Sono stati usati materiali didattici prodotti e allegati in didattica e condivisi su Google Classroom con gli studenti
CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI
Modulo 1. Ripasso linguaggio C (fino ai primi di Dicembre)
Iterazione, Funzione rand(), srand() per riempire i vettori con numeri casuali, l’algoritmo LCG.
Modulo 2. Le reti informatiche (fino ai primi di Dicembre)
Introduzione al Networking: definizione di rete informatica, nodi terminali, nodi di commutazione, segnale, tecnologia trasmissiva, scala dimensionale delle reti geografiche, reti locali e loro tipologie, le reti wireless, il processo di standardizzazione.
Il trasferimento dell’informazione: la trasmissione dell’informazione, le modalità orientate alla connessione o non orientate alla connessione, le modalità di utilizzo del canale, la tecnica di commutazione.
L’architettura a strati: sistemi chiusi e sistemi aperti, la nascita del modello ISO/OSI e il processo di standardizzazione, la definizione di una architettura a strati, i sette livelli dell’architettura ISO/OSI: le funzioni e i protocolli. L’imbustamento dei dati
Il modello TCP/IP: cenni storici sulla nascita di internet, corrispondenza fra gli strati ISO/OSI e il modello TCP/IP, gli indirizzi IPv4, le classi di indirizzi, l’indirizzo fisico, indirizzo privato.
Indirizzamento, cenni di subnetting: subnetting, il superamento della divisione in classi, CIDR, cenni di IPv6.
Piano di indirizzamento: piano di indirizzamento, IP statico, IP dinamico.
Il livello delle applicazioni (esclusa lezione 3 sul protocollo SMTP) 1.Architetture delle applicazioni di rete, lo strato di trasporto.
2.Il Web: HTTP e FTP. Il WWW, l’indirizzo URL, i domini, il protocollo HTTP, i metodi Get e Post. I cookies. HTTPS. Il protocollo FTP sia lato server che lato client.
Lavoro cooperativo (Argomenti scelti dai ragazzi: Malware, Criptovalute, Sicurezza Informatica, Cablaggi degli edifici, Cookies, Dark Web, VPN e Proxi)
Modulo 3. Calcolo numerico (dai primi di Dicembre a primi di Marzo) Introduzione al calcolo numerico
Metodo Monte Carlo per calcolo di pi greco
Metodo Monte Carlo per il calcolo dell’integrale di una funzione Metodo iterativo con frazione continua per il calcolo di pi greco Metodo Monte Carlo per il calcolo dell’integrale di Gauss
Metodo iterativo con metodo frazione continua per il calcolo de numero di Nepero e Algoritmi per calcolare il seno di un angolo. Il polinomio di Taylor/McLaurin implementato in due modalità diverse: confronto di stabilità dei diversi algoritmi.
Metodo dei rettangoli per il calcolo dell’integrale di una funzione Metodo dei trapezi per il calcolo dell’integrale di una funzione L’errore nell’approssimazione numerica
Errore di rappresentazione, Errore di rappresentazione assoluto e relativo, Errore Algoritmico, Errore Analitico, Precisione di macchina, Errore combinato.
Modulo 4. La complessità degli algoritmi (dai primi di Marzo a fine Marzo) Introduzione alla complessità
Complessità in termini di passi base
Complessità asintotica: l’istruzione dominante.
Modulo 5. Algoritmi classici di ricerca e ordinamento (da fine Marzo a fine Aprile) L’ordinamento per selezione, l’ordinamento “a bolle”, la ricerca sequenziale, la ricerca binaria. La ricorsione negli algoritmi.
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ANNO SCOLASTICO: 2021 - 2022
CLASSE: QUINTA
SEZIONE: B
INDIRIZZO: LICEO SCIENTIFICO SCIENZE APPLICATE MATERIA: Informatica
DOCENTE: Maria Rita Schimmenti LIBRI DI TESTO:
LORENZI, GOVONI, Informatica: strumenti e metodi (9788826818498)
Il libro di testo non è stato usato
Sono stati usati materiali didattici prodotti e allegati in didattica e condivisi su Google Classroom con gli studenti
OBIETTIVI RAGGIUNTI (ed eventuali integrazioni sui criteri di valutazione)
Gli obiettivi sull’argomento delle reti informatiche sono stati la conoscenza teorica della storia delle reti a partire dalle reti locali, attraverso una progressiva standardizzazione e verso le attuali “architetture Wide” di Internet. La scelta del taglio dato agli argomenti è dovuta a diversi fattori, tra i quali ci sono anche il fatto che i programmi che hanno svolto nelle classi precedenti non comprendono il sistema binario e il calcolo in base per la determinazione di subnet mask e piano di indirizzamento, ma anche perché entrare nei software di simulazione delle reti (come ad es. Cisco Packet Tracer) richiede un numero di ore più ampio e riguarda un ambito specialistico di area sistemistica rivolto verso l’hardware, che difficilmente si sintetizza in poche ore in quinta liceo e non si integra con le altre materie.
Hanno sviluppato sulle reti un approfondimento/ricerca a gruppi di due ragazzi, in modalità cooperative learning, per lavorare su qualcosa di più personale, scegliendo le aree di maggiore interesse.
Gli argomenti sviluppati dal Calcolo Numerico in poi, sono stati trattati in modalità laboratoriale, impostando le lezioni in modo che i ragazzi potessero sviluppare gli algoritmi che sono basati sui metodi che abbiamo descritto nella parte teorica della lezione. L’implementazione è avvenuta usando il linguaggio C, con l’IDE DEV-C++, grazie al fatto che abbiamo avuto il laboratorio 4 sempre a disposizione.
Gli obiettivi raggiunti sono l’implementazione e la prova degli algoritmi proposti, l’adeguamento con versioni personali, il confronto di diverse versioni dello stesso algoritmo, l’osservazione dell’errore che si produce con diversi algoritmi per lo stesso problema e lo stesso numero di dati, la familiarizzazione con il concetto di stabilità di un algoritmo.
Hanno potuto ripassare e consolidare la conoscenza del linguaggio C, implementare dei metodi per la risoluzione di problemi comuni, come il calcolo di costanti matematiche irrazionali o l’approssimazione di integrali definiti o di funzioni trascendenti come la funzione seno.
I problemi affrontati sono stati scelti tenendo conto della trasversalità con il programma di matematica, come ad esempio l’integrazione di funzione, l’integrazione della curva di Gauss utile nello studio della densità di probabilità per variabili aleatorie continue, il calcolo della funzione seno di un angolo con i classici polinomi di Taylor e McLaurin, il metodo di bisezione per la ricerca delle radici di una funzione.
Uno spunto finale su alcuni algoritmi classici di ordinamento e ricerca per orientarli anche ad argomenti che incontrano all’Università nelle facoltà di studi informatici.
Resta da svolgere un’attività di educazione civica sugli algoritmi e Big Data, che può aiutarli anche a creare dei collegamenti con le altre materie, perché riguarda le pari opportunità di genere, le problematiche connesse all’analisi in larga scala dei dati che sono prodotti in formato digitale attraverso gli algoritmi.
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