Podstawa programowa informatyki

Zakres podstawowy

I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów

Uczeń:

1. I.1

   planuje kolejne kroki rozwiązywania problemu, z uwzględnieniem podstawowych etapów myślenia komputacyjnego (określenie problemu, definicja modeli i pojęć, znalezienie rozwiązania, zaprogramowanie i testowanie rozwiązania)

2. I.2

   stosuje przy rozwiązywaniu problemów z różnych dziedzin algorytmy poznane w szkole podstawowej oraz algorytmy: a) na liczbach: badania pierwszości liczby, zamiany reprezentacji liczb między pozycyjnymi systemami liczbowymi, działań na ułamkach z wykorzystaniem NWD i NWW, b) na tekstach: porównywania tekstów, wyszukiwania wzorca w tekście metodą naiwną, szyfrowania tekstu metodą Cezara, c) porządkowania ciągu liczb przez wstawianie i metodą bąbelkową, d) obliczania wartości elementów ciągu metodą iteracyjną w tym wartości elementów ciągu Fibonacciego

   • wartość liczby w systemie pozycyjnym, Pzakres podstawowy
   • krok algorytmu Euklidesa, Pzakres podstawowy
   • najmniejsza wspólna wielokrotność, Pzakres podstawowy
   • rekurencja ciągu Fibonacciego, Pzakres podstawowy
3. I.3

   sprawdza poprawność działania algorytmów dla przykładowych danych

II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych

Uczeń:

1. II.1

   projektuje i programuje rozwiązania problemów z różnych dziedzin, stosując: instrukcje wejścia/wyjścia, wyrażenia arytmetyczne i logiczne, instrukcje warunkowe, instrukcje iteracyjne, funkcje z parametrami i bez parametrów, testuje poprawność programów dla różnych danych, w szczególności programuje algorytmy z punktu I.2

   • negacja NOT, Pzakres podstawowy
   • koniunkcja AND, Pzakres podstawowy
   • alternatywa OR, Pzakres podstawowy
2. II.2

   do realizacji rozwiązań problemów prawidłowo dobiera środowiska informatyczne, aplikacje oraz zasoby, wykorzystuje również elementy robotyki

3. II.3

   przygotowuje opracowania rozwiązań problemów, posługując się wybranymi aplikacjami: a) projektuje modele dwuwymiarowe i trójwymiarowe, tworzy i edytuje projekty w grafice rastrowej i wektorowej, wykorzystuje różne formaty obrazów, przekształca pliki graficzne, uwzględniając wielkość i jakość obrazów, b) opracowuje dokumenty o różnorodnej tematyce, w tym informatycznej, i o rozbudowanej strukturze, dzieli tekst na sekcje i kolumny, tworzy spisy treści, rysunków i tabel, pracuje nad dokumentem w trybie recenzji, definiuje korespondencję seryjną, c) gromadzi dane pochodzące z różnych źródeł w tabeli arkusza kalkulacyjnego, korzysta z różnorodnych funkcji arkusza w zależności od rodzaju danych, filtruje dane według kilku kryteriów, dobiera odpowiednie wykresy do zaprezentowania danych, analizuje dane, korzystając z dodatkowych narzędzi, w tym z tabel i wykresów przestawnych, d) wyszukuje informacje, korzystając z bazy danych opartej na co najmniej dwóch tabelach, definiuje relacje, stosuje filtrowanie, formułuje kwerendy, e) tworzy prezentacje, w tym z wykorzystaniem technik multimedialnych, f) tworzy stronę internetową zgodnie ze standardami, wzbogaconą tabelami, listami, posługuje się arkuszem stylów, korzysta z oprogramowania i serwisów przeznaczonych do tworzenia stron; potrafi opublikować własną stronę w Internecie

   • bity w bajcie, Pzakres podstawowy
   • liczba pikseli obrazu, Pzakres podstawowy
   • rozmiar nieskompresowanego obrazu, Pzakres podstawowy
4. II.4

   wyszukuje w sieci potrzebne informacje i zasoby, ocenia ich przydatność oraz wykorzystuje w rozwiązywanych problemach

III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi

Uczeń:

1. III.1

   zapoznaje się z możliwościami nowych urządzeń cyfrowych i towarzyszącego im oprogramowania

2. III.2

   objaśnia funkcje innych niż komputer urządzeń cyfrowych i korzysta z ich możliwości

3. III.3

   rozwiązuje problemy korzystając z różnych systemów operacyjnych

4. III.4

   charakteryzuje sieć Internet, jej ogólną budowę i usługi, opisuje sposoby identyfikowania komputerów w sieci

   Tu tylko opisowo, liczy się w zakresie rozszerzonym:

   • przepustowość łącza, –poza podstawą programową
   • czas przesyłania danych, –poza podstawą programową

IV. Rozwijanie kompetencji społecznych

Uczeń:

1. IV.1

   aktywnie uczestniczy w realizacji projektów rozwiązujących problemy z różnych dziedzin

2. IV.2

   podaje przykłady wpływu informatyki i technologii komputerowej na najważniejsze sfery życia osobistego i zawodowego; korzysta z wybranych e-usług; przedstawia wpływ technologii na dobrobyt społeczeństw i komunikację społeczną

3. IV.3

   objaśnia konsekwencje wykluczenia i pozytywne aspekty włączenia cyfrowego; przedstawia korzyści, jakie przynosi informatyka i technologia komputerowa osobom o specjalnych potrzebach

4. IV.4

   bezpiecznie buduje swój wizerunek w przestrzeni medialnej

5. IV.5

   poszerza i uzupełnia swoją wiedzę korzystając z zasobów udostępnionych na platformach do e-nauczania

V. Przestrzeganie prawa i zasad bezpieczeństwa

Uczeń:

1. V.1

   postępuje zgodnie z zasadami netykiety oraz regulacjami prawnymi dotyczącymi: ochrony danych osobowych, ochrony informacji oraz prawa autorskiego i ochrony własności intelektualnej w dostępie do informacji; jest świadomy konsekwencji łamania tych zasad

2. V.2

   respektuje obowiązujące prawo i normy etyczne dotyczące korzystania i rozpowszechniania oprogramowania komputerowego, aplikacji cudzych i własnych oraz dokumentów elektronicznych

3. V.3

   stosuje dobre praktyki w zakresie ochrony informacji wrażliwych (np. hasła, pin), danych i bezpieczeństwa systemu operacyjnego, objaśnia rolę szyfrowania informacji

4. V.4

   opisuje szkody, jakie mogą spowodować działania pirackie w sieci, w odniesieniu do indywidualnych osób, wybranych instytucji i całego społeczeństwa

Zakres rozszerzony

I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. I.1

   wyróżnia w problemie podproblemy i charakteryzuje: metodę połowienia, stosuje podejście zachłanne i rekurencję

2. I.2

   porównuje działanie różnych algorytmów dla wybranego problemu, analizuje algorytmy na podstawie ich gotowych implementacji

3. I.3

   w zależności od problemu rozwiązuje go, stosując metodę wstępującą lub zstępującą

4. I.4

   do realizacji rozwiązania problemu dobiera odpowiednią metodę lub technikę algorytmiczną i struktury danych

5. I.5

   objaśnia dobrany algorytm, uzasadnia poprawność rozwiązania na wybranych przykładach danych i ocenia jego efektywność

   • model liniowej liczby operacji, Rzakres rozszerzony
   • model kwadratowej liczby operacji, Rzakres rozszerzony
6. I.6

   ilustruje i wyjaśnia rolę pojęć, obiektów i operacji matematycznych w projektowaniu rozwiązań problemów informatycznych i z innych dziedzin, posługuje się pojęciem logarytmu

7. I.7

   przedstawia sposoby reprezentowania w komputerze znaków, liczb, wartości logicznych

   • wartość liczby w systemie pozycyjnym, Pzakres podstawowy
   • największa liczba bez znaku na n bitach, Rzakres rozszerzony
   • liczba różnych kodów na n bitach, Rzakres rozszerzony
   • bity w bajcie, Pzakres podstawowy
8. I.8

   objaśnia sposoby wykonywania przez komputer działań arytmetycznych i operacji logicznych

   • negacja NOT, Pzakres podstawowy
   • koniunkcja AND, Pzakres podstawowy
   • alternatywa OR, Pzakres podstawowy
   • alternatywa wykluczająca XOR, Rzakres rozszerzony
9. I.9

   wyjaśnia, jakie może być źródło błędów pojawiających się w obliczeniach komputerowych: błąd zaokrąglenia, błąd przybliżenia

   • błąd bezwzględny przybliżenia, Rzakres rozszerzony
   • błąd względny przybliżenia, Rzakres rozszerzony
10. I.10

    dyskutuje na temat roli myślenia komputacyjnego i jego metod, takich jak: abstrakcja, reprezentacja danych, dekompozycja problemu, redukcja, myślenie rekurencyjne, podejście heurystyczne w rozwiązywaniu problemów z różnych dziedzin

II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. II.1

   projektuje i tworzy programy w procesie rozwiązywania problemów, wykorzystuje w programach dobrane do algorytmów struktury danych, w tym struktury dynamiczne i korzysta z dostępnych bibliotek dla tych struktur

2. II.2

   sprawnie posługuje się zintegrowanym środowiskiem programistycznym przy pisaniu, uruchamianiu i testowaniu programów

3. II.3

   przygotowując opracowania rozwiązań złożonych problemów, posługuje się wybranymi aplikacjami w stopniu zaawansowanym: a) tworzy i edytuje dwuwymiarowe oraz trójwymiarowe wizualizacje i animacje, stosuje właściwe formaty plików graficznych, b) stosuje zaawansowane funkcje arkusza kalkulacyjnego w zależności od rodzaju danych, c) projektuje i tworzy relacyjną bazę złożoną z wielu tabel, formułuje kwerendy, stosuje język SQL do wyszukiwania informacji w bazie i do jej modyfikacji, uwzględnia kwestie integralności danych, bezpieczeństwa i ochrony danych w bazie

   • liczba pikseli obrazu, Pzakres podstawowy
   • rozmiar nieskompresowanego obrazu, Pzakres podstawowy
4. II.4

   współtworzy otwarte zasoby i aktywności oraz umieszcza je w sieci

I + II. Rozumienie problemów i programowanie

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. I + II.1

   zapisuje za pomocą listy kroków lub pseudokodu i implementuje w wybranym języku programowania algorytmy poznane na wcześniejszych etapach oraz algorytmy: a) algorytm Euklidesa w wersji iteracyjnej i rekurencyjnej wraz z zastosowaniami, b) znajdowania określonego elementu w zbiorze uporządkowanym metodą binarnego wyszukiwania, c) generowania liczb pierwszych metodą sita Eratostenesa, d) jednoczesnego wyszukiwania elementu najmniejszego i największego, e) sortowania ciągu liczb przez scalanie, f) wyznaczania miejsc zerowych funkcji metodą połowienia, g) obliczania przybliżonej wartości pierwiastka kwadratowego, h) obliczania wartości wielomianu za pomocą schematu Hornera, i) szybkiego potęgowania liczb w wersji iteracyjnej i rekurencyjnej, j) rekurencyjnego tworzenia fraktali

   • schemat Hornera dla wielomianu, Rzakres rozszerzony
   • krok algorytmu Euklidesa, Pzakres podstawowy
   • najmniejsza wspólna wielokrotność, Pzakres podstawowy
   • rekurencja ciągu Fibonacciego, Pzakres podstawowy
   • środek przedziału w bisekcji, Rzakres rozszerzony
2. I + II.2

   wykorzystuje znane sobie algorytmy przy rozwiązywaniu i programowaniu rozwiązań następujących problemów: a) rozkładania liczby na czynniki pierwsze, b) wykonywania działań na liczbach w systemach innych niż dziesiętny, c) znajdowania w ciągu podciągów o różnorodnych własnościach, np. najdłuższego spójnego podciągu niemalejącego, spójnego podciągu o największej sumie, d) zamiany wyrażenia na postać w odwrotnej notacji polskiej i obliczanie jego wartości na podstawie tej postaci

3. I + II.3

   objaśnia oraz porównuje podstawowe metody i techniki algorytmiczne oraz struktury danych, wykorzystując przykłady problemów i algorytmów, w szczególności: a) wyszukiwanie elementów liniowe i przez połowienie (do znajdowania elementów w zbiorze, sortowania przez wstawianie, przybliżonego rozwiązywania równań), b) rekurencję (do generowania ciągów liczb, potęgowania, sortowania liczb, generowania fraktali), c) metodę dziel i zwyciężaj (jednoczesne znajdowanie minimum i maksimum, sortowanie przez scalanie i szybkie), d) podejście zachłanne (do wydawania reszty, szukania najkrótszej drogi), e) programowanie dynamiczne (do szukania najdłuższego wspólnego podciągu), f) metodę szyfrowania z kluczem publicznym i jej zastosowanie w podpisie elektronicznym, g) struktury dynamiczne: stos, kolejka, lista (do realizacji algorytmu ONP), h) grafy (do przedstawiania abstrakcyjnego modelu sytuacji problemowych)

III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. III.1

   dokonuje kompresji informacji, objaśnia różnice między kompresją stratną i bezstratną tekstów, obrazów, dźwięków, filmów

   • stopień kompresji, Rzakres rozszerzony
2. III.2

   opisuje podstawowe funkcje urządzeń i protokoły stosowane w przepływie informacji i w zarządzaniu siecią

   Tylko opisowo, bez obliczeń tym wzorem:

   • przepustowość łącza, –poza podstawą programową
   • czas przesyłania danych, –poza podstawą programową

IV. Rozwijanie kompetencji społecznych

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. IV.1

   przy realizacji zespołowego projektu programistycznego posługuje się środowiskiem przeznaczonym do współpracy i realizacji projektów zespołowych

2. IV.2

   przygotowuje się do świadomego wyboru kierunku i zakresu dalszego kształcenia, głównie informatycznego, z myślą o przyszłej karierze zawodowej

V. Przestrzeganie prawa i zasad bezpieczeństwa

Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1. V.1

   objaśnia rolę technik uwierzytelniania, kryptografii i podpisu elektronicznego w ochronie i dostępie do informacji

2. V.2

   omawia znaczenie algorytmów szyfrowania i składania podpisu elektronicznego