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c) acquisire un quadro concettuale che faccia corrispondere all'algoritmo l'elaboratore, pervenendo alla conoscenza del suo modo di operare sul piano logico-funzionale ed evidenziando, attraverso lo sviluppo storico dell'intera architettura e dei singoli componenti, ciò che tende a permanere, e ciò che tende a mutare, centrando l'attenzione sul primo aspetto; d) collocare la fase della codificazione all'interno del rapporto uomo-macchina, rilevando analogie e differenze tra linguaggi naturali e artificiali, nonché familiarizzare con una effettiva risorsa tecnologica tramite un accesso diretto e trasparente alla macchina. A) Introduzione. A.1 - Concetti elementari di sistema, processo, modello e relative tipologie. (Partendo da esemplificazioni semplici e concrete, giungere alla definizione dei termini secondo la connotazione specifica assunta da essi in campo informatico: per es. giungere al concetto di "sistema di elaborazione" partendo dall'accezione comune del termine "sistema", oppure riferirsi ai sistemi di numerazione, in vista dei successivi utilizzi). A.2 - Motivazione e caratteristiche dell'automazione, con acquisizione dell'idea intuitiva di automa. A.3 - Concetto di informazione e problemi ad essa inerenti (rappresentazione, trasmissione, trasformazione): concetto di segnale. L'informatica e i suoi rapporti con altre discipline. B) Algoritmi e strutture di dati. B.1 - Identificazione del concetto di algoritmo (requisiti e definizione). B.2 - Costruzione di algoritmi relativi a problemi di varia natura, legati a quanto è nel corso di studi; i diagrammi a blocchi come rappresentazione grafica degli algoritmi. B.3 - Insiemi di dati e loro struttura astratte notevoli. (Nella scelta soffermarsi maggiormente su quelle più facilmente utilizzabili nelle esercitazioni: liste, tabelle, pile, code, ecc.). C) Aspetti logici e tecnologici delle risorse. C.1 - L'elaboratore come automa deterministico e discreto atto a eseguire un algoritmo; concetto di programma. C.2 - Modello statico dinamico di un elaboratore: costituenti logici elementari e loro funzioni ; organizzazione interna del lavoro durante l'esecuzione del programma. (Per es. soffermarsi a descrivere la struttura monodimensionale della memoria, e la rappresentazione delle strutture astratte in strutture concrete). C.3 - Struttura fisica dell'elaboratore e problemi ad essa relativi: struttura e modo d'accesso alla memoria, con complementi di aritmetica del calcolatore; l'unità centrale, le principali unità di I/O, le memorie ausiliarie. C.4 - Registrazione dei dati sui supporti e loro organizzazione (per es. record fisico e logico, tracciato dei records, il file). C.5 - Caratteristiche tecniche dell'elaboratore installato presso la scuola. C.6 - Evoluzione nella realizzazione degli elaboratori, in riferimento alla disponibilità di risorse tecnologiche diverse e soprattutto in rapporto alle variazioni delle prestazioni complessive fornite. D) La comunicazione alla macchina: linguaggi e programmi. D.1 - Il problema della codifica delle informazioni e tipi di codici; la rappresentazione delle informazioni sui supporti (per es. rappresentazione BCD, EBCDIC, ecc.) e in memoria; analisi comparativa tra i vari supporti in rapporto alle modalità di registrazione e alle prestazioni. D.2 - Struttura e classificazione del linguaggio. D.3 - Linguaggio orientato alla macchina: struttura delle istruzioni e loro classi, assemblatori, generazione e verifica di programmi. D.4 - La documentazione. (In questa fase ci si preoccuperà di abituare l'allievo a corredare i programmi di documentazione chiara e corretta. L'analisi del problema della documentazione verrà ripresa nel corso della IV classe, nel contesto di un esame generale sull'ottimizzazione delle risorse). Esercitazioni e laboratorio. Le esercitazioni dovranno essere un'occasione per consolidare quanto trattato in una visione unificante della materia (per es. si potrà utilizzare la conversione di base come caso di algoritmo, il caricamento in memoria di tua tabella come caso di trasformazione da una struttura astratta a una concreta, ecc.). In particolare dovrà essere realizzato il rapporto di interdipendenza con tecnica ed organizzazione aziendale (per es. trattare le procedure relative al sistema delle vendite, alla negoziazione delle merci, ai conteggi sui valori mobiliari, ecc.) e con matematica (per es. calcolo combinatorio, rappresentazione di tabelle statistiche, calcolo di medie e di varianza, ecc.). IV Classe (6 ore settimanali, di cui 4 di laboratorio) Nel corso della IV classe l'allievo dovrà giungere a: a) acquisire la capacità di sviluppare programmi in un linguaggio orientato al problema, riferiti a casi gradualmente più complessi, la realizzazione dei quali impegnerà razionalmente le risorse del sistema; b) constatare che l'utente finale del processo di trasformazione dei dati è l'uomo e quindi comprende la necessità di presentare un prodotto finale non solo corretto, ma leggibile e modificabile; c) acquisire una conoscenza sufficientemente approfondita delle risorse fisiche e informative di un sistema di elaborazione, sottolineando l'importanza di una loro corretta gestione, e le prime conoscenze sulle funzioni dei sistemi operativi, con riferimento alla gestione dei dati. A) La comunicazione alla macchina: linguaggi e programmi. A.1 - Linguaggio orientato al problema: struttura delle istruzioni e loro classi, compilatori, generazione e verifica di programmi. B) La documentazione. B.1 - Manutenzione dei programmi e della relativa documentazione. (Rilevare come la manutenzione sia preponderante rispetto allo sviluppo di nuovi programmi, e come più generalmente i problemi connessi allo sviluppo del software incidano, anche in termini di costo, nell'attività di un centro). B.2 - Scelta di una tecnica di documentazione, sviluppata ed applicata a tutti i programmi del centro, articolata nei seguenti punti: analisi del problema, indicazione delle risorse necessarie, descrizione dei dati di input e di output, degli archivi, della procedura e delle funzioni dei principali programmi. (Per verificare con l'esperienza l'importanza delle indicazioni elencate, è necessario che all'interno di ogni scuola venga adottata la stessa tecnica di documentazione, concordata in un'apposita riunione all'inizio dell'anno scolastico da lutti gli insegnanti di informatica e di tecnica). C) Le risorse fisiche e informative di un sistema di elaborazione con riferimento alla gestione dei dati. C.1 - Approfondimento dell'analisi dei vari supporti di dati evidenziandone l'evoluzione tecnologica ed applicativa. C.2 - Strutture e gestione degli archivi. (Considerando l'importanza degli archivi in linea nei programmi applicativi gestionali, prospettare i problemi connessi alla raccolta, al controllo, all'aggiornamento, alla protezione delle informazioni). C.3 - Analisi delle varie tecniche di organizzazione e gestione degli archivi, in relazione al supporto utilizzato. (Ad es. confrontare criticamente pregi e difetti in termine di ottimizzazione di spazio sui supporti, di tempo d'accesso e di impegno di programmazione). C.4 - Problemi di efficienza nella gestione delle risorse fisiche e soluzioni hardware e software per la loro ottimizzazione: aree di I/O alternate, buffer, canali, bus, ecc. (Partendo dall'esperienza concreta e facendo riferimento anche ad applicazioni che gestiscono grossi volumi di dati, guidare l'allievo a rilevare situazioni di inefficienza nell'utilizzo del sistema).