voliteľný predmet v 2., 3. a 4. ročníku

(2 h týždenne, 66 h ročne, v  4. ročníku 60 h ročne)

 

ciele

 

Cieľom predmetu je prehĺbiť a rozšíriť  vedomosti a zručnosti žiakov, ktoré získali v 1. ročníku v povinnom predmete informatika. Žiaci sa  majú podrobnejšie  oboznámiť s informačnými a komunikačnými technológiami (IKT),s vlastnosťami výpočtových procesov, s tokmi údajov a ich formami, s počítačovými systémami a algoritmizáciou. Predmet má oboznámiť žiakov s IKT, ktoré sú k dispozícii v škole, aby ich mohli  využívať pri učení sa a zefektívniť aj svoju prípravu na rôzne učebné predmety. Predmet má tiež pomôcť talentovaným žiakom pri práci v stredoškolskej odbornej činnosti, v príprave na súťaže (olympiády, korešpondenčné semináre, Zenit a pod.) a v príprave na vysokoškolské štúdium.

Výchovno-vzdelávací proces je zameraný tak, aby žiak

-        sa hlbšie oboznámil s výpočtovými procesmi a prostriedkami na manipuláciu s údajmi, spôsobmi ich zbierania, spracovania a prezentácie,

-        naučil sa analyzovať a zostavovať komplexnejšie programy s využitím základných i zložených údajových a riadiacich štruktúr. spoznal ďalšie postupy pri riešení problémov, rozvíjal svoje logické myslenie a formálne postupy,

-        pochopil architektúru počítačových systémov, systémov riadených počítačom, základnú štruktúru operačného systému, prenosom údajov a komunikácii medzi komponentami počítačového systému,

-        zdokonaľoval sa v tímovej práci s využitím IKT  a v zručnostiach potrebných pre výskumnú prácu,

-        získal hlbší prehľad o používaní IKT v rôznych odboroch a zamestnaniach, o vplyve IKT na spoločnosť a štruktúru trhu práce, prehĺbil svoj rešpekt k intelektuálnemu vlastníctvu a autorstvu softvéru, hlbšie pochopil sociálne, etické a právne aspekty komunikačných technológií.

 

 

OBSAH

Obsah predmetu tvoria základné informácie a poznatky o informatickej vede a o práci s informačnými technológiami s dôrazom na programové vybavenie. Osnovy určujú šesť alternatívnych zameraní seminára. Výber zamerania a jeho obsah v jednotlivých ročníkoch navrhuje učiteľ, prerokuje ho v predmetovej komisii a predloží na schválenie riaditeľovi školy. Obsah učiva vyberá diferencovane podľa záujmu a potrieb žiakov, (maturita z predmetu,  smer ďalšieho štúdia, resp. uplatnenie v praxi). Jednotlivé zamerania  možno kombinovať v ľubovoľnom poradí s výnimkou zamerania D, ktoré sa zaraďuje po zameraní C. Zamerania  možno striedať po pol roku, najneskôr po roku, s výnimkou zamerania D, ktoré môže trvať aj dlhšie.

Zamerania

A Informačné technológie v kancelárskom prostredí

B Informačné a komunikačné technológie v prostredí Internetu

C Základy programovania a algoritmizácie

D Programovanie pre pokročilých

E Počítačové systémy

F Vybraná téma

 

A Informačné technológie v kancelárskom prostredí

Ciele

Toto zameranie má významne prehĺbiť vedomosti a zručnosti  žiakov z povinného predmetu informatika v 1. ročníku. Popri praktických skúsenostiach s prácou s počítačovým balíkom pre kancelárske prostredie majú žiaci hlbšie spoznať výpočtové procesy, toky a formy údajov, a tiež problémy, ktoré sa v takomto prostredí bežne riešia. Zameranie je vhodné aj pre žiakov, ktorí nemajú k informatike hlbší vzťah a nebudú sa jej v štúdiu ďalej venovať. Nemá však redukovať informatiku na používanie kancelárskeho softvéru, preto sa problematika má prezentovať z pohľadu procesov, kooperácie rôznych aplikácií (dynamické väzby medzi súbormi, napr. medzi obrázkami a textom a pod.), definovať a používať makrá pre opakovanie určitej činnosti, diskutovať o zásadách tvorby, štruktúrovania a spracovania dokumentov, o organizovaní adresárov a pod. Žiaci by mali vedieť diskutovať o programovom vybavení kancelárií, poznať základy bezpečnosti informačných systémov, ochranu údajov, archivovanie údajov, vedieť zvoliť pre daný problém vhodný komponent kancelárskeho balíka.

 

Obsah

Základné pojmy.

Spracovanie textov, formátovanie, vkladanie tabuliek a obrázkov, hromadná korešpondencia, slovníky, automa­tická oprava textu. Makrá.

Tvorba a spracovanie obrázkov, editovanie, vkladanie textu, skenovanie.

Spracovanie tabuliek, formátovanie, zobrazovanie údajov v grafe.

Práca s databázou, vyhľadávanie, dotaz podľa príkladu (QBE), základy relačného jazyka.

Prezentačný softvér.

Plánovací softvér.

 

 

B Informačné a komunikačné technológie v prostredí Internetu

 

Ciele

Žiaci sa majú oboznámiť s Internetom a jeho službami ako prostriedkom na komunikáciu a vyhľadávanie, získavanie, výmenu a prezentovanie odborných a záujmových informácií. Takto koncipované vyučovanie umožňuje rozvoj informač­ných zručností žiakov, ktoré sú nevyhnutné pri vzdelávaní sa v ľubovoľnej oblasti, a tiež v budúcej profesionálnej práci. V tomto zameraní by mali žiaci spoznať sociálne, etické a právne aspekty komunikácie na Internete,  naučiť sa ovládať jeden program elektronickej pošty  a jeden internetový prehliadač, rozumieť základom bezpečnosti a ochrany údajov pri prenose. Mali by nadobudnúť také vedomosti a zručnosti, aby mohli v tejto problematike diskutovať, hodnotiť,  tvoriť hypotézy a obhajovať ich.

 

Obsah

Základné pojmy.

Neinteraktívna komunikácia. Elektronická pošta. Diskusné kluby. História, bezpečnosť.

Interaktívna komunikácia na Internete. Talk, IRC a ICQ (pravidlá efektívnej komunikácie). Videokonferencie.

Získavanie informácií. Práca s WWW, práca s multimédiami v prostredí WWW.

Vyhľadávanie informácií. Základné pojmy, vyhľadávanie e-poštových adries. Vyhľadávanie súborov (FTP servrov).

Práca na vzdialenom počítači. Pripojenie sa na vzdialený počítač (telnet) a prenos súborov (ftp), základy teórie o počítačových sieťach, streaming.

Virtuálny svet, portál, virtuálne poštové úrady, knižničné systémy a katalógy, nakupovanie cez Internet, bankovníctvo, diskusné kluby, rozhovory.

Teleprojekty.

Publikovanie na Internete, elektronické publikovanie, práca s webovým editorom, servre ponúkajúce priestor na stránku.

Programovanie na Webe, príklady s JavaScriptom a Javou.

Počítačová bezpečnosť, klady a zápory siete typu Internet, sociálne aspekty.

 

C Základy programovania a algoritmizácie

 

Ciele

Žiaci si v tomto zameraní rozvíjajú základné vedomosti a zručnosti potrebné pre tvorbu algoritmov, učia sa ich formálne zapisovať, ladiť programy a dokumentovať ich. Učia sa základné metódy analýzy problémov a návrhu jednoduchých programov. Naučia sa používať základné riadiace príkazy (príkaz, niekoľko príkazov – blok, opakovanie bloku, vetvenie výpočtu,...) a jednoduché a zložené údajové typy (na reprezentáciu čísel, znakov, textu, oblasti, obrázku,...). Námety úloh sú motivujúce, reálne a zrozumiteľné. Žiaci sa majú naučiť analyzovať, navrhovať a programovať jednoduchšie problémové úlohy a modelovať jednoduchšie systémy pomocou dekompozície problému na podproblémy.

 

Obsah

Analýza problému, neformálne a formálne vyjadrenie postupu jeho riešenia, pojem algoritmus, program, programovací jazyk. Neformálne porovnávanie algoritmov.

Základné a zložené údajové šruktúry.

Riadiace štruktúry.

Vyhodnocovanie výrazov, výrazy a príkazy. Pojem premennej. Práca s knižnicami príkazov.

Príkazy so vstupmi.

Tvorba programov (kreslenie, tvorba hudby, multimediálne programy).

 

D Programovanie pre pokročilých

 

Ciele

Toto zameranie je prehĺbením zamerania C. Žiaci sa učia analyzovať problémy a navrhovať programy, rozširujú si predchádzajúce vedomosti. Spoznávajú ďalšie zložené údajové a riadiace štruktúry, rekurziu. Riešia zaujímavé aplikačné úlohy s dôrazom na ich interaktívnosť (riadenie klávesnicou a myšou) a na vizualizáciu výpočtu, údajov, výsledkov. Pracujú s textovou informáciou, s obrázkami, zvukmi. Analyzujú a navrhujú vhodné spôsoby KGUI (grafického interfejsu) pre svoje programy.

Súčasťou zamerania je všeobecná kapitola o programovacích jazykoch so stručnou históriou, s kritériami ich klasifikácie (kompilované/interpretované, štruktúrované, ...), s prehľadom programovacích paradigiem (procedurálne, deklaratívne, objektové, logické, funkcionálne), s prehľadom bežných údajových a riadiacich štruktúr, s diskusiou o vzťahu medzi údajmi a programami.

Obsah témy by mal vytvárať intuitívne predstavy o výpočtovej zložitosti (lacné a drahé výpočty), a zložitosti algoritmov v závislosti na “veľkosti” problémov. Žiaci by mali pochopiť, že niektoré úlohy sú zložité, ťažké alebo neriešiteľné svojou podstato. Mali by sa dozvedieť o tímovej práci v organizáciách a prakticky si tímovú prácu vyskúšať.

Niektorú z tém rozširujúceho učiva môže učiteľ vybrať pre mimoriadne nadaných žiakov a pre žiakov z tried zameraných na matematiku.

 

Obsah

Ďalšie údajové a riadiace štruktúry. Procedúry a funkcie.

Problémy s reálnou aritmetikou, riešenie rovníc, operácie s maticami.

Programovanie interaktívnych projektov, napr. hier.

Programovanie úloh počítačovej grafiky. Základné pojmy, transformácie v rovine, kódovanie grafickej informácie.

Multimédiá, tvorba a použitie multimédií vo vlastných  programoch. Analýza komerčných multimediálnych produktov s dôrazom na spôsob prezentácie informácií.

Programovacie jazyky.

Základné princípy tvorby softvéru, údržba softvéru, bezpečnosť.

 

Rozširujúce učivo:

Riešenie úloh MO – kategórie P, riešenie úloh KSP a ďalších súťaží.

Zobrazovanie 3D priestoru, transformácie.

Programovanie úloh numerickej matematiky a štatistiky.

E Počítačové systémy

Ciele

Žiak sa má oboznámiť s reprezentáciou čísel v dvojkovej sústave, s logickými obvodmi a základmi architektúry počítača (s dôrazom na architektúru PC), so základmými funkciami operačných systémov a so základmi architektúry LAN a WAN. Vzhľadom na rýchly rozvoj informačných technológií je potrebné zamerať sa na pochopenie informácií principiálneho charakteru.

 

Obsah

História počítania, výpočtových pomôcok, počítačov.

Počítanie v dvojkovej sústave, v iných sústavách, logické obvody, základy reálnej aritmetiky.

Základná architektúra počítača.

Periférne zariadenia počítača.

Operačné systémy.

Architektúra počítačových sietí, technická podpora Internetu.

 

F Alternatívne vybrané témy

Toto všeobecné a nešpecifikované bližšie zameranie umožňuje zaradiť aktuálne témy informatiky a IKT v závislosti od  pripravenosti učiteľa, technického vybavenia školy a záujmov žiakov. Obsahovo má pokrývať oblasť odlišnú od zameraní A až E, a to v rozsahu aspoň polovice školského roka. Zvolená oblasť zamerania musí prispieť k dosiahnutiu všeobecných cieľov predmetu informatika. Špecifické ciele závisia od vybranej témy.

 

Návrhy ďalších zameraní

Systémy s virtuálnou realitou. Robotika. Objektová analýza a design. Objektové programovanie. Logické pro­gramovanie. Funkcionálne programovanie. Umelá inteligencia, ... .

 

 

 

Proces

 

Učiteľ sa zameriava na  motiváciu a názornosť pomocou problémových úloh, aby mali žiaci možnosť aktívne získavať  poznatky. Učivo sa neprezentuje ako súhrn informácií a faktov. Ústredným pojmom predmetu je reprezentovanie a spracovanie informácie. Tematické celky sa nemajú učiť ako nácvik ovládacích funkcií jednotlivých programov. Žiaci majú mať vždy k dispozícii pomôcky na ovládanie programov (zoznam klávesových skratiek a pod.). Vzhľadom na tieto skutočnosti je potrebné, aby v skupine nebolo viac ako 12 žiakov. Aspoň polovica hodín sa má uskutočniť v počítačovom laboratóriu. Efektívne delenie je také, aby každý žiak pracoval pri jednom počítači.

Motivačné úlohy majú žiakov zaujať, pomôcť im vytvoriť si intuitívne predstavy a vzbudiť chuť experimentovať. Uľahčia žiakom pochopiť, na čo je vhodný príslušný objekt poznávania. Pri dobrej motivácii môžu i sami objaviť niektoré poznatky.

 Na precvičenie získaných poznatkov a získanie potrebnej zručnosti poslúžia aktivity s využitím súťaživosti a spolupráce. Na záver preberanej témy má nasledovať zhrnutie (čo sme sa naučili, prípadne odkazy na ďalšie zdroje).

Odporúčame realizovať niekoľko projektov s písomnou (elektronickou) dokumentáciou, prezentáciou resp. záverečnou obhajobou. V zameraní B Informačné a komunikačné technológie v prostredí Internetu odporúčame realizovať aspoň jeden odborný teleprojekt na medzinárodnej úrovni. Aspoň jeden projekt žiaci realizujú v skupine.

Dôraz vyučovania je na samostatnej, aktívnej a tvorivej práci žiakov. Tematika úloh by mala nadväzovať na vedomosti z  učiva sprístupneného v iných predmetoch a na reálne skúsenosti žiakov zo známeho prostredia.

 

 

LITERATÚRA

Bentley, J.: Perly programovania, Bratislava, ALFA 1992.

Winczer, M.: Zbierka úloh Korešpondenčného seminára z

             programovania (1983-1997). Bratislava, Metodické

             centrum 1997.

Černík, A.: Počítače včera, dnes a zajtra. Bratislava,

            Vydavateľstvo Iris, ISBN 80-8878-46-8, 1997.

Černochová, M. - Komrska, T. - Novák, J.: Využití počítače pri

            vyučování. Praha, Portál 1998.