Programma (piano di lavoro) preventivo Anno

Programma (piano di lavoro) preventivo
Anno Scolastico 2016/2017
Materia: Informatica
Classe: 3Ci - Specializzazione Informatica
Docenti: Boscaini (teoria), Losito (laboratorio)
Materiali didattici: testo adottato, materiale prodotto dai docenti, materiale scaricato da web
RISULTATI GENERALI DI APPRENDIMENTO
La disciplina INFORMATICA concorre a far conseguire allo studente al termine del percorso quinquennale i seguenti risultati di
apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale dello studente: utilizzare, in contesti di ricerca applicata,
procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; cogliere
l’importanza dell’orientamento al risultato, del lavoro per obiettivi e della necessità di assumere responsabilità nel rispetto
dell’etica e della deontologia professionale; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di
riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio;
intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di
propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; riconoscere gli aspetti di efficacia,
efficienza e qualità nella propria attività lavorativa; utilizzare modelli appropriati per investigare su fenomeni e interpretare
dati sperimentali; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca ed approfondimento disciplinare.
La disciplina, nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti
risultati di apprendimento, relativi all’indirizzo, espressi in termini di competenza:
 utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici ed algoritmici per affrontare situazioni problematiche
elaborando opportune soluzioni;  sviluppare applicazioni informatiche per reti locali o servizi a distanza;  scegliere dispositivi e strumenti in base alle loro caratteristiche funzionali;  gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali di gestione della qualità e della sicurezza;
 redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.  utilizzare a livello avanzato la lingua inglese per interloquire in un ambito professionale caratterizzato da forte
internazionalizzazione.
Competenze disciplinari di riferimento:
Il percorso formativo si prefigge l’obiettivo di far sviluppare le seguenti competenze
I7
Sviluppare applicazioni informatiche
I8
Sviluppare applicazioni informatiche per reti locali o servizi a distanza
Competenze disciplinari complementari:
Il percorso formativo si prefigge l’obiettivo di far sviluppare le seguenti competenze
I1
Descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti informatici; scegliere dispositivi e strumenti in
base alle caratteristiche funzionali
I3
Gestire progetti
I9
Utilizzare il linguaggio e i metodi della matematica per organizzare e valutare informazioni, elaborando
opportune soluzioni.
Materie concorrenti al raggiungimento delle competenze:
I7
INI3Cip.doc
Matematica, Tecnologie e progettazione di sistemi informatici e delle telecomunicazioni
2 di 8
Et\_
UDA 1: Problemi, algoritmi, programmi
Competenza I7
Sviluppare applicazioni informatiche
Abilità
Conoscenze
Analisi, progettazione e soluzione di
problemi di difficoltà crescente.
Definizione (informale) di:
Problema
Algoritmo
Programma
Progettazione top-down e metodologia dei raffinamenti successivi
(step-wise refinement)
Codificare algoritmi
Linguaggi di progetto (relativamente rigorosi)
Flowchart (Solo per il corso Ci)
Linguaggi di programmazione
Individuare utilizzare il tipo di dato più Tipi di dato primitivi (semplici), operatori e regole di precedenza
idoneo.
(priorità) e associatività.
Interpretare descrizioni sintattiche
Strumenti per descrivere la sintassi di un linguaggio di
diverse.
programmazione:
Trasformare / Tradurre da una
Diagrammi Sintattici
rappresentazione all’altra le categorie
EBNF (Extended, Backus-Naur Formalism) e varianti
sintattiche più semplici
Riconoscere correttezza sintattica di
Definizione informale di:
espressioni.
Espressione numerica
Valutare correttamente espressioni.
Espressione booleana
Scrivere espressioni corrette.
Precedenza e associatività degli operatori.
Trasformare espressioni nelle eventuali Tutti gli operatori sono associativi a sinistra, tranne lforme equivalenti.
assegnamento.
Parentesi per ‘forzare’ associatività e precedenza degli operatori.
Costruire tabelle di verità.
Elementi di logica, algebra di Boole
Formalizzare condizioni complesse.
Tipo di dato booleano
Applicare i teoremi di De Morgan per
Teoremi di De Morgan
riscrivere le espressioni booleane
Conoscere le differenze e i vantaggi / Interprete e compilatore analogie e differenze
svantaggi di un linguaggio interpretato
o compilati
Compilazione
Interpretazione
Esecuzione
Debugging
Utilizzare con sicurezza l’ambiente di
IDE (Integrated Development Environment)
sviluppo in tutte le fasi di sviluppo di un
programma: Editing, Compilazione,
Debugging, Esecuzione.
Individuare la strutture di controllo
Strutture di controllo
necessaria a risolvere un problema
Sequenza
Selezione binaria
Sapere
x
x
x
x
x
X
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Individuare il costrutto iterativo più
adatto alla natura del problema
Iterazione determinata (for)
Iterazione indeterminata a controllo iniziale (while)
Iterazione indeterminata a controllo finale (do/while)
x
x
x
Utilizzare il costrutto selezione multipla
nei casi in cui sia applicabile
Saper trasformare algoritmi (anche
informali) in algoritmi equivalenti che
utilizzino i tre costrutti:
Sequenza
Selezione
Iterazione
Selezione multipla
x
Teorema di Boehm-Jacopini
x
INI3Cip.doc
svolto
minimo
3 di 8
Et\_
Codificare algoritmi con
sottoprogrammi opportunamente
parametrizzati
Parametro formale
Parametro attuale (effettivo)
Definizione di un sottoprogramma
(Intestazione e corpo)
x
x
x
Regole di visibilità (scope)
x
Meccanismi di passaggio dei parametri
Codificare algoritmi ricorsivi con
sottoprogrammi.
Solo per corso Ci:
Scrivere codice con commenti descrittivi
del comportamento delle funzioni e casi
di test
Solo per corso Ci:
Saper scrivere un programma in
Scratch per creare animazioni, cartoni
animati, quiz e semplici videogiochi.
Chiamata di un sottoprogramma
Paradigma funzionale.
Ricorsione per:
definire (insiemi, strutture, …)
risolvere problemi
Sottoprogrammi ricorsivi
Principi di base del TDD (Test Driven Development) e uso di
strumenti di Python per attuarlo
Scratch: ambiente, linguaggio e sito web di riferimento.
Elementi di Scratch: stage, sprite, script, blocchi, costumi, sfondi,
suoni, messaggi,...
x
x
x
x
x
Competenze specifiche
Sviluppare applicazioni informatiche secondo i principi della programmazione strutturata e modulare.
Sviluppare applicazioni informatiche utilizzando ambienti di sviluppo integrato.
INI3Cip.doc
4 di 8
Et\_
UDA 2: Stringhe, espressioni regolari, automi
Competenza I7
Competenza I9
Competenza I1
Abilità
Creare e manipolare stringhe.
Utilizzare algoritmi fondamentali
sulle stringhe
Riconoscimento di pattern
Interpretare espressioni regolari di
complessità crescente
Sviluppare applicazioni informatiche
Utilizzare il linguaggio e i metodi della matematica per organizzare e valutare
informazioni, elaborando opportune soluzioni.
Descrivere e comparare il funzionamento di dispositivi e strumenti informatici;
scegliere dispositivi e strumenti in base alle caratteristiche funzionali
Conoscenze
Metodi e algoritmi per la gestione di stringhe (Specificazione per il
corso Ci)
Algoritmi fondamentali sulle stringhe
(Appartenenza di un carattere a una stringa, appartenenza di una
sotto-stringa ad una stringa, verificare se una stringa è palindroma...)
Pattern - Matching
Espressioni regolari
Sapere
minimo
Svolto
X
X
x
(Identificatore, CAP, Codice Fiscale,
email…)
Costruire espressioni regolari
Meta caratteri principali
Utilizzo di strumenti software per
definire espressioni regolari
www.regex101.com
Disegnare e interpretare il grafo di Concetto di Automa a Stati Finiti Deterministico (ASFD)
un automa. Interpretare la matrice Rappresentazioni di automi tramite grafi e matrici di transizione
di transizione i un automa
Automi Riconoscitori
Costruire automi per riconoscere
semplici categorie sintattiche
Scrivere semplici programmi
(costruire semplici macchine di
Turing) per riconoscere stringhe,
contare occorrenze, …
x
La macchina di Turing
Competenze specifiche
Sviluppare applicazioni informatiche per la manipolazione di stringhe.
Utilizzare diversi formalismi per esprimere procedure di calcolo o rappresentare informazione strutturata.
INI3Cip.doc
5 di 8
Et\_
UDA 3: Array e collezioni
Competenza I7
Sviluppare applicazioni informatiche
Abilità
Dichiarare array di vario tipo
Conoscenze
Definizione di struttura ad accesso diretto (casuale, random)
Array: sequenza di valori accessibili attraverso un indice
Array come parametri di metodi e come valori di ritorno.
Elaborare array
Ricerca di elementi in un array
Ordinamento di un array
Algoritmi fondamentali di ricerca (ingenua, con sentinella, dicotomica)
Algoritmi fondamentali di ordinamento (bubblesort, selection sort…)
x
x
Elaborare matrici:
per righe
per colonne
Elaborazione di liste
Array bidimensionali (matrici)
x
Sapere
minimo
Svolto
x
Liste: sequenze di oggetti con accesso diretto e sequenziale
Dizionari (mapping) come coppie (Key, Value)
Elaborazione di dizionari
Competenze specifiche
Progettare e implementare applicazioni che gestiscono dati organizzati in collezioni omogenee.
UDA 4: Le interfacce utente grafiche
Competenza I7
Competenza I3
Sviluppare applicazioni informatiche
Gestire progetti
Abilità
Conoscenze
Utilizzare componenti grafici per la Componenti di una GUI (oggetti componenti e oggetti contenitori).
Costruzione di un’interfaccia per
Proprietà dei componenti grafici.
un’applicazione
Disposizione degli oggetti all’interno dei contenitori secondo
diversi layout.
Costruzione di applicazioni con
interfaccia grafica con gestione
degli eventi anche provenienti da
componenti diversi.
Solo per corso Ci:
Utilizzo di librerie per
l'elaborazione di immagini.
Costruzione di applicazioni con
interfaccia grafica con gestione
degli eventi anche provenienti da
componenti diversi.
Solo per corso Ci:
Saper scrivere un semplici
applicazioni con Visual Python
Concetto di evento
Generatori di eventi e ascoltatori (gestori di eventi)
Sapere
minimo
Svolto
x
x
x
Librerie Python per l'elaborazione immagini
Visual Python: blocchi principali.
Struttura base di un file OBJ
Competenze specifiche
Sviluppare applicazioni informatiche che interagiscono con l’utente tramite un’interfaccia grafica.
UDA 5: Tecnologie web
Competenza I7
Competenza I8
Sviluppare applicazioni informatiche
Sviluppare applicazioni informatiche per reti locali o servizi a distanza
Abilità
Conoscenze
INI3Cip.doc
Sapere
minimo
Svolto
6 di 8
Et\_
Progettare e realizzare
documenti ipertestuali
Solo per corso Ci:
Utilizzare linguaggi per la
rappresentazione dei dati e
della loro struttura semantica.
Realizzare documenti XML well
formed e validi.
Costruire pagine web e immagini
SVG
Definizione di ipertesto.
Principali tag HTML per impaginare il testo.
Elenchi puntati e numerati, tabelle, immagini.
Riferimenti assoluti e relativi, concetto di URL, link ed etichette.
Fogli di stile CSS (inline, incorporati ed esterni) per la definizione del
layout.
Pagine web, selettori (di classe e id), proprietà e valori di proprietà.
Collegamento di un file HTML ad un foglio di stile.
Tag DIV per strutturare una pagina web in sezioni distinte e
disposizione degli elementi html con CSS.
x
x
Utilizzare linguaggi per la rappresentazione dei dati e della loro
struttura semantica.
x
Realizzare documenti XML well formed e validi.
Costruire pagine web e immagini SVG
Linguaggio XML per rappresentazione e trasformazione di dati,
concetto di documento ben formato e valido, concetto di separazione
dei dati dalla loro rappresentazione.
Presentazione di documenti XML tramite fogli di stile.
Grammatiche XML: in particolare rappresentazione di immagini
vettoriali 2D tramite SVG
Pagine web XHTML presentate tramite CSS.
x
x
x
x
Competenze specifiche
Realizzare pagine/siti web.
UDA 6: Area di progetto / Altre tecnologie (Solo per corso Ci)
Competenza I7
Competenza I3
Sviluppare applicazioni informatiche
Gestire progetti
Abilità
Progettare e realizzare un
programma informatico di un certa
complessità.
Cooperare in gruppo.
Documentare e presentare il lavoro
svolto.
Conoscenze
Approfondimento di una tematica e delle relative tecnologie
nell'ambito scelto dal gruppo degli studenti e concordato coi docenti
(es. programmazione di videogiochi in 2D).
Saper scrivere una semplice app
con App Inventor
App Inventor: ambiente, linguaggio visuale, blocchi ed eventi.
Sapere
minimo
Svolto
Documento di progetto come riferimento per il lavoro cooperativo e
presentazione multimediale per la comunicazione dei risultati.
Introduzione ai principi base della robotica: robot, sensori, attuatori,
gradi di libertà,...
Costruzione di un semplice
robot col kit di robotica Lego
Mindstorms (NXT 2)
Utilizzo del linguaggio di
programmazione visuale NXT-G.
Principi di base della programmazione a blocchi.
Costruzione di semplici applicazioni
per robot.
Principi di base del problem solving e della programmazione.
INI3Cip.doc
7 di 8
Et\_
Competenze specifiche
Sviluppare applicazioni informatiche che interagiscono con l’utente tramite un’interfaccia grafica.
Metodologie
 Lezione frontale e/o partecipata
 Esercitazioni guidate dal docente teoriche e pratiche (problem solving)
 Esercitazioni individuali e/o in gruppi (team working), teoriche e pratiche (learning by doing, cooperative learning).
 Stesura di relazioni sulle esperienze effettuate
 Interventi di consolidamento e/o approfondimento
 Uscite didattiche
Prove di verifica
 Una prova sommativa per ogni UDA (con eventuale prova di recupero) costituita da test ed esercizi per la verifica di
conoscenze e abilità e da problemi per la verifica di abilità e competenze.
 Verifiche formative in itinere:
o Test: domande a risposta multipla, a completamento, abbinamento (anche online)
o Interrogazione orale (anche in forma scritta), brevi interrogazioni dal posto
o Presentazione (multimediale)
 Valutazione delle attività di laboratorio, individuali e di gruppo e delle relazioni relative a tali esperienze.
Criteri di valutazione verifiche
VOTO
DESCRITTORI
10
Conoscenza degli argomenti ampia ed organica, con approfondimenti autonomi e personali.
Applicazione di conoscenze e abilità in modo autonomo, in contesti diversi, con capacità di collegamenti originali tra i
vari argomenti e tra le discipline.
Rielaborazione autonoma con soluzioni che evidenziano capacità critiche.
Piena padronanza dei linguaggi specifici.
9
Conoscenza degli argomenti completa, con approfondimenti autonomi e personali.
Applicazione di conoscenze e abilità in modo sicuro, in contesti diversi, con capacità di collegamenti significativi tra i
vari argomenti e tra le discipline.
Rielaborazione autonoma con soluzioni originali.
Uso consapevole e funzionale dei linguaggi specifici
8
Conoscenza organica degli argomenti proposti, con approfondimenti autonomi e personali.
Applicazione di conoscenze e abilità in modo appropriato, in contesti diversi, con capacità di rielaborazione
personale.
Uso corretto dei linguaggi specifici
7
Soddisfacente conoscenza organica degli argomenti proposti, con qualche approfondimento personale. Applicazione
di conoscenze e abilità in modo pertinente.
Uso sostanzialmente corretto dei linguaggi specifici
6
Sufficiente conoscenza dei nuclei essenziali delle discipline.
Applicazione di conoscenze e abilità in contesti semplici e/o se guidato.
Uso complessivamente accettabile dei linguaggi specifici
5
Conoscenza incompleta e/o insicura degli argomenti fondamentali
Limitata autonomia nell'applicazione di conoscenze e abilità, anche in contesti semplici.
Uso non del tutto corretto dei linguaggi specifici.
Esposizione incerta.
4
Conoscenza frammentaria e limitata degli argomenti fondamentali.
Scarse abilità operative.
Presenza di errori significativi. Esposizione difficoltosa.
1-2-3
Frammentarie e/o gravi lacune nelle conoscenze.
Scarse abilità operative.
Frequenza di errori significativi
Considerazioni in merito agli obiettivi minimi
Gli obiettivi minimi sono stati contrassegnati con una x nell’apposita colonna della tabella che descrive ciascuna UDA
INI3Cip.doc
Docente/i
Il Dirigente Scolastico
Maurizio Boscaini e Antonio Losito
Gabriella Piccoli
8 di 8
Et\_