INFORMATYKA

IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony

Cele kształcenia – wymagania ogólne

1. Bezpieczne posługiwanie się komputerem i jego oprogramowaniem, wykorzystanie sieci komputerowej; komunikowanie się za pomocą komputera i technologii informacyjno – komunikacyjnych.
2. Wyszukiwanie, gromadzenie i przetwarzanie informacji z różnych źródeł; opracowywanie za pomocą komputera rysunków, tekstów, danych liczbowych, motywów, animacji, prezentacji multimedialnych.
3. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, z zastosowaniem podejścia algorytmicznego.
4. Wykorzystanie komputera oraz programów i gier edukacyjnych do poszerzania wiedzy i umiejętności z różnych dziedzin oraz do rozwijania zainteresowań.
5. 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:
       1. algorytmy na liczbach całkowitych, np.:
          1. reprezentacja liczb w dowolnym systemie pozycyjnym, w tym, w dwójkowym i szesnastkowym,
          2. sprawdzanie, czy liczba jest liczbą pierwszą, doskonałą,
          3. rozkładanie liczby na czynniki pierwsze,
          4. iteracyjna i rekurencyjna realizacja algorytmu Euklidesa,
          5. iteracyjne i rekurencyjne obliczanie wartości liczb Fibonacciego,
          6. wydawanie reszty metodą zachłanną,
       2. algorytmy wyszukiwania i porządkowania (sortowania), np.:
          1. jednoczesne znajdowanie największego i najmniejszego elementu w zbiorze: algorytm naiwny i optymalny,
          2. algorytmy sortowania ciągu liczb: bąbelkowy, przez wybór, przez wstawianie liniowe lub binarne, przez scalanie, szybki, kubełkowy,
       3. algorytmy numeryczne, np.:
          1. obliczanie wartości pierwiastka kwadratowego,
          2. obliczanie wartości wielomianu za pomocą schematu Hornera,
          3. zastosowania schematu Hornera: reprezentacja liczb w różnych systemach liczbowych, szybkie podnoszenie do potęgi,
          4. wyznaczanie miejsc zerowych funkcji metodą połowienia,
          5. obliczanie pola obszarów zamkniętych,
       4. algorytmy na tekstach, np.:
          1. sprawdzanie czy dany ciąg znaków tworzy palindrom, anagram,
          2. porządkowanie alfabetyczne,
          3. wyszukiwanie wzorca w tekście,
          4. obliczanie wartości wyrażenia podanego w postaci ONP,
       5. algorytmy kompresji i szyfrowania, np.:
          1. kody znaków o zmiennej długości, np. alfabet Morse’a, kod Huffmana,
          2. szyfr Cezara,
          3. szyfr przestawieniowy,
          4. szyfr z kluczem jawnym (RSA),
          5. wykorzystanie algorytmów szyfrowania, np. w podpisie elektronicznym,
       6. algorytmy badające własności geometryczne, np.:
          1. sprawdzanie warunku trójkąta,
          2. badanie położenia punktów względem prostej,
          3. badanie przynależności punktu do odcinka,
          4. przecinanie się odcinków,
          5. przynależność punktu do obszaru,
          6. 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 informacyjno – komunikacyjnych;
   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.

PODRĘCZNIK
Poziom rozszerzony