Fundament Informatica Deel 1 ICT voor de tweede fase Module 1 tot en met 4
VOORWOORD Deze uitgave is het eerste deel van de methode, bestemd voor het keuzevak informatica in de tweede fase van havo en vwo. De volledige methode omvat:, module 1 tot en met 4 deel 2, module 5 tot en met 7 extra materiaal voor en 2 via www.instruct-online.nl met praktijkopdrachten, verdiepingsstof en presentaties bij elk hoofdstuk en projectopdrachten bij iedere module. Er zijn afzonderlijke keuzemodules programmeren, bijvoorbeeld voor Java, VB.Net, PHP+MySQL en applicatieontwikkeling met ios. is ook online beschikbaar via www.instruct-online.nl of via een elektronische leeromgeving. Deze bevatten de inhoud van, deel 2 en het extra materiaal. Kernprogramma Het kernprogramma is in twee boeken beschreven. Het bevat zeven modules met theorie, vragen en opdrachten: Deel 1 bevat de modules: Informatica, Hardware, Software en Programmeren. Deel 2 bevat de modules: Datacommunicatie+netwerken, Projectmanagement en Schematechnieken+databases. De modules zijn afgeronde gehelen en kunnen in elke gewenste volgorde doorlopen worden. Via de QR-codes in de paragrafen kunnen de leerlingen zelfstandig op internet op zoek gaan naar aanvullende informatie. De links in de QR-codes zijn tevens, overzichtelijk, opgenomen in de docentenhandleiding. Op die manier kunnen de websites ook zonder QR-codetoepassing bezocht worden. Extra en verdiepingsmateriaal Er is veel extra materiaal in de vorm van presentaties, projectdocumenten, extra opdrachten en projecten. Daarnaast is er bij elke module verdiepingsmateriaal dat bijvoorbeeld mogelijkheden biedt om te differentiëren tussen havo en vwo. Het extra en verdiepingsmateriaal is beschikbaar via www.instruct-online.nl. In een online abonnement of via een ELO is dit geïntegreerd met de leerstof van het kernprogramma. 4
Voorwoord Werkvormen is voor meerdere didactische werkvormen geschikt: Theoriegerichte werkwijze Hierbij wordt de theorie behandeld, de leerlingen oefenen met open vragen, meerkeuzevragen en (korte) opdrachten en het geheel wordt afgesloten met een toets. Praktijkgerichte werkwijze Een leerling maakt (zelfstandig of in groepsverband) per hoofdstuk de praktijkopdracht en maakt zich, al doende, de materie eigen. Projectgerichte werkwijze Leerlingen maken per module de projectopdracht, waardoor zij op een aansprekende manier met de materie te maken krijgen. Ze ontwikkelen bovendien projectmanagementvaardigheden. Op module- en hoofdstukniveau bestaat de keuze uit verschillende opdrachten. Dankzij deze opzet heeft de docent de mogelijkheid om de lessen volledig naar eigen voorkeur in te richten. Een combinatie van bovengenoemde werkvormen is bijvoorbeeld ook goed mogelijk. Betrokkenen Diverse personen zijn betrokken geweest bij de actualisering en verdere ontwikkeling van de methode. Het team bestaat uit Rien den Besten (docent Informatica, Wartburg College in Rotterdam), Harry Bezemer (docent Informatica, Gomarus College in Gorinchem), Peter van Dam (vormgeving en dtp, Sanders & van Dam, Utrecht), Adriaan Gijssen (docent Informatica, Wartburg College in Rotterdam), Ramon Hagenaars (student Informatica, Universiteit Utrecht), Kees Huizing (docent en studiebegeleider, Technische Universiteit Eindhoven), Martin van der Maas (docent Informatica, Driestar College in Gouda), Coen van Meijeren (marketing medewerker, Instruct), Christa Rompas (coördinatie en redactie, Kommanucatie) en Anton Wesdorp (directeur, Instruct). Aan alle betrokkenen zijn we een groot compliment en veel dank verschuldigd voor hun waardevolle inbreng. Instruct 5
INHOUDSOPGAVE Module 1 Informatica Doelstellingen Module 1 15 1. Het belang van informatie 16 1.1 Het verschil tussen gegevens en informatie 16 1.2 Bedrijfsactiviteiten 18 1.2.1 Primaire en secundaire processen 18 1.2.2 Inkoop 19 1.2.3 Productie 20 1.2.4 Verkoop 21 1.3 Gegevensverzameling en -verwerking 21 1.3.1 Gegevensverzameling 21 1.3.2 Gegevensverwerking 22 1.4 Informatievoorziening en informatieverzorging 23 1.4.1 Informatievoorziening 23 1.4.2 Informatieverzorging 23 1.4.3 Schema informatieverzorging 24 1.5 Vragen en opdrachten 25 1.5.1 Open vragen 25 1.5.2 Meerkeuzevragen 26 1.5.3 Korte opdrachten 27 1.6 Samenvatting 29 2. Informatiesystemen 30 2.1 Inleiding informatiesystemen 30 2.1.1 Wat is een informatiesysteem? 30 2.1.2 Soorten informatiesystemen 30 2.2 Systeemfuncties en processen 31 2.2.1 Wat zijn systeemfuncties en processen? 31 2.2.2 Voorbeelden: besturing van processen 32 2.3 Informatiebehoefte 34 2.4 Eisen aan informatie en informatiesystemen 35 2.4.1 Eisen aan informatie 35 2.4.2 Voorbeeld: telebankieren 36 2.4.3 Eisen aan informatiesystemen 36 2.5 De opbouw van een informatiesysteem 37 2.5.1 De componenten van een informatiesysteem 37 2.5.2 Voorbeeld: geld pinnen 38 6
2.6 Bedrijfsinformatiesystemen 39 2.6.1 Inleiding Bedrijfsinformatiesystemen 39 2.6.2 Ondersteuning van bedrijfsinformatiesystemen 40 2.6.3 Voorbeeld: administratie op een school 42 2.6.4 Operationele informatiesystemen 43 2.6.5 Managementinformatiesystemen 44 2.7 Vragen en opdrachten 45 2.7.1 Open vragen 45 2.7.2 Meerkeuzevragen 47 2.7.3 Korte opdrachten 48 2.8 Samenvatting 53 3. De andere kant van ICT 54 3.1 ICT en privacy 54 3.1.1 Aspecten bij uitwisseling informatie 54 3.1.2 Wet Bescherming Persoonsgegevens 54 3.1.3 Burgerservicenummer (BSN) en privacy 55 3.1.4 Netwerksites en privacy 56 3.1.5 Voorbeeld: elektronisch patiëntendossier (EPD) 56 3.2 ICT en computercriminaliteit 57 3.2.1 Vormen van computercriminaliteit 57 3.2.2 Malware 58 3.3 ICT en sociale veiligheid 59 3.4 ICT en gezondheid 60 3.4.1 RSI en CANS 60 3.4.2 Verslaving 61 3.4.3 Stress 61 3.5 ICT en werkgelegenheid 61 3.5.1 Nieuwe ontwikkelingen, nieuwe banen 61 3.5.2 Voorbeeld: de drukkerij 63 3.6 Beperken van de nadelen 63 3.7 Vragen en opdrachten 64 3.7.1 Open vragen 64 3.7.2 Meerkeuzevragen 64 3.7.3 Korte opdrachten 65 3.8 Samenvatting 67 7
Module 2 Hardware Doelstellingen Module 2 68 1. Geschiedenis en soorten computers 69 1.1 Computergeneraties 69 1.1.1 Overzicht computergeneraties 69 1.1.2 Nulde generatie : mechanische rekenmachine 69 1.1.3 Eerste generatie: radiobuizen 70 1.1.4 Tweede generatie: transistors 71 1.1.5 Derde generatie: IC s 71 1.1.6 Vierde generatie: microprocessorchips 72 1.2 Soorten computers 72 1.2.1 Supercomputers 72 1.2.2 Mainframe 73 1.2.3 Minicomputer 74 1.2.4 Microcomputer 75 1.3 Vragen en opdrachten 77 1.3.1 Open vragen 77 1.3.2 Meerkeuzevragen 77 1.3.3 Korte opdrachten 78 1.4 Samenvatting 80 2. Randapparatuur 81 2.1 Wat verstaan we onder randapparatuur? 81 2.2 Invoerapparatuur 81 2.2.1 Toetsenbord 81 2.2.2 Muis en penmuis 83 2.2.3 Trackball en joystick 84 2.2.4 Touchscreen 85 2.2.5 Tekentablet 85 2.2.6 Digitaal schoolbord 86 2.2.7 Scanner 87 2.2.8 Digitale camera 88 2.2.9 Webcam 89 2.2.10 Microfoon 90 2.2.11 Sensoren 91 2.2.12 Card reader 91 2.2.13 Andere invoerapparatuur 92 2.3 Uitvoerapparatuur 92 2.3.1 Beeldscherm 93 2.3.2 Printer 94 2.3.3 Andere uitvoerapparatuur 96 8
2.4 Extern geheugen 98 2.4.1 Gegevensdragers 98 2.4.2 Magnetische gegevensdragers 99 2.4.3 Optische gegevensdragers 100 2.4.4 Flashgeheugens 102 2.4.5 Solid State Drive 103 2.5 Museum 103 2.5.1 Uitvoerapparatuur 103 2.5.2 Extern geheugen 105 2.6 Vragen en opdrachten 107 2.6.1 Open vragen 107 2.6.2 Meerkeuzevragen 108 2.6.3 Korte opdrachten 109 2.7 Samenvatting 111 3. Opbouw en werking van de computer 113 3.1 Computerarchitectuur 113 3.2 Bits en bytes 114 3.2.1 Nullen en enen 114 3.2.2 ASCII-code 116 3.2.3 Unicode 116 3.2.4 Kilobytes en meer 117 3.3 Het inwendige van de pc 118 3.3.1 Het interne geheugen 118 3.3.2 ROM 119 3.3.3 RAM 120 3.3.4 Het moederbord 121 3.3.5 De Central Processing Unit (CPU) 122 3.3.6 Bus 124 3.3.7 De werking van de processor 126 3.3.8 Uitbreidingskaarten 128 3.3.9 De chipset 130 3.3.10 Jumpers 130 3.3.11 Connectors 131 3.3.12 De voeding 133 3.4 Vragen en opdrachten 135 3.4.1 Open vragen 135 3.4.2 Meerkeuzevragen 136 3.4.3 Korte opdrachten 138 3.5 Samenvatting 140 9
Module 3 Software Doelstellingen Module 3 142 1. Applicatiesoftware 143 1.1 Softwarecategorieën 143 1.1.1 Indeling softwarecategorieën 143 1.1.2 Communicatie gebruiker - software - hardware 144 1.1.3 Gebruikersinterface 145 1.1.4 Embedded system 145 1.2 Meer en minder specialistische software 146 1.2.1 Maatwerksoftware 146 1.2.2 Specialistische software 147 1.2.3 Standaardsoftware 147 1.2.4 Overige software 148 1.3 Licenties, open-sourcesoftware en SaaS 149 1.3.1 Licenties 149 1.3.2 Freeware en shareware 150 1.3.3 Open source 150 1.3.4 Software as a Service (SaaS) 150 1.4 De gebruikersinterface 153 1.4.1 De grafische en tekstuele interface 153 1.4.2 WYSIWYG 154 1.5 Tekstverwerking 154 1.6 Spreadsheets 155 1.7 Presentatie 156 1.8 Databases 156 1.9 Bestand- en beeldbewerking 157 1.9.1 Teken- en beeldbewerkingspakketten 157 1.9.2 Afbeeldingen en pixels 158 1.9.3 Comprimeren 159 1.9.4 Vectorafbeelding 160 1.10 Overige applicatiesoftware 161 1.10.1 Gaming 161 1.10.2 Webbrowsers 162 1.10.3 Desktop publishing (DTP) 162 1.10.4 Webpublishing 163 1.11 Virtual reality 164 1.11.1 Wat is virtual reality? 164 1.11.2 Toepassingen virtual reality 165 1.12 Vragen en opdrachten 166 1.12.1 Open vragen 166 1.12.2 Meerkeuzevragen 167 1.12.3 Korte opdrachten 169 1.13 Samenvatting 170 10
2. Systeemsoftware 171 2.1 Systeembeheerprogramma s 171 2.1.1 Werking en functies van besturingssystemen 171 2.1.2 Soorten besturingssystemen voor de pc 172 2.1.3 Microsoft Windows 173 2.1.4 Besturingssystemen voor netwerken, mainframes en mini s 175 2.1.5 UNIX 176 2.1.6 Linux 177 2.1.7 Windows Server 177 2.1.8 Databasemanagementsystemen 178 2.2 Systeemondersteuningsprogramma s 179 2.2.1 Inleiding systeemondersteuningsprogramma s 179 2.2.2 Hulpprogramma s 180 2.2.3 Bureau-accessoires 180 2.3 Systeemontwikkelingsprogramma s 181 2.3.1 Verschillende systeemontwikkelingsprogramma s 181 2.3.2 IDE 182 2.4 Vragen en opdrachten 183 2.4.1 Open vragen 183 2.4.2 Meerkeuzevragen 184 2.4.3 Korte opdrachten 185 2.5 Samenvatting 186 11
Module 4 Programmeren Doelstellingen Module 4 188 1. Programmeertalen 189 1.1 Inleiding programmeertalen 189 1.2 Programmeertalen in historisch perspectief 189 1.2.1 Machinecode 189 1.2.2 Assembleertalen (assembly) 190 1.2.3 Hogere programmeertalen 191 1.2.4 Vierde-generatietalen 192 1.2.5 Objectgeoriënteerde talen 193 1.3 OO-techniek 193 1.3.1 Procedures en objecten 193 1.3.2 Voorbeeld: leerlingenadministratie 194 1.3.3 Voordelen van objectoriëntatie 195 1.3.4 Begrippen uit de objectoriëntatie 195 1.3.5 Voorbeeld: auto 196 1.4 Enkele veelgebruikte programmeertalen 198 1.4.1 C en C++ 198 1.4.2 Java 198 1.4.3 Delphi 200 1.4.4 Visual Basic.NET 200 1.4.5 C# 201 1.5 Programmeertalen voor het web 202 1.5.1 Programmeertalen voor het web 202 1.5.2 HTML 203 1.5.3 XHTML 205 1.5.4 JavaScript 205 1.5.5 PHP 206 1.6 Vragen en opdrachten 208 1.6.1 Open vragen 208 1.6.2 Meerkeuzevragen 209 1.6.3 Korte opdrachten 210 1.7 Samenvatting 211 12
2. PSD s maken 213 2.1 Inleiding PSD 213 2.2 Sequentie 214 2.3 Iteratie 215 2.4 Selectie 216 2.5 Programmabeschrijving 217 2.6 Het nalopen van een PSD 217 2.7 Vragen en opdrachten 219 2.7.1 Open vragen 219 2.7.2 Meerkeuzevragen 219 2.7.3 Korte opdrachten 221 2.8 Samenvatting 222 3. Imperatief programmeren 223 3.1 Stapsgewijs programmeren 223 3.2 If Then Else 223 3.3 Lus 224 3.4 Booleaanse expressies 224 3.5 Variabelen 226 3.6 Arrays 227 3.7 Functies 227 3.8 Parameters en argumenten 229 3.9 Void 230 3.10 Syntax 230 3.11 Vragen en opdrachten 231 3.11.1 Open vragen 231 3.11.2 Meerkeuzevragen 231 3.11.3 Korte opdrachten 232 3.12 Samenvatting 233 13
Index 235 A... 235 B... 235 C... 235 D... 235 E... 236 F... 236 G... 236 H... 236 I... 236 J... 237 K... 237 L... 237 M... 237 N... 237 O... 238 P... 238 Q... 238 R... 238 S... 238 T... 239 U... 239 V... 239 W... 240 X... 240 Z... 240 14