התפיסה הרעיונית של תכנית הלימודים:
מחשבים ומידע תופסים מקום הולך וגדל בחיינו, ועל כן מוסכם שידע והבנה בסיסיים במה שנוגע לפן הטכנולוגי של הכרת המחשב ושימושיו הם חלק בלתי נפרד מההשכלה שיש להקנות כיום לתלמידים. בנוסף להתפתחות הטכנולוגית ובמקביל לה התפתחו מדעי המחשב מן ההיבט המדעי. כיום שני מסלולי ההתפתחות משולבים זה בזה, מזינים זה את זה ומאיצים זה את ההתפתחות של זה.
אמנם שמו של התחום רומז על עיסוק במחשב עצמו, אך חשוב לציין כי מדעי המחשב עוסקים גם בשלשה סוגים של מורכבויות:
• מורכבות חישובית: חיפוש פתרונות לבעיות אלגוריתמיות, חיפוש הפתרונות היעילים ביותר.
• מורכבות תיאורטית או מערכתית: ניתוח ותכנון של מערכות תוכנה גדולות ומורכבות.
• מורכבות קוגניטיבית: תכנון מערכות "אינטליגנטיות", שילוב תחומי דעת שונים במחקר על התנהגות האדם והמכונה.
תכנית הלימודים:
• 2 יחידות לימוד–יסודות מדעי המחשב
יעדים: הכרות ראשונית של תחום מדעי המחשב
והשפעתו על תחומי ידע אחרים, בפרט לתלמידים שלא למדו
מדעי המחשב בחטיבת הביניים. חשיפה ראשונית לחשיבה
אלגוריתמית וכתיבת תכניות. הכרות ראשונית עם מושג העצם ותכנות מבוסס עצמים.
תכנים :
§הדגמת חשיבותו ומקומו של מקצוע מדעי המחשב באמצעות דיון באתגרים חישוביים מתחומי ידע שונים
§הכרת משימות חישוביות פשוטות: ניתוח המשימה, ניסוח אלגוריתמי של פתרון אפשרי
§הכרת המושג "שפת תכנות"
§הכרת מושג התכנית: קריאה, כתיבה, הרצה, בדיקה, תיקון תכניות פשוטות
§מחלקה ופעולת main כמסגרת בסיסית לכתיבת תכנית
§הכרת מושג העצם
§קריאה והבנה של ממשק פשוט של מחלקה קיימת לצורך יצירת עצמים וזימון פעולות (methods) על עצמים
§יצירת עצמים באמצעות פקודת new
§זימון וביצוע פעולות על עצמים
יחידת לימוד 3–יחידות התנסות במעבדה
יעדים:
התלמיד מגיע ליחידת הלימוד השלישית לאחר שסיים את פרק
היסודות (שתי יחידות הליבה הראשונות) בתכנית הלימודים.
בשלב זה התלמיד ניחן בכישורי תכנות ואלגוריתמיקה בסיסיים.
מטרת יחידת הלימודים השלישית היא להעמיק את הידע הקיים של התלמיד ולהביאו לידי ביטוי בפיתוח פרויקט מאתגר. מטרה נוספת של יחידת הלימוד השלישית היא להציג לתלמיד תחום ידע ספציפי במדעי המחשב.
אפשרות ראשונה – מבוא למערכות מידע
§ עבודה עם מערכת מידע
§תכנון ויישום של מערכת מידע
§דוגמאות לפרויקטים:
§ניהול חנות ספרים
§ספריה של מוסיקה קלאסית
§חתני פרס נובל
§ניהול חברת השכרת רכב
אפשרות שנייה –ארגון המחשב ושפת סף
דוגמאות לפרויקטים:
§משחקים –סודוקו, בול פגיעה, איקס-עיגול
§ הצפנה
§ בניית "גנרטור" מספרים אקראיים
§ תבניות למכונת סריגה
§ מבוך, גרפיקה
יחידת לימוד 4–מבני נתונים
היחידה עוסקת בעיקר בבניית מבני נתונים –
מחסנית, תור, עץ בינארי– ועיבודם, בשימוש מושכל בהם,
ובמימושם בעזרת מערכים ורשימות מקושרות. כמו כן נלמד
להשתמש במבנים אלו כדי לייצג ולממש טיפוסי נתונים
מופשטים ומורכבים.
בנוסף היחידה כוללת שני פרקי מבוא בעלי חשיבות כללית במדעי
המחשב – רקורסיה ויעילות. החומר שנלמד בשני הפרקים הללו בא
לידי ביטוי אינטנסיבי בניתוח ובמימוש מבני הנתונים השונים שמוצגים
בהמשך היחידה.
• הקניית גישה מערכתית
• פיתוח חשיבה מופשטת
• טיפוסי נתונים מופשטים ידועים וחדשים
• יכולת לנתח את יעילותם של אלגוריתמים והתוכניות המממשות אותם.
יחידת לימוד 5– תכנות מונחה עצמים
• כל העולם כולו עצמים, עוברים לג'אווה על המחלקה, העצמים ומה שביניהם
• ירושה ופולימורפיזם
לו"ז מבחנים
• כיתה י: ארגון המחשב ושפת סף, שנת לימוד ללא בחינת בגרות חיצונית בסופה, על פי התכניות העדכניות של משרד החינוך
• כיתה י"א: יסודות מדעי המחשב
(ללא בחינה חיצונית) 2 יח"ל.
• כיתה י"ב– בחינה על 5 יח"ל
תנאי קבלה למגמה:
√ ציון 80 ומעלה במתמטיקה ברמת 5-4 יח"ל
√ המלצת המורה למחשבים
