Fundament Informatica

Fundament
Informatica
Deel 1
ICT voor de tweede fase
Module 1 tot en met 4
VOORWOORD
Fundament Informatica
deel 1
Deze uitgave is het eerste deel van de methode Fundament Informatica, bestemd voor het
keuzevak informatica in de tweede fase van havo en vwo.
De volledige methode omvat:
 deel 1, module 1 tot en met 4
 deel 2, module 5 tot en met 7
 extra materiaal voor deel 1 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.
Fundament Informatica is ook online beschikbaar via www.instruct-online.nl of via een
elektronische leeromgeving. Deze bevatten de inhoud van deel 1, 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
Fundament Informatica
deel 1
Voorwoord
Werkvormen
Fundament Informatica 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
Fundament Informatica
deel 1
Module 1 Informatica
Doelstellingen Module 1
15
1. Het belang van informatie
16
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Het verschil tussen gegevens en informatie
Bedrijfsactiviteiten
1.2.1
Primaire en secundaire processen
1.2.2
Inkoop
1.2.3
Productie
1.2.4
Verkoop
Gegevensverzameling en -verwerking
1.3.1
Gegevensverzameling
1.3.2
Gegevensverwerking
Informatievoorziening en informatieverzorging
1.4.1
Informatievoorziening
1.4.2
Informatieverzorging
1.4.3
Schema informatieverzorging
Vragen en opdrachten
1.5.1
Open vragen
1.5.2
Meerkeuzevragen
1.5.3
Korte opdrachten
Samenvatting
2. Informatiesystemen
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
6
Inleiding informatiesystemen
2.1.1
Wat is een informatiesysteem?
2.1.2
Soorten informatiesystemen
Systeemfuncties en processen
2.2.1
Wat zijn systeemfuncties en processen?
2.2.2
Voorbeelden: besturing van processen
Informatiebehoefte
Eisen aan informatie en informatiesystemen
2.4.1
Eisen aan informatie
2.4.2
Voorbeeld: telebankieren
2.4.3
Eisen aan informatiesystemen
De opbouw van een informatiesysteem
2.5.1
De componenten van een informatiesysteem
2.5.2
Voorbeeld: geld pinnen
16
18
18
19
20
21
21
21
22
23
23
23
24
25
25
26
27
29
30
30
30
30
31
31
32
34
35
35
36
36
37
37
38
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
2.6
2.7
2.8
Bedrijfsinformatiesystemen
2.6.1
Inleiding Bedrijfsinformatiesystemen
2.6.2
Ondersteuning van bedrijfsinformatiesystemen
2.6.3
Voorbeeld: administratie op een school
2.6.4
Operationele informatiesystemen
2.6.5
Managementinformatiesystemen
Vragen en opdrachten
2.7.1
Open vragen
2.7.2
Meerkeuzevragen
2.7.3
Korte opdrachten
Samenvatting
3. De andere kant van ICT
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
ICT en privacy
3.1.1
Aspecten bij uitwisseling informatie
3.1.2
Wet Bescherming Persoonsgegevens
3.1.3
Burgerservicenummer (BSN) en privacy
3.1.4
Netwerksites en privacy
3.1.5
Voorbeeld: elektronisch patiëntendossier (EPD)
ICT en computercriminaliteit
3.2.1
Vormen van computercriminaliteit
3.2.2
Malware
ICT en sociale veiligheid
ICT en gezondheid
3.4.1
RSI en CANS
3.4.2
Verslaving
3.4.3
Stress
ICT en werkgelegenheid
3.5.1
Nieuwe ontwikkelingen, nieuwe banen
3.5.2
Voorbeeld: de drukkerij
Beperken van de nadelen
Vragen en opdrachten
3.7.1
Open vragen
3.7.2
Meerkeuzevragen
3.7.3
Korte opdrachten
Samenvatting
39
39
40
42
43
44
45
45
47
48
53
54
54
54
54
55
56
56
57
57
58
59
60
60
61
61
61
61
63
63
64
64
64
65
67
7
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
Module 2 Hardware
Doelstellingen Module 2
1. Geschiedenis en soorten computers
1.1
1.2
1.3
1.4
Computergeneraties
1.1.1
Overzicht computergeneraties
1.1.2
‘Nulde generatie’: mechanische rekenmachine
1.1.3
Eerste generatie: radiobuizen
1.1.4
Tweede generatie: transistors
1.1.5
Derde generatie: IC’s
1.1.6
Vierde generatie: microprocessorchips
Soorten computers
1.2.1
Supercomputers
1.2.2
Mainframe
1.2.3
Minicomputer
1.2.4
Microcomputer
Vragen en opdrachten
1.3.1
Open vragen
1.3.2
Meerkeuzevragen
1.3.3
Korte opdrachten
Samenvatting
2. Randapparatuur
2.1
2.2
2.3
8
Wat verstaan we onder randapparatuur?
Invoerapparatuur
2.2.1
Toetsenbord
2.2.2
Muis en penmuis
2.2.3
Trackball en joystick
2.2.4
Touchscreen
2.2.5
Tekentablet
2.2.6
Digitaal schoolbord
2.2.7
Scanner
2.2.8
Digitale camera
2.2.9
Webcam
2.2.10 Microfoon
2.2.11 Sensoren
2.2.12 Card reader
2.2.13 Andere invoerapparatuur
Uitvoerapparatuur
2.3.1
Beeldscherm
2.3.2
Printer
2.3.3
Andere uitvoerapparatuur
68
69
69
69
69
70
71
71
72
72
72
73
74
75
77
77
77
78
80
81
81
81
81
83
84
85
85
86
87
88
89
90
91
91
92
92
93
94
96
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
2.4
2.5
2.6
2.7
Extern geheugen
2.4.1
Gegevensdragers
2.4.2
Magnetische gegevensdragers
2.4.3
Optische gegevensdragers
2.4.4
Flashgeheugens
2.4.5
Solid State Drive
Museum
2.5.1
Uitvoerapparatuur
2.5.2
Extern geheugen
Vragen en opdrachten
2.6.1
Open vragen
2.6.2
Meerkeuzevragen
2.6.3
Korte opdrachten
Samenvatting
3. Opbouw en werking van de computer
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Computerarchitectuur
Bits en bytes
3.2.1
Nullen en enen
3.2.2
ASCII-code
3.2.3
Unicode
3.2.4
Kilobytes en meer
Het inwendige van de pc
3.3.1
Het interne geheugen
3.3.2
ROM
3.3.3
RAM
3.3.4
Het moederbord
3.3.5
De Central Processing Unit (CPU)
3.3.6
Bus
3.3.7
De werking van de processor
3.3.8
Uitbreidingskaarten
3.3.9
De chipset
3.3.10 Jumpers
3.3.11 Connectors
3.3.12 De voeding
Vragen en opdrachten
3.4.1
Open vragen
3.4.2
Meerkeuzevragen
3.4.3
Korte opdrachten
Samenvatting
98
98
99
100
102
103
103
103
105
107
107
108
109
111
113
113
114
114
116
116
117
118
118
119
120
121
122
124
126
128
130
130
131
133
135
135
136
138
140
9
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
Module 3 Software
Doelstellingen Module 3
1. Applicatiesoftware
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
10
Softwarecategorieën
1.1.1
Indeling softwarecategorieën
1.1.2
Communicatie gebruiker - software - hardware
1.1.3
Gebruikersinterface
1.1.4
Embedded system
Meer en minder specialistische software
1.2.1
Maatwerksoftware
1.2.2
Specialistische software
1.2.3
Standaardsoftware
1.2.4
Overige software
Licenties, open-sourcesoftware en SaaS
1.3.1
Licenties
1.3.2
Freeware en shareware
1.3.3
Open source
1.3.4
Software as a Service (SaaS)
De gebruikersinterface
1.4.1
De grafische en tekstuele interface
1.4.2
WYSIWYG
Tekstverwerking
Spreadsheets
Presentatie
Databases
Bestand- en beeldbewerking
1.9.1
Teken- en beeldbewerkingspakketten
1.9.2
Afbeeldingen en pixels
1.9.3
Comprimeren
1.9.4
Vectorafbeelding
Overige applicatiesoftware
1.10.1 Gaming
1.10.2 Webbrowsers
1.10.3 Desktop publishing (DTP)
1.10.4 Webpublishing
Virtual reality
1.11.1 Wat is virtual reality?
1.11.2 Toepassingen virtual reality
Vragen en opdrachten
1.12.1 Open vragen
1.12.2 Meerkeuzevragen
1.12.3 Korte opdrachten
Samenvatting
142
143
143
143
144
145
145
146
146
147
147
148
149
149
150
150
150
153
153
154
154
155
156
156
157
157
158
159
160
161
161
162
162
163
164
164
165
166
166
167
169
170
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
2. Systeemsoftware
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Systeembeheerprogramma’s
2.1.1
Werking en functies van besturingssystemen
2.1.2
Soorten besturingssystemen voor de pc
2.1.3
Microsoft Windows
2.1.4
Besturingssystemen voor netwerken, mainframes en mini’s
2.1.5
UNIX
2.1.6
Linux
2.1.7
Windows Server
2.1.8
Databasemanagementsystemen
Systeemondersteuningsprogramma’s
2.2.1
Inleiding systeemondersteuningsprogramma’s
2.2.2
Hulpprogramma’s
2.2.3
Bureau-accessoires
Systeemontwikkelingsprogramma’s
2.3.1
Verschillende systeemontwikkelingsprogramma’s
2.3.2
IDE
Vragen en opdrachten
2.4.1
Open vragen
2.4.2
Meerkeuzevragen
2.4.3
Korte opdrachten
Samenvatting
171
171
171
172
173
175
176
177
177
178
179
179
180
180
181
181
182
183
183
184
185
186
11
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
Module 4 Programmeren
Doelstellingen Module 4
1. Programmeertalen
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
12
Inleiding programmeertalen
Programmeertalen in historisch perspectief
1.2.1
Machinecode
1.2.2
Assembleertalen (assembly)
1.2.3
Hogere programmeertalen
1.2.4
Vierde-generatietalen
1.2.5
Objectgeoriënteerde talen
OO-techniek
1.3.1
Procedures en objecten
1.3.2
Voorbeeld: leerlingenadministratie
1.3.3
Voordelen van objectoriëntatie
1.3.4
Begrippen uit de objectoriëntatie
1.3.5
Voorbeeld: auto
Enkele veelgebruikte programmeertalen
1.4.1
C en C++
1.4.2
Java
1.4.3
Delphi
1.4.4
Visual Basic .NET
1.4.5
C#
Programmeertalen voor het web
1.5.1
Programmeertalen voor het web
1.5.2
HTML
1.5.3
XHTML
1.5.4
JavaScript
1.5.5
PHP
Vragen en opdrachten
1.6.1
Open vragen
1.6.2
Meerkeuzevragen
1.6.3
Korte opdrachten
Samenvatting
188
189
189
189
189
190
191
192
193
193
193
194
195
195
196
198
198
198
200
200
201
202
202
203
205
205
206
208
208
209
210
211
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
2. PSD’s maken
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
213
Inleiding PSD
Sequentie
Iteratie
Selectie
Programmabeschrijving
Het nalopen van een PSD
Vragen en opdrachten
2.7.1
Open vragen
2.7.2
Meerkeuzevragen
2.7.3
Korte opdrachten
Samenvatting
213
214
215
216
217
217
219
219
219
221
222
3. Imperatief programmeren
223
2.8
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
Stapsgewijs programmeren
If Then Else
Lus
Booleaanse expressies
Variabelen
Arrays
Functies
Parameters en argumenten
Void
Syntax
Vragen en opdrachten
3.11.1 Open vragen
3.11.2 Meerkeuzevragen
3.11.3 Korte opdrachten
Samenvatting
223
223
224
224
226
227
227
229
230
230
231
231
231
232
233
13
Fundament Informatica
deel 1
Inhoudsopgave
Index
14
235
A
B
C
D
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
235
235
235
235
E
F
G
H
I
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
236
236
236
236
236
J
K
L
M
N
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
237
237
237
237
237
O
P
Q
R
S
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
238
238
238
238
238
T .................................................... 239
U .................................................... 239
V .................................................... 239
W .................................................... 240
X .................................................... 240
Z .................................................... 240