali;

realizzare l’automa analizzatore di stringhe ben formate secondo semplici grammatiche;

realizzare programmi di analisi numerica per la ricerca degli zeri di una funzione e per il calcolo di integrali definiti.

determinare la correttezza di una trasmissione, utilizzando tecniche di controllo e di controllo e correzione degli errori di trasmissione;

realizzare un generatore di numeri pseudocasuali “equidistribuiti” e trasformarli in valori estratti da una v. c. esponenziale.

Competenze

Risolvere problemi, con lo sviluppo autonomo di programmi, ben strutturati, sia dal punto di vista della decomposizione che da quello della rappresentazione dei dati adeguata al problema, utilizzando il paradigma ad oggetti e modulare;

Simulare in java o in Excel e VBA il comportamento di semplici automi;

Risolvere semplici problemi di teoria dell’informazione;

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Simulare il comportamento di un sistemi congestionato ad una coda;

Risolvere problemi di analisi matematica, con un approccio numerico.

Obiettivi minimi di apprendimento (per permettere l’ammissione all’esame di Stato)

Usare e riconoscere la terminologia specifica della programmazione a oggetti e modulare;

risolvere semplici problemi, con lo sviluppo autonomo di programmi, ben strutturati, sia dal punto di vista della decomposizione che da quello della rappresentazione dei dati adeguata al problema, utilizzando il paradigma ad oggetti o modulare;

identificare semplici automi sequenziali, con il modello matematico e tabelle degli stati e delle uscite;

spiegare i sottosistemi di un sistema di comunicazione;

realizzare un simulatore di sistemi congestionati con tempi di servizio e di interarrivo distribuiti secondo una variabile casuale esponenziale;

CONTENUTI

Modulo: Sistemi discreti e automi Ore totali: 36

Unità didattica: Lezioni ore Metodologia Testi di riferimento

Sistemi dinamici Le equazioni che descrivono i

sistemi dinamici;

3 lezione

frontale

“Corso di Sistemi” di

F. Cerri – mod. 3

Sistemi digitali Algebra di Boole;

La Prima Forma Normale

La Mappa di Karnaugh

I sistemi digitali combinatori;

Implementazione di sistemi

combinatori;

Sistemi combinatori

macrofunzionali aritmetici

18 lezione

frontale e

laboratorio

“Corso di Sistemi” di

F. Cerri – mod. 3

Automi: macchine

sequenziali

Ingressi, uscite e stati;

Rappresentazione schematica;

Rappresentazione matematica.

3

lezione

frontale

“Corso di Sistemi” di

F. Cerri – mod. 3

Progetto e

implementazione di

automi

Diagramma degli stati e

rappresentazione tabellare;

Implementazione binaria.

8

Lezione

frontale e

laboratorio

“Corso di Sistemi” di

F. Cerri – mod. 3

Automi riconoscitori Automi riconoscitori di sequenza

binaria e alfanumerici.

4 lezione

frontale e lab.

“Corso di Sistemi” di

F. Cerri – mod. 3

Modulo: Sistemi Congestionati Ore totali: 33

Unità didattica: Lezioni ore Metodologia Testi di riferimento

Generazione di

numeri pseudocasuali

Le funzioni predefinite Random

(Java) e Casuale() (Excel);

LCG di Lehmer - algoritmo di

15

lezione

frontale e

laboratorio

appunti dalle lezioni

12

generazione di numeri

pseudocasuali ;

il modello arrivi e

servizi

Coda ad uno sportello;

Trasformata da R(0, 1) in una V. C.

esponenziale.

18

lezione

frontale e

laboratorio

appunti dalle lezioni

Modulo: Sistema di comunicazione Ore totali: 12

Unità didattica: Lezioni ore Metodologia Testi di riferimento

Sottosistemi di

comunicazione

Trasmettitore, Canale, Ricevitore 2 lezione

frontale

appunti dalle lezioni

La codifica Dalla necessità della codifica, al

coefficiente di efficienza di una

codifica; Codifiche numeriche;

Codifiche alfanumeriche

4 lezione

frontale

appunti dalle lezioni

La gestione degli

errori:

Definizione di errore; Soluzioni

strutturali nella codifica e

decodifica.

6

lezione

frontale

appunti dalle lezioni

Modulo: Tecniche di

Programmazione

Ore totali: 6

Unità didattica: Lezioni ore Metodologia Testi di riferimento

Successioni ricorsive Analisi e realizzazione di metodi

iterativi e ricorsivi per il loro

calcolo

6

lezione

frontale e

laboratorio

appunti dalle lezioni

Modulo: Analisi Numerica Ore totali: 9

Unità didattica: Lezioni ore Metodologia Testi di riferimento

Calcolo dell’integrale

definito

Analisi e realizzazione con il

metodo dei rettangoli e il metodo

Montecarlo

5

lezione

frontale

laboratorio

appunti dalle lezioni

Ricerca degli zeri di

una funzione

Analisi e realizzazione con i metodi

di Newton, delle corde e di

bisezione

4

lezione

frontale

laboratorio

appunti dalle lezioni

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TIPOLOGIA E MODALITA' DELLE VERIFICHE

Le verifiche saranno scritte, orali e pratiche. Nei due periodi, le prove scritte saranno tre, di norma della durata di un'ora. Quelle orali saranno di norma due e potranno essere sostituite da test oggettivi di durata più breve; andranno a verificare la conoscenza di elementi teorici e di concetti legati alla programmazione e alla tecnologia Java. Quelle pratiche riguarderanno progetti di più ampio respiro, che andranno a verificare sia le conoscenze teoriche che la capacità di utilizzare al meglio gli strumenti di laboratorio. Le valutazioni delle prove di laboratorio saranno considerate come provenienti da prove orali.

SPAZI E METODOLOGIA DIDATTICA

Verranno utilizzati l’aula e il laboratorio di informatica ed eventuali visite guidate a mostre e musei di interesse per la disciplina. La parte teorica spiegata in classe troverà, per quanto possibile, immediata esemplificazione ed elaborazione da parte della classe, tramite codifica in Java, con successivo riscontro in laboratorio. Molta importanza verrà assegnata alle ore di laboratorio, dove gli allievi utilizzeranno il computer oltre che per verificare semplici programmi dimostrativi su di un singolo argomento, anche per sviluppare programmi più complessi.

MEZZI - MATERIALI DIDATTICI

Come supporto didattico per gli alunni, oltre al testo in adozione per il linguaggio di programmazione, saranno eventualmente affiancate fotocopie sugli altri argomenti, per i quali dovrebbero essere sufficienti gli appunti presi dal singolo studente durante le lezioni frontali. Il testo è fornito con un CD contenente esempi di programmi Java. I testi in adozione sono:

Corso di sistemi 1 (F. Cerri – HOEPLI)

E-Informatica (L. Giammario – GARAMOND)

Il linguaggio Java (M. Bigatti – HOEPLI). L’utilizzo settimanale del laboratorio sarà di circa la metà, delle tre ore totali. Il software usato sarà: BlueJ, Excel e VBA, con S.O. Windows XP.

CRITERI DI VALUTAZIONE

Si vedano le griglie di valutazione allegate; il livello di sufficienza nei test strutturati, a risposta multipla, è fissato al 70% di risposte esatte.

CRITERI E MODALITÀ DEL RECUPERO

Le azioni di recupero saranno effettuate durante l’orario curriculare ed eventualmente extra curriculare, nei modi conformi alle deliberazioni del Collegio dei docenti.

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Griglia di valutazione compiti scritti Informatica e sistemi automatici

Obiettivi 1. Capacità di interpretare la richiesta specifica centrando i punti nodali dell’argomento

proposto (pertinenza)

2. Conoscenza dei contenuti

3. Uso corretto di:

a. Terminologia specifica

b. Lingua a livello lessicale, morfologico e sintattico

1. Capacità espositiva sintetica/organica

Griglia Indicatori Descrittori Punti

Pertinenza della risposta Inadeguata

Adeguata

Completa

1

2

3

Conoscenza dei contenuti Scarsa / parziale

Imprecisa

Essenziale/Basilare

Precisa

Esauriente / Approfondita

1-2

3

4

5

6

Uso del linguaggio Scorretto / improprio

Parzialmente corretto

Con imprecisioni

Corretto/adeguato

0

1

2

3

Capacità espositiva Disorganica/incomprensibile

Comprensibile

Organica/efficace

1

2

3

Punteggio massimo 15

Livello di sufficienza Indicatori + descrittori Punti

Pertinenza adeguata 2

Conoscenza essenziale/basilare 4

Uso del linguaggio con imprecisioni 2

Capacità espositiva comprensibile 2

Totale 10

15

Conversione in decimi

Quindicesimi

Decimi Quindicesimi

Decimi Quindicesimi

Decimi

1 1 6 3,8 11 6,8

2 1,6 7 4,3 12 7,6

3 2,1 8 4,9 13 8,4

4 2,7 9 5,4 14 9,2

5 3,2 10 6 15 10

16

Griglia di valutazione della prova orale Informatica e sistemi automatici

Punti Giudizio

sintetico

Competenze

Linguistiche ed

espressive

Livello di

acquisizione delle

conoscenza

Capacità di utilizzare e

collegare sul piano

argomentativo le

conoscenze acquisite

1 - 2 Inclassificabile Espressione assente o

scorretta

Assenza totale o

presenza estremamente

parziale di conoscenze

Assenza totale o

presenza estremamente

parziale di

comprensione

3 - 4 Gravemente

insufficiente

Espressione scorretta Conoscenze non

acquisite correttamente

Assenza quasi totale di

comprensione

5 Insufficiente Espressione povera Comprensione

frammentaria

Comprensione confusa

6 Sufficiente Espressione

sostanzialmente

corretta

Conoscenze essenziali

(autonomo)

Comprensione

globale(autonomo)

7 Discreto Espressione specifica e

nel complesso

appropriata

Conoscenze chiave Cogliere lo sviluppo

delle argomentazioni

8 Buono Espressione specifica

appropriata e integrata

Conoscenze

approfondite (guidato)

Collegamento autonomo

delle conoscenze

9 distinto Espressione sciolta e

sicura

Conoscenze

approfondite

(autonomo)

Confronto approfondito

delle conoscenze

10 Ottimo Espressione brillante,

convincente e

personale

Conoscenze

personalizzate

Sintesi fra conoscenze

anche di discipline

diverse

17

Griglia di valutazione laboratorio Informatica e sistemi automatici

Obiettivi 1. Capacità di interpretare la richiesta specifica centrando i punti nodali dell’argomento

proposto (pertinenza)

2. Conoscenza dei contenuti

3. Uso corretto del linguaggio a livello lessicale e sintattico

4. Capacità di organizzare i programmi in maniera ben strutturata e documentata con commenti

Griglia Indicatori Descrittori Punti

Pertinenza della risposta Inadeguata

Adeguata

Completa

1

2

3

Conoscenza dei contenuti Scarsa/parziale

Imprecisa

Essenziale/Basilare

Precisa

Esauriente/Approfondita

1-2

3

4

5

6

Uso del linguaggio Scorretto/improprio

Parzialmente corretto

Con imprecisioni

Corretto/adeguato

0

1

2

3

Capacità organizzativa Disorganica/incomprensibile

Comprensibile

Organica/efficace

1

2

3

Punteggio massimo 15

Livello di sufficienza Indicatori + descrittori Punti

Pertinenza adeguata 2

Conoscenza essenziale/basilare 4

Uso del linguaggio con imprecisioni 2

Capacità organizzativa comprensibile 2

Totale 10

18

Conversione in decimi

Quindicesimi

Decimi Quindicesimi

Decimi Quindicesimi

Decimi

1 1 6 3,8 11 6,8

2 1,6 7 4,3 12 7,6

3 2,1 8 4,9 13 8,4

4 2,7 9 5,4 14 9,2

5 3,2 10 6 15 10

19

Griglia di valutazione test oggettivi Informatica

Domande con risposte multiple, 3 possibilità; N. domande: 14; Esclusa penalizzazione risposte errate; Livello di sufficienza: 9 risposte esatte, pari a 10 / 15 mi; Valutazione in 15 mi: minimo 1 (nessuna risposta esatta; massimo 15 tutte esatte); Punteggio per ciascuna risposta esatta: 1 punto.

Conversione in decimi

Quindicesimi Decimi Quindicesimi Decimi Quindicesimi Decimi

1 1 6 3,8 11 6,8

2 1,6 7 4,3 12 7,6

3 2,1 8 4,9 13 8,4

4 2,7 9 5,4 14 9,2

5 3,2 10 6 15 10

Griglia di valutazione della prova orale

Punti Giudizio

sintetico

Competenze

Linguistiche ed

espressive

Livello di

acquisizione delle

conoscenze

Livello di acquisizione

delle competenze

1 - 2 Inclassificabile Espressione assente o scorretta

Assenza totale o presenza estremamente parziale di conoscenze

Assenza totale o presenza estremamente parziale di competenze

3 - 4 Gravemente insufficiente

Espressione scorretta Conoscenze non acquisite correttamente

Assenza quasi totale di competenze

5 Insufficiente Espressione povera Comprensione frammentaria

Comprensione confusa

6 Sufficiente Espressione sostanzialmente corretta

Conoscenze essenziali (anche se guidato)

Competenze essenziali (anche se guidato)

7 Discreto Espressione specifica e nel complesso appropriata

Conoscenze chiave Competenze chiave

8 Buono Espressione specifica appropriata e integrata

Conoscenze approfondite (guidato)

Competenze approfondite (guidato)

9 distinto Espressione sciolta e sicura

Conoscenze approfondite (autonomo)

Competenze approfondite (autonomo)

10 Ottimo Espressione brillante, convincente e personale

Conoscenze personalizzate

Competenze specifiche di strumenti diversi applicate al problema s

20

Griglia di valutazione laboratorio Informatica

Obiettivi 1. Capacità di interpretare la richiesta specifica centrando i punti nodali dell’argomento

proposto (pertinenza) 2. Conoscenza dei contenuti 3. Uso corretto degli strumenti hardware / software 4. Capacità di organizzare le competenze per la soluzione del problema

Griglia Indicatori Descrittori Punti

Pertinenza della risposta Inadeguata Adeguata Completa

1

2

3

Conoscenza dei contenuti Scarsa/parziale Essenziale/Basilare Esauriente/Approfondita

1

2

3

Uso degli strumenti Scorretto/improprio Parzialmente corretto Corretto / adeguato Con precisione e prontezza

1-2

3

4

5-6

Capacità organizzativa delle competenze

Disorganica Efficace Efficiente

1

2

3

Punteggio massimo 15

Livello di sufficienza Indicatori + descrittori Punti

Pertinenza adeguata 2

Conoscenza essenziale/basilare 2

Uso degli strumenti corretto / adeguato 4

Capacità organizzativa efficace 2

Totale 10

Conversione in decimi

Quindicesimi Decimi Quindicesimi Decimi Quindicesimi Decimi

1 1 6 3,8 11 6,8

2 1,6 7 4,3 12 7,6

3 2,1 8 4,9 13 8,4

4 2,7 9 5,4 14 9,2

5 3,2 10 6 15 10