Programma (piano di lavoro) preventivo Anno
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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\_