Informatika
Charakteristika učebného predmetu Informatika má dôležité postavenie vo vzdelávaní, pretože podobne ako matematika rozvíja myslenie žiakov, ich schopnosť analyzovať a syntetizovať, zovšeobecňovať, hľadať vhodné stratégie riešenia problémov a overovať ich v praxi. Vedie k presnému vyjadrovaniu myšlienok a postupov a ich zaznamenaniu vo formálnych zápisoch, ktoré slúžia ako všeobecný prostriedok komunikácie. Poslaním vyučovania informatiky je viesť žiakov k pochopeniu základných pojmov, postupov a techník používaných pri práci s údajmi a toku informácií v počítačových systémoch. Buduje tak informatickú kultúru, t.j. vychováva k efektívnemu využívaniu prostriedkov informačnej civilizácie s rešpektovaním právnych a etických zásad používania informačných technológií a produktov. Toto poslanie je potrebné dosiahnuť spoločným pôsobením predmetu informatika a aplikovaním informačných technológií vo vyučovaní iných predmetov, medzipredmetových projektov a celoškolských programov. Oblasť informatiky zaznamenáva mimoriadny rozvoj, preto v predmete informatika sa dôkladnejšie zameriame na štúdium základných univerzálnych pojmov, ktoré prekračujú súčasné technológie. Dostupné technológie poskytujú vyučovanie informatiky široký priestor na motiváciu a praktické projekty. Učivo vyučovacieho predmetu informatika sa skladá z týchto tematických okruhov: Informácie okolo nás, Komunikácia prostredníctvom IKT, Postupy, riešenie problémov, algoritmické myslenie, Princípy fungovania IKT, Informačná spoločnosť. Predmet informatika je realizovaný v odbornej učebni vybavenej multimediálnymi osobnými počítačmi s pripojením na Internet. Žiaci sú rozdelení do skupín tak, aby každý študent mohol pracovať samostatne na osobnom počítači.
Ciele učebného predmetu Cieľom vyučovania informatiky je naučiť žiakov základné pojmy, postupy a prostriedky informatiky, budovať informatickú kultúru, t.j. vychovávať k efektívnemu využívaniu prostriedkov informačnej civilizácie s rešpektovaním právnych a etických zásad používania informačných technológií a produktov. Toto poslanie by sa malo dosiahnuť spoločným pôsobením predmetu informatika a aplikovaním informačných technológií vo vyučovaní iných predmetov a v organizovaní a riadení školy.
Výchovno-vzdelávací proces smeruje k tomu, aby žiaci sa oboznámili s pojmami údaj a informácia, s rôznymi typmi údajov, s ich zbieraním, uchovávaním, zobrazovaním, spracovaním a prezentovaním; rozumeli pojmom algoritmus a program (formálny zápis automatizovaného spracovania údajov); sa oboznámili so systémami na spracovanie údajov – z pohľadu ich architektúry (počítač, prídavné zariadenia, médiá, komunikácie) a logickej štruktúry (napr. operačný systém); si rozvíjali schopnosť algoritmizovať zadaný problém, rozvíjali si programátorské zručnosti;
204
sa naučili pracovať v prostredí bežných aplikačných programov (nezávisle od platformy), naučili sa efektívne vyhľadávať informácie uložené na pamäťových médiách alebo na sieti a naučili sa komunikovať cez sieť; si rozvíjali svoje schopnosti kooperácie a komunikácie (naučili sa spolupracovať v skupine pri riešení problému, zostaviť plán práce, špecifikovať podproblémy, distribuovať ich v skupine, vysvetliť problém ďalšiemu žiakovi, riešiť podproblémy, zhromaždiť výsledky, zostaviť ich do celkového riešenia, verejne so skupinou o ňom referovať); nadobudli schopnosti potrebné pre výskumnú prácu (realizovať jednoduchý výskumný projekt, sformulovať problém, získať informácie z primeraných zdrojov, hľadať riešenie a príčinné súvislosti, sformulovať písomne a ústne názor, diskutovať o ňom, robiť závery); si rozvíjali svoju osobnosť, tvorivosť, logické myslenie, zodpovednosť, morálne a vôľové vlastnosti, húževnatosť, sebakritickosť a snažili sa o sebavzdelávanie; sa naučili rešpektovať intelektuálne vlastníctvo a autorstvo informatických produktov, systémov a aplikácií (aby chápali, že informácie, údaje a programy sú produkty intelektuálnej práce, sú predmetmi vlastníctva a majú hodnotu), pochopili sociálne, etické a právne aspekty informatiky.
Obsahový vzdelávací a výkonový vzdelávací štandard Vzdelávací obsah informatiky v Štátnom vzdelávacom programe je rozdelený na päť tematických okruhov: Informácie okolo nás Komunikácia prostredníctvom IKT Postupy, riešenie problémov, algoritmické myslenie Princípy fungovania IKT Informačná spoločnosť Učivo v tematickom okruhu Informácie okolo nás je kľúčové aj pre vyššie sekundárne vzdelávanie, nakoľko informatické vzdelávanie na gymnáziu rozširuje učivo základnej školy a zároveň buduje základy informatiky ako vednej disciplíny. Pojem informácia, typy informácií (textová, grafická, číselná, zvuková atď.), aplikácie na spracovávanie špecifických informácií sú veľmi dôležité pre pochopenie mechanizmov pri riešení najrôznejších problémov pomocou, resp. prostredníctvom IKT. Žiaci dokážu prezentovať získané informácie, uchovávať a prenášať medzi aplikáciami. Ďalší tematický okruh Komunikácia prostredníctvom IKT sa venuje využitiu nástrojov internetu na komunikáciu na vlastné učenie sa a aj na riešenie školských problémov, na získavanie a sprostredkovanie informácií. Žiaci sa oboznamujú so základnými pojmami internetu (adresa, URL, poskytovateľ služieb, služby, server-klient, protokol, štandard), s počítačovou sieťou, so službami internetu, neinteraktívnou a interaktívnou komunikáciou, bezpečnosťou na internete. V tematickom okruhu Postupy, riešenie problémov, algoritmické myslenie sa žiaci zoznámia so špecifickými postupmi riešenia problémov prostredníctvom IKT. Zoznámia sa s pojmami ako algoritmus, program, programovanie, etapy riešenia problému (rozbor
205
problému, algoritmus, program, ladenie). Najväčším prínosom tohto okruhu bude to, že žiaci získajú algoritmické myslenie a schopnosť uvažovať nad riešením problémov pomocou IKT. Naučia sa uvažovať nad rôznymi parametrami efektívnosti rôznych riešení problémov, naučia sa rôzne postupy a mechanizmy pri riešení úloh z rôznych oblastí. Tematický okruh Princípy fungovania IKT sa venuje popisu a pochopeniu mechanizmov informačných a komunikačných technológií. Žiaci by sa mali zoznámiť s princípmi práce počítača, s časťami počítača von Neumannovského typu, so vstupnými a výstupnými zariadeniami a ich parametrami. Majú zvládnuť základné vlastnosti a funkcie operačného systému a poznať rôzne druhy softvéru podľa oblastí jeho použitia. Žiaci sa oboznámia s počítačovou sieťou, jej architektúrou, rozdelením a spôsobmi pripojenia. Tematický okruh Informačná spoločnosť sa venuje informatike v rôznych oblastiach. Zaoberá sa etickými, morálnymi a spoločenskými aspektmi informatiky. Oboznamuje s možnými rizikami a metódami na riešenie týchto rizík. Žiaci by sa mali oboznámiť s využitím IKT v najrôznejších oblastiach znalostnej spoločnosti, pochopiť, že používanie IKT si vyžaduje kritický a zvažujúci postoj k dostupným informáciám. Mali by sa oboznámiť s rôznymi možnosťami vzdelávania s využitím IKT.
Informácie okolo nás Obsahový štandard
Informatika. Údaj, informácia, znalosť, jednotky informácie, digitalizácia, kódovanie. Písmo – forma kódovania. Číselné sústavy, prevody. Komprimácia. Šifry. Reprezentácia údajov v počítači, čísla, znaky. Zber, spracovanie, prezentovanie informácie. Textová informácia – kódovanie, jednoduchý, formátovaný dokument, štýl, aplikácie na spracovanie textov, pokročilé formátovanie – hlavička, päta, štýly, automatický obsah. Grafická informácia – rastrová, vektorová grafika; animovaná grafika, video, kódovanie farieb; grafické formáty; aplikácie na spracovanie grafickej informácie. Číselná informácia, spracovanie a vyhodnocovanie, tabuľkový kalkulátor – bunka, hárok, vzorec, funkcia, odkazy, grafy, triedenie, vyhľadávanie, filtrovanie. Zvuková informácia – formáty, aplikácie na nahrávanie, spracovanie, konverzie, prehrávanie. Prezentácia informácií – aplikácie na tvorbu prezentácií - snímka, stránka, spôsoby tvorby prezentácií. Prezentácia informácií na webovej stránke - Aplikácie na tvorbu webových stránok – hypertext, odkazy. Pravidlá prezentovania, zásady tvorby prezentácie. Vstup a výstup informácie v závislosti od jej typu. Uchovávanie informácie – typy a limity zariadení. Prenos informácií medzi aplikáciami.
Výkonový štandard Vysvetliť význam pojmov údaj, informácia, digitalizácia, kódovanie, šifrovanie, komprimácia. Poznať princípy kódovania rôznych typov informácie.
206
Vysvetliť princíp digitalizácie v závislosti od typu informácie. Poznať princíp komprimácie dát, používať komprimačný program. Ovláda prevody medzi dvojkovou a desiatkovou číselnou sústavou. Poznať druhy aplikácií na spracovanie informácií (podľa typu informácie) a charakterizovať ich typických predstaviteľov. Vybrať vhodnú aplikáciu v závislosti od typu informácie, vedieť zdôvodniť výber. Efektívne používať nástroje aplikácií na spracovanie informácií (podľa typu informácie). Poznať a dodržiavať základné pravidlá (formálne, estetické) a odporúčania spracovania rôznych typov informácií. Spracovať informácie tak, aby sa neznížila ich informačná hodnota a informácie boli prístupné, použiteľné a jasné. Poznať vlastnosti (výhody, nevýhody) bežných formátov dokumentov v závislosti od typu informácie. Demonštrovať možnosti prenosu častí rôznych typov dokumentov medzi rôznymi aplikáciami. Použiť jednoduché šifry.
Princípy fungovania IKT Obsahový štandard Základné pojmy – hardvér, softvér. Počítač – princíp práce počítača. Časti počítača von Neumannovského typu, ich klasifikácia. Vstupné, výstupné zariadenia. Typy vstupných a výstupných zariadení. Parametre zariadení. Softvér – rozdelenie podľa oblastí použitia. Operačný systém – základné vlastnosti a funkcie (spravovanie zariadení, priečinkov a súborov). Počítačová sieť– výhody, architektúra, rozdelenie sietí podľa rozľahlosti (spôsoby pripojenia).
Výkonový štandard
Vymenovať jednotlivé časti počítača von Neumannovského typu, poznať ich využitie, princíp fungovania a význam. Poznať približné kapacity jednotlivých druhov pamätí a obmedzenia ich použitia. Vymenovať a charakterizovať základné prídavné zariadenia. Charakterizovať operačný systém a efektívne ho používať. Demonštrovať získavanie informácií o systéme, zariadeniach, priečinkoch a súboroch. Vysvetliť činnosti operačného systému pri práci so súbormi a priečinkami.
Komunikácia prostredníctvom IKT Obsahový štandard
Internet – história, základné pojmy (adresa, URL, poskytovateľ služieb, služby, serverklient, protokol, štandard). Počítačová sieť, sieťové prvky.
207
Služby internetu. Neinteraktívna komunikácia – e-pošta, diskusné fórum, blog. Interaktívna komunikácia, IP telefónia. Web – prehliadače, webová stránka, vyhľadávanie informácií. Netiketa. Bezpečnosť na internete. Sociálne siete. Web2. Digitálna televízia.
Výkonový štandard
Poznať princípy fungovania internetu (klient-server) a niektoré jeho služby. Poznať možnosti Web2. Poznať princípy a demonštrovať použitie e-pošty na konkrétnom klientovi. Poznať základné princípy a demonštrovať použitie interaktívnej komunikácie. Využívať služby webu na získavanie informácií. Poznať rôzne spôsoby vyhľadávania informácie (index, katalóg) Vytvoriť webovú prezentáciu využitím služieb internetu. Poznať a dodržiavať pravidlá Netikety. Poznať spôsoby ochrany počítača zapojeného v sieti a osoby na ňom pracujúcej. Poznať internetové nástroje/služby e-spoločnosti.
Postupy, riešenie problémov, algoritmické myslenie Obsahový štandard Problém. Algoritmus. Algoritmy z bežného života. Spôsoby zápisu algoritmov. Etapy riešenia problému – rozbor problému, algoritmus, program, ladenie. Programovací jazyk – syntax, spustenie programu, logické chyby, chyby počas behu programu. Pojmy – príkazy (priradenie, vstup, výstup), riadiace štruktúry (podmienené príkazy, cykly), premenné, typy, množina operácií.
Výkonový štandard
Analyzovať problém, navrhnúť algoritmus riešenia problému, zapísať algoritmus v zrozumiteľnej formálnej podobe, overiť správnosť algoritmu. Riešiť problémy pomocou algoritmov, vedieť ich zapísať do programovacieho jazyka, hľadať a opravovať chyby. Rozumieť hotovým programom, určiť vlastnosti vstupov, výstupov a vzťahy medzi nimi, vedieť ich testovať a modifikovať. Riešiť úlohy pomocou príkazov s rôznymi obmedzeniami použitia príkazov, premenných, typov a operácií. Používať základné typy používaného programovacieho jazyka Rozpoznať a odstrániť syntaktické chyby, opraviť chyby vzniknuté počas behu programu, identifikovať miesta programu, na ktorých môže dôjsť k chybám počas behu programu.
Informačná spoločnosť Obsahový štandard
208
Informatika (použitie, dôsledky a súvislosti) v rôznych oblastiach – administratíva, elektronická kancelária, vzdelávanie, šport, umenie, zábava, virtuálna realita, espoločnosť. Softvérová firma – pojmy upgrade, registrácia softvéru, elektronická dokumentácia. Riziká informačných technológií – malvér (pojmy, detekovanie, prevencia); kriminalita. Etika a právo – autorské práva na softvér, licencia (freeware, shareware, demoverzia, multilicencia, Open source...). E-learning, dištančné vzdelávanie, vzdelávania využitím IKT
Výkonový štandard
Poznať súčasné trendy IKT, ich limity a riziká. Poznať výhody a možnosti e-vzdelávania a dištančného vzdelávania. Poznať možnosti využitia IKT v iných predmetoch. Špecifikovať základné znaky informačnej spoločnosti, vymedziť kladné a záporné stránky informačnej spoločnosti. Charakterizovať jednotlivé typy softvéru z hľadiska právnej ochrany (freeware, shareware, ...) a rozumieť, ako sa dajú používať. Chápať potrebu právnej ochrany programov. Vysvetliť pojmy „licencia na používanie softvéru“, „autorské práva tvorcov softvéru“, multilicencia. Vymenovať jednotlivé typy softvérového pirátstva. Charakterizovať činnosť počítačových vírusov, vysvetliť škody, ktoré môže spôsobiť a princíp práce antivírusových programov, demonštrovať ich použitie. Poznať kultúrne, sociálne a zdravotné aspekty používania počítačov a služieb internetu.
Prehľad výchovných a vzdelávacích stratégií kompetencia (spôsobilosť) k celoživotnému učeniu sa • uvedomuje si potrebu svojho autonómneho učenia sa ako prostriedku sebarealizácie a osobného rozvoja, • dokáže reflektovať proces vlastného učenia sa a myslenia pri získavaní a spracovávaní nových poznatkov a informácií a uplatňuje rôzne stratégie učenia sa, • dokáže kriticky zhodnotiť informácie a ich zdroj, tvorivo ich spracovať a prakticky využívať, • kriticky hodnotí svoj pokrok, prijíma spätnú väzbu a uvedomuje si svoje ďalšie rozvojové možnosti, sociálne komunikačné kompetencie (spôsobilosti) • dokáže využívať všetky dostupné formy komunikácie pri spracovávaní a vyjadrovaní informácií rôzneho typu, • efektívne využíva dostupné informačno-komunikačné technológie, • vie prezentovať sám seba a výsledky svojej prace na verejnosti, používa odborný jazyk, • chápe význam a uplatňuje formy takých komunikačných spôsobilostí, ktoré sú základom efektívnej spolupráce, založenej na vzájomnom rešpektovaní práv a povinností a na prevzatí osobnej zodpovednosti,
209
kompetencie (spôsobilosti) uplatňovať matematické myslenie a poznávanie v oblasti vedy a techniky • používa matematické myslenie na riešenie praktických problémov, • používa matematické modely logického myslenia a prezentácie (vzorce, diagramy, grafy, tabuľky), kompetencie (spôsobilosti) v oblasti informačných a komunikačných technológií efektívne využíva informačno-komunikačné technológie pri svojom vzdelávaní, tvorivých aktivitách, projektovom vyučovaní, vyjadrovaní svojich myšlienok a postojov a riešení problémov reálneho života, • nadobudol schopnosť prostredníctvom internetu a IKT získavať a spracovávať informácie v textovej aj grafickej podobe, • vie algoritmicky myslieť a využívať tieto schopnosti v reálnom živote, • uvedomuje si rozdiel medzi reálnym a virtuálnym svetom, • rozumie príležitostiam a možným rizikám, ktoré sú spojené s využívaním internetu a informačno-komunikačných technológií, •
kompetencia (spôsobilosť) riešiť problémy uplatňuje pri riešení problémov vhodné metódy založené na analyticko-kritickom a tvorivom myslení, • je otvorený (pri riešení problémov) získavaniu a využívaniu rôznych, aj inovatívnych postupov, formuluje argumenty a dôkazy na obhájenie svojich výsledkov, • poznáva pri jednotlivých riešeniach ich klady i zápory a uvedomuje si aj potrebu zvažovať úrovne ich rizika, • dokáže konštruktívne a kooperatívne riešiť konflikty, •
kompetencie (spôsobilosti) občianske uvedomuje si základné humanistické hodnoty, vyvážene chápe svoje osobné záujmy v spojení so záujmami širšej skupiny, resp. spoločnosti,
• •
kompetencie (spôsobilosti) sociálne a personálne • reflektuje vlastnú identitu, buduje si vlastnú samostatnosť/nezávislosť ako člen celku, • efektívne spolupracuje v skupine, uvedomuje si svoju zodpovednosť v tíme, kde dokáže tvorivo prispievať pri dosahovaní spoločných cieľov, kompetencie (spôsobilosti) pracovné • je flexibilný a schopný prijať a zvládať inovatívne zmeny, kompetencie (spôsobilosti) smerujúce k iniciatívnosti a podnikavosti dokáže inovovať zaužívané potupy pri riešení úloh,
•
kompetencie (spôsobilosti) vnímať a chápať kultúru a vyjadrovať sa nástrojmi kultúry • dokáže sa vyjadrovať na vyššom stupni umeleckej gramotnosti prostredníctvom vyjadrovacích prostriedkov výtvarného a hudobného umenia, • pozná pravidlá spoločenského kontaktu (etiketu).
210
Seminár z informatiky
Charakteristika učebného predmetu Charakteristika učebného predmetu Informatika má dôležité postavenie vo vzdelávaní, pretože podobne ako matematika rozvíja myslenie žiakov, ich schopnosť analyzovať a syntetizovať, zovšeobecňovať, hľadať vhodné stratégie riešenia problémov a overovať ich v praxi. Vedie k presnému vyjadrovaniu myšlienok a postupov a ich zaznamenaniu vo formálnych zápisoch, ktoré slúžia ako všeobecný prostriedok komunikácie. Poslaním vyučovania informatiky je viesť žiakov k pochopeniu základných pojmov, postupov a techník používaných pri práci s údajmi a toku informácií v počítačových systémoch. Buduje tak informatickú kultúru, t.j. vychováva k efektívnemu využívaniu prostriedkov informačnej civilizácie s rešpektovaním právnych a etických zásad používania informačných technológií a produktov. Toto poslanie je potrebné dosiahnuť spoločným pôsobením predmetu seminár z informatiky a aplikovaním informačných technológií vo vyučovaní iných predmetov, medzipredmetových projektov a celoškolských programov. Systematické základné vzdelanie v oblasti informatiky a využitia jej nástrojov zabezpečí rovnakú príležitosť pre produktívny a plnohodnotný život obyvateľov SR v informačnej a znalostnej spoločnosti, ktorú budujeme. Oblasť informatiky zaznamenáva mimoriadny rozvoj, preto v predmete informatika sa dôkladnejšie zameriame na štúdium základných univerzálnych pojmov, ktoré prekračujú súčasné technológie. Dostupné technológie poskytujú vyučovaniu informatiky široký priestor na motiváciu a praktické projekty. Učivo vyučovacieho predmetu seminár z informatiky sa skladá z týchto tematických okruhov: Informácie okolo nás, Komunikácia prostredníctvom IKT, Postupy, riešenie problémov, algoritmické myslenie, Princípy fungovania IKT, Informačná spoločnosť. Predmet seminár z informatiky je realizovaný v odbornej učebni vybavenej multimediálnymi osobnými počítačmi s pripojením na Internet. Žiaci sú rozdelení do skupín tak, aby každý študent mohol pracovať samostatne na osobnom počítači.
Ciele učebného predmetu Cieľom vyučovania seminára z informatiky je naučiť žiakov základné pojmy, postupy a prostriedky informatiky, budovať informatickú kultúru, t.j. vychovávať k efektívnemu využívaniu prostriedkov informačnej civilizácie s rešpektovaním právnych a etických zásad používania informačných technológií a produktov. Toto poslanie by sa malo dosiahnuť spoločným pôsobením predmetu informatika a aplikovaním informačných technológií vo vyučovaní iných predmetov a v organizovaní a riadení školy.
Výchovno-vzdelávací proces smeruje k tomu, aby žiaci si rozvíjali schopnosť algoritmizovať zadaný problém, rozvíjali si programátorské zručnosti; 211
sa naučili pracovať v prostredí bežných aplikačných programov (nezávisle od platformy), naučili sa efektívne vyhľadávať informácie uložené na pamäťových médiách alebo na sieti a naučili sa komunikovať cez sieť; si rozvíjali svoje schopnosti kooperácie a komunikácie (naučili sa spolupracovať v skupine pri riešení problému, zostaviť plán práce, špecifikovať podproblémy, distribuovať ich v skupine, vysvetliť problém ďalšiemu žiakovi, riešiť podproblémy, zhromaždiť výsledky, zostaviť ich do celkového riešenia, verejne so skupinou o ňom referovať); nadobudli schopnosti potrebné pre výskumnú prácu (realizovať jednoduchý výskumný projekt, sformulovať problém, získať informácie z primeraných zdrojov, hľadať riešenie a príčinné súvislosti, sformulovať písomne a ústne názor, diskutovať o ňom, robiť závery); si rozvíjali svoju osobnosť, tvorivosť, logické myslenie, zodpovednosť, morálne a vôľové vlastnosti, húževnatosť, sebakritickosť a snažili sa o sebavzdelávanie; sa naučili rešpektovať intelektuálne vlastníctvo a autorstvo informatických produktov, systémov a aplikácií (aby chápali, že informácie, údaje a programy sú produkty intelektuálnej práce, sú predmetmi vlastníctva a majú hodnotu), pochopili sociálne, etické a právne aspekty informatiky.
Obsahový vzdelávací a výkonový vzdelávací štandard 1. POSTUPY, RIEŠENIE PROBLÉMOV, ALGORITMICKÉ MYSLENIE 1.1. Typy údajov a premenné Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: jednoduché typy – čísla, logické hodnoty, znaky, texty, konštanty – ich obmedzenia zložené typy – jednorozmerné a dvojrozmerné polia, záznam výrazy (operácie, premenné, zátvorky), pravidlá vyhodnocovania výrazov, priority operácií, funkcie, generátor náhodných čísel premenná (meno, hodnota, typ), príkaz priradenia (prepísanie pôvodného obsahu), vzťah premennej a pamäti prevody medzi typmi – číslo na text, text na číslo, prevod do/z číselnej sústavy Výkonový štandard Žiak vie: interpretovať výrazy a postupnosti priraďovacích príkazov (číselné aj logické) identifikovať rozdiely pri práci s celými a reálnymi číslami pristupovať k prvkom jednorozmerných aj dvojrozmerných polí, k položkám záznamu manipulovať so znakovými reťazcami a ich podreťazcami
1.2. Jazyk zápisu algoritmov Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: algoritmus, programovací jazyk, vývojové prostredie, kompilácia 212
program – spustenie, vykonanie, zastavenie pravidlá zápisu (syntax) – rezervované slová, identifikátory, konštanty, oddeľovače, programové konštrukcie deklarácie (deklaračná časť) a príkazy (príkazová časť) postupnosti príkazov (mechanizmus vyhodnocovania) opakovanie (typy cyklov, podmienky, počítadlo, telo cyklu, vnorené príkazy) vetvenie (typy podmienených príkazov, mechanizmus vyhodnocovania, vnorené príkazy) podprogramy, parametre (mechanizmus volania, lokálne premenné, parametre, návratová hodnota) opakujúce sa vzory
Výkonový štandard Žiak vie: sformulovať formálny zápis algoritmu podľa kritérií rôznych vykonávateľov usporiadať príkazy do príkazových konštrukcií podľa pravidiel rozpoznať a odstrániť chyby vo formálnom zápise algoritmu vytvoriť riešenie pomocou pripravených podprogramov
1.3. Tvorba algoritmov Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: problém, podproblém, zovšeobecňovanie, kritické situácie, obmedzenia textové a grafické výpisy, textové súbory (čítanie, zápis) prostriedky jazyka pre získanie vstupu, interakcia, interaktívne programy analýza riešenia problému – vstupy, výstupy, vzťahy medzi vstupom a výstupom riešenie problémov Výkonový štandard Žiak vie: rozpoznať zo zadania úlohy vstupné informácie, popísať očakávané výstupy, výsledky, výsledné akcie sformulovať, v čom spočíva informatický problém rozpoznať miesta, kde sa treba rozhodovať (vetvenie) identifikovať opakujúce sa vzory (opakovania) naplánovať riešenie úlohy ako postupnosť príkazov vetvenia a opakovania zovšeobecňovať (napríklad používaním premenných) rozdeliť problém na podproblémy (procedúry, funkcie) skladať riešenie problému z vyriešených podproblémov upraviť riešenie úlohy vzhľadom na rôzne požiadavky a obmedzenia (programu zmeniť vstupy, výstupy, spôsob spracovania, obmedzenie sady príkazov, premenných, typov) 213
manipulovať s priebežne zapamätanými údajmi (premenná), manipulovať so štruktúrami zostaviť program, v ktorom sa vyhľadáva, modifikuje, vytvára, vypisuje, resp. vykresľuje
1.4. Ladenie, testovanie, zdôvodňovanie Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: interpretovanie programu, krokovanie testovanie, správnosť a kvalita riešenia chyby v programe, logické chyby, chyby počas behu – hľadanie, identifikovanie, Výkonový štandard Žiak vie: realizovať a interpretovať po krokoch aj formálny zápis postupu / algoritmu (krokovanie), vysvetliť proces vykonávania programu diskutovať o kritických situáciách a obmedzeniach, ktoré súvisia s riešením úlohy, uvádzať argumenty objaviť a vyjadriť princíp fungovania algoritmického riešenia (aj v rôznych iných typoch zápisov algoritmu, iný programovací jazyk, neformálny zápis) určiť vzťahy medzi vstupmi a výstupmi diskutovať o efektívnosti konkrétneho algoritmického riešenia vzhľadom na obmedzenia kontextu diskutovať o efektívnosti využívania IKT pri riešení konkrétneho problému overiť správnosť riešenia, algoritmu, zvoliť vhodnú testovaciu postupnosť údajov hľadať a opravovať chyby v algoritme, identifikovať miesta programu, v ktorých môže dôjsť k chybám počas behu programu a vedieť ich opraviť odhaľovať a riešiť kritické situácie odhadovať zložitosť konkrétnych algoritmov – počet vykonaných krokov, počet porovnaní, počet volaní, veľkosť očakávaného výstupu objaviť všeobecné vzťahy medzi informáciami popísať vzťahy medzi informáciami na abstraktnej úrovni generovať všeobecne platné pravidlá spracovania informácií porovnať techniky na analýzu väčších súborov údajov kriticky posúdiť klasické algoritmy a implementovať originálne algoritmy vyhodnotiť konkrétne algoritmy – ich efektivitu, správnosť a zrozumiteľnosť diskutovať o možnostiach riešenia úloh v rôznych programovacích jazykoch
2. ZÁKLADY INFORMATIKY 2.1. Informácie okolo nás Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: 214
logické hodnoty, celé a reálne čísla, znaky, textový reťazec, podreťazec aritmetické a logické operácie, funkcie (pre prácu s číslami, reťazcami) bit (b), bajt (B) = 8 b, kB = 1000 B, MB = 1000 KB, GB = 1000 MB, rýchlosť prenosu informácie b/s nástroje informatiky: textový editor, grafický editor, tabuľkový kalkulátor, programovací jazyk (rôzne spôsoby vytvárania, modifikovania, spracovania, prezentovania), kódovanie informácie typy informácií – logické výrazy, čísla, texty, grafická informácia (rastrová, vektorová, farby), multimédiá (zvuk, melódia, video, animácie) organizovanie informácie do štruktúr a kolekcií – štruktúrovaná informácia (obsahuje viac položiek), postupnosti (animácie, prezentácie), tabuľky (vzorce, premenné ako odkazy, filtre), stromová štruktúra (koreň stromu, priečinky súborov
Výkonový štandard Žiak vie: posúdiť vlastnosti informácií rôznych typov (porovnať výhody a nevýhody textovej, grafickej, zvukovej a inej informácie, ich možnosti, vplyv na spracovanie, reprezentovanie) správne zvoliť reprezentáciu pri riešení algoritmických úloh, zdôvodniť voľbu reprezentácie reálnej informácie (radšej obrázok ako text, radšej číslo ako text, časová a pamäťová náročnosť, vplyv kódovania na kvalitu a bezpečnosť prenosu) vyhľadať a získať informácie zo štruktúry podľa zadaných kritérií (ktoré bunky v tabuľke spĺňajú kritériá, ktorej časti stromu zodpovedá zadaná situácia...) vyvodiť nové vzťahy a vlastnosti z údajov v štruktúrach (určité dni sú viac obsadené, koľko farieb je v bitmape, či nie je informácia zbytočná) sformulovať interpretáciu informácie uloženej v údajoch a štruktúrach zakódovať informáciu do konkrétnej digitálnej reprezentácie (napr. obrázok do rastra, text do ASCII, unicode, čísla v dvojkovej sústave, záporné čísla) dekódovať informáciu z jej digitálnej reprezentácie (obrázok z rastra, text zo zakódovaného textu...) rozhodnúť sa pre nástroj (na vyhľadávanie a získavanie, spracovanie informácií a komunikovanie...) zvoliť si vhodný spôsob výstupu (zobraziť a vytlačiť dokument, obrázok, prezentácia, webová prezentácia, video, zvuk) argumentovať voľbu nástrojov na riešenie problému (na vyhľadávanie a získavanie, spracovanie informácií a komunikovanie pomocou nástrojov IKT) získať informácie rôznych typov pomocou vhodne zvolených nástrojov IKT popísať, ako sú rôzne typy údajov uložené v počítači ilustrovať vzťah medzi dvojkovou a šestnástkovou reprezentáciou diskutovať o rôznych interpretáciách postupnosti dvojkových hodnôt
2.2. Princípy fungovania IKT Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: 215
hardvér – procesor, princíp práce procesora, inštrukcie, operačná pamäť, vonkajšie pamäte, zariadenia, komunikácia medzi procesorom a zariadeniami, sieť, sieťové zariadenia kritériá pre kúpu alebo aktualizáciu (upgrade) hardvéru a softvéru softvér – operačný systém, ovládače zariadení, procesy, zrušenie procesu, kritické situácie štruktúra priečinkov, ochrana súborov, zdieľanie súborov, prístupové práva, komprimácia (aj s ochranou), dekomprimácia, súborový
Výkonový štandard Žiak vie: identifikovať rôzne zariadenia, ktoré obsahujú procesor vysvetliť úrovne hardvéru a softvéru, ktoré zabezpečujú vykonávanie programu získavať údaje pomocou hardvéru (fotoaparát, mobil, robotická stavebnica...) realizovať akcie so špecifickým hardvérom (tlačiareň, robotická stavebnica...) využiť parametre a princípy fungovania PC, zariadení a sietí na efektívnu prácu s IKT porovnať rôzne typy vstupu a výstupu porovnať stratégie client-server a peer-to-peer popísať základné komponenty počítačových sietí identifikovať a riešiť hardvérové a softvérové problémy získať informácie o súboroch, priečinkoch a pamäťových zariadeniach, posudzovať vlastnosti súborov rôznych typov, aplikovať spôsoby zabezpečenia súborov, počítača a miest v sieti (prístupové práva) spravovať operačný systém na používateľskej úrovni (inštalovať, odstraňovať softvér, práca s prídavnými zariadeniami...) zo systému vedieť zistiť parametre bežiacej aplikácie a procesov a zrušiť ich, riešiť kritické situácie bežiacich aplikácií pracovať s mechanizmami na odhaľovanie a odstraňovanie vírusov
2.3. Komunikácia prostredníctvom IKT Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: internet – nástroje, (dynamický) obsah, tvorba, vyhľadávanie, web, služby webu, webové aplikácie zdieľanie dokumentov pošta, rozhovor, sociálne siete, webové aplikácie, bezpečnosť na internete Výkonový štandard Žiak vie: zabezpečiť sprístupňovanie informácií a zdieľanie dokumentov vytvoriť a organizovať webové stránky – použitím rôznych nástrojov (aj programovacích)
216
vyhľadať a získať informácie rôznych typov na internete prostredníctvom zložitejších výrazov posúdiť správnosť, kvalitu a hodnotu informácií a ich zdrojov (výstup vyhľadávania) vyhľadať a získať informácie prostredníctvom iných služieb webu (napr. preklady, prevody jednotiek, generovanie obrázkov, máp, trasy) porovnať komunikáciu prostredníctvom rôznych aplikácií, určiť, či ide o interaktívnu alebo neinteraktívnu komunikáciu (email, chat, web-aplikácia) využiť nástroje pre spoluprácu, charakterizovať, ako spolupráca vplýva na návrh a tvorbu softvéru diskutovať o tom, ako internet umožňuje globálnu komunikáciu
2.4. Informačná spočnosť Obsahový štandard Pojmy, vlastnosti, vzťahy: softvérové licencie, autorské práva, slobodný a otvorený softvér vplyv IKT na spoločnosť, informatické profesie, softvérová firma riziká – ochrana, anonymita na webe, zneužitie, kriminalita, škodlivý softvér, vírusy (antivírusové programy), škodlivé stránky, nevyžiadaná pošta, strata súkromia, haker, softvérový pirát právne aspekty – legálne získavanie, používanie, vlastníctvo, bezpečnosť Výkonový štandard Žiak vie: diskutovať o využití konkrétnych nástrojov IKT pri učení sa iných predmetov (didaktický softvér, špecifické zariadenia, web), zhodnotiť rozvoj IKT a ich vplyv na svoje učenie sa zhodnotiť súčasné trendy IKT a ich vplyv na spoločnosť (limity a riziká) a odhadovať ich ďalší vývoj zhodnotiť vplyv e-spoločnosti na celú spoločnosť, na biznis, na iné komerčné oblasti diskutovať o vplyve IKT na umenie a kultúru, porovnať kladné a negatívne vplyvy aplikovať poznatky (uvedomovať si) o rizikách internetu (nezverejňovať vlastné údaje na internete...)
Prehľad výchovných a vzdelávacích stratégií kompetencia (spôsobilosť) k celoživotnému učeniu sa • uvedomuje si potrebu svojho autonómneho učenia sa ako prostriedku sebarealizácie a osobného rozvoja, • dokáže reflektovať proces vlastného učenia sa a myslenia pri získavaní a spracovávaní nových poznatkov a informácií a uplatňuje rôzne stratégie učenia sa, • dokáže kriticky zhodnotiť informácie a ich zdroj, tvorivo ich spracovať a prakticky využívať, • kriticky hodnotí svoj pokrok, prijíma spätnú väzbu a uvedomuje si svoje ďalšie rozvojové možnosti,
217
sociálne komunikačné kompetencie (spôsobilosti) dokáže využívať všetky dostupné formy komunikácie pri spracovávaní a vyjadrovaní informácií rôzneho typu, • efektívne využíva dostupné informačno-komunikačné technológie, • vie prezentovať sám seba a výsledky svojej prace na verejnosti, používa odborný jazyk, • chápe význam a uplatňuje formy takých komunikačných spôsobilostí, ktoré sú základom efektívnej spolupráce, založenej na vzájomnom rešpektovaní práv a povinností a na prevzatí osobnej zodpovednosti, •
kompetencie (spôsobilosti) uplatňovať matematické myslenie a poznávanie v oblasti vedy a techniky • používa matematické myslenie na riešenie praktických problémov, • používa matematické modely logického myslenia a prezentácie (vzorce, diagramy, grafy, tabuľky), kompetencie (spôsobilosti) v oblasti informačných a komunikačných technológií efektívne využíva informačno-komunikačné technológie pri svojom vzdelávaní, tvorivých aktivitách, projektovom vyučovaní, vyjadrovaní svojich myšlienok a postojov a riešení problémov reálneho života, • nadobudol schopnosť prostredníctvom internetu a IKT získavať a spracovávať informácie v textovej aj grafickej podobe, • vie algoritmicky myslieť a využívať tieto schopnosti v reálnom živote, • uvedomuje si rozdiel medzi reálnym a virtuálnym svetom, • rozumie príležitostiam a možným rizikám, ktoré sú spojené s využívaním internetu a informačno-komunikačných technológií, •
kompetencia (spôsobilosť) riešiť problémy uplatňuje pri riešení problémov vhodné metódy založené na analyticko-kritickom a tvorivom myslení, • je otvorený (pri riešení problémov) získavaniu a využívaniu rôznych, aj inovatívnych postupov, formuluje argumenty a dôkazy na obhájenie svojich výsledkov, • poznáva pri jednotlivých riešeniach ich klady i zápory a uvedomuje si aj potrebu zvažovať úrovne ich rizika, • dokáže konštruktívne a kooperatívne riešiť konflikty, •
kompetencie (spôsobilosti) občianske uvedomuje si základné humanistické hodnoty, vyvážene chápe svoje osobné záujmy v spojení so záujmami širšej skupiny, resp. spoločnosti,
• •
kompetencie (spôsobilosti) sociálne a personálne • reflektuje vlastnú identitu, buduje si vlastnú samostatnosť/nezávislosť ako člen celku, • efektívne spolupracuje v skupine, uvedomuje si svoju zodpovednosť v tíme, kde dokáže tvorivo prispievať pri dosahovaní spoločných cieľov, kompetencie (spôsobilosti) pracovné • je flexibilný a schopný prijať a zvládať inovatívne zmeny, kompetencie (spôsobilosti) smerujúce k iniciatívnosti a podnikavosti dokáže inovovať zaužívané potupy pri riešení úloh,
•
kompetencie (spôsobilosti) vnímať a chápať kultúru a vyjadrovať sa nástrojmi kultúry • dokáže sa vyjadrovať na vyššom stupni umeleckej gramotnosti prostredníctvom vyjadrovacích prostriedkov výtvarného a hudobného umenia, • pozná pravidlá spoločenského kontaktu (etiketu). 218