Programmazione Dipartimento disciplinare di Matematica, Fisica e Informatica a.s. 2018 – 19

MATERIA INFORMATICA

INDIRIZZO SCIENZE APPLICATE

Finalità generali

In generale, l’insegnamento dell’informatica deve contemperare diversi obiettivi: 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 di 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. Pertanto, saranno affrontati problemi significativi che consentano un collegamento tra l’informatica e le altre discipline allo scopo di far acquisire al discente un ulteriore strumento di lavoro. Il discente dovrà essere consapevole delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo in relazione ai bisogni e alle domande di conoscenza dei diversi contesti, ponendo attenzione alle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti. L’allievo dovrà anche comprendere il ruolo della tecnologia, come mediazione tra scienza e vita quotidiana e saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellizzazione di specifici problemi scientifici.

Le finalità generali nel primo biennio, in base alle indicazioni nazionali per l’Informatica nell’insegnamento liceale, comprendono l’acquisizione delle abilità necessarie per un corretto utilizzo dei più comuni strumenti software per il calcolo, la ricerca e la comunicazione in rete, la comunicazione multimediale, l’acquisizione e l’organizzazione dei dati, con particolare riguardo alla loro applicabilità nell’indagine scientifica e alla scelta ragionata dello strumento di volta in volta più adatto.

Le finalità generali nel secondo biennio, in base alle indicazioni nazionali per l’Informatica nell’insegnamento liceale, includono un allargamento della padronanza di alcuni strumenti software precedentemente incontrati e un approfondimento dei loro fondamenti concettuali. In particolare, vengono ulteriormente sviluppate le abilità già acquisite nel primo biennio sull’utilizzo dei più comuni strumenti software per l’Office Automation, attraverso la comprensione delle funzionalità avanzate per la gestione di documenti semplici e delle funzionalità tipiche della gestione di documenti complessi. Infine viene proseguito il percorso di implementazione di algoritmi in uno o più linguaggi di programmazione, ampliando poi la conoscenza ai linguaggi orientati agli oggetti e agli ambienti DBMS per la creazione e la gestione delle basi di dati.

Le finalità generali nel quinto anno, in base alle indicazioni nazionali per l’Informatica nell’insegnamento liceale, includono un allargamento della padronanza di alcuni strumenti software precedentemente incontrati e un approfondimento dei loro fondamenti concettuali. In particolare, vengono affrontati i principali algoritmi del calcolo numerico, i principi teorici della computazione, le tematiche relative alle reti di computer, ai protocolli di rete, alla struttura di internet e dei servizi di rete ed esempi di utilizzo dell’informatica in applicazioni tecnico – scientifiche. Infine viene proseguito il percorso di implementazione di algoritmi in uno o più linguaggi di programmazione, ampliando poi la conoscenza ai fondamenti del linguaggio Javascript.

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Obiettivi disciplinari generaliGli obiettivi didattici ed educativi, in generale, possono essere espressi come segue:

Acquisire un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre ricerche e approfondimenti personali Essere consapevoli della diversità dei metodi utilizzati ed essere in grado valutare i criteri di affidabilità dei risultati in essi raggiunti Saper compiere le necessarie interconnessioni tra i vari metodi ed i vari contenuti Acquisire l’abitudine a ragionare con rigore logico, ad identificare i problemi e a individuare possibili soluzioni Saper collocare storicamente lo sviluppo delle varie invenzioni tecnologiche Essere in grado di utilizzare criticamente strumenti informatici e telematici nelle attività di studio e di approfondimento Comprendere la valenza metodologica dell’informatica nella formalizzazione e modellizzazione dei processi complessi e nell’individuazione

di procedimenti risolutivi Acquisire padronanza del linguaggio tecnico, logico e formale della disciplina Saper utilizzare strumenti di calcolo e di rappresentazione per la modellizzazione e la risoluzione di problemi Essere consapevoli delle ragioni che hanno prodotto lo sviluppo scientifico e tecnologico nel tempo, in relazione ai bisogni e alle domande di

conoscenza dei diversi contesti, con attenzione critica alle dimensioni tecnico – applicative ed etiche delle conquiste scientifiche, in particolare quelle più recenti

Saper cogliere la potenzialità delle applicazioni e delle invenzioni tecnologiche nella vita quotidiana Comprendere il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana Saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellizzazione di specifici problemi scientifici ed individuare

la funzione dell’informatica nello sviluppo scientifico 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 Comprendere 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 Saper collegare in modo sistematico l'uso di strumenti e la creazione di applicazioni ai concetti teorici ad essi sottostanti

Gli obiettivi specifici principali dell’insegnamento dell’Informatica nel primo biennio possono essere riassunti come segue: comprendere i principali fondamenti teorici delle scienze dell’informazione introdurre all’uso degli strumenti dell’informatica ed al loro utilizzo per la soluzione di problemi acquisire la consapevolezza dei vantaggi e dei limiti dell’uso degli strumenti e dei metodi informatici e delle conseguenze sociali e culturali di un tale

utilizzo acquisire una sufficiente padronanza di un linguaggio di programmazione per sviluppare semplici applicazioni di calcolo in ambito scientifico conoscere la struttura logico – funzionale e fisica del computer conoscere le reti locali ed il loro utilizzo comprendere il ruolo della tecnologia come mediazione fra scienza e vita quotidiana saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione

dell’informatica nello sviluppo scientifico.

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Gli obiettivi specifici principali dell’insegnamento dell’Informatica nel secondo biennio possono essere riassunti come segue: consolidare i principali fondamenti teorici delle scienze dell’informazione allargare la padronanza dell’uso di strumenti dell’informatica ed al loro utilizzo per la soluzione di problemi ampliare la padronanza di un linguaggio di programmazione procedurale per sviluppare applicazioni di calcolo in vari ambiti, privilegiando l’ambito

scientifico saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione

dell’informatica nello sviluppo scientifico acquisire i fondamenti della programmazione statica nel web conoscere la differenza tra i due modelli di programmazione – procedurale e a oggetti acquisire sufficiente padronanza di un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti acquisire i fondamenti teorici indispensabili per progettare e realizzare le basi di dati apprendere il linguaggio oggi più comunemente utilizzato per interrogare le basi di dati.

Gli obiettivi specifici principali dell’insegnamento dell’Informatica nel quinto anno possono essere riassunti come segue: consolidare i principali fondamenti teorici delle scienze dell’informazione allargare la padronanza dell’uso di strumenti dell’informatica ed al loro utilizzo per la soluzione di problemi ampliare la padronanza di un linguaggio di programmazione procedurale per sviluppare applicazioni di calcolo in vari ambiti, privilegiando l’ambito

scientifico saper utilizzare gli strumenti informatici in relazione all’analisi dei dati e alla modellazione di specifici problemi scientifici e individuare la funzione

dell’informatica nello sviluppo scientifico acquisire i fondamenti della programmazione Javascript acquisire sufficiente padronanza dei metodi di calcolo discreto e della modellazione MonteCarlo acquisire sufficiente padronanza di un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti acquisire i fondamenti teorici indispensabili relativi alle reti di computer e ai loro protocolli

Metodologia, Mezzi e strumenti di lavoroLa disciplina sarà trattata con varie metodologie didattiche:

Indagine sulle conoscenze già acquisite e necessarie per sviluppare gli argomenti oggetto del programma. Lezioni dialogate: il docente descrive con l’aiuto degli strumenti disponibili (LIM, lavagna, computer, videoproiettore, dispense, libri di testo in adozione,

etc) gli aspetti importanti dell’argomento trattato, non limitandosi alla semplice esposizione, ma stimolando la partecipazione costruttiva della classe e privilegiando il metodo deduttivo.

Problem posing come concettualizzazione e schematizzazione del problema proposto. Problem solving come individuazione operativa della soluzione del problema e sua successiva generalizzazione (se necessaria). Discussione in classe: si creano situazioni di confronto su tematiche inerenti gli argomenti trattati al fine di far emergere problemi, dubbi e congetture

utili al rafforzamento dell’azione formativa. Esercitazioni pratiche e in laboratorio: dopo aver illustrato gli aspetti teorici dell’argomento, viene assegnato agli allievi un lavoro di progettazione e

realizzazione. Grazie all’attività di laboratorio vengono messe alla prova le abilità progettuali e organizzative acquisite.

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L’attività di laboratorio punta ad abituare lo studente alla corretta manipolazione e all’uso consapevole del computer. Lavoro di gruppo al fine di stimolare la cooperazione e il confronto. Viene privilegiata l’interdisciplinarità con i contenuti delle altre discipline per lo scambio dei saperi.

VerificheIl Collegio dei docenti nella seduta del 6 settembre 2017 ha confermato (in accordo con la C.M 89 del 18 ottobre 2012) che la valutazione formativa dei risultati raggiunti nel primo periodo sia formulata mediante l’attribuzione di un VOTO UNICO.Il Collegio dei docenti, riguardo al numero congruo di verifiche per ogni alunno utili per effettuare una valutazione ampia e imparziale, delibera che il numero minimo di verifiche che verranno somministrate nel corso dell’anno scolastico sarà:

nel primo periodo : almeno 2 prove scritte (e/o pratiche) e 1 prova orale (la valutazione avviene mediante l’attribuzione di un VOTO UNICO)nel secondo periodo : 3 prove per la valutazione scritta (e/o pratica) e 2 prove per la valutazione orale

Le verifiche somministrate saranno scelte dal docente tra le seguenti tipologie: prove strutturate; prove semi – strutturate; prove non strutturate; colloqui orali.

Si ritiene, inoltre, utile richiedere interventi, dal posto o alla lavagna, volti ad accertare la continuità e la qualità dello studio individuale. Tali interventi potranno essere oggetto di valutazione parziale o totale.

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Criteri di valutazionePer quanto riguarda la valutazione delle prove scritte si terrà conto della completezza dell’elaborato, della strategia risolutiva, del calcolo e dell’esposizione formale.Per quanto concerne, invece, i colloqui orali, questi verranno valutati non solo per quanto riguarda la conoscenza, la comprensione degli argomenti e le competenze dimostrate, ma anche per la chiarezza dell’esposizione.Per la valutazione finale di ciascun alunno si terrà conto, in accordo con gli indicatori presenti nel PTOF:

della valutazione dei compiti scritti e dei colloqui orali; delle competenze informatiche acquisite; del comportamento globale (presenza, attenzione, partecipazione, impegno, correttezza in classe ed in laboratorio); della puntualità delle consegne; del progresso rispetto ai livelli di partenza; dell’autonomia di lavoro; della capacità e volontà di recupero dimostrate.

La valutazione sarà effettuata in modo da rendere l’alunno consapevole del livello di preparazione raggiunto ed, eventualmente, delle modifiche o delle integrazioni da dover effettuare per migliorare il livello di preparazione, anche con la collaborazione del docente attraverso interventi didattici più mirati e personalizzati.La valutazione formativa verrà effettuata durante l’intero anno scolastico mediante la sistematica correzione degli esercizi assegnati per casa, la discussione delle difficoltà emerse durante lo studio autonomo e la rielaborazione personale degli argomenti trattati nelle lezioni precedenti; la valutazione sommativa si articola in modi diversi in base al tipo di prova cui si riferisce.Nella valutazione delle prove scritte (e/o pratiche) il punteggio massimo per ogni quesito viene attribuito in base alle conoscenze e alle abilità richieste per lo svolgimento di quel singolo quesito e, inoltre, al peso che l’insegnante vuole attribuire a quel tipo di conoscenze e di abilità in base all’attività didattica svolta. Nella fase di correzione il punteggio assegnato ad ogni quesito tiene conto della correttezza e della completezza dello svolgimento del quesito stesso. Il voto della prova viene, infine, determinato in modo proporzionale al punteggio.Nella valutazione delle prove orali si fa riferimento ai criteri e agli obbiettivi indicati.Nelle valutazioni formulate in occasione delle scadenze periodali, si prenderanno in considerazione anche la partecipazione al dialogo educativo, i progressi sul piano cognitivo, l’impegno e l’interesse nel seguire l’attività didattica.

Livelli minimi richiesti per il passaggio alla classe successiva (fine primo biennio)

Livello minimo - competenze Comprendere i fondamenti teorici basilari delle scienze dell’InformazioneAcquisire la padronanza degli strumenti informatici propostiSaper utilizzare tali strumenti per la soluzione di problemi, anche connessi allo studio di altre disciplineRaccogliere, organizzare e rappresentare dati/informazioni sia di tipo testuale che multimedialeAcquisire la consapevolezza dei vantaggi e dei limiti che il ricorso agli strumenti informatici presenta

Livello minimo – abilità/capacitàSaper orientarsi nella gestione di un sistema operativo (con particolare riferimento a Windows) per operare con icone, finestre e menù e per gestire cartelle e file.Saper analizzare dati sperimentali e rappresentarli graficamenteSaper formattare secondo le specifiche fornite un documentoSaper utilizzare la posta elettronica e saper effettuare una ricerca in Internet

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Saper analizzare e formalizzare semplici problemi per individuare il percorso risolutivo di un problema assegnato e saperlo tradurre in un diagramma a blocchiSaper tradurre un algoritmo in un linguaggio di programmazione in modo appropriato.

Livello minimo – conoscenzeConoscere le caratteristiche dei principali componenti hardware di un computer.Conoscere cosa è ed a cosa serve un sistema operativoConoscere le caratteristiche e la relativa operatività di base dell’ambiente di lavoro WordConoscere le caratteristiche e la relativa operatività di base dell’ambiente di lavoro Excel.Conoscere la definizione di algoritmo e le caratteristiche fondamentali dei diagrammi a blocchi.Conoscere e saper utilizzare le variabili, i tipi di dati e le strutture di base del linguaggio C nello strutturare il programma risolvente un semplice problema assegnato.Conoscere che cosa è un sottoprogramma (function) e saperlo utilizzare all’interno di un programma.

Livelli minimi richiesti per il passaggio alla classe successiva (fine secondo biennio)

Livello minimo - competenze Possedere i termini specifici della disciplina relativamente ai linguaggi di programmazione.Definire ed utilizzare gli stili in un documento.Saper inserire l’indice dei contenuti o sommario.Formattare le celle in base a determinate condizioni.Realizzare pagine HTML attraverso i tag più comuni.Definire e utilizzare i file all’interno di un programma C.Saper definire in maniera dinamica le variabili utilizzando i puntatori.Saper utilizzare gli operatori relazionali.Saper applicare le regole di normalizzazione.Saper interrogare una base di dati mediante le query.Presentare i dati sotto forma di prospetti personalizzati.

Livello minimo – abilità/capacitàSaper creare una classe e i suoi metodi (anche inline) per semplici esempi di ambito scientificoSaper creare una semplice pagina web statica secondo le specifiche forniteSaper gestire in modo elementare una base di datiSaper interfacciare in modo elementare una base di dati con una rete tramite il modello client - server

Livello minimo – conoscenzeConoscere la differenza tra linguaggi di alto e basso livelloConoscere la differenza tra oggetti e classi in C++Conoscere il concetto di ereditarietàElaborazione di testi: strumenti avanzati per la gestione di semplici documentiFoglio di calcolo: strumenti avanzati, tabelle pivot ed utilizzo di semplici macroConoscenza dei comandi elementari per la creazione di una semplice pagina web statica in HTMLConoscenza dei comandi elementari per la creazione, il popolamento e la gestione di una semplice base di datiStruttura di una rete di calcolatoriConoscenza dei livelli del modello ISO/OSI e TCP/IP

Livelli minimi richiesti per l’ammissione all’esame di stato (fine ultimo anno)

Livello minimo - competenze Riconoscere i contesti in cui utilizzare le diverse tecniche di calcolo computazionale scientifico.Saper classificare gli algoritmi in base alle classi di complessitàSaper classificare i problemiSaper confrontare il modello ISO/OSI con il modello TCP/IPSaper riconoscere i contesti in cui è opportuno implementare il linguaggio JavaScript

Livello minimo – abilità/capacità

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Saper applicare l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice quadrata; metodo alternativo di NewtonSaper applicare l’algoritmo per il calcolo di π con il metodo di Viète, Cusano, Tsu Chung – ChiSaper applicare il metodo MonteCarloSaper applicare l’algoritmo per il calcolo del numero eSaper applicare l’algoritmo per il calcolo approssimato del seno di un angolo tramite TaylorSaper applicare l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice di una equazione mediante il metodo di bisezione e delle secantiSaper applicare l’algoritmo per il calcolo approssimato delle aree mediante il metodo dei rettangoli, dei trapezi e di Cavalieri – SimpsonSaper applicare l’algoritmo per la determinazione della retta di regressione con il metodo dei minimi quadratiSaper implementare l’algoritmo per il calcolo della complessità in funzione del passo baseSaper confrontare gli algoritmiSaper determinare la complessità mediante l’istruzione dominanteSaper classificare le reti in base alla topologiaSaper riconoscere i dispositivi di reteSaper classificare le reti in base all’uso dei mezzi trasmissiviSaper utilizzare le principali applicazioni di reteRiconoscere i contesti per le principali applicazioni di reteSapere utilizzare i costrutti elementari del linguaggio JavaScript

Livello minimo – conoscenzeConoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice quadrata; metodo alternativo di NewtonConoscere l’algoritmo per il calcolo di π con il metodo di Viète, Cusano, Tsu Chung – ChiConoscere il metodo MonteCarlo Conoscere l’algoritmo per il calcolo del numero eConoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato del seno di un angolo tramite TaylorConoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice di una equazione mediante il metodo di bisezione, delle secanti e delle tangentiConoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato delle aree mediante il metodo dei rettangoli, dei trapezi e di Cavalieri – SimpsonConoscere l’algoritmo per la determinazione della retta di regressione con il metodo dei minimi quadratiConoscere l’algoritmo per il calcolo della complessità in funzione del passo baseConoscere la definizione di complessità asintotica e la notazione O – grande.Conoscere l’algebra degli O – grandi Conoscere la classe P, NP e NPCConoscere gli elementi fondamentali di una reteConoscere le topologie di reteConoscere il concetto di protocolloConoscere i compiti dei livelli ISO/OSI e TCP/IPConoscere il concetto di applicazione di reteConoscere le tipologie di applicazione di reteConoscere le caratteristiche di JavaScriptSeguono i contenuti specifici suddivisi in unità di apprendimento (UdA). Ciascuna UdA è afferente ad una delle seguenti aree tematiche:

architettura dei computer (AC) sistemi operativi (SO) elaborazione digitale dei documenti (DE) algoritmi e linguaggi di programmazione (AL) reti di computer e protocolli di rete (RC) struttura di Internet e dei servizi di rete (IS) pagine web ed HTML (PA) basi di dati (BS) algoritmi di calcolo numerico e principi teorici della computazione (CS)

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CONTENUTI E OBIETTIVI SPECIFICIPRIMO BIENNIO

CLASSI PRIME Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

UdA 1 – AC

Sistemi informatici.

Rappresentazione delle informazioni: contenuto dell'informazione, codifica e operazioni binarie, codice ASCII, interi e complemento a 2.

Storia dello sviluppo degli elaboratori.Gli elementi funzionali della macchina di Von Neumann.Architettura e i componenti fondamentali di un computer.Le memorie: tipologie e capacità.Le periferiche di input e di output, la loro interfaccia e le principali caratteristiche.Comunicazione uomo – macchina.I sistemi di numerazione decimale, binario, ottale ed esadecimale.Codifica di immagini, suoni e filmati.Le norme sulla sicurezza informatica e sul diritto d’autore.

Riconoscere le caratteristiche logico-funzionali di un computer e il ruolo strumentale svolto nei vari ambiti (calcolo, elaborazione, comunicazione ecc.).

Riconoscere le diverse rappresentazioni interne dei dati.

Identificare i componenti hardware di un computer: scheda madre, cpu, memoria centrale, dischi e periferiche principali.

Utilizzare in modo appropriato la terminologia tecnica.

Confrontare le caratteristiche tecniche principali dei singoli componenti.

Codificare e decodificare numeri e codici.

Riconoscere le principali forme di gestione e controllo dell’informazione e della comunicazione specie nell’ambito tecnico-scientifico.

Riconoscere la struttura di un sistema di elaborazione.

Distinguere le tipologie dei computer in base alle attività e alle caratteristiche.

Riconoscere il ruolo dei componenti di un sistema di elaborazione.

Rappresentare e quantificare tipi diversi di informazioni.

Convertire numeri e codici rappresentati secondo sistemi diversi.

Riconoscere i limiti e i rischi dell’uso delle tecnologie con particolare riferimento alla privacy.

UdA 2 – SO

Riconoscere il ruolo dei sistemi operativi e quali sono i tipi più diffusi.Conoscere le caratteristiche principali del desktop di Windows e di Linux.Il software e le categorie di software.Software di base o di sistema: il sistema operativo (S.O.) come gestore di risorse.Funzionalità di base di un S.O., caratteristiche comuni a diversi S.O.Identificare i principali elementi dell’interfaccia grafica di Windows e Linux (Ubuntu).

Processi e risorse.File system: struttura, tipologia e gestione dei file.

Saper distinguere i tipi di file in base all’estensione.Riconoscere il significato e la struttura delle directory.Identificare il significato dei caratteri jolly.

Utilizzare in modo appropriato la terminologia tecnica.Riconoscere le caratteristiche principali del sistema operativo.Saper distinguere i vari tipi di software.Comprendere il meccanismo alla base della gestione della memoria.Saper usare alcune tra le funzionalità principali dei sistemi operativi.Creare, rinominare, copiare, eliminare, spostare cartelle e documenti.Saper comprimere file e cartelle.Richiamare e saper leggere le informazioni offerte da un gestore di processi.

Utilizzare le procedure necessarie per gestire le impostazioni dello schermo e del desktop.Utilizzare le tecniche di drag & drop per gestire i file e le cartelle.Applicare i caratteri jolly alla ricerca.Utilizzare gli elementi grafici di Windows e Linux (Ubuntu).Essere in grado di estrarre le caratteristiche del computer in uso.Gestire il file system di Windows e di Linux (Ubuntu) attraverso l’interfaccia grafica.

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UdA 3 – DE

Software applicativo: suite d'ufficio, utilità di sistema e antivirus; software libero e copyright.

Differenza tra testi, ipertesti e ipermedia.

Elaboratore di testi: concetti e funzionalità di base.Differenze tra tipi di link ipertestuali

Riconoscere le caratteristiche dei fogli di calcoloOrientarsi nell’ambiente di lavoro del foglio di calcolo inserendo formule e funzioni per la produttività personale.Riconoscere e usare i riferimenti assoluti e relativi.Riconoscere i tipi principali di grafici in relazione all’utilizzo.

Generatore di presentazioni: concetti e funzionalità di base.

Significato di sito Web e pubblicazione.

Raccogliere, organizzare e rappresentare dati/informazioni sia di tipo testuale che multimediale.

Riconoscere gli strumenti della multimedialità.

Applicare le funzioni condizionali ai fogli di lavoro in relazione a situazioni complesse.Definire fogli di calcolo con campi calcolati e grafici cartesiani.Confrontare i diversi tipi di grafici offerti dal foglio di calcolo.

Organizzare testi, dati ed immagini in formato elettronico.

Formattare un documento, utilizzare le tabelle, stampare un documento, inserire oggetti e immagini, salvare in formati diversi.

Formattare un foglio elettronico, gestire gli indirizzi delle celle, inserire formule, funzioni e grafici con applicazioni numeriche ed elaborazione di tabelle di dati.Applicare formule e funzioni corrette in relazione al contesto.Utilizzare riferimenti assoluti e relativi.Creare fogli con formattazioni condizionali.Generare grafici in relazione alla tipologia qualitativa o quantitativa.Applicare il ricalcolo manuale o automatico.

Creare una presentazione ipermediale.

Redigere una relazione di laboratorio.

UdA 4 – IS

Caratteristiche delle retiGli strumenti delle retiGli indirizzi IP e le classi di reti

La comunicazione con la posta elettronica, le chat, i forum, la messaggistica e Voip

Individuare le tecnologie più recenti che consentono la comunicazione nel Web

Riconoscere i rischi e i limiti nell’uso della Rete

Creare ed utilizzare un indirizzo di posta elettronica.

Utilizzare la Rete per attività di comunicazione interpersonale mediante un programma di posta elettronicaRiconoscere le caratteristiche della comunicazione mediante la ReteRiconoscere le tipologie di comunicazione sincrona e asincrona

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UdA 5 – AL

Fasi risolutive di un problema, concetto di algoritmo, diagramma di flusso, pseudocodice.

L’ambiente di programmazione SCRATCH e BYOB, i suoi principali blocchi.

Acquisire la definizione e le caratteristiche di un algoritmo.Comprendere la relazione tra algoritmo e programma.Conoscere la simbologia dei diagrammi di flussi.

Organizzazione logica dei dati.Come estendere il concetto matematico di variabile numerica.

Dal problema al programma: linguaggi di programmazione. Principali tipologie di linguaggi. Sintassi e semantica di un linguaggio. Acquisire il concetto di linguaggio di programmazione.

Funzioni in un foglio elettronico.

Conoscere la differenza tra programma e processo.

Individuare le diverse fasi di realizzazione di un programmaComprendere la differenza tra compilatore e interprete.Acquisire il concetto di paradigma.

Elementi fondamentali di un eventuale esempio di linguaggio funzionale: dichiarazione di variabili intere e reali, operazioni sui dati, istruzione di assegnazione, le strutture di sequenza, selezione e iterazione.

Saper catalogare un linguaggio.Riconoscere un errore sintattico o semantico.

Individuare il software nelle diverse attività.

La corretta scelta di una variabile.Distinguere tra i vari tipi di variabile il più corretto per un dato problema.

Descrivere algoritmi in pseudocodice e costruire diagrammi di flusso.Utilizzare linguaggi di programmazione per implementare semplici algoritmi.

Utilizzare formule e funzioni nel foglio elettronico per la risoluzione di problemi numerici e algebrici.

Utilizzare la tabella di veritàUtilizzare la tecnica top-down per codificare gli algoritmiUtilizzare le tre figure fondamentali della programmazione

Distinguere i linguaggi di programmazione.Utilizzare la terminologia informatica.Distinguere le fasi del ciclo di vita di un programma.

Schematizzare un problema con diagrammi di flusso ed algoritmi.

Realizzare semplici programmi in SCRATCH.

Analizzare, risolvere problemi e codificarne la soluzione.Affrontare in modo sistemico il problema.Utilizzare la tecnica top – down per descrivere gli algoritmi.

CLASSI SECONDE Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

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UdA 1 – AL

Fondamenti di ingegneria del software: il ciclo di vita del software. I fattori di qualità di un programma. Strategie di progetto: top – down e bottom – up.

Rappresentazione di algoritmi in linguaggio C.Struttura di un programma C.

Conoscere i diversi formati di un programma.Descrivere le diverse fasi di sviluppo di un programma.Comprendere il concetto di variabile.Dichiarazione dei tipi di variabili: int, long int, float, double, long double, char.Tabella di traccia per il controllo delle variabili.La dichiarazione delle costanti.Conoscere le istruzioni di comunicazione con l’utente: Input e output dei dati.Comprendere l’importanza del commento del codice.Casting, operatori matematici e commento del codice.

Saper individuare le diverse fasi della produzione del software.

Disporre l’output sullo schermo.Utilizzare le variabili nei programmi.Commentare il codice del programma.Utilizzare variabili intere, reali e booleane.Utilizzare gli operatori / e % sui numeri interi.

Editare, testare e collaudare un programma in C.Effettuare l’input dei dati.Formattare l’output numerico sullo schermo.Effettuare il casting tra variabili di tipo diverso.

Analizzare, risolvere problemi.

UdA 2 - AL

Conoscere l’istruzione di selezione semplice e doppia: if…elseComprendere il concetto di annidamento e l’istruzione switchConoscere gli operatori logici: &&, || e !Comprendere il concetto di iterazioneConoscere le diverse tipologie di iterazione (precondizionata, postcondizionata, a conteggio)Cicli annidatiComprendere il teorema di Jacopini – BöhmConoscere la differenza tra iterazione definita e indefinita.

Scrivere codice con istruzioni condizionali.Scrivere codice complesso con blocchi di istruzioni nidificate.Combinare più selezioni con condizioni logiche composte.Saper gestire il dandling elseScrivere codice utilizzando l’istruzione di selezione multipla.

Progettare programmi con cicli annidati.Utilizzare diverse tipologie di iterazione nello stesso programma.Utilizzare la trace table per individuare errori nel codice.

Riconoscere quando utilizzare selezioni annidate.Saper scegliere il tipo di iterazione adeguato alle diverse situazioni.Generare numeri casuali.Codificare l’iterazione indefinita e definita.Codificare programmi con cicli annidati.

UdA 3 - AL

Comprendere il meccanismo del passaggio dei parametriComprendere le differenze tra il passaggio per indirizzo e per valoreComprendere le regole di visibilitàIndividuare un problema ricorsivoComprendere la differenza tra ricorsione e iterazioneComprendere il concetto di ricorsione tail

Saper gestire dati di tipo diverso in relazione tra loroAvere il concetto di archivioConoscere tipologie di accesso ai datiRiconoscere l’importanza dell’archiviazione dei datiConoscere la gestione dei dati sul supporto di massa

Scrivere algoritmi utilizzando le funzioniUtilizzare funzioni predefinite nei programmiUtilizzare funzioni personaliScrivere funzioni ricorsiveTrasformare funzioni iterative in ricorsive

Scrivere, leggere e ricercare dati da un vettoreScrivere e leggere dati da una matriceUtilizzare array a due dimensioniElaborare le matrici con simmetrieManipolare record di tipi sempliciOperare con le stringhe e sottostringhe

Definire una funzioneDefinire la modalità del passaggio dei parametriDistinguere i parametri formali e attualiOrganizzare un programma con menu

Saper organizzare tipi di dati complessiDefinire array monodimensionali e bidimensionaliRicercare le simmetrie in una matriceDefinire una stringaDefinire record e strutture complesse di dati

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UdA 4 – RC

Caratteristiche delle reti di computerLAN – WAN – MANDifferenziazione a livello topologicoGli strumenti delle reti.Il protocollo TCP.Indirizzo IP e le classi di reti

Saper gestire l’indirizzo statico di una scheda di rete.

Individuare le tecnologie più recenti che consentono la comunicazione nel Web

Riconoscere le caratteristiche delle principali categorie di reti di computer e di internet

SECONDO BIENNIOCLASSI TERZE Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

UdA 1 – AL

Approfondimento sui linguaggi: linguaggi di programmazione a basso livello e ad alto livello. Il linguaggio macchina e l’Assembly.

Linguaggi compilati e linguaggi interpretati: approfondimenti sulle caratteristiche, in particolare in ordine alla portabilità. I linguaggi ibridi (es. Java)

Possedere i termini specifici della disciplina relativamente ai linguaggi di programmazione.

Saper determinare la tipologia di linguaggio di programmazione migliore in base allo specifico problema da risolvere.

Conoscere la differenza tra linguaggi ad alto e a basso livello.

Comprendere la caratterizzazione dei linguaggi di programmazione rispetto agli tipi di linguaggi (es. HTML).

UdA 2 – PA

Il linguaggio HTML come linguaggio di presentazione per la creazione di pagine web statiche.La comunicazione nel web attraverso il browser

I principali tag HTMLIl ruolo delle pagine web HTML

I fogli di stile (CSS).

Il linguaggio XML.

Introduzione al JavaScript.

Realizzare pagine HTML attraverso i tag più comuni.Realizzare pagine HTML con contenuti multimedialiCreare pagine web in HTML con link, tabelle, moduli e riquadri DIVDefinire semplici moduli HTML

Utilizzare i criteri di base dell’XML per organizzare e classificare i dati.Visualizzare con un browser i dati strutturati con l’XML.

Trasferimento delle tecniche di programmazione all’interno del browser.

Distinguere i principali marcatori HTMLDefinire pagine HTML con una struttura a linkApplicare fogli di stile alle pagine webSaper distinguere il significato dei diversi marcatori HTMLUtilizzare elementi multimediali in HTML

Acquisire gli strumenti principali su cui si basa l’XML.

Acquisire gli strumenti principali su cui si basa il JavaScript.

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UdA 3 – AL

Ricerca di un elemento in un vettore e suo ordinamento: complessità delle strategie risolutive.Conoscere l’ordinamento per Selection Sort, Insertion Sort, Quick Sort, Bubble Sort.Conoscere la ricerca sequenziale e binaria (divide et impera)

Dati strutturati: stringhe e recordArray come parametri di funzioniLe strutture come tipo di dato definito dall’utenteTabelle come array di strutture

Il linguaggio C e i file: definizione, apertura, chiusura, lettura e scrittura sequenziale. Accesso diretto ad un file.File di testo e file binariOperazioni ed accesso agli archiviLettura e scrittura di un file di testoApertura e chiusura Controllo di esistenza Controllo di end of fileInserimento in coda.

I puntatori e l’allocazione dinamica della memoria.Comprendere il concetto di strutturaAvere il concetto di archivioConoscere tipologie di accesso ai datiDistinguere file di testo da file binari

Saper declinare l’ordinamento per Selection Sort, Insertion Sort, Bubble Sort, Quick Sort.

Saper declinare la ricerca sequenziale e binaria

Definire e utilizzare i file all’interno di un programma C.

Saper definire in maniera dinamica le variabili utilizzando i puntatori.

Scrivere, leggere e ricercare dati da un fileManipolare record di tipi sempliciDefinire e utilizzare i file di testo e binariCreare archivi mediante file di record

Riconoscere i contesti in cui utilizzare le diverse tipologie di ordinamento e di ricerca.Saper utilizzare i vantaggi offerti dalla metodologia “divide et impera”

Riconoscere le tipologie di accesso ai dati.

Conoscere il tipo di dato puntatore e il suo utilizzo.

Acquisire il concetto di tipo di dato astratto. Conoscere i vantaggi dell’astrazione mediante l’uso di tipi di dato.

Riconoscere dati omogeneiSaper distinguere le caratteristiche degli archiviSaper organizzare tipi di dati complessiDefinire tipi strutturati annidati

CLASSI QUARTE Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

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UdA 1 – AL

Conoscere gli elementi teorici del paradigma a oggetti (OOP)Comprendere il concetto di astrazioneAcquisire il concetto di costruttore e distruttoreComprendere le differenze tra overloading e overridingConoscere una metodologia di documentazione delle classi (UML)Il significato di funzione virtuale e astrattaNamespace e librerie di inclusione

Oggetti e classiCreazione ed uso di oggettiMetodi e interazione tra oggettiIncapsulamento.Interfaccia verso l’esternoL’accesso agli attributiLa gerarchia delle classi, le classi concrete e le classi astratteL’ereditarietà, vantaggi e tipi di ereditarietàPolimorfismo

Usare la progettazione orientata agli oggetti per programmi complessiApplicare il concetto di astrazione per modellare le classiIndividuare la specializzazione e la generalizzazione di una classeApplicare i concetti di ereditarietà e polimorfismoDefinire una gerarchia di classi

Definire una classe con attributi e metodiDefinire i costruttori e il distruttore di una classeClassificare classi e relazioni tra di esseApplicare i concetti di incapsulamento e information hidingRiconoscere la gerarchia delle classiRappresentare classi e oggetti mediante diagrammi UML

UdA 2 – BS

Comprendere le necessità dei databaseConoscere i vantaggi di un DBMSUtilizzare modelli per descrivere processi aziendaliIndividuare le entità e le relazioni tra le entità all’interno di una situazione complessaAcquisire la conoscenza degli aspetti funzionali e organizzativi di una base di datiConoscere il concetto di dipendenza funzionaleComprendere le motivazioni alla base della normalizzazioneIndividuare i tipi di DBMS e le architetture di riferimentoConoscere la struttura di tabelle, record e campiConoscere il significato di relazione e di chiave primariaOperazioni sui Database relazione: MySQLDichiarazioni di schemi e vincoli di integrità nel linguaggio MySQL. Interrogazioni in MySQL

Applicare le gerarchie di generalizzazioneUtilizzare le potenzialità di una base di dati relazionaleApplicare le regole di normalizzazioneProgettare basi di dati relazionali

Definire un database con il DBMS MySQLRealizzare interrogazioni ai database tramite ambiente MySQLRealizzare relazioni tra tabelleRealizzare query personalizzate

Utilizzare lo schema concettuale E – R e il modello logico.Utilizzare gli operatori relazionaliRispettare le regole di integrità

Effettuare ricerche nelle tabelleInterrogare il database mediante le queryPresentare i dati sotto forma di prospetti personalizzati

QUINTO ANNOCLASSI

QUINTE Conoscenze Abilità/Capacità Competenze

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UdA 1 – CS

Introduzione agli algoritmi di Calcolo Numerico: loro necessità.Comprendere le basi del calcolo numerico.Conoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice quadrata; metodo alternativo di Newton.Conoscere il Linear Congruential Generator (LCG).La ricerca di π e il Metodo CarloConoscere l’integrazione numerica con il metodo Monte Carlo.Conoscere l’algoritmo per il calcolo di π con il metodo di Viète, Cusano, Tsu Chung – ChiConoscere l’algoritmo per il calcolo del numero eConoscere il metodo dei polinomi di MacLaurin e Taylor.Conoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato del seno di un angolo tramite Taylor.Conoscere i concetti fondamentali sul calcolo approssimato delle areeConoscere i concetti fondamentali sui metodi di discretizzazioneConoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice di una equazione mediante il metodo di bisezione, delle secanti e delle tangenti.Conoscere l’algoritmo per il calcolo approssimato delle aree mediante il metodo dei rettangoli, dei trapezi e di Cavalieri – Simpson.Conoscere l’algoritmo per risolvere le equazioni differenziali con il metodo di Eulero e il metodo di Eulero modificato (cenni)Determinazione della retta di regressione con il metodo dei minimi quadrati

Saper implementare l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice quadrata; metodo alternativo di Newton.Saper applicare il Linear Congruential Generator (LCG).Saper implementare l’algoritmo per il calcolo di π con il metodo di Viète, Cusano, Tsu Chung – ChiSaper implementare l’algoritmo per il calcolo del numero eSaper implementare l’algoritmo per il calcolo approssimato del seno di un angolo tramite Taylor.Saper implementare l’algoritmo per il calcolo approssimato della radice di una equazione mediante il metodo di bisezione, delle secanti e delle tangenti.Saper implementare l’algoritmo per il calcolo approssimato delle aree mediante il metodo dei rettangoli, dei trapezi e di Cavalieri – Simpson.Saper implementare l’algoritmo per risolvere le equazioni differenziali con il metodo di Eulero e il metodo di Eulero modificato (cenni)

Riconoscere i contesti in cui utilizzare le diverse tecniche di calcolo computazionale scientifico.

Saper risolvere il problema della moneta di Buffon.

Saper utilizzare il metodo Monte Carlo per il calcolo delle aree

UdA 2 – CS

Parametri di qualità di un algoritmoIl modello di costo per il calcolo del tempo di esecuzioneConoscere l’algoritmo per il calcolo della complessità in funzione del passo baseConoscere la definizione di complessità asintotica e la notazione O – grande.Conoscere l’algebra degli O – grandi Equivalenza e classi di complessità degli algoritmiAlgoritmi e problemiDefinire la complessità asintotica di un problemaConoscere i problemi computabili ma intrattabiliConoscere i problemi polinomiali ed esponenzialiConoscere la classe P, NP e NPC

Saper implementare il modello di costo per il calcolo del tempo di esecuzioneSaper implementare l’algoritmo per il calcolo della complessità in funzione del passo baseSaper classificare gli algoritmi in base alle classi di complessitàSaper determinare la complessità mediante l’istruzione dominanteSaper individuare i problemi non computabili

Saper individuare i parametri di qualità di un algoritmoSaper riconoscere il passo baseSaper definire il polinomio caratteristicoSaper scegliere l’algoritmo più adeguato alla situazione

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UdA 3 – RC

Conoscere gli elementi fondamentali di una reteConoscere le topologie di reteConoscere il concetto di protocolloConoscere come si è sviluppata Internet e il protocollo TCP/IPConoscere i compiti dei livelli ISO/OSI e TCP/IPConoscere i 4 strati del modello TCP/IP e le loro funzioniConoscere la struttura e le classi degli indirizzi IPConoscere le differenze tra indirizzamento pubblico e privato

Saper riconoscere le funzioni in relazione ai diversi livelli protocollariSaper delineare i compiti dei livelli ISO/OSI e TCP/IPSaper scomporre una rete in sottoretiSaper assegnare in modo statico e dinamico gli indirizzi IPSaper configurare manualmente un PCSaper configurare automaticamente un PC tramite DHCPVisualizzare lo stato di un PC

Classificare le reti in base alla topologiaIndividuare i diversi dispositivi di reteSaper classificare le reti in base ai mezzi trasmissiviSaper confrontare il modello ISO/OSI con il modello TCP/IP

UdA 4 – IS

Conoscere il concetto di applicazione di reteConoscere le tipologie di applicazione di reteConoscere il concetto di porta e di socketConoscere l’architettura peer – to – peer (P2P)Conoscere l’architettura gerarchica del WEBConoscere i meccanismi del protocollo HTTP

Saper utilizzare le principali applicazioni di reteSaper rappresentare le modalità di collegamento FTP

Riconoscere i contesti per le principali applicazioni di reteSaper individuare il formato del messaggio httpSaper individuare le funzioni del client e del server FTP

UdA 5 – AL

La programmazione di pagine web attiveConoscere le caratteristiche di JavaScriptI box di input/outputLa gestione degli eventiIstruzioni condizionali e iterativeL’oggetto ArrayL’elaborazione degli elementi di un form

Sapere utilizzare i costrutti elementari del linguaggio JavaScript

Saper riconoscere i contesti in cui è opportuno implementare il linguaggio JavaScript

UdA 6 - CSIl significato di cifraturaI cifrari a sostituzioneIl concetto di chiave pubblica e privata

Saper implementare il cifrario di Cesare in linguaggio C/C++ e JavaScriptSaper implementare il cifrario di Atbash in linguaggio C/C++ e Javascript

Codificare metodi per sostituzione

NOTA BENE: Eventuali argomenti non svolti l’anno precedente potranno essere trattati durante l’anno in corso con tempi e modalità opportuniLe programmazioni potranno essere suscettibili di eventuali modifiche da parte del Dipartimento o del singolo docente, anche nel corso dell’anno scolastico se, alla luce dell’esperienza nelle classi, lo si riterrà opportuno

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