Podstawa programowa przedmiotu Informatyka - 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.
  1. 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.
  1. 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).
  1. 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 for maty 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.
  1. 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 wy branej 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 testowa nie 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.:
        • 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,
      2. algorytmy wyszukiwania i porządkowania (sortowania), np.:
        • jednoczesne znajdowanie największego i najmniejszego elementu w zbiorze: algo rytm naiwny i optymalny,
        • algorytmy sortowania ciągu liczb: bąbelkowy, przez wybór, przez wstawianie linio we lub binarne, przez scalanie, szybki, kubełkowy,
      3. algorytmy numeryczne, np.:
        • obliczanie wartości pierwiastka kwadratowego,
        • obliczanie wartości wielomianu za pomocą schematu Hornera,
        • zastosowania schematu Hornera: reprezentacja liczb w różnych systemach liczbowych, szybkie podnoszenie do potęgi,
        • wyznaczanie miejsc zerowych funkcji metodą połowienia,
        • obliczanie pola obszarów zamkniętych,
      4. 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,
      5. 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,
      6. algorytmy badające własności geometryczne, np.:
        • sprawdzanie warunku trójkąta,
        • badanie położenia punktów względem prostej,
        • badanie przynależności punktu do odcinka,
        • przecinanie się odcinków,
        • przynależność 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 proce dury, 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 bez względny);
    28. realizuje indywidualnie lub zespołowo projekt programistyczny z wydzieleniem jego modułów, w ramach pracy zespołowej, dokumentuje pracę zespołu.
  2. Uczeń wykorzystuje komputer oraz programy i gry edukacyjne do poszerzania wiedzy i umiejętności z różnych dziedzin:
    1. opracowuje indywidualne i zespołowe projekty przedmiotowe i między przedmiotowe z wykorzystaniem metod i narzędzi informatyki;
    2. korzysta z zasobów edukacyjnych udostępnianych na portalach przeznaczonych do kształcenia na odległość.
  3. 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.