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I programmi per il triennio degli istituti tecnici industriali per l'informatica: PROGETTO ABACUS
PARTE PRIMA - CARATTERISTICHE E STRUTTURA DEL PROGETTO CALCOLO DELLE PROBABILITA', STATISTICA E RICERCA OPERATIVA ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI SISTEMI DI ELABORAZIONE E TRASMISSIONE DELL'INFORMAZIONE
PARTE PRIMA - CARATTERISTICHE E STRUTTURA DEL PROGETTO
1. Motivazioni e finalità Nonostante che i programmi dell'indirizzo per l'informatica negli ITI siano quelli più recentemente stabiliti per decreto (D.P.R. 31/7/1981 n.725), vi sono almeno tre motivi per procedere ad una loro revisione. a) Nel periodo trascorso si è verificata
una sensibile evoluzione nelle scienze e nelle tecnologie
dell'informazione.Linguaggi e metodi di programmazione che al momento
della formulazione dei programmi precedenti non erano ancora emersi
oppure erano noti solo a pochi specialisti, si sono diffusi e sono
diventati bagaglio professionale comune di una vasta categoria di
tecnici. b) Il panorama delle professioni si è
arricchito sia a causa dell'evoluzione tecnologica,sia a causa della
diffusione dei sistemi di elaborazione in molti nuovi ambienti. c) Negli anni '80 l'Istruzione Tecnica ha
conosciuto un vasto processo di innovazione che ha coinvolto tutti gli
indirizzi. Uno dei tratti caratteristici di tale innovazione è stata
l'adozione di strumenti informatici in tutte le specializzazioni insieme
ad una diffusione più o meno accentuata di conoscenze ed abilità
informatiche nei diversi curricoli.Il progetto AMBRA, in particolare, ha
introdotto nuovi curricoli nel settore dei sistemi elettronici per
l'automazione e per le telecomunicazioni. In essi sono stati assunti
alcuni degli obiettivi e dei contenuti che in precedenza erano esclusivi
dell'attuale indirizzo per l'informatica, come ad esempio la capacità
di progettare sistemi automatici con dispositivi programmabili e di
utilizzare linguaggi di programmazione di basso ed alto livello. 2. Profilo professionale del Perito Industriale per l'Informatica Il Perito Industriale per l'Informatica
trova la sua collocazione sia nelle imprese specializzate nella
produzione di software sia in tutte le situazioni in cui la produzione e
la gestione del software, il dimensionamento e l'esercizio di sistemi di
elaborazione dati siano attività rilevanti indipendentemente dal tipo
di applicazione. a) collaborare all'analisi di sistemi di vario genere ed alla progettazione dei programmi applicativi; b) collaborare, per quanto riguarda lo sviluppo del software, alla progettazione di sistemi industriali e di telecomunicazione; c) sviluppare piccoli pacchetti di software nell'ambito di applicazioni di vario genere, come sistemi di automazione e di acquisizione dati, banche dati, calcolo tecnico-scientifico, sistemi gestionali; d) progettare piccoli sistemi di elaborazione dati, anche in rete locale, inclusa la scelta ed il dimensionamento di interfaccia verso apparati esterni; e) pianificare lo sviluppo delle risorse informatiche in piccole realtà produttive e dimensionare piccoli sistemi di elaborazione dati; f) curare l'esercizio di sistemi di elaborazione dati; g) assistere gli utenti dei sistemi di elaborazione dati fornendo loro consulenza e formazione di base sul software e sull'hardware. 3. Struttura e contenuti del curricolo 3.1 Le discipline La struttura generale del nuovo
curricolo, per quanto riguarda il numero e la consistenza delle
discipline non è molto diversa da quella attualmente in ordinamento Ciò
significa che sono state confermate alcune scelte fatte a suo tempo: Matematica Il programma vigente aveva già anticipato, a suo tempo, molte delle innovazioni successivamente introdotte negli altri indirizzi. I cambiamenti consistono in una diversa presentazione, con la divisione per temi quale è oramai adottata, in modo costante, in tutte le sperimentazioni a partire dal Piano Nazionale per l'Informatica, in una diversa distribuzione di alcuni argomenti e in un ridimensionamento del tema relativo ai linguaggi formali. Uno dei punti su cui ci si aspettano seri miglioramenti è l'uso del laboratorio: la scrittura di programmi può essere un'attività utile quando concorra concretamente alla migliore comprensione dei concetti matematici o quando sia uno strumento applicativo pertinente, semplice o naturale. Occorre rivolgere molta attenzione ai numerosi ambienti software che si sono diffusi negli ultimi anni e che consentono di padroneggiare efficacemente il calcolo automatico anche senza programmare con linguaggi di uso generale. Calcolo delle probabilità, statistica e ricerca operativa I contenuti sono sostanzialmente confermati, ma presentati in modo più razionale. Per quanto riguarda l'uso del laboratorio si possono fare considerazioni analoghe a quelle già fatte per la matematica. Occorre aggiungere, però, che in molti casi oggi l'insegnamento della statistica rimane staccato dalle altre discipline: se si darà ad essa un forte orientamento alla soluzione di problemi ed una migliore integrazione con il laboratorio, potrà amalgamarsi meglio con il resto del curricolo e contribuire più significativamente all'arricchimento del profilo professionale. Informatica Uno dei problemi dell'insegnamento dell'informatica è, da sempre, quello di tenere conto della varietà dei linguaggi. La soluzione di questo problema è stata fino a questo momento abbastanza agevole ed è consistita nello scegliere un linguaggio sufficientemente avanzato da rappresentare bene i fondamentali costrutti linguistici e i paradigmi di programmazione. Questi ultimi erano riducibili poi a quelli della programmazione imperativa, almeno per quanto riguardava la grande maggioranza delle applicazioni comuni. Il problema è oggi reso più complicato dalla diffusione in tali applicazioni non solo di nuovi linguaggi, ma soprattutto di nuovi paradigmi della programmazione: accanto a quello imperativo si sono diffusi quelli rivolti agli oggetti, logici e funzionali. Il nuovo programma affronta il problema della varietà dei paradigmi prospettando un percorso attraverso di essi, tale da garantire che gli studenti acquisiscano la necessaria apertura verso una varietà di strumenti. Questo arricchimento tecnico e scientifico, però, non deve indurre ad una trattazione enciclopedica, né, tanto meno, a metodi didattici totalmente "versativi": l'informatica rimane una disciplina orientata all'analisi ed alla soluzione di problemi, ed è a partire da essi che si deve sviluppare il percorso concettuale attraverso le diverse discipline di programmazione. Inoltre il riferimento a specifici linguaggi è volutamente evitato nei nuovi programmi, come già negli attuali, perché sia chiaro che l'organizzazione dei contenuti non deve avvenire intorno alla sintassi di uno specifico linguaggio, ma intorno ai paradigmi e che la scelta dei linguaggi, affidata alle singole scuole, deve obbedire a criteri di coerenza con le scelte concettuali, oltre che all'esigenza di semplificare al massimo il lavoro degli studenti. La maggiore complessità del programma di informatica è compensata dalla nuova configurazione di Sistemi. Questa disciplina, come vedremo fra breve, si occuperà in modo sistematico della architettura e della programmazione dei sistemi di elaborazione a "basso" livello, lasciando ad Informatica lo studio ad "alto" livello. Occorre anche, in sede di programmazione didattica, coordinare attentamente lo sviluppo delle due discipline specialmente per i temi di maggiore contatto, come i sistemi operativi. Sistemi Questa disciplina ha nel curricolo un
posto centrale dal punto di vista sia della formazione generale sia di
quella tecnologica. Sul versante tecnologico il programma vigente di
Sistemi privilegiava le applicazioni dell'automazione e della
strumentazione, soprattutto dal punto di vista dei dispositivi
programmabili. L'intenzione era però quella di dare una visione
completa dei metodi dell'automazione, includendo i temi dei sistemi di
controllo analogici e la simulazione. La costruzione di modelli di
processi di ogni genere, d'altra parte, non era vista semplicemente come
funzionale ai problemi dell'automazione, ma doveva costituire un metodo
del tutto generale, applicabile ai contesti più diversi, con una
preferenza per quelli basati sulla fisica. Questo doveva dare a Sistemi
la valenza di una disciplina scientifica, anche se di impostazione
diversa da quella delle scienze sperimentali tradizionali. La
realizzazione di questi obiettivi si è sempre rivelata difficile tanto
che, come ha mostrato l'indagine che ha preceduto la formulazione della
proposta qui presentata, i curricoli effettivamente realizzati sono
spesso confusi ed incoerenti. Sul piano tecnologico, fermo rimanendo
l'interesse per l'automazione come una delle applicazioni più
importanti, appare eccessiva la pretesa di farne una trattazione
generale, recuperando anche i metodi e gli strumenti della teoria
generale dei sistemi e quelli dei controlli analogici. Di fatto, in
molti casi, la disciplina funziona come un contenitore nel quale si
collocano di volta in volta temi diversi, con una certa preferenza per
quelli della tecnologia e delle applicazioni informatiche, ma senza un
disegno preciso, essenzialmente come "supporto" e
"completamento" di Informatica. In alcuni casi, invece, si
verifica una tendenza autonoma delle scuole ad intraprendere nuove
strade, come l'apertura verso la telematica. Sul piano metodologico,
poi, il lavorare per modelli non sempre è interpretato, in modo
corretto, come uno stile cognitivo nel quale coinvolgere realmente gli
studenti. Non è solo per sfuggire a queste difficoltà, ma anche per
dare una risposta alle nuove finalità, che si propone un diverso
profilo della disciplina basato su alcune scelte fondamentali: Elettronica e telecomunicazioni La nuova versione del programma di
elettronica conferma e sviluppa alcune delle scelte di contenuto fatte a
suo tempo ed oramai consolidate, come la trattazione approfondita dei
sistemi digitali e programmabili, la limitata rilevanza degli aspetti
circuitali a vantaggio dei componenti integrati, che implicava una
impostazione funzionale e sistemica. Questo ultimo aspetto, anzi, è
stato ancora accentuato rendendo più organico l'uso di sottosistemi con
funzioni complesse. 3.2 L'area elettiva e di progetto Uno dei problemi da risolvere è quello della varietà, non solo dei linguaggi, per la quale si è già detto in Informatica come conviene procedere, ma soprattutto delle tecniche e delle applicazioni. Non è ovviamente possibile includere nei programmi neanche una seria panoramica delle varianti tecniche e delle applicazioni dell'informatica e tuttavia è giusto consentire che ogni singola scuola (ma possibilmente non, come vedremo, ogni singolo insegnante), possa ampliare lo studio verso aspetti specifici che si prestino ad aperture professionali e culturali interessanti.Un secondo problema è quello che deriva dalla necessità-opportunità di adottare in modo organico il metodo dei progetti. Lo sviluppo di progetti da parte di classi e di gruppi di studenti è sempre anche un allargamento tematico che deve essere in qualche modo assistito. Vi sono altre varianti metodologiche che possono essere adottate dalle scuole e che non possono essere comprese nel normale svolgimento del programma di una singola disciplina. Fra queste meritano di essere segnalate le esperienze scuola-lavoro , nelle loro innumerevoli varianti.Non è opportuno che gli studenti vengano impegnati in più dl un progetto o esperienza di un certo impegno e quindi queste attività debbono necessariamente cadere nell'ambito del coordinamento fra discipline.La soluzione che si propone per questo problema è quella della organizzazione di un'area elettiva e di progetto nel curricolo. Alla quale si possono dare diversi gradi di formalismo. Si sarebbe potuto fissare a priori nel quadro orario lo spazio dell'area elettiva e di progetto, assegnandole alcune ore tolte alle discipline. Questa soluzione, certamente più chiara, ha però due controindicazioni: a) uno spazio orario rigido può contrastare con la necessità di calibrare i tempi sul tipo di esperienza che si vuole fare; b) esso diventerebbe formalmente una "materia" per la quale si porrebbero problemi di attribuzione di incarico a specifici insegnanti. Tale attribuzione potrebbe avvenire o all'inizio dell'anno, assegnando l'area elettiva una volta per tutte ad una classe di concorso, ma questo introdurrebbe un ulteriore elemento di rigidità, oppure di volta in volta durante l'anno, innescando però il meccanismo incerto delle ore di lavoro aggiuntive. Per queste ragioni sembra preferibile lasciare alle scuole la definizione dell'area elettiva e di progetto nell'ambito del coordinamento didattico, stabilendo non solo i temi e le attività, ma anche in quale periodo dell'anno esse si svolgeranno, quali discipline vi saranno implicate e con quale frazione del loro orario settimanale. Tale definizione deve avere comunque, all'interno della scuola, un alto grado di formalismo, concretizzandosi in documenti ufficiali sia preliminari (programmazione) sia finali (consuntivo e valutazione). Lo schema-base di definizione dell'area elettiva e di progetto dovrebbe essere quello illustrato nella relativa sezione della seconda parte.4. Organizzazione, metodi e mezzi 4.1 Indicazioni metodologiche generali quale sceglie in modo coerente i contenuti, i metodi ed il loro rapporto. I programmi delle discipline offrono ampie e dettagliate indicazioni in questo senso, ma giova metterne qui in evidenza alcune che hanno particolare rilevanza e validità generale. Una tecnica di programmazione didattica oramai acquisita è quella della articolazione del programma in unità ciascuna delle quali sia caratterizzata da una precisa definizione degli obiettivi e dei contenuti. Il livello di formalismo nella programmazione delle unità può essere più o meno alto, ma si fa notare che una chiara definizione, soprattutto degli obiettivi, costituisce uno strumento utile in tutte le fasi di attuazione del programma e rende trasparente il lavoro dei docenti. La scelta del metodo di lavoro può essere fatta sulla base di teorie didattico-pedagogiche, ma qui ci si limita a richiamare ad un semplice criterio di coerenza fra profilo professionale, obiettivi didattici e metodi. A questo scopo è bene riassumere alcune caratteristiche generali della didattica che è necessario adottare: a) Il profilo professionale e gli obiettivi delle discipline prevedono l'acquisizione di una sicura padronanza di strumenti da parte dello studente e quindi è ragionevole che una parte consistente del curricolo abbia una struttura sequenziale. b) L'organizzazione concettuale di contenuti e la loro sequenza deve essere tale da fornire agli studenti categorie abbastanza generali da dominare la varietà delle tecnologie. Ciò significa, ad esempio, privilegiare l'uso dell'astrazione funzionale, non solo in Informatica, dove questo approccio fa formalmente parte della disciplina, ma anche, come stile cognitivo, nelle altre. c) La struttura interna delle sequenze didattiche deve prevedere un'adeguata e sistematica combinazione di una varietà di situazioni ed approcci cognitivi, coerenti con gli obiettivi didattici. La semplice sequenza spiegazione-assegnazione di compiti di studio o di esercizi puramente applicativi-interrogazione, ad esempio, può essere funzionale ad una acquisizione di conoscenze ed alla loro comprensione, ma non consente di raggiungere obiettivi cognitivi di livello più alto. d) Il profilo professionale prevede l'acquisizione della capacità di affrontare problemi nuovi ed imprevisti e di confrontarsi con le novità concettuali. Quindi le sequenze didattiche dovranno comprendere modalità che non richiedano allo studente solo l'adeguamento a modelli di prestazione prestabiliti e l'applicazione di concetti e procedure già spiegati. Ciò significa adottare, ad esempio, tecniche di: - problem solving che mettono gli studenti di fronte a situazioni aperte e che richiedono l'uso di ragionamento euristico, - la scoperta guidata che rovescia la sequenza "tradizionale" e fa passare lo studente da una situazione problematico-esplorativa alla scoperta di un concetto o principio. e) Il profilo ipotizza anche capacità di analisi e di progetto, oltre ad una serie di tratti quali l'autonomia nell'assolvere compiti, e la capacità di rapportarsi in modo adeguato a situazioni organizzate. Per
rispondere a questa esigenza è quanto meno necessario che allo studente
siano assegnati compiti (a casa o in classe) di una certa complessità
ed apertura, che richiedono un consistente momento di orientamento e
di analisi. Si noti, fra l'altro, che questo è il tipo di prestazione
normalmente richiesta dalla seconda prova scritta degli esami di maturità. - piccoli progetti, che impegnano un ambito limitato di conoscenze e di risorse ed un tempo breve (alcune ore), che possono essere assegnati all'interno delle singole discipline, come una delle modalità di lavoro da usare di tanto in tanto. - progetti veri e propri che possono impegnare gli studenti per un lungo periodo (almeno un quadrimestre) e richiedono normalmente il contributo di più discipline. Secondo la proposta di questo fascicolo i progetti veri e propri dovrebbero essere inclusi nella programmazione dell'area elettiva e di progetto. f) Le attività pratiche e di laboratorio debbono essere fortemente integrate con le attività in aula. Esse possono essere utilizzate nell'ambito di tutte le modalità didattiche sopra prospettate: l'applicazione, la scoperta, il progetto. Ma esse hanno anche propri obiettivi specifici, come l'apprendimento dell'uso di strumenti e linguaggi, l'accuratezza nell'assolvere compiti e tutte le abilità connesse alla realizzazione di progetti. 4.2 Verifica e valutazione L'adozione di procedure e mezzi rigorosi
di misurazione dei risultati dell'apprendimento, e quindi di verifica
delle ipotesi, costituisce un mezzo indispensabile per la valutazione
del processo didattico attivato. Tale valutazione, sempre necessaria, è
specialmente doverosa nel caso di una sperimentazione. - i test oggettivi, particolarmente adatti per la misurazione rapida e simultanea di apprendimenti relativi ad obiettivi di livello cognitivo medio basso (conoscenza, comprensione), - i questionari e le serie di esercizi a risposta aperta per obiettivi dello stesso tipo e per le abilità di applicazione, - i problemi adatti alla rilevazione delle capacità di analisi, sintesi e valutazione, - il colloquio, strumento indispensabile per rilevare la capacità di orientarsi, di argomentare e di affrontare situazioni problematiche. Un criterio di economia consiglia di usare ogni strumento di verifica per lo scopo più adatto, evitando di sprecare, ad esempio, forme importanti e costose in termini di tempo per la semplice verifica di conoscenze. Una funzione importante della misurazione, specialmente in una sperimentazione, è quella di socializzare e rendere trasparenti i risultati all'interno della scuola, per una valutazione complessiva. Si consiglia quindi di usare periodicamente (ad esempio al termine di un quadrimestre), in tutte le classi parallele, prove concordate fra gli insegnanti della stessa disciplina. 4.3 Coordinamento didattico Il raggiungimento di tutti gli obiettivi del progetto implica un reale coordinamento del lavoro degli insegnanti, che non si limiti ad alcuni accordi di massima, ma che comporti concrete scelte comuni e collaborazione effettiva. In particolare: a) in sede di programmazione didattica
annuale è necessario concordare una scelta coerente di obiettivi per le
varie discipline e coordinare i loro piani didattici; sempre in tale
sede è necessario definire il più accuratamente possibile
l'organizzazione delle attività comuni, concordando la scelta o la
produzione dei mezzi necessari, come gli strumenti di verifica, i
materiali per i progetti. Si richiama in particolare l'importanza del
lavoro relativo all'area elettiva e di progetto. La programmazione deve
essere fatta il più presto possibile, per alcuni aspetti, almeno per
grandi linee, nell'anno precedente quello al quale si riferisce. E' bene
che almeno le decisioni fondamentali e possibilmente i principali
strumenti di lavoro, siano formalizzati in documenti scritti, in modo
che il coordinamento si consolidi e non sia solo affidato alla
tradizione orale. - il consiglio di classe, per quanto riguarda il piano di lavoro di una specifica classe ed il coordinamento di discipline, - il gruppo degli insegnanti della stessa disciplina o di discipline affini, per la pianificazione delle risorse, per il mantenimento di linee comuni alle varie classi, per la produzione di materiali di comune interesse. b) durante l'anno scolastico è necessaria una programmazione didattica di dettaglio ed una frequente verifica dei risultati.
Per l'insegnamento della lingua e della letteratura italiana nel triennio, il docente, nelle tre ore settimanali di lezione a sua disposizione, dovrà adottare quei percorsi programmatici e quelle metodologie che meglio giovino a rafforzare negli allievi la padronanza del mezzo linguistico e la conoscenza sufficientemente articolata del panorama storico-letterario, ricorrendo ad essenziali ed insostituibili letture di testi di grandi autori, tali da suscitare interesse ad ulteriori approfondimenti. Permane la necessità di proseguire anche in questa fascia scolastica, secondo precise linee programmatiche, obiettivi di consolidamento e avanzamento nel campo delle competenze e delle conoscenze linguistiche generali. FINALITA' Finalità della disciplina, che emergono specificamente nel triennio, sono:
Gli obiettivi da perseguire nel triennio si pongono in linea di continuità con quelli raggiunti nel biennio, rispetto ai quali si caratterizzano per i livelli di maggiore complessità e di più ampia articolazione riguardo sia allo sviluppo delle capacità sia all'acquisizione delle conoscenze. Essi fanno riferimento a tre settori: a) analisi e contestualizzazione dei testi; b) riflessione sulla letteratura e sua prospettiva storica; c) competenze e conoscenze linguistiche. Tale suddivisione non costituisce ordine di priorità, né per l'importanza né per propedeuticità, in quanto tutti gli obiettivi sono strettamente connessi tra loro e vanno tenuti contestualmente presenti nel corso dei tre anni. L'indicazione dei traguardi va riferita alla conclusione del percorso triennale. Il loro raggiungimento sarà graduale, attraverso il variare dei contenuti trattati e delle attività didattiche proposte. a) Analisi e contestualizzazione dei testi. Lo studente dovrà essere in grado di analizzare e interpretare i testi letterari, dimostrando di saper:
Lo studente dovrà dimostrare di:
Lo studente dovrà essere in grado di:
I contenuti della disciplina sono individuati su due versanti - letterario e linguistico - distinti solo per chiarezza espositiva, in quanto esiste tra essi, in molte fasi dell'operare didattico, una stretta connessione. A. Versante letterario. Oggetto dello studio letterario è il patrimonio della letteratura italiana, nella visione e cognizione che di esso ci offrono la ricerca scientifica e il dibattito critico più aggiornati. Sono contenuti di apprendimento sia la conoscenza di autori e opere, sia più generali conoscenze relative al fenomeno letterario nel suo storico costituirsi e all'attività critica che lo affianca.
La vastità del patrimonio letterario italiano e la pluralità e l'ampiezza degli obiettivi e di conoscenza connessi con lo studio di esso impongono che si dia ordine e dimensione ai contenuti. Tra questi è indispensabile compiere delle scelte, le quali devono in ogni caso rispondere a criteri di importanza e di organicità e richiedono perciò la costruzione di percorsi di studio. Tale costruzione è affidata alla programmazione del docente, il quale trova spazi di libertà nell'organizzare il disegno complessivo, nel dosare le preferenze per temi e filoni della produzione letteraria e nell'individuare in dettaglio gli autori e i testi sui quali si fonda il proprio progetto. In tale disegno devono comunque trovare posto i testi fondamentali della nostra letteratura, i quali costituiscono un patrimonio consolidato di cui va assicurata la conoscenza nelle nuove generazioni. Accanto ad essi, altri testi, di autori italiani e stranieri, dovranno essere presenti per dare consistenza e sviluppo agli itinerari prescelti. Per le epoche fino all'inizio del Novecento i percorsi devono comprendere opere - da leggere per parti significative e dove possibile per intero - di Dante, Petrarca, Boccaccio, Machiavelli, Guicciardini, Ariosto, Tasso, Galilei, Goldoni, Alfieri, Parini, Foscolo, Leopardi, Manzoni, Carducci, Pascoli, D'Annunzio, Verga, Pirandello, Svevo. Alla Divina Commedia, per il suo valore fondante nella tradizione letteraria italiana, e per la sua influenza sull'intera cultura occidentale, va assicurata una presenza rilevante nel corso di tutto il triennio. Nel primo anno deve compiersi lo studio di una congrua e organica scelta di canti, tratti dall'intera opera e da leggersi integralmente. La lettura del poema dovrà essere ripresa e arricchita negli anni successivi all'interno dei percorsi programmati. Complessivamente dovranno essere letti non meno di venti canti. Per l'epoca successiva all'inizio del Novecento, alla quale bisogna riservare pari attenzione, non vengono specificati nomi e filoni della nostra letteratura, ma devono essere prese in considerazione, sempre mediante una conoscenza diretta dei testi, le espressioni salienti ed altre che con esse meglio documentano le profonde e varie tendenze innovative, in particolare la ricerca di nuovi linguaggi poetici e di nuove tipologie narrative e teatrali. Nel complesso delle attività di studio si colloca anche la lettura individuale, da parte dello studente, di opere intere. A tal fine lo studente sceglierà per ciascun anno tre opere in una lista, predisposta dal docente, che comprenda testi di narrativa, poesia, teatro, saggistica, a preferenza di autori moderni, con significativa presenza di quelli stranieri.
Tali conoscenze sono direttamente implicate nelle operazioni di lettura dei testi o costituiscono elementi essenziali per giungere alle necessarie ricomposizioni delle esperienze di lettura in quadri storici complessivi. Allo scopo di orientare nell'ordinamento della materia e di assicurare un procedere sufficientemente omogeneo dei corsi nell'ambito nazionale, si richiede che l'assetto generale dell'insegnamento rifletta nell'insieme le seguenti scansioni temporali:
B. Versante linguistico. Lo sviluppo delle competenze e delle conoscenze linguistiche trova i suoi contenuti nelle seguenti operazioni, che si connettono con le attività di studio e con l'intera tematica proposta dalla disciplina:
- l'analisi di strutture, soprattutto sintattiche e semantiche, della lingua italiana, rilevate nei testi e nell'uso (comune e specialistico) e osservate anche attraverso comparazioni con altre lingue, compresi i dialetti; - l'acquisizione di dati essenziali sulle vicende linguistiche italiane messe in rapporto con i fatti culturali e storici, con particolare attenzione per la "questione della lingua", strettamente intrecciata nei secoli alla problematica letteraria, e per la comunicazione nella società dell'Italia contemporanea. INDICAZIONI DIDATTICHE Per l'attuazione dell'insegnamento della disciplina sono fortemente chiamate in causa la professionalità e la responsabilità del docente, il quale in sede di programmazione deve realizzare il proprio progetto di studio della materia. Sul versante letterario, in vista degli obiettivi stabiliti e dei vincoli posti sui contenuti, si rende necessario individuare e seguire dei "percorsi" di studio. Rispetto alla prassi, assai diffusa, di seguire l'avanzare dell'intero fronte della produzione letteraria secondo una lenta e rigida cronologia discendente, per innestare via via su di essa la lettura dei testi, il criterio dei percorsi consente infatti di: - giungere a un più immediato accostamento ai testi;
Ogni percorso può porre al centro un momento particolarmente significativo di un determinato tema di studio e ricollegare momenti precedenti e successivi, mettendo in evidenza aspetti di continuità, fratture e riprese e spesso anticipando anche la conoscenza di epoche più vicine al lettore. La costruzione dei percorsi può essere guidata dal criterio di seguire sviluppi formali o tematici o storico-culturali. A titolo puramente indicativo se ne danno qui alcuni esempi. Un percorso di studio sulle forme potrà riguardare la tradizione della lirica, e potrà porre al centro Petrarca e collegare da una parte la lirica trobadorica e stilnovistica e dall'altra il petrarchismo cinquecentesco. Un percorso di tipo tematico può essere costruito sul topos del viaggio nell'oltretomba. In tal caso il percorso può investire in modo significativo , ma non esaustivo, la Divina Commedia e correlare ad essa altri testi delle culture classica, biblica, medievale, con aperture anche ad autori di epoche successive e con accostamenti alle espressioni iconografiche. Un percorso di tipo storico-culturale può riguardare la situazione della letteratura italiana nel secondo dopoguerra (anni '50 e '60). Saranno presi in considerazione testi letterari italiani e stranieri di prosa e di poesia e ad essi saranno affiancate testimonianze del mondo editoriale e delle comunicazioni di massa, documentazioni relative al cinema e alle arti figurative e più in generale alla situazione culturale e sociale del tempo. L'esigenza di più ampio movimento, oltre le scansioni annuali del programma, può essere soddisfatta da percorsi di studio di sviluppo biennale o anche triennale. L'organizzazione dello studio per percorsi deve in ogni caso consentire di:
Si richiama l'attenzione sulla centralità delle operazioni di lettura diretta dei testi. Per i testi su cui si compirà una lettura antologica, la scelta, all'interno dell'opera intera, dovrà investire unità testuali che consentano di cogliere aspetti significativi dell'opera e di correlarla al sistema letterario e al contesto culturale. Per il versante linguistico, si segnala che tutte le attività connesse con lo studio letterario e che da questo possono scaturire danno continue occasioni per esercitare le capacità linguistiche degli alunni e per ampliare le loro conoscenze sulla lingua, con osservazioni sia sull'uso sia sulla dimensione storica di essa. Ma tale esercizio e tale ampliamento di conoscenze richiedono di essere condotti e seguiti con istruzioni e interventi specifici di cui occorre tener conto nella programmazione. Le esperienze di lettura compiute nell'ambito di questa disciplina, per quanto debbano essere affiancate e integrate dalle letture compiute in altri ambiti disciplinari, costituiscono pur sempre il fondamento principale per la formazione di un lettore autonomo e consapevole, capace di riflettere sulla forma del testo. E' altresì obiettivo fondamentale che nel corso del triennio l'alunno giunga a padroneggiare, nei termini indicati nei paragrafi precedenti, la produzione scritta, la quale peraltro si lega strettamente, come è noto, alle altre forme di pratica della lingua. Si sottolinea che il tipico "tema", componimento di più ampio respiro, indicato nella lista delle forme di produzione scritta, richiede particolari istruzioni per la sua preparazione e realizzazione e deve essere comunque affiancato e integrato dalle altre forme di addestramento, più direttamente connesse alle utilizzazioni che la scrittura trova nelle attività di studio e di lavoro. Si richiama altresì l'attenzione sul fatto che lo sviluppo delle capacità di esposizione orale richiede uno specifico addestramento e che tale pratica non va quindi confusa con quella dell'"interrogazione" orale come forma di verifica e occasione di valutazione dell'alunno. Per quanto riguarda più precise indicazioni didattiche, la consapevolezza del progetto da parte dello studente consente di integrare la parte propositiva ed espositiva del docente (lezione frontale) con interventi più precisi, quali:
Gli strumenti didattici tradizionali (libri in adozione o consigliati) vanno integrati con l'adeguata utilizzazione del patrimonio librario e di altro genere (audio- visivi, software didattico) a disposizione della scuola e, all'occorrenza, con riproduzione di documenti originali relativi a specifici momenti dell'attività di studio. Si faciliterà inoltre la frequentazione di biblioteche, archivi, musei e altri luoghi di ricerca. Si segnala l'alto valore educativo dell'apprendimento a memoria dei testi poetici, allo scopo di dare risalto ai valori fonici e ritmici del testo e per favorire l'approfondimento interiore del loro significato. La verifica e la valutazione Le verifiche dell'apprendimento avvengono fondamentalmente attraverso forme di produzione orale e scritta. Sono forme di verifica orale:
La valutazione deve tener conto dei seguenti elementi:
FINALITA' L'insegnamento di Storia si propone di:
Le finalità del triennio riprendono e sviluppano le finalità del biennio. Esse descrivono due campi di intervento. Il primo riguarda la specificità del lavoro storico e lo statuto epistemologico della storia, e ad esso fanno riferimento le finalità 1 - 4 sulla complessità del fatto storico, sul laboratorio delle fonti e dei concetti, sull'uso della memoria storica. Il secondo riguarda i bisogni formativi degli studenti, che vengono individuati nella esigenza della realizzazione di sé e dell'apertura al mondo e agli altri: la storia aiuta ad apprezzare differenze, a orientarsi nel mondo. In ciò consiste la scoperta del presente come storia (finalità 5, 6 e 7). Le finalità nel loro insieme individuano, inoltre, uno specifico aspetto del triennio, che consiste nell'attitudine a porre domande, a costruire problemi, analizzarli, interpretarli e valutarli.
Lo studente alla fine del triennio dovrà dimostrare di essere in grado di:
Gli obiettivi del triennio perseguono due scopi. Da una parte proseguono e rinforzano il lavoro avviato nel biennio; dall'altra marcano il salto qualitativo che deve caratterizzare lo studio della storia nel triennio. Gli obiettivi descrivono campi operativi ristretti, che non esauriscono l'orizzonte individuato dalle finalità. In particolare al primo gruppo di finalità (1 - 4) sulla complessità del fatto storico e sul laboratorio, corrispondono gli obiettivi 2, 3, 4, 6 e 7. Al secondo gruppo di finalità (5, 6 e 7), sui bisogni formativi degli allievi corrispondono gli obiettivi 1, 2, 3, 4, 5. L'obiettivo 8 descrive il livello di conoscenze che l'allievo deve dimostrare di possedere. Questi obiettivi non sono proposti in ordine progressivo di difficoltà, ma vanno perseguiti in modo differenziato, a seconda degli argomenti di studio. Ad esempio: gli obiettivi di laboratorio costituiscono lo scopo principale di un eventuale lavoro sulle fonti; un itinerario prevalentemente basato su materiale manualistico si potrà prestare al raggiungimento di obiettivi legati all'uso di concetti e modelli; nell'analisi di dati di attualità si potrà perseguire il raggiungimento di diversi obiettivi. CONTENUTI
2. L'avanzamento e l'arresto delle frontiere interne e esterne della Europa.
3. Dall'unitarietà del mondo medioevale alla molteplicità del mondo moderno.
4. La formazione dell'Europa degli stati.
5. Conquista di nuove terre, ridefinizione di identità, mutamento di equilibri in Europa.
6. Il tempo delle trasformazioni: religione, cultura, mentalità.
Quarto Anno [ 2 ore ] Dalla metà del '600 alla fine del '800 1. Governati e governanti fra partecipazione e concentrazione del potere. Lotte politico-sociali, dottrine politiche, configurazioni istituzionali. Quadro europeo e modelli regionali.
2. La trasformazione sociale. Popolazione, economia, società e territorio fra "crisi generale" e "nuove frontiere.
3. Il problema della rivoluzione come paradigma del cambiamento. Dall'età barocca alla stagione delle riforme. Europa e America a confronto.
4. Nazione e popolo. Prospettive sociopolitiche e culturali nell'epoca del liberalismo classico.Borghesie alla prova.
5. Processi di integrazione nazionale e costruzioni sovranazionali.
6. L'economia mondiale e la rottura dell'equilibrio europeo.
Quinto Anno [2 ore] Il '900 1. Le forme della società di massa.
2. La dissoluzione dell'ordine europeo.
3. Dalla guerra alla guerra. Strategie e tentativi di controllo della crisi.
4. Il mondo bipolare.
5. Verso il nuovo ordine mondiale.
INDICAZIONI DIDATTICHE 1. Il pensiero storico, in quanto metodo e forma di spiegazione euristica della realtà umana e sociale, è parte costitutiva e integrante del sapere e della cultura occidentale. La nostra cultura è intimamente storica. In questo senso la storia può essere riconosciuta come una espressione culturale diffusa e come un peculiare modello di investigazione della realtà. La pervasività stessa del pensiero storico consente la sua trasformazione in senso comune storico, su cui possono innestarsi usi sociali, politici ed ideologici, talvolta impropri, rispetto ai quali la scuola ha compiti di chiarificazione e di critica. 2. La storia è la disciplina che studia e indaga le differenze e il mutamento, le strutture, le permanenze e le continuità; rapporta l'evento al contesto generale specifico; inserisce il caso particolare in una trama di relazioni, retaggi, opportunità; considera in un'ottica di complessità soggetti, azioni, comportamenti e valori. La storia dunque si realizza come operazione di selezione, contestualizzazione, interpretazione e come disciplina fondata su un metodo rigoroso di indagine sui fatti, su una tecnica collaudata di ricerca delle relazioni, su una ermeneutica controllabile ed esplicita. Infine procede alla spiegazione di eventi, processi e permanenze mediante proprie tecniche di discorso. 3. Finalità essenziale dell'insegnamento storico è quella di educare gli studenti alla consapevolezza del metodo storico, per ciò che attiene all'accertamento dei fatti, all'investigazione, all'utilizzo, all'interpretazione delle fonti, all'esposizione delle argomentazioni. Ciò avviene non su procedure astratte, ma in stretta relazione e interdipendenza con i contenuti. L'interazione metodo/contenuti costituisce l'asse privilegiato della didattica storica. Nel pieno rispetto di tale interazione, l'insegnante sceglie percorsi didattici, finalizzati all'acquisizione di obiettivi cognitivi e metodologici, programmaticamente individuati ed esplicitati, percorsi che utilizzano - a misura degli studenti - le procedure del metodo storico: formulazione delle domande, definizione del "nodo problematico", sviluppo delle dinamiche interne e delle interrelazioni contestuali, accertamento delle eredità. 4. La storiografia offre la possibilità di puntualizzare mezzi di indagine e modelli di interpretazione, e consente il vaglio critico del patrimonio delle conoscenze acquisite e il loro utilizzo, la possibilità di confronti e di comparazioni. Essa consente altresì di individuare i punti di vista, i riferimenti ideologici, la strumentazione teorica e concettuale. 5. La struttura dei contenuti proposti, composta da grandi contestualizzazioni e dalla loro articolazione, si incontra con le modalità di apprendimento proprie del giovane che ha bisogno di "viaggiare" tra le grandi generalizzazioni e l'esattezza del concreto. Essa segnala un metro per risolvere la prescrittività dei programmi di storia, stretti tra la complessità e l'ampiezza dei fatti da esaminare, la necessità della selezione e il rapporto non episodico con la riflessione storiografica. 6. I contenuti individuati riguardano in particolare l'uomo associato in collettività, teso a realizzare un'esistenza accettabile, a sfruttare al meglio il patrimonio delle conoscenze accumulate, inserito in un contesto dato di relazioni, di vincoli, di rappresentazioni e autorappresentazioni, di possibilità e rapporto tra uomo, natura e cultura e tra collettività e sfruttamento delle risorse ambientali; le forme di governo delle risorse, delle culture, delle società; l'articolazione delle identità e delle soggettività. 7. Nello stesso modo in cui lo storico utilizza fonti documentarie che sono oggetto di indagine da parte di discipline non assimilabili alla storia (geografia, linguistica, filosofia, economia, psicologia, sociologia, etologia, ecc.) - proponendo così una ricerca di tipo pluridisciplinare o interdisciplinare -, anche l'insegnante di storia deve saper utilizzare una strumentazione ermeneutica pluridisciplinare. Ad essa lo predispone la stessa natura della storia che mutua, all'occasione, da altre discipline lessico e quadri di riferimento concettuali. 8. La didattica storica qui prospettata necessita di una strumentazione di supporto articolata e accessibile: carte geografiche, tabelle cronologiche e sinottiche, manuali di storia, testi storiografici, testi documentari, raccolta di fonti, riproduzioni di documenti, materiale computerizzato ecc. Così configurata, questa didattica costituisce un vero e proprio laboratorio di storia (ove possibile da realizzare anche in una sede apposita), del quale fanno parte a pieno titolo visite ad archivi pubblici e privati e a musei.
A seconda della tipologia dell'unità di studio, cambiano le prove di verifica. Ad esempio un lavoro di concettualizzazione spazio-temporale richiede che lo studente dimostri la padronanza di carte geografiche e cronologiche; un lavoro sulle fonti, che lo studente dimostri di saper formulare questionari di interrogazione di un documento, o di saper confrontare più documenti in modo corretto; un lavoro che implichi la lettura dei testi differenziati (manuali, saggi e articoli divulgativi) richiede che lo studente dimostri le proprie competenze d'uso di generi testuali diversi; se l'allievo deve riferire - oralmente o per iscritto - sul proprio lavoro, si richiede la capacità di pianificare una relazione, di argomentare con proprietà, di servirsi del lessico specifico, di operare rimandi alle fonti di informazione. Se l'allievo deve dimostrare di possedere le conoscenze studiate, saranno utili prove strutturate quali domande vero falso e a risposta multipla, testi a completamento, ecc. E' essenziale, infine, che l'insegnante accerti le competenze, le conoscenze e le abilità acquisite dagli allievi, mediante prove di ingresso, predisposte in funzione sia del raccordo col biennio, sia dell'unità di studio prescelta.
Il programma mette a disposizione del docente un materiale suddiviso e organizzabile in modo da progettare programmazioni che, oltre a garantire l'acquisizione delle conoscenze essenziali, rispondano ai bisogni degli studenti, agli stili di insegnamento, alle disponibilità orarie. Tale flessibilità permette di caratterizzare l'insegnamento rispetto all'indirizzo e di costruire occasioni interdisciplinari. La struttura dei contenuti proposti è composta da grandi contestualizzazioni, corrispondenti alle titolazioni di ciascun contenuto (indicate con i numeri), ciascuna delle quali si articola in un itinerario possibile, (indicato dalla serie di lettere). Queste articolazioni vanno intese come piste di lettura utili per la esplicitazione delle contestualizzazioni. Sono prescrittivi, per ciascun anno, tutte le contestualizzazioni e non meno di tre itinerari. Le contestualizzazioni sono prescrittive perchè nel loro insieme consentono di costruire una mappa cognitiva utile per comprendere il periodo storico previsto nell'anno. E' prescrittivo lo studio di almeno tre itinerari, in modo da garantire una varietà sufficiente di approcci, e da abituare lo studente al lavoro di confronto tra fatti e contestualizzazioni. L'insegnante potrà costruire, inoltre, uno o più itinerari - sostitutivi di quelli proposti - combinando in modo coerente e storicamente significativo singoli punti, tratti dalle diverse articolazioni (contrassegnate dalle lettere), in modo da percorrere trasversalmente i contenuti proposti. Ciascun contenuto è suscettibile ancora di approfondimenti culturali di ricerca anche nella dimensione storica locale. Dal monte ore a disposizione, un terzo potrà essere dedicato allo studio delle contestualizzazioni; la restante parte - dedicata allo studio degli itinerari - potrà essere ripartita secondo le esigenze della programmazione. La metà del XVII secolo e la fine del XIX separano lo studio nelle tre annualità. Tale periodizzazione non segnala una cesura netta. Infatti, il programma è costruito con percorsi tematici che possono sovrapporsi cronologicamente e svilupparsi secondo temporalità proprie. Il programma dell'ultimo anno è presentato in forma più analitica. Tale scelta nasce dall'esigenza di fornire, attraverso conoscenze più ampie e approfondimenti indispensabili, una piena comprensione del proprio tempo.
FINALITA' L'insegnamento di Educazione fisica si propone le seguenti finalità:
Il programma di Educazione fisica del triennio della scuola secondaria di secondo grado è la prosecuzione e l'evoluzione del programma del biennio precedente. Esso rappresenta la conclusione di un percorso che mira al completamento della strutturazione della persona e della definizione della personalità per un consapevole inserimento nella società. Le finalità indicate, coerenti con quelle generali della scuola, definiscono l'ambito operativo specifico dell'Educazione fisica. Il ruolo prioritario viene dato all'acquisizione del valore della corporeità che, punto nodale dell'intervento educativo, è fattore unificante della persona e quindi di aiuto al superamento dei disagi tipici dell'età giovanile che possono produrre comportamenti devianti. Solo in questo quadro sarà possibile comprendere in modo corretto la valenza delle altre finalità. Infatti esse, nell'ordine, mirano a rendere la persona capace in modo consapevole di affrontare, analizzare e controllare situazioni problematiche personali e sociali; di utilizzare pienamente le proprie qualità fisiche e neuro-muscolari; di raggiungere una plasticità neuronale che consenta di trasferire in situazioni diverse le capacità acquisite, determinando le condizioni per una migliore qualità della vita. L'insegnamento dell'Educazione fisica, inoltre, deve guidare lo studente a comprendere il ruolo del corpo in ambito sociale, per riconoscerne la valenza sia a livello personale sia a livello comunicativo come avviene in campo sportivo e nel linguaggio del corpo. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO Lo studente, al termine del triennio, deve dimostrare di:
1.1. compiere attività di resistenza, forza, velocità e articolarità,
2. essere in grado di:
3. conoscere: 3.1 le caratteristiche tecnico-tattiche e metodologiche degli sport praticati, 3.2 i comportamenti efficaci ed adeguati da adottare in caso di infortuni. CONTENUTI Terzo, Quarto e Quinto Anno [ 2, 2 e 2 ore ]
2. Esercitazioni relative a:
3. Informazione e conoscenze relative a:
Note - Le attività elencate devono essere organizzate e utilizzate in modo da soddisfare le esigenze derivanti dalle particolari caratteristiche delle finalità ed obiettivi del programma. - L'elenco non prevede la distinzione in attività fondamentali e complementari in quanto la loro scelta può essere condizionata dalla situazione ambientale e dai mezzi disponibili. INDICAZIONI DIDATTICHE La fase conclusiva dell'adolescenza e l'inizio della giovinezza sono caratterizzate da un graduale rallentamento dei processi evolutivi, fino alla loro stabilizzazione. Tale periodo di relativa tranquillità si accompagna normalmente ad un certo equilibrio psicofisico che favorisce nel giovane manifestazioni motorie più controllate ed armoniche e lo aiuta a procedere da modelli relazionali di adesione incondizionata al gruppo verso scelte autonome e più personali. Inoltre, essendo questo stadio dello sviluppo caratterizzato anche dal prevalere di diversità individuali e della differenziazione psicologica e morfo-funzionale tra i due sessi, dovrà porsi particolare attenzione, in fase di programmazione, all'adeguamento degli itinerari didattici alle caratterizzazioni individuali. Gli obiettivi, solo in quanto sostanziati dalla continua richiesta della consapevolezza e finalizzazione dei procedimenti didattici -aspetti che rappresentano l'evoluzione qualitativa dell'insegnamento dell'Educazione fisica per il triennio secondario superiore- consentono il raggiungimento delle finalità indicate. Essi devono essere considerati non come frammentazione delle attività e dei processi loro connessi, ma come traguardi da raggiungere attraverso attività motorie e sportive compiutamente realizzate e con iniziative di tipo interdisciplinare. Le caratteristiche, dunque, delle finalità e degli obiettivi richiedono una metodologia basata sull'organizzazione di attività "in situazione", sulla continua indagine e sull'individuazione e autonoma correzione dell'errore. Tale metodologia consentirà di creare i presupposti della plasticità neuronale e della trasferibilità delle abilità e competenze acquisite ad altre situazioni ed ambiti. Conseguentemente, ciascuna attività deve tener conto, nella sua organizzazione e realizzazione, della necessità di dare spazio ad una serie di varianti operative e al contributo creativo e di elaborazione che ciascuno degli studenti può apportare. Al fine di far conseguire allo studente la capacità di organizzare progetti autonomi, utilizzabili anche dopo la conclusione degli studi secondari, sono opportune forme di coinvolgimento attivo dello stesso nelle varie fasi dell'organizzazione dell'attività dalla progettazione alla realizzazione dei percorsi operativi e metodologici da adottare. L'accertamento della situazione iniziale dello studente consente di programmare in modo efficace l'azione educativa e didattica. Tale programmazione deve tener conto della necessità di riferirsi, per quanto è possibile , ad obiettivi tassonomizzati ed a contenuti da utilizzare in modo processuale, in vista di una corretta valutazione finale dell'intero iter educativo. La valutazione dello studente deve consentire di apprezzare sia la capacità esecutiva delle varie attività sia la conoscenza teorica e scientifica della disciplina e dei processi metodologici utilizzati, mediante verifiche costituite da prove pratiche, questionari scritti e prove orali.
FINALITA' L'insegnamento della lingua inglese
costituisce un aspetto fondamentale dell'azione educativa della scuola
cui concorrono tutte le discipline, ciascuna con il proprio linguaggio.
La Lingua inglese si colloca, con la lingua italiana, nell'ambito
interdisciplinare dell'"Educazione Linguistica". In
particolare, essa favorisce l'acquisizione di strumenti per un confronto
diretto e continuo fra la propria e le altre culture, sviluppando nel
giovane, con la consapevolezza della propria identità culturale, la
comprensione e l'accettazione dell'altro. Per contribuire al pieno sviluppo della personalità dell'allievo, I'insegnamento della lingua straniera si articolerà in modo tale da favorire: - la formazione umana, sociale e culturale dei giovani attraverso il contatto con altre realtà in una educazione interculturale, che porti a una ridefinizione di atteggiamenti nei confronti del diverso da sé; - lo sviluppo delle modalità generali del pensiero attraverso la riflessione sul linguaggio; - I'acquisizione di una competenza comunicativa che permetta di servirsi della lingua in modo adeguato al contesto; - la riflessione sulla propria lingua e sulla propria cultura attraverso l'analisi comparativa con altra lingua e cultura. La realizzazione di tali finalità è garantita da un approccio comunicativo, in stretto rapporto con l'italiano. L'attività didattica sarà svolta, di regola, nella lingua Inglese e centrata sull'allievo, il quale sarà informato e reso consapevole degli obiettivi da raggiungere con l'attività intrapresa. OBIETTIVI L'insegnamento della lingua inglese nel
triennio sarà impostato in modo tale da mettere lo studente in grado di
raggiungere i seguenti obiettivi: Abilità Ricettive Le abilità di comprensione orale saranno
sviluppate presentando testi di vario tipo (informativo, descrittivo,
prescrittivo, esplicativo, argomentativo ecc.). Si abitueranno gli
studenti a cogliere il significato generale di conversazioni relazioni e
trasmissioni nella lingua inglese relative alle discipline
caratterizzanti l' indirizzo di studi. Abilità produttive Nell'ambito delle abilità produttive l
'abilità orale sarà continuamente esercitata durante l'attività
quotidiana con la classe eventualmente anche mediante attività di
simulazione centrate su problematiche incontrate nella lettura di testi
di attualità o di carattere specifico e/o attività comunicative su
temi che siano motivanti e che concedano spazio all'espressione
individuale. Qualsiasi tipo di interazione nella classe avverrà
utilizzando di norma la lingua inglese. CLASSE TERZA ore 3 CONTENUTI Il terzo anno di corso sarà considerato
un anno cerniera tra le competenze linguistiche e comunicative acquisite
nel biennio e le competenze specifiche all'indirizzo da acquisire negli
anni terminali del corso di studi. L'insegnamento della lingua inglese
terrà conto della più ampia gamma di competenze degli studenti, dei
loro interessi culturali, del grado di maturità raggiunto e
dell'esigenza di preparazione specifica. Saranno approfonditi i
molteplici aspetti della cultura e della civiltà e i documenti relativi
forniranno lo spunto per la riflessione sulla lingua. Si approfondirà
l'analisi testuale e i testi presentati rispecchieranno la gamma più
vasta possibile di argomenti e di varietà linguistiche. Lo studio della
lingua Inglese nel terzo anno si proporrà pertanto di favorire, in
armonia con lo studio dell' italiano: - il consolidamento e
l'ampliamento della competenza comunicativa mediante l'integrazione dei
canali e l'arricchimento delle varietà e dei registri con particolare
riferimento alla funzione espressiva; CLASSE QUARTA Ore 3 CLASSE QUINTA Ore 3 CONTENUTI Si darà ampio spazio allo sviluppo delle
abilità produttive, potenziando così la competenza
comunicativo-relazionale già acquisita. Tuttavia, poiché il perito del
settore informatico dovrà soprattutto, nell'ambito delle sue attività
di lavoro, decodificare testi di vario tipo e complessità, si
privilegerà lo sviluppo delle abilità di lettura e di comprensione
orale.La valutazione del profitto (sia finale sia intermedia) si
esprimerà, al quinto anno, con un voto unico; non si escluderanno,
tuttavia, esercitazioni scritte (relazioni, riassunti, lettere ecc.) che
saranno principalmente mirate allo sviluppo delle altre abilità. INDICAZIONI METODOLOGICHE Per il raggiungimento degli obiettivi
stabiliti si farà costante ricorso ad attività di carattere
comunicativo in cui le abilità linguistiche di base siano usate, nel
codice orale e nel codice scritto, realisticamente in varie situazioni.
Tutto il processo di insegnamento/apprendimento sarà improntato al
concetto che la lingua viene acquisita in modo operativo mediante lo
svolgimento di attività o compiti specifici in cui essa sia percepita
dallo studente come strumento e non come fine immediato d'apprendimento. MODALITA' DI VERIFICA La verifica si avvarrà di procedure di osservazione sistematica e continua e di momenti più formalizzati. I test di tipo "discreto" o "fattoriale" (necessari soprattutto nei primi anni per la verifica dei singoli elementi della competenza linguistica) saranno sempre, ove possibile, integrati da test di carattere "globale", volti, cioè, a verificare la competenza comunicativa dello studente in riferimento sia ad abilità isolate (comprensione dell'orale o dello scritto, produzione orale o scritta) che ad abilità integrate (conversazione, risposta a lettere, capacità di prendere appunti ecc.). I test obiettivi, poco funzionali nei livelli avanzati per la verifica degli aspetti produttivi della competenza comunicativa, potranno essere utilizzati durante tutto il corso per la verifica delle abilità ricettive. L'insegnante dovrà abituarsi a considerare l'analisi dell'errore uno strumento diagnostico fondamentale, a distinguere, ciò, tra sbaglio (deviazione non sistematica dalla norma ai vari livelli sul piano dell'esecuzione) ed errore (lacuna nella competenza linguistica o comunicativa). Privilegerà inoltre sempre il valore comunicativo del testo rispetto alla sua correttezza formale. Negli ultimi due anni le verifiche riguarderanno, in modo particolare, la capacità di comprensione di testi, sia orali sia scritti, di carattere specifico all'indirizzo.
FINALITA' In un indirizzo che prevede quale obiettivo fondamentale quello di sviluppare negli allievi capacità progettuali e in un ambito molto formalizzato quale quello dell'informatica, la Matematica si colloca come una disciplina ponte tra l'area formativa di base e l'area della competenze specifiche: essa infatti deve sviluppare sia abilità generali che contribuiscono alla crescita intellettuale, alla formazione critica e all'arricchimento culturale dei giovani sia abilità specifiche che che interagiscano produttivamente con quelle proprie delle materie caratterizzanti l'indirizzo. La scelta dei contenuti e il taglio metodologico suggerito rispondono quindi sia a criteri di coerenza interna propri di un complesso di teorie formalizzate sia alla necessità di fornire strumenti di calcolo e di interpretazione che trovano giustificazione nelle discipline caratterizzanti l'indirizzo. I rapporti con le altre discipline diventano un elemento essenziale e qualificante del metodo didattico da seguire. La realizzazione di ambiti e di esperienze interdisciplinari deve rinforzare le motivazioni allo studio degli aspetti più teorici e sviluppare la capacità di trasferire e di applicare quanto appreso verso altri contesti disciplinari. La scansione temporale dell'apprendimento di conoscenze e abilità propedeutiche allo sviluppo delle altre discipline dell'indirizzo è demandato al coordinamento operato dal consiglio di classe mediante la programmazione annuale. D'altra parte un approccio ciclico, attraverso livelli di approfondimento e di consapevolezza progressivi, consente che conoscenze ed abilità matematiche possano svilupparsi in discipline e in momenti diversi e che ciò che si è appreso in funzione puramente strumentale possa essere successivamente formalizzato in un coerente quadro teorico e/o viceversa. Le attività del laboratorio costituiscono un momento di apprendimento in cui: - l'approccio intuitivo, quello euristico, quello operativo e problematizzato servono a stimolare le motivazioni allo studio; - la realizzazione di lavori interdisciplinari può consolidare e rinforzare abilità già possedute. La stesura di programmi nel laboratorio di matematica non deve essere una finalità ma un mezzo utilizzabile quando ciò non ostacola o non ritarda lo svolgimento del lavoro previsto o quando è coordinato proficuamente con il laboratorio di informatica. La disponibilità sul mercato di software per la matematica permette la costituzione di 'ambienti' di lavoro in cui lo studente può operare per esplorare, verificare, rappresentare 'oggetti' matematici e risolvere problemi L'apprendimento di quanto serve per un uso intelligente di tali programmi costituisce una delle possibili attività di laboratorio. Per prova pratica si intende la discussione e la verifica di un piccolo progetto o di una ricerca a carattere interdisciplinare, in cui gli allievi possono produrre relazioni programmi grafici, dispositivi o altro, attinenti ad un argomento avente come asse portante la matematica. OBIETTIVI GENERALI Conoscere le nozioni e il significato dei procedimenti indicati e coglierne i mutui collegamenti e l'organizzazione complessiva. Eseguire correttamente le procedure di calcolo e controllare il significato dei risultati trovati. Analizzare situazioni diverse determinandone proprietà o strutture comuni. Verificare le conclusione di una procedura di calcolo e la validità di semplici dimostrazioni. Utilizzare modelli diagrammi e simboli per rappresentare o interpretare concetti e procedure matematici. Utilizzare le nozioni matematiche apprese per analizzare, modellizzare e risolvere situazioni problematiche. Applicare quanto appreso in matematica a situazioni e problemi che nascono da altre discipline o dall'esperienza quotidiana. Tradurre in algoritmi di calcolo automatico le principali procedure matematiche apprese. Descrivere e rappresentare relazioni tra insiemi di grandezze con tabelle, grafici, regole, funzioni, grafi e programmi. CLASSE TERZA Ore 6(2) CONTENUTI Logica. Teoria ingenua degli insiemi. Procedimento deduttivo: assiomi, teoremi, dimostrazioni. La logica delle proposizioni e la logica dei predicati del primo ordine: connettivi, quantificatori, regole di inferenza. Principio di induzione. Geometria del piano e dello spazio. Coordinate cartesiane e polari del piano euclideo reale. Rappresentazione grafica di equazioni e disequazioni di primo e secondo grado. Studio di alcune proprietà geometriche di coniche, luoghi geometrici, fasci di curve, condotto sia con metodi analitici sia attraverso osservazioni legate all'uso del calcolatore. Studio con metodi analitici e/o sintetici di trasformazioni elementari (ad es. affinità, omotetie, similitudini) con riferimento alle proprietà invarianti delle figure piane. Insiemi numerici e strutture. Numeri reali e continuità della retta. Numeri complessi e loro rappresentazione nel piano di Argand Gauss; forma algebrica, trigonometrica e matriciale. Radici n-sime dell'unità. Algebra delle matrici: operazioni fondamentali e loro proprietà. Strutture algebriche: monoidi, gruppi, anelli, campi, reticoli e algebre di Boole, spazi vettoriali. Funzioni ed equazioni. Equazioni e sistemi di secondo grado nell'insieme dei complessi. Equazioni algebriche riconducibili al secondo grado. Funzione esponenziale. Logaritmo e funzione logaritmica. Equazioni esponenziali e logaritmiche. Funzioni circolari e loro inverse. Formule di addizione e sottrazione. Equazioni goniometriche. LABORATORIO L'attività di laboratorio non coinciderà necessariamente con l'uso dell'elaboratore elettronico. La sua progressiva introduzione sarà limitata ai soli contesti in cui il suo uso si rivelerà proficuo e sensato. D'altra parte i temi previsti al terzo anno si prestano in misura diversa ad un approccio all'uso dell'elaboratore. Non vanno esclusi quindi contesti di lavoro e di esplorazione più semplici come ad esempio quelli con schede di lavoro, tabelle, carta millimetrata, calcolatrici tascabili, modelli e quant'altro sia in grado di stimolare la riflessione, la verifica e l'approfondimento dei contenuti matematici, la soluzione dei problemi. Se si intende adottare come ambiente di lavoro prevalente un software matematico, la sua introduzione potrà occupare parte del tempo di laboratorio del terzo anno. CLASSE QUARTA Ore 5(2) CONTENUTI Analisi infinitesimale. Progressioni aritmetica e geometrica. Successione numerica e limite di una successione. Il numero pi greco e il numero e. Serie numeriche. Limiti di una funzione. Funzione continua. Derivata di una funzione. Teoremi di Rolle, Cauchy, Lagrange, de l'Hopital. Studio di una funzione e sua rappresentazione grafica. Il problema della misura: lunghezza, area, volume. Integrale definito. Funzione primitiva e integrale indefinito. Metodi di integrazione. Analisi numerica Elementi di teoria degli errori: errori di misura, errori di troncamento, errori di approssimazione e loro propagazione. Metodi di risoluzione approssimata di equazioni e sistemi. Interpolazione. Derivazione e integrazione numerica. LABORATORIO L'attività di laboratorio potrà sviluppare un primo approccio intuitivo ed euristico a molti problemi dell'analisi infinitesimale che saranno poi formalizzati e sistematizzati in forma più teorica. Nello studio dell'analisi numerica un momento centrale dell'apprendimento sarà l'interazione con i problemi posti dalla programmazione del calcolatore, attività in cui gli studenti potranno impegnarsi in maggior misura nei linguaggi o con i software di cui avranno più sicuro possesso. CLASSE QUINTA Ore 4(2) CONTENUTI Analisi. Sviluppi in serie di funzioni: serie di Taylor, serie di Mac-Laurin, formule di Eulero. Sviluppo in serie di Fourier e sue applicazioni. Funzioni di due o più variabili, derivate parziali. Equazioni differenziali del primo e secondo ordine, lineari e a coefficienti costanti. Analisi numerica. Risoluzione di equazioni algebriche e trascendenti. Principali metodi per la risoluzione approssimate di equazioni differenziali note. LABORATORIO Si prosegue nell'illustrazione e nella traduzione su calcolatore dei principali modelli matematici appresi. Tale attività sarà finalizzata allo sviluppo di lavori e progetti coordinati anche con altre discipline. COMMENTI AI TEMI Logica Rispetto ai precedenti programmi si noterà un certo alleggerimento del tema, in particolare per ciò che concerne i collegamenti con l'informatica che si farà più direttamente carico dello sviluppo della teoria degli automi, degli algoritmi, della computabilità e della ricorsione lasciando però alla matematica l'onere di una riflessione coerente ed organica sulla propria struttura, sulle regole e sul linguaggio su cui si basa. Il tema potrà costituire sia una fase di passaggio, di sintesi rispetto al biennio, sia un tema trasversale che si estende anche agli anni successivi come occasione di riflessione, sintesi e coordinamento di quanto viene progressivamente appreso anche nelle altre materie. Geometria del piano e dello spazio Lo studio della geometria dovrà perseguire almeno tre obiettivi: - consolidare la familiarità sia nell'approccio intuitivo sia in quello operativo con le proprietà dello spazio a due dimensioni; - sviluppare la formalizzazione dello studio dello spazio fornendo un esempio di teoria ipotetico deduttiva; - studiare attraverso la composizione di trasformazioni geometriche alcuni modelli di strutture algebriche. Particolare importanza dovrà avere quindi l'interazione tra il livello operativo, quello intuitivo e quello più formale ed astratto nello sviluppo del tema. Insiemi numerici e strutture Nello sviluppo di questo tema si terrà conto non solo delle considerazioni tipicamente formali dell'ampliamento degli insiemi numerici e delle loro rappresentazioni, ma anche delle questioni connesse all'aritmetica del calcolatore. Si perverrà allo studio delle strutture algebriche mediante un lavoro di astrazione da molteplici osservazioni e modelli di contesti opportuni. Anche in questi casi il collegamento con le altre materie di indirizzo permetterà di arricchire il significato di nozioni che altrimenti potrebbero apparire ai giovani del tutto sterili. Analisi infinitesimale e numerica Il IV e V anno sono occupati largamente da questi due temi che permettono uno sviluppo di procedure di calcolo ad un livello di astrazione e di complessità di un certo rilievo, di affrontare e risolvere problemi di varia natura legati alla modellizzazione spesso richiesta nelle altre materie, di far interagire in modo motivante e didatticamente valido l'approccio intuitivo, quello simbolico, quello procedurale e quello astratto. Particolare cura dovrà essere posta nel riuscire a ricostruire alla fine del percorso una unità concettuale tra il punto di vista del continuo e quello del discreto che consenta al giovane di valutare e scegliere gli strumenti matematici più opportuni per la soluzione di un determinato problema a seconda del contesto in cui opera.
CALCOLO DELLE PROBABILITA', STATISTICA E RICERCA OPERATIVA
FINALITA' Il corso di Calcolo delle probabilità, statistica e ricerca operativa ha lo scopo di sviluppare le abilità di base normalmente implicate nella raccolta, nell'analisi e nell'elaborazione di informazioni e dati relativi a fenomeni collettivi. Si tratta di: - formare un atteggiamento mentale che sia in grado di utilizzare proficuamente le potenzialità di indagine e di analisi del reale, proprie del contesto informatico; - fornire strumenti che siano in grado di disciplinare e orientare i metodi induttivi e le conoscenze empiriche. Più che una teorizzazione formale o sistematica dei contenuti proposti si tratta di sviluppare atteggiamenti, problematiche e mentalità che mettano in grado lo studente di raggiungere gli obiettivi della disciplina, che vanno ad arricchire in modo significativo la sua professionalità. L'attenzione va quindi rivolta da una parte alla costruzione dei 'modelli' intesi come schematizzazione di sistemi reali, dall'altra all'uso cosciente e corretto dei metodi quantitativi creando così le basi per uno sviluppo delle capacità di analisi di sintesi e di generalizzazione. L'attività di laboratorio deve contribuire al raggiungimento degli obiettivi indicati creando le occasioni concrete in cui: - approfondire la comprensione delle nozioni e delle procedure mediante esemplificazioni e simulazioni con programmi già predisposti o da far predisporre agli studenti; - apprendere l 'uso di programmi dedicati al trattamento statistico dei dati da adottare come ambiente di lavoro corrente: - realizzare almeno le fasi più significative di semplici indagini statistiche. La capacità di programmare non costituisce una finalità specifica del laboratorio ma può costituirne una modalità di lavoro se contribuisce ad una più profonda comprensione delle nozioni o delle procedure statistiche. Va in ogni caso evitato l 'uso banale del calcolatore che consiste nel trovare rapidamente con programmi già fatti da altri le soluzioni di esercizi del manuale su dati insignificanti. Nel laboratorio si dovrebbe poter accedere anche a compendi statistici, a manuali e a documentazione cartacee o elettroniche, a banche dati utili alla realizzazione di studi e ricerche interdisciplinari. OBIETTIVI GENERALI Leggere, interpretare e valutare informazioni complesse. Raccogliere analizzare e rappresentare dati statistici. Trattare consistenti quantità di dati con dispositivi informatici. Assumere decisioni coerenti su eventi, grandezze, processi in condizione di incertezza. Valutare la significatività e validità di una inferenza statistica. Adattare i modelli teorici conosciuti a distribuzioni empiricamente rilevate. Inquadrare una tecnica di ricerca operativa studiata in un contesto problematico coerente. Formalizzare e risolvere problemi di ottimizzazione scegliendo opportunamente una delle tecniche studiate. CLASSE TERZA Ore 3(1) CONTENUTI La descrizione dei fenomeni collettivi. Il metodo statistico e le sue caratteristiche. L'indagine statistica: natura, caratteri e fasi. Raccolta, spoglio ed elaborazione dei dati; le distribuzioni statistiche. La descrizione delle relazioni: le rappresentazioni grafiche. Misure sintetiche: valori medi, variabilità e concentrazione, rapporti statistici e numeri indice. Elementi di calcolo combinatorio e di calcolo delle probabilità. Analisi combinatoria: disposizioni, permutazioni, combinazioni. Calcolo delle probabilità: tipi di eventi, concetto di probabilità e sue definizioni; teoremi delle probabilità totale e composte, formula di Bayes. Le variabili casuali discrete e continue: distribuzione di probabilità, funzione di densità e di ripartizione. Variabili casuali doppie: probabilità congiunte e probabilità marginali. Introduzione ai processi stocastici: catene di Markov. LABORATORIO L'attività potrà essere finalizzata all'organizzazione e alla realizzazione di semplici indagini su temi di generale interesse degli studenti, alla lettura e al commento di tabelle e grafici riguardanti problemi di tipo interdisciplinare, alla elaborazione di dati grezzi già raccolti. Se si intende adottare come ambiente di lavoro prevalente un programma di utilità statistico, la sua introduzione potrà occupare parte del tempo di laboratorio del terzo anno. Per il Calcolo delle probabilità saranno possibili verifiche e riflessioni sulla base di programmi per la simulazione di eventi o variabili aleatorie. CLASSE QUARTA Ore 3(1) CONTENUTI Modelli probabilistici e dlstribuzioni empiriche. Distribuzioni di Bernoulli, Poisson, Gauss; distribuzione uniforme ed esponenziale. Legge dei grandi numeri, teorema centrale del limite. Test chiquadro per la bontà dell'adattamento tra distribuzioni. Interpolazione e regressione. Interpolazione per punti e fra punti, perequazione. Connessione tra caratteri qualitativi. Correlazione e regressione. Teoria degli errori. Generalità sulle misure di grandezze fisiche: errori accidentali e sistematici; propagazione degli errori; attendibilità di una misura e di una serie di misure. LABORATORIO Uso di programmi, ed eventualmente relativa redazione, per la generazione di variabili aleatorie, la rappresentazione delle distribuzioni e il calcolo degli indici studiati. Elaborazioni finalizzate alla realizzazione di lavori interdisciplinari. CLASSE QUINTA Ore 3(1) CONTENUTI Inferenza statistica. Teoria del campionamento casuale: principali tecniche di campionamento e relativo dimensionamento. Distribuzioni campionarie. Stime e test d'ipotesi. Applicazioni al controllo statistico di qualità. Introduzione alla ricerca operativa. Tecniche e problemi tipici della ricerca operativa. La programmazione lineare: formulazione del modello, interpretazione geometrica, algoritmo del simplesso. La simulazione per lo studio di problemi deterministici e stocastici. Elementi di teoria sulle file di attesa. LABORATORIO Stesse modalità e obiettivi del quarto anno con eventuale maggiore enfasi per la realizzazione di progetti interdisciplinari che permettano di applicare ove possibile a casi reali le metodologie trattate. COMMENTO AI TEMI In sede di programmazione sarà possibile eventualmente alleggerire il carico della quinta a favore della ricerca operativa anticipando lo studio delle distribuzioni campionarie, della stima e dei test di ipotesi nel tema "modelli probabilistici..." del quarto anno. Nella scelta dei contesti problematici, particolare spazio dovranno avere quelli propri delle materie di indirizzo.
ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
FINALITA' Nell'ambito delle discipline a carattere professionale dell'indirizzo di studi per allievi periti in Informatica industriale, il corso di Elettronica e Telecomunicazioni persegue la finalità di sviluppare negli allievi le capacità di: 1) analizzare, dimensionare e gestire piccoli sistemi per l'elaborazione, la trasmissione e l'acquisizione dell'informazione in forma di segnali elettrici, progettandone semplici elementi; 2) risolvere problemi di piccola automazione e di interconnessione nei campi dell'industria e dei servizi; 3) partecipare consapevolmente alla realizzazione e alla gestione di grandi sistemi di elaborazione e automazione, avendo chiare le problematiche hardware connesse all'interfacciamento. Elettronica e Telecomunicazioni perciò, si occupa fondamentalmente della struttura dei blocchi funzionali per la generazione, trasformazione e trasmissione dei segnali elettrici con un approccio metodologico, ormai consolidato, del tipo < dispositivi funzionali - sistemi > . Particolare importanza si dà ai blocchi funzionali da inserire nelle tematiche architetturali della materia "Sistemi di Elaborazione e Trasmissione delle informazioni", il che comporta, di conseguenza, per i docenti delle due discipline, un'attività di coordinamento che, partendo dall'elaborazione di un piano di lavoro comune, si sviluppa coerentemente nei tre anni, anche attraverso la condivisione di risorse e di strutture. In tale contesto, compito precipuo di Elettronica e Laboratorio è l'analisi delle problematiche hardware connesse alla struttura e alle interconnessioni dei blocchi funzionali. Tale analisi presuppone, ovviamente, la conoscenza delle caratteristiche fisico-tecnologiche che non costituiscono, però, blocchi a sé del programma, ma devono essere introdotti di volta in volta, nei tempi e nella misura in cui il problema specifico lo richieda, con l 'ausilio dell'attività di laboratorio e l 'utilizzazione dei dati tecnici forniti dalle case costruttrici Elettronica e Telecomunicazioni resta, comunque, la disciplina con più agganci con il mondo fisico e, perciò, deve curare anche aspetti non specialistici, ma, tuttavia, fondamentali nella formazione del perito industriale, quali: valutazione dimensionale delle grandezze fisiche, uso corretto delle unità di misura, valutazione critica degli errori di misura, valutazione economica di massima circa la realizzazione e l 'impiego di apparati, attenzione alle problematiche energetiche. Questa formazione, da sviluppare gradualmente negli anni e trasversalmente in tutte le tematiche, si attiva essenzialmente in laboratorio (in cui deve essere costante l'uso di manuali di fogli tecnici, di strumentazione sia di base sia specialistica), associando sistematicamente le grandezze fisiche ai valori reali e alle tecniche di misura relative, valutate criticamente anche sotto l 'aspetto della precisione. I dati ricavati da tale attività devono essere elaborati e sintetizzati con l'uso abituale del calcolatore, al fine di costruire per i dispositivi in esame efficaci "modelli", della precisione adeguata ai problemi da affrontare. In quest'ottica, Elettronica e Telecomunicazioni fa parte integrante di un unico progetto formativo, collaborando con tutte le altre discipline dell'area di indirizzo che indicano le metodologie per la raccolta e la rappresentazione dei dati e forniscono le strutture formali e logiche per definire i "modelli", nonché le tecniche e gli strumenti elaborativi per verificarne la coerenza nell'ambito dei problemi specifici. E' essenziale, quindi, affiancare le moderne tecniche di simulazione e di progetto assistito da calcolatore ai metodi classici di approccio strumentale alla soluzione dei problemi. L'uso intensivo del laboratorio cosi concepito (gli sono state riservate 9 ore su sedici) va inoltre inteso non solo come integrativo, ma, dove possibile, sostitutivo della lezione frontale. OBIETTIVI GENERALI I contenuti in parentesi servono solo ad esemplificare il tipo di abilità richiesta e vanno adeguati alle realtà dei singoli istituti e alle evoluzioni tecnologiche. Utilizzare: a) strumentazione elettronica di base (es.: multimetro, oscilloscopio, analizzatore di spettro, etc.); b) strumentazione specialistica (es.: logic analyzer, data scope, analizzatori di reti analizzatori di protocolli etc.); c) documentazione tecnica (es.: data sheet, pubblicazioni, monografie, riviste specializzate, etc.); d) sistemi automatici cablati e programmabili (es.: personal computer e applicativi CADCAE, schede di rete e di I/O, sistemi di sviluppo e evalutation board a microprocessore, etc.). Realizzare o Dimensionare o Produrre: a) semplici circuiti logici tipici sia in logica cablata sia in logica programmata (es.: multiplexer, decodifiche, contatori, automi a stati finiti utilizzanti PLD, interfacce di I/O, etc.); b) dispositivi capaci di trattare segnali elettrici di ogni tipo (es.: alimentatori, generatori di forme d'onda, amplificatori, filtri, modulatori, campionatori, convertitori, etc.); c) apparati non banali (es.: sistemi controllati analogici e/o digitali interconnessione tra sistemi in ambito locale e/o geografico, etc.); d) documentazione tecnica relativa ai progetti implementati in laboratorio. Analizzare e Sintetizzare: a) dati ricavati dalle esperienze di laboratorio (es.: confronto tra segnali di ingresso e uscita dei dispositivi elettronici confronto di segnali nei domini del tempo e della frequenza, adeguatezza di un dispositivo al relativo modello di simulazione, etc.); b) problemi collegati con l'attualità della materia (es.: problemi di interconnessione e di colloquio tra sistemi diversi come funzione e come standard, problemi di automazione di misurazioni, problemi di comando e di controllo di macchine, etc.). Valutare: a) le caratteristiche di componenti e apparati allo scopo di scegliere il più idoneo alla soluzione del problema (es.: componenti attivi e passivi discreti e integrati coinvolti nelle tematiche precedenti apparecchiature da interconnettere per la realizzazione di sistemi di controllo, schede di I/O per PC, schede di grafica e di controllo delle periferiche di un PC, etc.); b) tra le varie soluzioni di un problema, quella migliore da un punto di vista tecnico e/o costo prestazioni. Le tematiche da sviluppare nei singoli anni di corso, sono elencate nelle sezioni sui contenuti con un'indicazione tassonomica crescente delle abilità richieste. Sarà cura dei consigli di classe coordinare tali indicazioni con le realtà dei singoli istituti e individuare le forme di verifica più opportune e le relative griglie di valutazione. CLASSE TERZA Ore 5(3) OBIETTIVI Utilizzare la strumentazione elettronica di base. Utilizzare su calcolatore programmi per l'analisi DC, AC ed in transitorio di circuiti elettrici. Utilizzare e produrre documentazione tecnica. Utilizzare programmi per la sintesi e la realizzazione di circuiti logici. Utilizzare programmi per la scrittura, la ricerca degli errori e la realizzazione di applicazioni logiche in linguaggio macchina o mnemonico (debugger). Realizzare semplici circuiti rivolti a sperimentare le leggi delle reti. Realizzare dispositivi che implementano una funzione predefinita mediante il dimensionamento dei circuiti resistivi. Realizzare BUS di sistema standard, utilizzando i componenti della famiglia del microprocessore comprensivo di circuiti di inizializzazione e di temporizzazione. Realizzare programmi per l'attivazione e lo studio dei segnali del BUS. Progettare semplici dispositivi per il controllo e l'elaborazione dei segnali logici e per la realizzazione di automi strutturati, privilegiando le tecniche attuali. Progettare semplici circuiti logici di controllo dotati di funzioni rivolte alla autodiagnosi ed alla verifica del funzionamento. Valutare le caratteristiche dei componenti allo scopo di scegliere il più idoneo alla soluzione del problema. Giudicare tra le varie soluzioni di un problema quella migliore dal punto di vista tecnico e/o costo-prestazioni. CONTENUTI Elementi di analisi e sintesi delle reti elettriche resistive sottoposte a segnali elettrici funzioni qualsiasi del tempo Legge di Ohm, leggi di Kirchoff e metodo del potenziale ai nodi. Reti di generatori (indipendenti e dipendenti), resistori bipolari lineari e non lineari. Reti con resistori a più terminali e con componenti attivi. Analisi di semplici circuiti dinamici capacitivi sottoposti a segnali a gradino ideale. Modelli incrementali di una capacità. Costanti di tempo ed esame di semplici transitori. Analisi intuitiva degli effetti introdotti dalle capacità parassite. Circuiti applicativi; circuiti di inizializzazione, partitori compensati. Elementi di analisi e sintesi di reti logiche Grandezze continue e discrete e codificazione. Algebra di Boole, porte logiche e circuiti combinatori con relative implementazioni. Elementi di memoria. Parametri elettrici dei circuiti digitali e progettazione dei circuiti logici. Analisi semplificata della struttura dei dispositivi logici elementari (tecnologie diverse). Sintesi di automi mediante dispositivi a larga scala di integrazione Rappresentazione di un automa mediante grafi e realizzazione mediante dispositivi logici programmabili, dispositivi logici a sola lettura e memorie. Il microprocessore come dispositivo elettronico I segnali del BUS e diagrammi di temporizzazione. Circuiti di inizializzazione. Circuiti di temporizzazione. LABORATORIO Analisi, sintesi e metodi progettuali per piccole reti resistive in senso lato, con tecniche strumentali e con programmi applicativi CAE. Analisi di semplici reti RC con strumentazione elettronica di base. Uso di programmi applicativi CAE per la simulazione di circuiti dinamici sottoposti a segnali a gradino e onda quadra. Rilievo di parametri standard DC delle porte logiche commerciali. Realizzazione di reti logiche mediante tecniche CAE su dispositivi programmabili. Progetti di piccoli sistemi finalizzati alla elaborazione dell'informazione (codificatori, decodificatori, segnalatori e correttori di errori, compressori e espansori ...). Utilizzazione del CAD-CAE-CAM per: progettare, simulare e realizzare piccoli dlsposltlvl. Validazione dei parametri progettuali mediante verifica sperimentale dei dispositivi realizzati. Scrittura di fogli di documentazione tecnica riportante le caratteristiche logiche ed elettriche dei suddetti dispositivi. Visualizzazione mediante oscilloscopio dei segnali del BUS attivati da programmi in Iinguaggio macchina o mnemonlco. Esame di un BUS di sistema commerciale, anche con l'uso di strumentazione specialistica (analizzatore di stati logici ...). INDICAZIONI METODOLOGICHE Gli elementi circuitali e le leggi fondamentali dell'elettricità, come sono indicate tra i contenuti, non devono essere una introduzione autonoma e sistematica alla teoria delle reti elettriche attive e passive, ma semplicemente un'insieme minimo di conoscenze utili per affrontare lo studio dell'hardware degli elaboratori di processo. Le reti analogiche senza componenti reattivi possono essere studiate con formalismi matematici limitati, pur permettendo di affrontare, da subito, tematiche molto vaste (attenuazione, amplificazione ideale con amplificatori operazionali a banda illimitata, trasformazione ...). La trattazione parallela di reti con componenti lineari e non lineari è facilitata dall'uso di tecniche di calcolo numerico e dall'utilizzazione di programmi applicativi. Lo studio dei fenomeni capacitivi deve essere orientato alla estensione dei modelli di reti resistive, già introdotti, e deve utilizzare semplici algoritmi di calcolo affiancati da applicativi di matematica e di CAE. Affiancare nello studio delle reti, analogiche e logiche, ai modelli circuitali le rappresentazioni mediante grafi. Nello studio delle reti combinatorie e sequenziali è preferibile enfatizzare le tecniche rivolte alla implementazione su dispositivi programmabili, applicando la metodologia degli automi finiti e le tecniche di progettazione assistita da calcolatore. I microprocessori e relative famiglie dovrebbero essere introdotti preferibilmente come componenti elettronici; l'analisi dei segnali del BUS deve permettere all'allievo di ricavare le istruzioni del programma in esecuzione, evidenziando il confine tra hardware e software. In laboratorio le grandezze fisiche (di intensità di corrente, di tensione e di potenza), le unità di misura e le tolleranze devono essere supportate da una corretta metodologia sperimentale e i risultati delle misurazioni devono essere valutati criticamente. L'attività di laboratorio deve rivolgersi anche alle misure dei tempi (salita, discesa, ritardo, periodo e duty cycle ...), valutando opportunamente i fronti dei generatori impiegati (onda quadra e TTL) e sottolineando la presenza dei fenomeni capacitivi parassiti presenti nella stessa strumentazione. CLASSE QUARTA Ore 5(3) OBIETTIVI Utilizzare strumentazione specialistica dedicata allo studio dei sistemi a microprocessore (analizzatori di stati logici ecc...) e documentazione tecnica fornita dalle case costruttrici. Utilizzare dispositivi per la conversione analogica-digitale e digitale-analogica. Realizzare semplici architetture di sistemi dedicati al controllo dei processi. Realizzare circuiti per l'adattamento dei segnali e per la conversione analogica-digitale e digitale-analogica. Progettare semplici sistemi automatici a microprocessori. Progettare semplici dispositivi per la decodifica dei segnali del BUS e per l'interfacciamento di periferiche con il BUS. Analizzare il funzionamento elettrico di piccoli sistemi commerciali (personal .computer, ecc...). CONTENUTI Sistemi a microprocessore. Decodifica dei segnali del BUS. Interfacciamento parallelo (latch e buffer tristate). Protocolli di colloquio tra dispositivi collegati tramite il BUS. Colloquio per consenso. Colloquio tramite interruzione. Accesso diretto alla memoria. Scrittura di programmi di basso livello per interagire con l'hardware. Dispositivi programmabili. Interfacce parallele programmabili. Interfacce seriali. Contatori e temporizzatori. Dispositivi per la gestione delle interruzioni e altri componenti programmabili della famiglia del microprocessore. Analisi e sintesi di circuiti a componenti lineari attivi senza elementi di memoria Amplificatori: configurazioni fondamentali con amplificatori operazionali ideali. Sommatore invertente. Traslatori di livello e condizionamento di segnali (convertitori corrente tensione ...). Conversione AD e DA. Circuiti commerciali, BUS compatibili, per la conversione dei segnali. Acquisizione dati. Trasduzione di grandezze lentamente variabili nel tempo. Adattamento del segnale alle specifiche di ingresso del convertitore AD. Interfacciamento di convertitori AD/DA al BUS del calcolatore. Tecniche di acquisizione mediante interruzione. LABORATORIO Montaggio su piastre sperimentali di interfacce. Verifiche sperimentali rivolte alle tematiche di ricerca guasti, manutenzione e installazione, anche con l'impiego di strumentazione specialistica. Progettazione di piccoli programmi per il test della apparecchiature realizzate. Sistematizzazione dell'attività di consultazione di manuali tecnici (Manuale tecnico del calcolatore ...). Produzione di documentazione tecnica dell'hardware implementato e del software di test. Valutazione critica sperimentale dei circuiti realizzanti le configurazioni fondamentali con gli amplificatori operazionali (es.: variazione della resistenza di carico, della resistenza del generatore ...). Analisi e verifica delle tematiche della conversione mediante il test dei componenti commerciali con segnali analogici lentamente variabili. Confronto sperimentale fra le varie tecniche di acquisizione. Utilizzazione di schede per l'acquisizione dati, valutazione dei parametri e delle caratteristiche delle medesime rivolte alle applicazioni alle quali sono destinate. INDICAZIONI METODOLOGICHE L'uso sistematico del laboratorio e della strumentazione specialistica deve trasmettere agli studenti le tecniche di progettazione e di validazione dei parametri progettuali (sincronizzazioni, tempi di ritardo ....). L'utilizzazione della letteratura tecnica è rivolta a sviluppare nell'allievo la capacità di produrre documentazione di livello professionale. E' indispensabile un coordinamento interdisciplinare con la materia "Sistemi di elaborazione e trasmissione delle informazioni" per una corretta collocazione delle competenze hardware in ambito sistemistico (hardware quale supporto di software avanzato). L'acquisizione dati deve essere considerata nel quarto anno come una applicazione dell'interfacciamento degli elaboratori al mondo analogico lentamente variabile nel tempo. La definitiva sistematizzazione delle tematiche dell'acquisizione dati sarà effettuata nel quinto anno (es.: analisi in frequenza e filtraggio). CLASSE QUINTA Ore 6(3) OBIETTIVI Utilizzare applicativi per la progettazione e la simulazione su calcolatore di dispositivi lineari (risposta in AC). Utilizzare strumentazione per la visualizzazione dei segnali nei domini del tempo e della frequenza. Utilizzare normative vigenti. Realizzare o dimensionare dispositivi per il condizionamento dei segnali. Realizzare semplici circuiti per la conversione dei segnali utilizzando componenti implementanti il maggior numero possibile di funzioni. Realizzare semplici circuiti per la co/decodifica di sorgente e di canale, utilizzando integrati commerciali. Analizzare segnali affetti da modificazioni introdotte dal canale. Analizzare circuiti rivolti a ridurre i fenomeni di interazione canale-segnale. Analizzare schemi funzionali e circuitali di dispositivi rivolti alla trasmissione e alla commutazione dell'informazione. Acquisire la conoscenze hardware necessarie all'area elettiva e di progetto le competenze hardware richieste (es.: di uso di strumentazione, di realizzazione, di testing, ecc ...). CONTENUTI Modelli differenziali. Modelli lineari a parametri concentrati: - Rappresentazioni nel dominio del tempo e nel dominio "s" di Laplace; - La funzione di trasferimento; - La risposta in frequenza e i diagrammi di Bode; - Amplificazione, filtraggio, equalizzazione. Modelli a parametri distribuiti: - Linee di trasmissione (quadripoli); - Adattamento passivo e attivo. Conversione dei segnali. Modulazioni continue e digitali (modulazione di ampiezza, frequenza e fase). Multiplazione nel tempo e nella frequenza. Conversione tensione-frequenza. Rappresentazioni nel dominio del tempo, della frequenza e della probabilità (Trasformata di Fourier). Elementi di analisi e di progettazione di dispositivi per la manipolazione dei segnali. Interazione canale-segnale. Il rumore. Distorsione di ampiezza, di fase e armonica. Diafonia e intermodulazione. Tecniche circuitali per ridurre l'interazione canale-segnale. Trasmissione e commutazione. Mezzi trasmissivi (es.: cavi coassiali, fibre ottiche e spazio). Tecniche di trasmissione ad impulsi codificati e di trasmissione dati. Modulatori e demodulatori in banda base, in banda fonica ecc. La multiplazione nel tempo e in frequenza. La commutazione (matrice di commutazione temporale). Architettura di una centrale numerica. LABORATORIO Utilizzazione di strumentazione di base e specialistica (analizzatori di reti) affiancata da applicativi di analisi e simulazione tramite calcolatore. Valutazione dei parametri dei circuiti concentrati (dinamica di ingresso di quadripoli attivi, guadagno, impedenze ...) e delle linee (parametri secondari ...). Confronto della risposta dei quadripoli ad eccitazione sinusoidale e impulsiva. Utilizzazione di strumentazione di base e specialistica (es.: Analizzatori di spettro dinamici, FFT, ...) per l'analisi nel dominio della frequenza dei segnali condizionati dai dispositivi introdotti (es.: convertitori, modulatori ...). Valutazione e misurazioni su canali reali. Misurazione dei parametri (es.: ritardo di gruppo, distorsione armonica e totale ...). Utilizzazione di componenti per la modulazione dei segnali in forma analogica e in forma numerica. Misurazione di parametri circuitali usando strumentazione anche specialistica (es.: ger!eratori e rivelatori di segnali PCM, data tester, datascope ...). INDICAZIONI METODOLOGICHE La trattazione generalizzata dei quadripoli permette di ottimizzare il metodo espositivo unificando una molteplicità di tematiche differenti, grazie anche all'introduzione di operatori (derivata, integrale, trasformate di Laplace e Fourier ...). La loro utilizzazione non deve portare ad uno sviluppo matematico troppo analitico dei modelli elettronici di impedenza, funzione di trasferimento, risposta in frequenza, ecc... il cui studio deve essere condotto prevalentemente mediante software di matematica e esperienze di laboratorio. Gli argomenti di telecomunicazioni devono privilegiare l'analisi impulsiva rispetto a quella sinusoidale e trattare in modo unitario i problemi di trasmissione sui BUS e sulle linee. Lo studio degli apparati per le telecomunicazioni (architetture di centrali, problemi di interfacciamento e di modulazione ...) devono essere visti come supporti hardware della telematica. Si richiede pertanto una stretta interdisciplinarietà con le altre materie e soprattutto con "Sistemi di elaborazione e trasmissione dell'informazione". Tale interdisciplinarietà può portare allo sviluppo di un progetto comune, ne quale si potranno consolidare ed evidenziare le capacità di uso sistematico di programmi CAD-CAE-CAM e di strumentazione elettronica specialistica.
FINALITA' Il corso di Informatica ha come fine principale quello di mettere il Perito in Informatica in grado di affrontare (dall'analisi fino alla documentazione) la soluzione di un problema, posto dalla richiesta di un ipotetico committente, scegliendo le metodologie e gli strumenti software più idonei offrendogli la formazione per seguire con una certa autonomia l'evoluzione delle tecnologie informatiche. La disciplina fornisce all'alunno le conoscenze e le abilità necessarie per l'uso di un sistema di elaborazione ai più alti livelli della gerarchia che lo modella (linguaggi ad alto o altissimo livello, linguaggi applicativi). Essa deve essere intesa soprattutto come l'ambiente in cui si sviluppano le capacità di analizzare e risolvere problemi (anche di una certa complessità) di varia natura, e dove di volta in volta vengono proposti i paradigmi e gli strumenti linguistici più idonei alla natura del problema. Essa deve altresì stimolare l'uso delle conoscenze acquisite nei corsi paralleli di Elettronica e Telecomunicazioni e di Sistemi di Elaborazione e Trasmissione delle Informazioni per sfruttare al meglio i livelli sottostanti della gerarchia e per comprendere i metodi di realizzazione dei linguaggi Si ricorre ripetutamente al concetto di paradigma che, in questo contesto, si intende come chiave di interpretazione dei problemi e come modello di costruzione delle soluzioni (imperativo, logico, funzionale, rivolto agli oggetti agli eventi, alle basi di dati,...). Lo studente, allo scopo di raggiungere una certa flessibilità e la capacità di affrontare nuove prospettive, deve acquisire alcune di queste chiavi e la capacità di impiegarle nei contesti appropriati. Il corso di Informatica non deve, in ogni caso, assumere un carattere nozionistico-sintattico né ridursi ad una collezione di corsi sistematici sui vari linguaggi. I contenuti debbono sempre essere organizzati intorno ai nodi concettuali che vanno sempre affrontati a partire dai problemi ed applicati alla loro soluzione. Gli specifici linguaggi debbono essere visti come mezzi espressivi e come strumenti applicativi. OBIETTIVI GENERALI Gestire progetto e manutenzione di applicazioni per piccole realtà sul tema dei sistemi informativi. Gestire progetto e manutenzione di applicazioni per piccole realtà su almeno un tema dell'area elettiva e di progetto. Inserirsi nell'organizzazione di progetti complessi Progettare software ed intervenire, con professionalità adeguata al compito, nelle fasi tipiche del suo ciclo di vita. Interfacciarsi con i livelli medio-bassi del sistema di elaborazione. Individuare le caratteristiche di nuovi linguaggi di programmazione imparandone rapidamente l'uso. Riconoscere in un linguaggio di programmazione le caratteristiche afferenti ai diversi paradigmi. CLASSE TERZA Ore 6 (3 ) OBIETTIVI Risolvere problemi, indipendentemente da un linguaggio di programmazione. Impostare problemi, anche da un punto di vista non procedurale. Verificare la correttezza di una soluzione. Leggere ed interpretare descrizioni sintattiche, in più notazioni. Leggere ed interpretare programmi, in più linguaggi. Usare il linguaggio di comando di un sistema operativo. Usare con proprietà un linguaggio imperativo. Usare almeno un linguaggio non-imperativo. Documentare software, a livello elementare. CONTENUTI L'Informatica come scienza e come tecnologia (classi terza, quarta, quinta). Concetto e ruoli dell'informazione. Origini matematiche e tecnologiche dell'informatica. Ramificazioni principali dell'informatica. Ambienti e figure professionali. La produzione del software. Ciclo di vita del software.Fattori di qualità del software. Tecniche di testing. Metodologie di sviluppo top-down e bottom-up. Documentazione del software: tecniche elementari. Introduzione ai linguaggi Simbolo, alfabeto, stringa, linguaggio. Definizioni intuitive di sintassi (in un linguaggio) e semantica (in un ambiente operativo) e semplici strumenti descrittivi (grafi sintattici, notazione BNF, ...). Concetti di riconoscimento e di generazione di un linguaggio. Problemi e programmi. Il mondo dei problemi: classificazioni e generalizzazioni. Intersezioni con temi introduttivi di Intelligenza Artificiale (problemi di pianificazione, spazi di ricerca, euristica, ...). Distinzione e ruolo dei linguaggi: naturali, di progetto, di programmazione. Confronto fra programmazione procedurale e non procedurale. La ricorsione come schema concettuale. Concetto di algoritmo come soluzione di un problema parametrico. Dati, risultati; azioni, processi, stato di un processo; esecutori. Introduzione alla programmazione imperativa. Modello esecutivo: il modello classico di Von Neumann. Ruolo del sistema operativo. Variabili, espressioni, assegnazione, tipi elementari. Strutture di controllo e programmazione strutturata. Sottoprogrammi: - funzioni e procedure; - programmazione ricorsiva. - tecniche di passaggio dei parametri, ambiente locale e non-locale (regole di visibilità); Array e loro elaborazioni classiche (ricerca, ordinamento, fusione, ...). Elementi di programmazione non procedurale Caratteristiche generali, origini e motivazioni. Paradigma funzionale: - caratteristiche e metodi di controllo; - liste ed operazioni relative; - rappresentazioni delle espressioni (prefissa, postfissa, prefissa a liste, ...); - traccia di programmi funzionali; - applicazioni significative; - relazioni con altri paradigmi. Paradigma logico: - elementi di logica del primo ordine; - variabili, costanti e termini; - le clausole di Horn; - l'unificazione; - interpretazione procedurale e dichiarativa; - traccia di programmi logici; - applicazioni significative; - relazioni con altri paradigmi. LABORATORIO Uso e studio elementare del linguaggio di comando di un sistema operativo. Risoluzione di semplici problemi di natura numerica, simbolica e grafica con un linguaggio imperativo strutturato. Costruzione di semplici ambienti di interazione uomo-macchina. Uso e studio di almeno un linguaggio non procedurale applicato alla risoluzione di problemi di natura simbolica. INDICAZIONI METODOLOGICHE Compito principale del terzo anno è introdurre l'alunno alla programmazione ed ai concetti che ne stanno al "contorno". In particolare l'esistenza di modi diversi di intendere la programmazione dovrebbe essere comunicata mediante lo studio di almeno due paradigmi di programmazione. Uno è quello imperativo classico, il secondo è di tipo non-procedurale, scelto tra quello funzionale e quello logico. In un corso dall'impostazione più prudente lo studio dei paradigmi logico e funzionale potrebbe anche limitarsi all'uso dei relativi ambienti di sviluppo per risolvere qualche problema esemplare, e quindi ad obiettivi di familiarizzazione operativa. Esso si svilupperà comunque nelle classi successive ogniqualvolta emergeranno situazioni per cui appaia opportuno ricorrere a linguaggi non procedurali. Per esempio: calcolo simbolico, analizzatori sintattici, interpreti, linguaggi di interrogazione per basi di dati, linguaggi di specifica, ecc. Resta salva la possibilità di ogni ulteriore attività didattica sui paradigmi non procedurali nell'area elettiva e di progetto. L'alunno si renderà conto, alla fine del terzo anno, di quali siano pregi e difetti di ciascun paradigma: ciò si realizza impostando l'attività di laboratorio su problemi piccoli e diversificati, finalizzati ad orientare gli alunni a scegliere il paradigma più adatto alla natura del problema. Appaiono probabili molte interazioni con il corso di Matematica, specie se si affronta il paradigma logico, ed è quindi indispensabile qualche forma di coordinamento didattico. Il tema introduttivo "L'informatica come scienza e come tecnologia", pur essendo collocato fra i contenuti del terzo anno, va inteso come tema di fondo che si presta ad essere sviluppato in ogni momento del triennio in cui se ne ravvisi l'opportunità. Questo tema (come altri) può essere validamente sostenuto con una "antologia di classici", opportunamente selezionati e concordati in sede di programmazione didattica con il corso di lingua Inglese. Il tema "La produzione del software" è anch'esso di fondo, e viene articolato nei tre anni per livelli di approfondimento crescente. Si noti tuttavia che, per indurre le auspicate "corrette abitudini" fin dall'inizio e prima che se ne instaurino di scorrette, non sembrano sufficienti né dichiarazioni di principio né attività formali ridotte entro il laboratorio di questo corso; appare invece indispensabile un sostegno logistico e di coordinamento didattico, almeno per quanto riguarda "Testing", "Metodologie di sviluppo" e "Documentazione". In particolare si auspica che in laboratorio gli alunni possano usare fin dal primo giorno semplici strumenti software che li aiutino a produrre i loro elaborati, (un Outliner per le "scalette" dei lavori di Lettere, un Flowcharter per i diagrammi di transizione di Sistemi,...), e che l'opportunità di rispettare gli elementari standard formali e metodologici illustrati nel laboratorio di Informatica venga fatta propria e sostenuta dai docenti delle altre materie. CLASSE QUARTA Ore 6(3) OBIETTIVI Elaborare file ad organizzazione sequenziale. Applicare con proprietà tecniche di programmazione modulare. Applicare il paradigma della programmazione orientata agli oggetti. Applicare il paradigma della programmazione guidata degli eventi. Progettare e costruire interfacce d'utente amichevoli. Progettare e costruire moduli significativi per traduttori di linguaggi. Conoscere ed usare classi notevoli di oggetti contenitori. Conoscere le basi della compilazione/interpretazione. Definire e manipolare strutture di dati connesse da puntatori. CONTENUTI La produzione del software. Elementi di analisi della complessità computazionale. Concetti di astrazione, implementazione, visibilità minima. Programmazione per moduli. Metodologia di progetto orientata ad oggetti. Interfaccia d'utente e programmazione guidata dagli eventi. Documentazione del software. Approfondimenti sulla programmazione imperativa. Strutturazione dei dati e vantaggi della tipizzazione. Gestione dinamica dei dati e tecniche di recupero della memoria. Programmazione per moduli. Definizione di nuovi tipi di dato (tipi di dato astratti). File di testo, file non tipizzati, file tipizzati; accesso sequenziale e accesso diretto. La programmazione orientata agli oggetti. Oggetto, stato interno, operazioni e loro classificazione, metodo, classe, sottoclasse, polimorfismo, ereditarietà, genericità. Metodi a collegamento statico e dinamico di un metodo. Persistenza di un oggetto. Classi notevoli di oggetti contenitori: - Insieme, multinsieme. - Sequenza con cursore (stream) e sue sottoclassi (ad es. pila e coda). - Albero binario, albero, grafo. Elaborazione dei linguaggi. Grammatiche e loro rappresentazioni. Generazione e riconoscimento di un linguaggio. Traduttori di linguaggi: interpretazione e compilazione. Fasi della traduzione (analisi lessicale, sintattica, ..., azioni semantiche). Aspetti notevoli: alberi sintattici, analisi ricorsiva discendente, implementazione non ricorsiva della ricorsione, generazione del codice, ecc. LABORATORIO Uso e studio approfondito di un linguaggio per la programmazione imperativa. Uso e studio di un linguaggio per la programmazione orientata agli oggetti, applicato alla soluzione di problemi significativi. Implementazione di fasi significative della compilazione di linguaggi, anche se elementari. Risoluzione di problemi, anche con linguaggi non procedurali. INDICAZIONI METODOLOGICHE Nella classe quarta l'alunno acquisisce le competenze per affrontare progetti di una certa dimensione, fondamentalmente con la metodologia orientata agli oggetti. Nell'adottare un particolare linguaggio che supporti la programmazione orientata ad oggetti si deve comunque avere cura di evidenziarne i limiti rispetto a ciò che è desiderabile e che si può ritrovare in altri linguaggi. Gli archivi si possono eventualmente vedere come particolari oggetti emergenti dal livello del sistema operativo; anche i temi classici sulle strutture dati (sequenze, pile, code, alberi, ...) si possono vedere con il paradigma degli oggetti in un'ottica unificante. Il tema "Elaborazione dei Linguaggi" ha lo scopo di fornire importanti principi generali ma anche strumenti e occasioni per affrontare problemi di una certa complessità. E' auspicabile che in questo anno si ponga una certa attenzione all'efficienza delle soluzioni, fornendo qualche minima nozione di analisi della complessità computazionale degli algoritmi e che si usi qualche strumento in grado di individuare i colli di bottiglia. CLASSE QUINTA Ore 6(3) OBIETTIVI Scegliere, per rappresentare e gestire un insieme di informazioni, il tipo di organizzazione più adatto a seconda dell'applicazione. Gestire il progetto e la manutenzione di Sistemi Informativi per piccole realtà. Conoscere i concetti e le tecniche fondamentali per la progettazione di basi di dati. CONTENUTI La produzione del software. Linguaggi di specifica. Costruzione di prototipi. Strumenti software di supporto allo sviluppo del software. Documentazione e presentazione del software. Gestione di informazioni Il progetto dei sistemi informativi Modellazione concettuale di un sistema informatico (ad es. con il modello entità-associazioni). Dati e loro significato: intensione ed estensione. Sistemi Basati sulla Conoscenza (KBMS): scarsa estensione e larga intensione (ad es. gli shell per i sistemi esperti). Sistemi per la Gestione di Basi di Dati (DBMS): scarsa intensione e larga estensione. Organizzazioni con archivi tradizionali: - File sequenziali paginati; - File hash; - File con indici dinamici ad albero. Basi di dati Concetti generali sulle basi di dati: modello, schema, vista ecc. Il Modello relazionale e sue operazioni. Traduzione dello schema concettuale in uno relazionale. Linguaggi di interrogazione non procedurali. Problematiche in multiutenza. Studio di applicazioni.LABORATORIO Sviluppo di un piccolo progetto all'interno della disciplina o di un progetto nell'area elettiva e di progetto. Uso e studio di un linguaggio per basi di dati che contenga anche un sottolinguaggio di interrogazione di tipo non procedurale. Realizzazione di piccoli sistemi informativi.INDICAZIONI METODOLOGICHE Al quinto anno le conoscenze e le abilità apprese negli anni precedenti e nel parallelo corso di Sistemi consentono di affrontare sia le applicazioni richieste dalla realtà che lo studio di nuovi paradigmi: si auspicano almeno quello della programmazione delle basi di dati e quello dei sistemi esperti. Nelle applicazioni il paradigma dei DBMS è destinato ad interagire sempre di più con quello della programmazione concorrente per cui è auspicabile che, almeno in laboratorio, si trovino dei problemi che richiedano la combinazione di entrambi. Il tema "La produzione del software", trasversale nei tre anni, raggiunge qui la sua completa maturazione. Può anzi trovare attuazione in Area Elettiva e di Progetto nella realizzazione di un progetto significativo proposto, se possibile, da un committente vero (nel mondo della scuola o anche all'esterno).
SISTEMI DI ELABORAZIONE E TRASMISSIONE DELL'INFORMAZIONE
FINALITA' Nel curricolo di studi del Perito Industriale per l'Informatica l'insegnamento di Sistemi di Elaborazione e Trasmissione dell'Informazione comprende due distinte aree di interesse. La prima, a carattere più tecnologico, è l 'area dei sistemi per l'elaborazione (calcolatori) e la trasmissione (reti) delle informazioni, conosciuti soprattutto dal punto di vista dell'architettura, cioè al livello di confine tra le competenze dell'elettronica e quelle della programmazione evoluta. La finalità dell'insegnamento è, per questo aspetto, quella di contribuire alla formazione di un adeguato bagaglio di precise conoscenze tecniche e di capacità operative per il futuro perito. La seconda area di interesse è quella delle applicazioni cioè della conoscenza dei sistemi nei settori dell'industria e dei servizi, interessati dalla progressiva introduzione di strumenti informatici. In rapporto a quest'area, la finalità dell'insegnamento è di tipo più metodologico perché deve fornire anche generali capacità di analisi dei sistemi, di comprensione dei processi economici oltre che strategie specifiche di risoluzione dei problemi.Questo secondo aspetto si può sviluppare concretamente in un crescente rapporto con la realtà delle produzioni e/o delle applicazioni informatiche presenti a livello locale e, pertanto, trova la sua naturale collocazione sopratutto nelle scelte dell'Area Elettiva e di Progetto, al quarto e quinto anno. La materia di insegnamento ha dunque due fronti di indagine: quello "interno", dei sistemi informatici e quello "esterno", dei sistemi informatizzabili; rispetto ad entrambi è fondamentale cercare di enfatizzare quanto più possibile principi, modellizzazioni e metodologie di analisi e progetto che siano unificanti rispetto alla varia natura di impianti e processi. Per quanto detto all'inizio diventa necessario un coordinamento con gli insegnamenti di Informatica ed Elettronica e Telecomunicazioni per arrivare ad un comune piano di lavoro che consenta di evitare inutili duplicazioni di argomenti disomogeneità nelle metodologie e carente integrazione tra le diverse competenze specifiche. In questo contesto, compito precipuo di Sistemi di Elaborazione e Trasmissione dell'lnformaziorie è lo studio delle architetture che si evidenziano, ai vari livelli, connettendo i blocchi funzionali studiati nella materia di Elettronica e Telecomunicazioni definendo il software di base, utilizzando i vari paradigmi di programmazione dell'Informatica, per rappresentare le soluzioni dei più svariati problemi di automazione (elaborazione e trasmissione dell'informazione). Dal punto di vista metodologico, infine, è fondamentale un rapporto organico tra didattica in aula e attività di laboratorio, sia per il taglio più progettuale che la materia assume nell'ambito di quelle dell'area di indirizzo, sia perché, trattandosi di.un insegnamento tecnologico, le è proprio il procedere, nell'accumulazione di conoscenze, attraverso processi di invenzione e di risoluzione di problemi.OBIETTIVI GENERALI Conoscere con un buon dettaglio l 'implementazione fisica di diversi tipi di calcolatore e saperne dare una corretta descrizione astratta. Programmare sistemi a microprocessore con bus e interfacce standard. Riconoscere, analizzare e classificare le diverse architetture di un calcolatore. Conoscere i risultati e le linee di tendenza nel campo delle nuove architetture degli elaboratori. Conoscere i concetti di base relativi all 'evoluzione e alla struttura dei sistemi operativi. Conoscere i principali tipi di interfacce e di protocolli per il collegamento in rete e saper progettare e realizzare semplici moduli di comunicazione. Installare, personalizzare e condurre la manutenzione di piccoli sistemi di elaborazione distribuiti. Assolvere con responsabilità ed autonomia compiti parziali nella gestione di grandi sistemi. Sviluppare dal punto di vista sistemico piccoli progetti di automazione studiandone l'architettura di elaboratore e/o di rete e adattando il software alle esigenze di prestazioni in tempo reale. Valutare i costi di piccoli impianti informatici ed i tempi di sviluppo di una installazione o di un prodotto e saper stendere e controllare un piano di lavoro.CLASSE TERZA Ore 5(3) OBIETTIVI Applicare a contesti diversi i concetti di sistema, processo, modello, variabile di stato, costante di tempo, campionamento, stabilità, controllo e retroazione. Costruire modelli di semplici sistemi reali, o studiarne il comportamento anche mediante la costruzione di piccoli programmi di simulazione o l'uso di software funzionale e di programmi specializzati. Conoscere in generale gli aspetti probabilistici e quantitativi relativi alla generazione e al trasporto dell'informazione tra sistemi a stati finiti. Usare un adeguato formalismo nell'analisi e nella progettazione di automi a stati finiti. Conoscere sia le rappresentazioni formali che le strutture concrete di un sistema di elaborazione. Progettare, sviluppare e collaudare semplici programmi nel linguaggio macchina e/o simbolico (assembly) di un microprocessore. Saper utilizzare semplici ambienti e/o sistemi di sviluppo e debugging di programmi> a basso livello.CONTENUTI Teoria elementare dei sistemi con introduzione ai concetti di memoria, stato, retroazione, stabilità, controllo, tempo di risposta, campionamento e relativi esempi tratti non solo dal campo fisico e industriale, ma anche da quello economico, dei giochi, ecc.. Comunicazioni Teoria elementare dell'informazione: probabilità degli stati di sorgente e misura dell'informazione, codifica efficiente, canali disturbati, errori, loro individuazione e recupero dell'informazione. Concetto di protocollo. Automi. Automi a stati finiti con esempi nell'ambito dei controlli e della comunicazione. Automi universali (macchine a programma). Architettura dei sistemi di elaborazione; unità operative e automi di controllo microprogrammato: esempi di semplici CPU.Architetture Livelli fisici e virtuali di un sistema di elaborazione; architetture viste dall'utente attraverso il linguaggio macchina; rappresentazione delle informazioni, registri e memoria, formato e tipi di istruzioni, metodi di indirizzamento. Programmazione Il linguaggio macchina o mnemonico (assembly); software di base per lo sviluppo di programmi a basso livello: assembler, linker e debugger; sistemi di sviluppo con cross-assemblatore.LABORATORIO Esercitazioni di modellizzazione di semplici sistemi a partire da dati sperimentali o da documentazione tecnica; manipolazione dei modelli con fogli elettronici, programmi di simulazione ecc.; risoluzione di semplici problemi di ottimizzazione, decisione, controllo. Calcolo dell'informazione emessa da una sorgente, simulazione del trasporto dell'informazione attraverso canali con attenuazione e rumori casuali. Analisi e sintesi di automi a stati finiti: loro implementazione a diversi livelli di astrazione in collaborazione con Elettronica e/o Informatica. Progettazione e realizzazione di semplici programmi in linguaggio mnemonico per capire e sfruttare l'architettura di un microprocessore.INDICAZIONI METODOLOGICHE Affrontando i primi capitoli (Sistemi, Comunicazione e parte di Automi) sui sistemi informatizzabili occorre tener presenti due esigenze: quella di creare una continuità con l'insegnamento di alcune materie scientifiche del biennio e quella di introdurre gradualmente gli allievi agli specifici campi di applicazione della nuova disciplina. Per quanto riguarda il primo aspetto si tratta di utilizzare richiami ed esperienze di chimica e fisica del biennio per affrontare l'analisi di sistemi di complessità maggiore (con retroazioni e controlli), insegnando quindi agli allievi a ragionare per analogie e a documentarsi sui diversi testi a loro disposizione. Anche nell'affrontare problemi inerenti l'informazione e la sua trasmissione, o la simulazione di semplici sistemi campionati, si possono sfruttare i primi elementi di calcolo delle probabilità e di programmazione in un linguaggio evoluto acquisiti dagli allievi nel corso del biennio. Circa gli esempi da proporre, tenuto conto dell'ambito industriale in cui si colloca l'indirizzo e di quanto viene sviluppato in Elettronica, non si può tralasciare una breve rassegna di esempi tecnici (semplici macchine, dispositivi di consumo di massa, controllori programmabili), ma sarà anche necessario dare spazio ad un più accentuato interesse della disciplina per sistemi di natura organizzativa e socio-economica, pur essi campi di applicazione dell'informatica e ambito di esemplificazione dei concetti di sistema, processo, automa, controllo. Il tema Comunicazione, inoltre, rappresenta, fin dal terzo anno, il crescente interesse della materia per i sistemi di trasmissione dell'informazione, che si sviluppa di pari passo con quello per i sistemi di elaborazione. In questa fase, però, al di là dei primi aspetti tecnico-scientifici del problema, I'argomento si presta anche ad interessanti osservazioni d'ordine metodologico sull'importanza di una documentazione ben strutturata, dell'osservanza dei protocolli, della padronanza di una lingua pratica ed efficace, per favorire la comunicazione tra chi lavora allo stesso progetto e con la committenza. Alla prima parte del programma dovrebbe comunque essere dedicato al più un quadrimestre, per lasciare un adeguato spazio alla seconda parte (Automi, Architetture e Programmazione), che riguarda più propriamente i sistemi informatici e deve essere sviluppata in stretto coordinamento con gli insegnamenti di Elettronica ed Informatica. Riguardo l'analisi di automi si dovrà tener conto che le implementazioni potrebbero convenientemente essere affidate ad Elettronica. Specifico di Sistemi sarà dunque l'attenzione per l'analisi formale del problema e l'interesse per i processi che si possono controllare tramite un semplice automa a stati finiti, e l'eventuale soluzione programmabile. Il livello di approfondimento dell'argomento che è proprio dell'insegnamento di Sistemi è quello del passaggio ad automi con memoria esterna e poi programmabili che consente di avvicinare gradualmente la struttura di principio di una CPU alla Von Neumann. Trattandosi di un terzo anno conviene non disorientare gli allievi e scegliere di studiare essenzialmente un solo microprocessore, cercando comunque di superare il semplice nozionismo descrittivo con le prime considerazioni sugli aspetti architetturali. Queste verranno sicuramente riprese poi al quarto e al quinto anno con maggior ricchezza di esempi a confronto ed una capacità di approccio formale molto più spinta. Per quanto riguarda infine la programmazione (in assembly) si eviterà di affrontarla come un duplicato dell'insegnamento di Informatica. Si tratterà invece di innestarsi su quell'esperienza per sfruttarne al massimo le acquisizioni metodologiche. In partenza si potrebbero proporre esercizi di implementazione di semplici costrutti già usati in ambienti più evoluti, utilizzando le istruzioni essenziali del linguaggio macchina, cercando di mantenere e consolidare uno stile coerente di sviluppo per raffinamenti successivi. Solo in seguito si approfondiranno in modo più sistematico le particolarità di un linguaggio macchina (metodi di indirizzamento, uso dei flag, ecc.). Non è da escludere l'anticipazione in terza dei primi elementi di un linguaggio più evoluto per la gestione dell'hardware, tenendo comunque conto della necessità, da parte degli studenti, di possedere anche il semplice strumento dell'assembly per il collaudo di hardware programmabile nel laboratorio di elettronica di quarta.CLASSE QUARTA Ore 6(3) OBIETTIVI Conoscere in modo approfondito una CPU. Conoscere i più diffusi bus e avere un'informazione sulle funzioni di alcune schede di espansione e d'interfaccia e relative compatibilità e standardizzazioni. Valutare comparativamente le architetture di diversi sistemi d'elaborazione. Conoscere i concetti di base su evoluzione e struttura dei sistemi operativi. Saper applicare principi e modelli della programmazione concorrente (ad esempio: procedurale, a scambio di messaggi, a chiamata di procedure remote, ecc.). Conoscere i livelli piu bassi di un sistema operativo: sincronizzazione di processi elementari, gestione delle interruzioni hardware e software. Utilizzare le risorse di base (software e firmware) di un sistema operativo per lo sviluppo di semplici applicazioni. Utilizzare un linguaggio di programmazione che consenta un buon livello di astrazione nella definizione dei processi e la visibilità dell'hardware.CONTENUTI Microprocessori Supporto delle architetture al Sistema Operativo: elaborazione di interrupt, gestione e protezione della memoria. Concorrenza nei sistemi di elaborazione: modello "pipelined", prefetching, memorie cache, coprocessori. - Confronti tra architetture di diverse CPU, set di istruzioni, modi di funzionamento e bus standard. Principi e strumenti per testare le prestazioni degli elaboratori.Programmazione Introduzione ad un linguaggio di sistema adatto a capire e sviluppare piccoli moduli di software di base a diversi livelli di astrazione. Cenni ai linguaggi per la programmazione concorrente. Sistemi Operativi Il sistema operativo nella gerarchia dei livelli di un sistema di elaborazione. Risorse, processi, processori, parallelismo reale e virtuale, cooperazione/competizione, sincronizzazione. Gestione delle eccezioni hardware e software. Nucleo, schedulazione a basso livello e stati di un processo. Sincronizzazione mediante semafori. Problemi classici elementari di programmazione concorrente. Problema dello stallo e soluzioni tipiche. Elaborazioni in tempo reale: primitive ed applicazioni. Rappresentazione e gestione fisica di file e indirizzari sul disco. Tecniche elementari di gestione della memoria. Rilocabilità e rientranza dei programmi.LABORATORIO Studio del funzionamento di una CPU attraverso il debugging, la simulazione o l'uso di un software didattico. Progettazione dell'architettura di semplici sistemi di controllo e/o comunicazione basati su di un bus standard, utilizzando le schede di interfaccia realizzate in Elettronica o i prodotti disponibili sul mercato. Realizzazione di routine di servizio ad interruzioni; scrittura di driver per le diverse interfacce collegate al bus. Utilizzazione delle chiamate al sistema operativo. Avvio ad un uso ragionato della documentazione disponibile sul software di base (manuali tecnici di riferimento, guide per il programmatore) e alla produzione di una documentazione standard dei progetti sviluppati e del software prodotto. Utilizzo del linguaggio di comando per il controllo dei lavori. Realizzazione di semplici programmi nel linguaggio evoluto prescelto. Risoluzione di semplici problemi di sincronizzazione tra processi. Realizzazione e simulazione di singole funzioni del sistema operativo. Sviluppo di una applicazione in tempo reale.INDICAZIONI METODOLOGICHE Il tema Microprocessori richiede di tenere presenti in parallelo due linee di studio: quella delle architetture delle CPU (strutture a grossi blocchi, modi di funzionamento, incremento delle prestazioni in rapporto alle funzioni del sistema operativo) e quella delle architetture dei sistemi costruiti intorno ad esse (bus, interfacce, espansioni, ecc.) sia per supportarne più efficacemente i modi operativi, che per adeguarsi meglio alla configurazione e alle esigenze del mondo esterno e delle applicazioni. Il primo sottotema prosegue e allarga un campo di interessi che fin dal terzo anno si individua come proprio di Sistemi, mentre il secondo sottotema va sviluppato in collaborazione con Elettronica, che tratta, dal punto di vista delle linee e dei segnali, il problema della realizzazione e sincronizzazione di un sistema basato su di un bus. Sempre nell'ottica di consentire agli allievi il massimo recupero degli sforzi già fatti, si potrebbe rimanere, almeno all'inizio, nell'ambito della stessa famiglia di processori di cui si è già studiato un componente in terza, per poi arrivare in un secondo tempo alle necessarie valutazioni comparative tra famiglie di processori. In questo capitolo l'interesse per l'analisi delle prestazioni dei sistemi informatici si riaggancia all'obiettivo trasversale di far acquisire conoscenze ed atteggiamenti adeguati alla risoluzione di problemi di natura non solo squisitamente tecnica, ma pure organizzativa ed economica. Per il tema Programmazione possono valere le stesse indicazioni metodologiche date in terza per l'insegnamento dell'assembly: esso va svolto in parallelo con il tema Sistemi Operativi, quindi si può iniziare con esempi tratti dai problemi di comunicazione e sincronizzazione, usando poche istruzioni fondamentali per approfondirle in seguito secondo le necessità. Circa il tema Sistemi Operativi occorre tener presente che, pur dovendo garantire alla trattazione una certa sistematicità, sopratutto per l'aspetto organizzativo che il tema assume, se proiettato verso i medi e grandi sistemi alla cui gestione i periti dovrebbero saper partecipare, d'altra parte lo studio dei sistemi operativi non deve comunque limitarsi ad un apprendimento mnemonico di definizioni e di principi. E' necessario che l'acquisizione dei concetti fondamentali sia confortata da una loro verifica e da un loro confronto con un sistema operativo avanzato in uso nella scuola. A questo proposito si rammenta che anche un utile anticipo della trattazione dei primi tre livelli (fisico, data-link e di rete) del tema Reti di quinta potrebbe fornire una valida alternativa per trattare problematiche di concorrenza, sincronizzazione e comunicazione tra processi. Inoltre, nel quarto anno, si apre l'area elettiva e di progetto per cui casi di processi in tempo reale potrebbero essere affrontati e approfonditi, per esempio, in un'applicazione dell'elaboratore nella regolazione e nel monitoraggio di impianti, se la realtà produttiva locale privilegia il settore dell'automazione.CLASSE OUINTA Ore 6(3) OBIETTIVI Conoscere gli sviluppi più recenti nelle architetture degli elaboratori. Conoscere standard d'interfaccia e tipologie di reti geografiche e locali. Conoscere le problematiche ed i prodotti software relativi all'implementazione dei vari livelli di un protocollo di rete. Realizzare l'adattamento di prodotti standard per le comunicazioni a specifiche situazioni applicative. Progettare e realizzare un semplice protocollo di comunicazione. Conoscere le principali tipologie di applicazione dell'elaboratore in sistemi automatici di controllo, acquisizione ed elaborazione dei segnali, comunicazione. Affrontare l'analisi e la sintesi di piccoli sistemi d'automazione, in ambito locale o distribuito (attraverso reti telematiche) in riferimento alla scelta compiuta nell'area elettiva e di progetto.CONTENUTI Gli obiettivi saranno raggiunti attraverso la trattazione teorico-pratica dei temi seguenti e l'approfondimento di almeno uno di essi nell'Area Elettiva e di Progetto.Architetture Nuove architetture parallele (multiprocessore, array processor) e non Von Neumann (data flow, ecc.). Sistemi di elaborazione distribuiti. Reti di comunicazione geografiche e locali. Reti Standard di interfaccia e protocolli di accesso ad una rete; collegamenti via satellite; comunicazioni a radio pacchetti. Livelli di data link, di rete, di trasporto; rilevazione e correzione d'errore; algoritmi di instradamento e di controllo delle congestioni; gestione delle connessioni e recupero guasti. Livelli superiori nel modello di riferimento OSI; gestione delle attività, modello client/server, chiamata di procedure remote; problema della sicurezza: crittografia. Protocolli orientati all'automazione industriale e d'ufficio. Applicazioni e servizi Trasferimento file; programmi più diffusi per comunicazioni e accesso a banche dati. Posta elettronica, terminali virtuali, facsimile, videotel. Basi di dati distribuite; file server. Tipologie di sistemi per l'automazione industriale, e di ufficio, tramite l'elaborazione e la trasmissione dell'informazione. Evoluzione delle diverse tecnologie in riferimento alle cause ed alle conseguenze socio-economiche e culturali del loro sviluppo: dalla rivoluzione informatica alla rivoluzione telematica.LABORATORIO Simulazione di algoritmi e di dispositivi che migliorano il parallelismo della macchina di Von Neumann. Simulazione di architetture parallele con l'hardware ed il software disponibili. Collegamento di periferiche utilizzando gli standard studiati; progettazione e realizzazione di collegamenti locali tra personal computer; installazione e collegamenti ad una LAN. Risoluzione di problemi di sincronizzazione e comunicazione tra processi attivati su macchine diverse collegate in rete. Utilizzazione della strumentazione elettronica e di prodotti software per lo sviluppo ed il collaudo dei programmi e dei collegamenti. Realizzazione di un lavoro su un tema dell'Area Elettiva e di Progetto.INDICAZIONI METODOLOGICHE Sul tema delle Architetture il necessario confronto tra nozioni teoriche e realizzazioni pratiche può raggiungere un livello adeguatamente significativo anche con attrezzature piuttosto semplici (ad esempio: schede di tipo transputer, linguaggio OCCAM, ecc.). Non è poi da sottovalutare il ricorso alla simulazione tramite software adatto, mentre rimane sempre valida l'alternativa di vedere una rete locale come ambiente di elaborazione complesso e non convenzionale. Anche sulle Reti e le Applicazioni, come per i Sistemi Operativi del 4° anno, occorre contemperare le esigenze di una trattazione sistematica con quelle del necessario consolidamento delle conoscenze nella pratica del laboratorio. Bisogna evitare di ridurre la trattazione di questo tema a puro nozionismo descrittivo, per privilegiare, invece, le semplici realizzazioni alla portata degli allievi, in laboratorio. Ciò consente di preparare gli alunni alla risoluzione pratica di piccoli problemi di dimensionamento di sistemi e interfacce e di programmazione, in vista anche dell'eventuale scritto d'esame, e permette comunque di avere lo spunto per le opportune lezioni di inquadramento della tematica complessiva. Al 5° anno, inoltre, cresce ancor di più il peso dell'area elettiva e di progetto, introdotta per consentire al programma di insegnamento di raccordarsi con più elasticità alle caratteristiche locali delle produzioni e delle applicazioni informatiche e/o all'eventuale esperienza di stage aziendali condotta dagli alunni al termine del quarto anno. Quest'area di progetto consente eventualmente di approfondire aspetti particolari dei temi proposti per il quinto anno. Occorre comunque evitare di andare incontro ad un appesantimento nozionistico dell'insegnamento, perché vale di più l'approfondimento della problematica affrontata nell'ambito del progetto sviluppato nell'area elettiva e di progetto, che non un'informazione necessariamente generica e teorica su tutto. Infine è importante che il perito informatico sappia apprezzare la rilevanza dei problemi di economia aziendale, conoscere fondamentali criteri di scelta e pianificazione, valutare i costi di piccoli impianti informatici ed i tempi di sviluppo ed installazione di un prodotto. Tali obiettivi si possono raggiungere solo attraverso l'Area Elettiva e di Progetto. In questo ambito si potrebbe studiare un caso di riorganizzazione aziendale determinato dall'introduzione significativa di tecnologie informatiche a livello di servizi con documentazione originale o visite in luogo. Analogamente si potrebbe scegliere lo studio di un caso in ambito prettamente industriale (automazione della produzione e del controllo di impianti).
FINALITA' L'area elettiva e di progetto ha tre specifiche finalità: a) permettere l'approfondimento di temi previsti dai programmi oppure l 'introduzione di nuovi temi, sulla base di specifiche tendenze o richieste locali del mercato del lavoro e di speciali risorse umane e materiali effettivamente disponibili; b)permettere I'adozione di metodi di lavoro diversificati non facilmente attuabili nelle singole discipline, come il metodo dei progetti o le esperienze scuola-lavoro, che sono particolarmente utili per alcuni obiettivi didattici, cognitivi e non cognitivi, non raggiungibili con i metodi usuali ( Capacità progettuali, autonomia, atteggiamento positivo verso il lavoro organizzato, ecc.); c) permettere l'effettiva introduzione di temi ed attività interdisciplinari. Non si tratta di finalità alternative: una particolare esperienza nell'area elettiva e di progetto può rispondere contemporaneamente a tutte le finalità o, comunque, a più di una. OBIETTIVI L'area elettiva e di progetto non ha un proprio elenco di obiettivi prestabiliti in quanto il suo scopo è quello di collaborare al raggiungimento di obiettivi già elencati nelle singole discipline, per i temi già previsti. Il consiglio di classe stabilirà gli obiettivi caso per caso e potrà:a) modificare obiettivi già presenti nelle disciplina, ai quali l 'area elettiva e di progetto darà un contributo di approfondimento; b) formulare minori obiettivi, nel caso che vengano introdotti temi minori. STRUTTURA E SCHEMA DI PROGRAMMAZIONE DELL'AREA ELETTIVA E DI PROGETTO Definire i contenuti ed i metodi dell'area elettiva e di progetto è compito delle scuole. Ciò dovrà essere fatto in sede di programmazione, creando una documentazione sufficientemente rigorosa. A questo scopo si suggerisce il seguente schema di base minimo.SCHEMA Dl PROGRAMMAZIONE TEMA: CLASSE/I STUDENTI( 1) DISCIPLINE COINVOLTE IMPEGNO SETTIMANALE PERIODO DAL AL OBIETTIVI CONTENUTI TIPO Dl ATTIVITA'(2) RISORSE (1) Nel caso di progetti che interessano solo gruppi di studenti. (2) Si possono adottare descrittori come i seguenti (eventualmente più di uno in caso di modalità miste ), seguiti da una breve spiegazione: - lavoro teorico-pratico omogeneo a quello adottato per lo sviluppo dei programmi previsti; - progetto della classe con divisione dei compiti fra gruppi di studenti; - progetti differenziati per piccoli gruppi; - esperienza scuola-lavoro; - attività culturali con esperti esterni (conferenze, dimostrazioni, visite);ESEMPI DI TEMI PER L'AREA ELETTIVA Solo allo scopo di chiarire quale genere di scelte potrebbero fare le scuole, si elencano alcuni temi e per ciascuno di essi, a puro titolo indicativo, il tipo, il metodo e le discipline che potrebbero essere coinvolte.TEMA TIPO Dl ATTIVITA' DISCIPLINE Sistemi esperti. Lavoro teorico-pratico. Informatica. Piccolo progetto. Risoluzione automatica di problemi. Progetto di classe. Informatica. Matematica. Basi di dati distribuite. Lavoro teorico pratico. Informatica. Sistemi. Grafica .Progetti per piccoli gruppi. Informatica. Matematica. Ipertesti. Conferenze, dimostrazioni. Informatica. Progetti applicativi. Italiano. Elaborazione multimediale. Progetto di classe. Informatica. Sistemi. Elettronica CAD/CAM - Robotica. Esperienza scuola-lavoro Informatica. Elettronica Sistemi . Controllo dei processi industriali. Lavoro teorico-pratico. Informatica mediante calcolatore. Visite. Sistemi. Progetto. Mercato, azienda: analisi organizzativa. Esperienza scuola-lavoro. Informatica e sistemi informativi. Sistemi. Tecniche. CASE Lavoro teorico-pratico. Informatica. Simulazione di sistemi in Progetto di classe. Sistemi multiprogrammazione. Statistica. Programmazione concorrente ad alto Progetto di classe. Sistemi livello. Informatica. Controllo di processi industriali. Conferenze, visite in fabbrica. Statistica mediante calcolatore esercitazioni di simulazione al Sistemi calcolatore. Informatica. Elettronica. Mercato, azienda: analisi organizzativa Lavoro teorico-pratico: ciclo Statistica a sistemi informatici di lezioni ed esercitazioni su Informatica programmi applicativiINDICAZIONI METODOLOGICHE L'area elettiva e di progetto può essere attivata in tutti e tre gli anni, anche se è possibile che abbia un maggior peso nell'ultimo anno. Si deve evitare che essa serva semplicemente ad aggiungere altre conoscenze e quindi, anche se non si escludono cicli di lezioni, è bene privilegiare metodi didattici che implichino rilevanti attività di analisi, di indagine, di progetto e di ricerca, acquisizione e sintesi di informazioni. Il Consiglio di classe deciderà il livello di formalismo da dare all'area elettiva e di progetto. I prodotti della programmazione, condensati nello schema prima suggerito ed accompagnati dall'opportuna documentazione, devono comunque essere oggetto di una delibera del Consiglio di classe. Tali documenti insieme agli impegni orari stabiliti per le classi e per i docenti dovranno essere resi pubblici.La verifica sarà condotta con strumenti coerenti con il metodo didattico adottato, capaci di misurare e registrare gli apprendimenti sia sul piano cognitivo sia sul piano degli atteggiamenti e della partecipazione. La valutazione degli allievi sarà oggetto di delibera del Consiglio di classe e comunicata ad essi come per le normali discipline e si concreterà in un giudizio finale separato.
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