INFORMATYKA
IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony
Cele kształcenia – wymagania ogólne
I. Bezpieczne posługiwanie się komputerem i jego oprogramowaniem, wykorzystanie sieci komputerowej; komunikowanie się za pomocą komputera i technologii informacyjno -komunikacyjnych.II. Wyszukiwanie, gromadzenie i przetwarzanie informacji z różnych źródeł; opracowywanie za pomocą komputera: rysunków, tekstów, danych liczbowych, motywów, animacji, prezentacji multimedialnych.
III. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, z zastosowaniem podejścia algorytmicznego.
IV.Wykorzystanie komputera oraz programów i gier edukacyjnych do poszerzania wiedzy i umiejętności z różnych dziedzin oraz do rozwijania zainteresowań.
V. Ocena zagrożeń i ograniczeń, docenianie społecznych aspektów rozwoju i zastosowań informatyki.
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
1. Posługiwanie się komputerem i jego oprogramowaniem, korzystanie z sieci komputerowej. Uczeń:1) przedstawia sposoby reprezentowania różnych form informacji w komputerze: liczb, znaków, obrazów, animacji, dźwięków;
2) wyjaśnia funkcje systemu operacyjnego i korzysta z nich; opisuje różne systemy operacyjne;
3) przedstawia warstwowy model sieci komputerowych, określa ustawienia sieciowe danego komputera i jego lokalizacji w sieci, opisuje zasady administrowania siecią komputerową w architekturze klient-serwer, prawidłowo posługuje się terminologią sieciową, korzysta z usług w sieci komputerowej, lokalnej i globalnej, związanych z dostępem do informacji, wymianą informacji i komunikacją;
4) zapoznaje się z możliwościami nowych urządzeń związanych z technologiami informacyjno-komunikacyjnymi, poznaje nowe programy i systemy oprogramowania.
2. Wyszukiwanie, gromadzenie, selekcjonowanie, przetwarzanie i wykorzystywanie informacji, współtworzenie zasobów w sieci, korzystanie z różnych źródeł i sposobów zdobywania informacji. Uczeń:
1) projektuje relacyjną bazę danych z zapewnieniem integralności danych;
2) stosuje metody wyszukiwania i przetwarzania informacji w relacyjnej bazie danych (język SQL);
3) tworzy aplikację bazodanową, w tym sieciową, wykorzystującą język zapytań, kwerendy, raporty; zapewnia integralność danych na poziomie pól, tabel, relacji;
4) znajduje odpowiednie informacje niezbędne do realizacji projektów z różnych dziedzin;
5) opisuje mechanizmy związane z bezpieczeństwem danych: szyfrowanie, klucz, certyfikat, zapora ogniowa.
3. Komunikowanie się za pomocą komputera i technologii informacyjno-komunikacyjnych. Uczeń:
1) wykorzystuje zasoby i usługi sieci komputerowych w komunikacji z innymi użytkownikami, w tym do przesyłania i udostępniania danych;
2) bierze udział w dyskusjach w sieci (forum internetowe, czat).
4. Opracowywanie informacji za pomocą komputera, w tym: rysunków, tekstów, danych liczbowych, animacji, prezentacji multimedialnych i filmów. Uczeń:
1) opisuje podstawowe modele barw i ich zastosowanie;
2) określa własności grafiki rastrowej i wektorowej oraz charakteryzuje podstawowe formaty plików graficznych, tworzy i edytuje obrazy rastrowe i wektorowe z uwzględnieniem warstw i przekształceń;
3) przetwarza obrazy i filmy, np.: zmienia rozdzielczość, rozmiar, model barw, stosuje filtry;
4) wykorzystuje arkusz kalkulacyjny do obrazowania zależności funkcyjnych i do zapisywania algorytmów.
5. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, stosowanie podejścia algorytmicznego. Uczeń:
1) analizuje, modeluje i rozwiązuje sytuacje problemowe z różnych dziedzin;
2) stosuje podejście algorytmiczne do rozwiązywania problemu;
3) formułuje przykłady sytuacji problemowych, których rozwiązanie wymaga podejścia algorytmicznego i użycia komputera;
4) dobiera efektywny algorytm do rozwiązania sytuacji problemowej i zapisuje go w wybranej notacji;
5) posługuje się podstawowymi technikami algorytmicznymi;
6) ocenia własności rozwiązania algorytmicznego (komputerowego), np. zgodność ze specyfikacją, efektywność działania;
7) opracowuje i przeprowadza wszystkie etapy prowadzące do otrzymania poprawnego rozwiązania problemu: od sformułowania specyfikacji problemu po testowanie rozwiązania;
8) posługuje się metodą „dziel i zwyciężaj” w rozwiązywaniu problemów;
9) stosuje rekurencję w prostych sytuacjach problemowych;
10) stosuje podejście zachłanne w rozwiązywaniu problemów;
11) opisuje podstawowe algorytmy i stosuje:
a) algorytmy na liczbach całkowitych, np.:
– reprezentacja liczb w dowolnym systemie pozycyjnym, w tym w dwójkowym i szesnastkowym,
– sprawdzanie, czy liczba jest liczbą pierwszą, doskonałą,
– rozkładanie liczby na czynniki pierwsze,
– iteracyjna i rekurencyjna realizacja algorytmu Euklidesa,
– iteracyjne i rekurencyjne obliczanie wartości liczb Fibonacciego,
– wydawanie reszty metodą zachłanną,
b) algorytmy wyszukiwania i porządkowania (sortowania), np.:
– jednoczesne znajdowanie największego i najmniejszego elementu w zbiorze: algorytm naiwny i optymalny,
– algorytmy sortowania ciągu liczb: bąbelkowy, przez wybór, przez wstawianie liniowe lub binarne, przez scalanie, szybki, kubełkowy,
c) algorytmy numeryczne, np.:
– obliczanie wartości pierwiastka kwadratowego,
– obliczanie wartości wielomianu za pomocą schematu Hornera, 190
– zastosowania schematu Hornera: reprezentacja liczb w różnych systemach liczbowych, szybkie podnoszenie do potęgi,
– wyznaczanie miejsc zerowych funkcji metodą połowienia,
– obliczanie pola obszarów zamkniętych,
d) algorytmy na tekstach, np.:
– sprawdzanie, czy dany ciąg znaków tworzy palindrom, anagram,
– porządkowanie alfabetyczne,
– wyszukiwanie wzorca w tekście,
– obliczanie wartości wyrażenia podanego w postaci odwrotnej notacji polskiej,
e) algorytmy kompresji i szyfrowania, np.:
– kody znaków o zmiennej długości, np. alfabet Morse'a, kod Huffmana,
– szyfr Cezara,
– szyfr przestawieniowy,
– szyfr z kluczem jawnym (RSA),
– wykorzystanie algorytmów szyfrowania, np. w podpisie elektronicznym,
f) algorytmy badające własności geometryczne, np.:
– sprawdzanie warunku trójkąta,
– badanie położenia punktów względem prostej,
– badanie przynależności punktu do odcinka,
– przecinanie się odcinków,
– przynależności punktu do obszaru,
– konstrukcje rekurencyjne: drzewo binarne, dywan Sierpińskiego, płatek Kocha;
12) projektuje rozwiązanie problemu (realizację algorytmu) i dobiera odpowiednią strukturę danych;
13) stosuje metodę zstępującą i wstępującą przy rozwiązywaniu problemu;
14) dobiera odpowiednie struktury danych do realizacji algorytmu, w tym struktury dynamiczne;
15) stosuje zasady programowania strukturalnego i modularnego do rozwiązywania problemu;
16) opisuje własności algorytmów na podstawie ich analizy;
17) ocenia zgodność algorytmu ze specyfikacją problemu;
18) oblicza liczbę operacji wykonywanych przez algorytm;
19) szacuje wielkość pamięci potrzebnej do komputerowej realizacji algorytmu;
20) bada efektywność komputerowych rozwiązań problemów;
21) przeprowadza komputerową realizację algorytmu i rozwiązania problemu;
22) sprawnie posługuje się zintegrowanym środowiskiem programistycznym przy pisaniu i uruchamianiu programów;
23) stosuje podstawowe konstrukcje programistyczne w wybranym języku programowania, instrukcje iteracyjne i warunkowe, rekurencję, funkcje i procedury, instrukcje wejścia i wyjścia, poprawnie tworzy strukturę programu;
24) dobiera najlepszy algorytm, odpowiednie struktury danych i oprogramowanie do rozwiązania postawionego problemu;
25) dobiera właściwy program użytkowy lub samodzielnie napisany program do rozwiązywanego zadania;
26) ocenia poprawność komputerowego rozwiązania problemu na podstawie jego testowania;
27) wyjaśnia źródło błędów w obliczeniach komputerowych (błąd względny, błąd bezwzględny);
28) realizuje indywidualnie lub zespołowo projekt programistyczny z wydzieleniem jego modułów, w ramach pracy zespołowej, dokumentuje pracę zespołu.
6. Uczeń wykorzystuje komputer oraz programy i gry edukacyjne do poszerzania wiedzy i umiejętności z różnych dziedzin:
1) opracowuje indywidualne i zespołowe projekty przedmiotowe i międzyprzedmiotowe z wykorzystaniem metod i narzędzi informatyki;
2) korzysta z zasobów edukacyjnych udostępnianych na portalach przeznaczonych do kształcenia na odległość.
7. Uczeń wykorzystuje komputer i technologie informacyjno-komunikacyjne do rozwijania swoich zainteresowań, opisuje zastosowania informatyki, ocenia zagrożenia i ograniczenia, docenia aspekty społeczne rozwoju i zastosowań informatyki:
1) opisuje najważniejsze elementy procesu rozwoju informatyki i technologii informacyjno-komunikacyjnych;
2) wyjaśnia szanse i zagrożenia dla rozwoju społecznego i gospodarczego oraz dla obywateli, związane z rozwojem informatyki i technologii informacyjnokomunikacyjnych;
3) stosuje normy etyczne i prawne związane z rozpowszechnianiem programów komputerowych, bezpieczeństwem i ochroną danych oraz informacji w komputerze i w sieciach komputerowych;
4) omawia zagadnienia przestępczości komputerowej, w tym piractwo komputerowe, nielegalne transakcje w sieci;
5) przygotowuje się do świadomego wyboru kierunku i zakresu dalszego kształcenia informatycznego.
Źródło:
Rozporządzenie Ministra Edukacji z 27 sierpnia 2012 r. w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół (Dz.U. z 2012 r., poz. 977)
Załącznik 4 Podstawa programowa kształcenia ogólnego dla gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych, których ukończenie umożliwia uzyskanie świadectwa dojrzałości po zdaniu egzaminu maturalnego