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信息技術 普通高中信息技術課程標準 目錄 一 課程性質與基本理念 一 課程性質 二 基本理念 二 學科核心素養(yǎng)與課程目標 一 學科核心素養(yǎng) 二 課程目標 三 課程結構 一 設計依據 二 結構 三 學分與選課 四 課程內容 一 必修課程 二 選擇性必修課程 三 選修課程 五 學業(yè)質量 一 學業(yè)質量內涵 二 學業(yè)質量水平 三 學業(yè)質量水平與考試評價的關系 六 實施建議 一 教學與評價建議 二 學業(yè)水平考試命題建議 三 教材編寫建議 四 地方和學校實施本課程的建議 附錄 附錄 1 信息技術學科核心素養(yǎng)水平劃分 附錄 2 項目教學案例 一 課程性質與基本理念 一 課程性質 信息技術作為當今先進生產力的代表 已經成為 我國經濟發(fā)展的重要支柱和網絡強國的戰(zhàn)略支撐 信 息技術覆蓋了獲取 表示 傳輸 存儲和加工信息在 內的各種技術 自電子計算機問世以來 信息技術沿 著以計算機為核心 到以互聯網為核心 再到以數據 為核心的發(fā)展脈絡 深刻影響著社會的經濟結構和生 產方式 加快了全球范圍內的知識更新和技術創(chuàng)新 推動了社會信息化 智能化的建設與發(fā)展 催生出現 實空間與虛擬空間并存的信息社會 并逐步構建出智 慧社會 信息技術的快速發(fā)展 重塑了人們溝通交流 的時間觀念和空間觀念 不斷改變人們的思維與交往 模式 深刻影響人們的生活 工作與學習 已經超越 單純的技術工具價值 為當代社會注入了新的思想與 文化內涵 提升中國公民的信息素養(yǎng) 增強個體在信 息社會的適應力與創(chuàng)造力 對個人發(fā)展 國力增強 社會變革有著十分重大的意義 普通高中信息技術課程是一門旨在全面提升學生 信息素養(yǎng) 幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能 增強信息意識 發(fā)展計算思維 提高數字化學習與創(chuàng) 新能力 樹立正確的信息社會價值觀和責任感的基礎 課程 課程圈繞高中信息技術學科核心素養(yǎng) 精煉學 科大概念 吸納學科領域的前沿成果 構建具有時代 特征的學習內容 課程兼重理論學習和實踐應用 通 過豐富多樣的任務情境 鼓勵學生在數字化環(huán)境中學 習與實踐 課程倡導基于項目的學習方式 將知識建 構 技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入到運用數字化工具解決 問題和完成任務的過程中 課程提供學習機會 讓學 生參與到信息技術支持的溝通 共享 合作與協商中 體驗知識的社會性建構 增強信息意識 理解信息技 術對人類社會的影響 提高信息社會參與的責任感與 行為能力 從而成為具備較高信息素養(yǎng)的中國公民 二 基本理念 1 堅持立德樹人的課程價值觀 培養(yǎng)具備信息素 養(yǎng)的中國公民課程標準面對網絡和數字化工具不斷普 及的現實 培養(yǎng)學生對信息技術發(fā)展的敏感度和適應 性 幫助學生學會有效利用信息社會中的海量信息 豐富媒體和多樣化技術工具 優(yōu)化自己的學習和生活 提高服務社會的能力 課程標準引導學生理解信息技 術應用過程中的個人與社會關系 思考信息技術為人 類社會帶來的機遇和挑戰(zhàn) 履行個人在信息社會中的 責任和義務 幫助學生成長為有效的技術使用者 創(chuàng) 新的技術設計者和理性的技術反思者 2 設計滿足學生多元需求的課程結構 促進學生 的個性化發(fā)展課程結構遵循高中學生的認知特征和個 性化學習需要 體現信息技術課程的層次性 多樣性 和選擇性 課程的必修部分致力于構建我國高中階段 全體學生信息素養(yǎng)的共同基礎 關注系統(tǒng)性 實踐性 和遷移性 選擇性必修和選修部分致力于拓展學生的 學習興趣 提升課程內容的廣度 深度和問題情境的 復雜度 為學科興趣濃厚 學科專長明顯的學生提供 挑戰(zhàn)性的學習機會 3 選擇體現時代性和基礎性的課程內容 支撐學 生信息素養(yǎng)的發(fā)展 課程內容緊扣數據 算法 信息系統(tǒng)和信息社會 等學科大概念 結合信息技術變革的前沿知識與國際 信息技術教育的發(fā)展趨勢 引導學生學習信息技術的 基礎知識與技能 感悟信息技術學科方法與學科思想 結合學生已有的學習經驗和將要經歷的社會生活 在 課程中嵌入與信息技術相關的社會現實問題和情境 結合數據加工 問題解決和信息系統(tǒng)操作的真實過程 發(fā)展學生的計算思維 增強他們的信息社會責任意識 實現信息技術知識與技能 過程與方法 情感態(tài)度與 價值觀的統(tǒng)一 4 培養(yǎng)以學習為中心的教與學關系 在問題解決 過程中提升信息素養(yǎng) 課程實施考慮到不同背景和知識基礎的學生 倡 導多元化教學策略 激發(fā)學生開放 合作 協商和注 重證據的行動意識 使其積極參與到信息技術支持的 交互性 真實性的學習活動中 鼓勵學生在不同的問 題情境中 運用計算思維形成解決問題的方案 體驗 信息技術行業(yè)實踐者真實的工作模式和思考方式 創(chuàng) 造機會使學生感受信息技術所引發(fā)的價值沖突 思考 個體的信息行為對自然環(huán)境與人文環(huán)境的影響 5 構意基于學科核心素養(yǎng)的評價體系 推動數字 化時代的學習創(chuàng)新 課程評價以學科核心素養(yǎng)的分級體系為依據 利 用多元方式跟蹤學生的學習過程 采集學習數據 及 時反饋學生的學習狀況 改進學習 優(yōu)化教學 評估 學業(yè)成就 注重情境中的評價和整體性評價 評價方 式和評價工具應支持學生自主和協作地進行數字化問 題解決 促進基于項目的學習 完善標準化紙筆測試 和上機測試相結合的學業(yè)評價 針對專業(yè)能力較的學 生 可引導其完成案例分析報告或研究性論文 二 學科核心素養(yǎng)與課程目標 一 學科核心素養(yǎng) 學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現 是學 生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念 必備品 格和關鍵能力 高中信息技術學科核心素養(yǎng)由信息意 識 計算思維 數字化學習與創(chuàng)新 信息社會責任四 個核心要素組成 它們是高中學生在接受信息技術教 育過程中逐步形成的信息技術知識與技能 過程與方 法 情感態(tài)度與價值觀的綜合表現 四個核心要素互 相支持 互相滲透 共同促進學生信息素養(yǎng)的提升 具體內涵表述如下 1 信息意識 信息意識是指個體對信息的敏感度和對信息價值 的判斷力 具備信息意識的學生能夠根據解決問題的 需要 自覺 主動地尋求恰當的方式獲取與處理信息 能夠敏銳感覺到信息的變化 分析數據中所承載的信 息 采用有效策略對信息來源的可靠性 內容的準確 性 指向的目的性作出合理判斷 對信息可能產生的 影響進行預期分析 為解決問題提供參考 在合作解 決問題的過程中 愿意與團隊成員共享信息 實現信 息的更大價值 2 計算思維 計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方 法 在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維 活動 具備計算思維的學生 在信息活動中能夠采用 計算機可以處理的方式界定問題 抽象特征 建立結 構模型 合理組織數據 通過判斷 分析與綜合各種 信息資源 運用合理的算法形成解決問題的方案 總 結利用計算機解決問題的過程與方法 并遷移到與之 相關的其他問題解決中 3 數字化學習與創(chuàng)新 數字化學習與創(chuàng)新是指個體通過評估并選用常見 的數字化資源與工具 有效地管理學習過程與學習資 源 創(chuàng)造性地解決問題 從而完成學習任務 形成創(chuàng) 新作品的能力 具備數字化學習與創(chuàng)新的學生 能夠 認識數字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性 適應數字化學 習環(huán)境 養(yǎng)成數字化學習與創(chuàng)新的習慣 掌握數字化 學習系統(tǒng) 學習資源與學習工具的操作技能 用于開 展自主學習 協同工作 知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造 助力 終身學習能力的提高 4 信息社會責任 信息社會責任是指信息社會中的個體在文化修養(yǎng) 道德規(guī)范和行為自律等方面應盡的責任 具備信息社 會責任的學生 具有一定的信息安全意識與能力 能 夠遵守信息法律法規(guī) 信守信息社會的道德與倫理準 則 在現實空間和虛擬空間中遵守公共規(guī)范 既能有 效維護信息活動中個人的食法權益 又能積極維護他 人合法權益和公共信息安全 關注信息技術革命所帶 來的環(huán)境問題與人文問題 對于信息技術創(chuàng)新所產生 的新觀念和新事物 具有積極學習的態(tài)度 理性判斷 和負責行動的能力 二 課程目標 高中信息技術課程旨在全面提升全體高中學生的 信息素養(yǎng) 課程通過提供技術多樣 資源豐富的數字 化環(huán)境 幫助學生掌握數據 算法 信息系統(tǒng) 信息 社會等學科大概念 了解信息系統(tǒng)的基本原理 認識 信息系統(tǒng)在人類生產與生活中的重要價值 學會運用 計算思維識別與分析問題 抽象 建模與設計系統(tǒng)性 解決方案 理解信息社會特征 自覺遵循信息社會規(guī) 范 在數字化學習與創(chuàng)新過程中形成對人與世界的多 元理解力 負責 有效地參與到社會共同體中 成為 數字化時代的合格中國公民 三 課程結構 一 設計依據 1 以立德樹人為課程設計的指導感想課程設計 充分挖掘信息技術學科中的思想 文化內涵和育 人因素 引導學生健康的技術價值迫求 提高學生在 信息社會中生存 發(fā)展與創(chuàng)新的能力 2 披照普通高中課程方來設置課程結構與內容 依據學分和課時規(guī)定 緊扣學科大概念體系 精 心架構課程結構 選擇課程內容 確保知識體系清晰 難易梯度合理 控制內容負荷 提供適度的認知挑戰(zhàn) 3 參照國際信息技術教育研究的最新成果 依據我國基礎教育的國情 借鑒國際中小學信息 技術教育的最新研究成果 參照先進課程體系的設計 思想和已有經驗 調整和優(yōu)化信息技術課程內容模塊 提高課程標準的前瞻性 4 依據信息技術學科的自身發(fā)展特征 依據信息技術學科理論性 工具性和實踐性并重 的特征 設計活動情境 注重學生在項目中學習 依 托快速發(fā)展與日益更新的信息技術工具 保持對新技 術成果的開放性 鼓勵師生共同學習 二 結構 高中信息技術課程由必修 選擇性必修和選修三 類課程組成 課程結構如表 1 所示 高中信息技術必修課程是全面提升高中學生信息 素養(yǎng)的基礎 強調信息技術學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng) 滲 透學科基礎知識與技能 是每位高中學生必須修習的 課程 是選擇性必修和選修課程學習的基礎 高中信 息技術必修課程包括 數據與計算 和 信息系統(tǒng)與 社會 兩個模塊 高中信息技術選擇性必修課想是根據學生升學 個性化發(fā)展需要而設計的 分為升學考試類課程和個 性化發(fā)展類課程 選擇性必修課程旨在為學生將來進 入高校繼續(xù)開展與信息技術相關方向的學習以及應用 信息技術進行創(chuàng)新 創(chuàng)造提供條件 選擇性必修課程 包括 數據與數據結構 網絡基礎 數據管理與 分析 人工智能初步 三維設計與創(chuàng)意 開源 硬件項目設計 六個模塊 其中 數據與數據結構 網絡基礎 數據管理與分析 三個模塊是為學生 升學需要而設計的課程 三個模塊的內容相互并列 人工智能初步 三維設計與創(chuàng)意 開源硬件項 目設計 三個模塊是為學生個性化發(fā)展而設計的課程 學生可根據自身的發(fā)展需要進行選學 高中信息技術選修課程是為滿足學生的興趣愛好 學業(yè)發(fā)展 職業(yè)選擇而設計的自主選修課程 為學校 開設信息技術校本課程預留空間 選修課程包括 算 法初步 移動應用設計 以及各高中自行開設的信 息技術校本課程 三 學分與選課 高中信息技術必修課程的學分為 3 學分 每學分 18 課時 共 54 課時 必修課程是本學科學業(yè)水平合 格性考試的依據 學生學完必修課程后 可參加高中 信息技術學業(yè)水平合格性考試 學生在修滿信息技術必修學分的基礎上 可根據 興趣愛好 學業(yè)發(fā)展和職業(yè)傾向 學習選擇性必修和 選修課程 發(fā)展個性化的信息技術能力或達到更高的 學業(yè)水平 選擇性必修和透修課程中 每個模塊為 2 學分 每學分 18 課時 需 36 課時 選擇性必修課程是對必修課程的拓展與加深 滿 足學生升學和個性化發(fā)展的需要 學生可根據能力 發(fā)展需要選學 選擇性必修中的 數據與數據結構 網絡基礎 數據管理與分析 是本學科學業(yè)水平 等級性考試的依據 學生修完這三個模塊后 可參加 高中信息技術學業(yè)水平等級性考試 選擇性必修中的 人工智能初步 三維設計與創(chuàng)意 開源硬件項 目設計 三個模塊的修習情況應列為綜合素質評價的 內容 選修課程體現了學科的前沿性 應用性 學生可 根據自身能力 興趣或需要進行自主選學 選修課程 的修習情況應列為綜合素質評價的內容 四 課程內容 一 必修課程 模塊 1 數據與計算 信息技術與社會的交互融合引發(fā)了數據量的迅猛 增長 數據對社會生產和人們生活的影響日益凸顯 本模塊針對數據 包括大數據 在信息社會中的重要 價值 分析數據與信息的關系 強調數據處理的基本 方法與技能 發(fā)展學生利用信息技術解決同題的能力 本模塊是信息技術課程后續(xù)學習的基礎 道過本模塊的學習 學生能認識到數據在信息社 會中的重要價值 合理處理與應用數據 掌握算法與 程序設計的基本知識 根據需要運用數字化工具解決 生活與學習中的問題 認識到人工智能在信息社會中 想來越重要的促進作用 逐步成為信息社會的積極參 與者 本模塊包括 數據與信息 數據處理與應用 算法與程序實現 三部分內容 內容要求 1 1 在具體感知數據與信息的基礎上 描述數據 與信息的特征 知道數據編碼的基本方式 1 2 在運用數字化工具的學習活動中 理解數據 信息與知識的相互關系 認識數據對人們日常生活的 影響 1 3 針對具體學習任務 體驗數字化學習過程 感受利用數字化工具和資源的優(yōu)勢 1 4 通過典型的應用實例 了解數據采集 分析 和可視化表達的基本方法 1 5 根據任務需求 選用恰當的軟件工具或平臺 處理數據 完成分析報告 理解對數據進行保護的意 義 1 6 從生活實例出發(fā) 概述算法的概念與特征 運用恰當的描述方法和控制結構表示簡單算法 1 7 掌握一種程序設計語言的基本知識 使用程 序設計語言實現簡單算法 通過解決實際問題 體驗 程序設計的基本流程 感受算法的效率 掌握程序調 試與運行的方法 1 8 通過人工智能典型案例的剖析 了解智能信 息處理的巨大進步和應用潛力 認識人工智能在信息 社會中的重要作用 教學提示 在本模塊教學中 教師可通過項目活動創(chuàng)設問題 情境 引導學生在解決問題的過程中感受信息技術對 人們日常生活的影響 幫助他們探究數據與計算的知 識 提高利用信息技術解決問題的能力 發(fā)展計算思 維 1 借助數字化學習環(huán)境 引導學生體驗數字 化學習與創(chuàng)新活動 通過整合其他學科的學習任務 幫助學生學會運用數字化工具 如移動終端 開源硬 件 網絡學習平臺 編程軟件 應用軟件等 表達思 想 建構知識 例如 在小組研討過程中 利用思維導圖等數字 化工具 梳理小組成員在 頭腦風暴 一種創(chuàng)造能 力的集體訓練方法 活動中的觀點 建立觀點結構圖 形成研討報告 2 數據采集 分析和可視化表達是數據處理 的重要環(huán)節(jié) 在教學過程中 教師可提供日常生活中 的應用實例 引導學生分組探討數據采集 分析和可 視化表達的方法 感受它們對人們日常生活的影響 例如 通過 網絡購書 的實踐活動 組織學生 探究 網站為用戶自動推薦商品的原因 辨析網站 獲取用戶數據的基本類型 了解基本的分析方法 如 對比分析法 平均分析法等 思考網站數據可能會 對用戶產生的影響 3 創(chuàng)設程序設計的活動情境 組織學生在解 決問題的過程中探究順序結構 選擇結構和循環(huán)結構 的特點 通過小組學習 分析問題 設計解決問題的 算法 例如 通過編程實現枚舉法中的 百錢買百雞 等經典案例 體驗程序設計的基本過程 學習程序設 計的基本方法 通過設計 選課系統(tǒng) 趣味小游戲 等具有一定實用價值的程序 培養(yǎng)學生利用程序設計 解決實際問題的基本能力 4 在教學實施中 教師可通過情境模擬或實 景觀察等方式 讓學生體驗人工智能對社會發(fā)展的影 響 感受人工智能與社會各領域結合所帶來的巨大變 化 思考人工智能廣泛使用可能會引發(fā)的社會問題及 應對策略 例如 通過研討人工智能在智力競賽及圖像記憶 挑戰(zhàn)中奪冠 戰(zhàn)勝頂級人類棋手等事件 引導學生深 入了解人工智能技術 思考人工智能發(fā)展對社會發(fā)展 的影響 以及可能會引發(fā)的社會問題 在教學過程中 除了正常的課堂教學外 教師還 可以組織學生參觀學?；蛏鐣鏊男畔⒅行?觀察 信息中心的組織和運行模式 了解信息設備的功能和 維護方法 聽取專業(yè)人員介紹數據處理的策略 體驗 信息中心在學校管理或社會生活中的作用 學業(yè)要求 學生能夠描述數據與信息的特征 知道數據編碼 的基本方式 掌握數字化學習的方法 能夠根據需要 選用合適的數字化工具開展學習 信息意識 數字化 學習與創(chuàng)新 了解數據采集 分析和可視化表達的 基本方法 能夠利用軟件工具或平臺對數據進行整理 組織 計算與呈現 并能通過技術方法對數據進行保 護 在數據分析的基礎上 完成分析報告 信息社會 責任 計算思維 依據解決問題的需要 設計和表 示簡單算法 掌握一種程序設計語言的基本知識 利 用程序設計語言實現簡單算法 解決實際問題 計算 思維 了解人工智能技術 認識人工智能在信息社 會中的重要作用 計算思維 信息意識 模塊 2 信息系統(tǒng)與社會 在信息社會中 現實空間與虛擬空閥相互交織 形成了一個全新的社會環(huán)境 在改變人們生活 工作 與學習的同時 也塑造出一種會新的生存與發(fā)展方式 本模塊是針對信息社會生存與發(fā)展的需要 強調利用 信息系統(tǒng)解決問題的過程與方法 提升學生信息安全 和社會責任意識而設置的必修模塊 通過本模塊的學習 學生能了解人 信息技術與 社會的關系 認識信息系統(tǒng)在社會中的作用 合理使 用信息系統(tǒng)解決生活 學習中的問題 理解信息安全 對當今社會的影響 能安全 守法地應用信息系統(tǒng) 本模塊包括 信息社會特征 信息系統(tǒng)組成與 應用 信息安會與信息社會責住 三部分內容 內容要求 2 1 探討信息技術對社會發(fā)展 科技進步以及人 們生活 工作與學習的影響 描述信息社會的特征 了解信息技術的發(fā)展趨勢 2 2 通過分析典型的信息系統(tǒng) 知道信息系統(tǒng)的 組成與功能 理解計算機 移動終端在信息系統(tǒng)中的 作用 描述計算機和移動續(xù)端的基本工作原理 2 3 通過分析物聯網應用實例 知道信息系統(tǒng)與 外部世界的連接方式 了解常見的傳感與控制機制 2 4 觀察日常生活中的信息系統(tǒng) 理解計算機網 絡在信息系統(tǒng)中的作用 通過組建小型無線網絡 了 解常見網絡設備的功能 知道接入方式 帶寬等因素 對信息系統(tǒng)的影響 2 5 通過分析常見的信息系統(tǒng) 理解軟件在信息 系統(tǒng)中的作用 借助軟件工具與平臺開發(fā)網絡應用軟 件 2 6 在日常生活與學習中 合理使用信息系統(tǒng) 負責任地發(fā)布 使用與傳播信息 自覺遵守信息社會 中的道德準則和法律法規(guī) 2 7 認識到信息系統(tǒng)應用過程中存在的風險 熟 悉信息系統(tǒng)安全防范的常用技術方法 養(yǎng)成規(guī)范的信 息系統(tǒng)操作習慣 樹立信息安全意識 2 8 通過搭建小型信息系統(tǒng)的綜合活動 體驗信 息系統(tǒng)的工作過程 認識信息系統(tǒng)在社會應用中的優(yōu) 勢及局限性 教學提示 在本模塊教學中 教師可通過對典型信息系統(tǒng)的 案例分析與實際體驗等方式 引導學生學習信息系統(tǒng) 知識 合理使用信息系統(tǒng)解決生活 學習中的問題 理解信息社會的特征 具備信息社會責任意識 1 結合實際生活中的信息系統(tǒng)應用實例 引導 學生思考信息系統(tǒng)的組成要素 認識信息系統(tǒng)對人們 日常生活與社會發(fā)展的重要作用 例如 通過剖析 電子商務系統(tǒng) 網絡訂票系 統(tǒng) 等信息系統(tǒng)實例 引導學生總結歸納信息系統(tǒng)的 組成要素 了解信息系統(tǒng)的常見功能 以及它們對人 們日常生活與學習的作用 2 利用信息技術實驗室創(chuàng)設真實的問題情境 為學生提供從信息系統(tǒng)設計規(guī)劃到軟硬件操作的實踐 體驗機會 提高學生對信息系統(tǒng)價值的認識以及利用 信息系統(tǒng)解決問題的能力 例如 在信息技術實驗室中 通過 依托二維碼 的物聯網系統(tǒng) 遠程控制系統(tǒng) 等實驗 指導學生 合作或獨立完成一個信息系統(tǒng)的硬件搭建和軟件安裝 3 結合信息系統(tǒng)中個人信息泄露與數據安全 隱患方面的案例 引導學生真實感受信息系統(tǒng)安全的 重要性 通過體驗信息系統(tǒng)的實踐活動 引導學生掌 握信息系統(tǒng)安全防范的常用技術方法 學習與信息安 全相關的法律法規(guī) 例如 通過小組活動 研討 網絡購物 公共 場所 Wi 巧使用 等應用實例 分析信息系統(tǒng)應用中 可能出現的信息安全問題 總結相關防范策略 學習 信息系統(tǒng)安全防范的常用技術方法 以及與信息安全 相關的法律法規(guī) 此外 在教學過程中還可以結合地方的實際情況 組織學生參觀學?；蚱渌麢C構中運行的信息系統(tǒng) 開 展信息系統(tǒng)的綜合實踐活動 體驗信息系統(tǒng)的行業(yè)應 用 了解信息系統(tǒng)建設的全過程 包括設計 構建 運行 管理 維護等 學業(yè)要求 學生能描述信息社會的特征 了解信息技術對社 會發(fā)展 科技進步以及個人生活與學習的影響 信息 意識 知道信息系統(tǒng)的組成與功能 描述信息系統(tǒng) 常用終端設備 如計算機 智能手機和平板電腦等 的基本工作原理 知道信息系統(tǒng)與外部世界的連接方 式 了解常見的傳感與控制機制 以及接入方式 帶 寬等因素對信息系統(tǒng)的影響 理解軟件在信息系統(tǒng)中 的作用 借助軟件工具與平臺開發(fā)網絡應用軟件 計 算忌維 能構建簡單的信息系統(tǒng) 積極利用各種信 息系統(tǒng)促進學習與發(fā)展 數字化學習與創(chuàng)新 在信 息系統(tǒng)應用過程中 能預判可能存在的信息泄露等安 全風險 掌握信息系統(tǒng)安全防范的常用技術方法 認 識信息系統(tǒng)在社會應用中的優(yōu)勢及局限性 能夠自覺 遵守相關法律法規(guī)與倫理道德規(guī)范 信息意識 信息 社會責任 二 選擇性必修課程 模塊 1 數據與數據結構 在數字化時代 數據對科學發(fā)現 技術進步 經 濟發(fā)展以及人們的日常生活有著越來越深刻的影響 理解數掘的作用及價值 對學生適應信息社會 學會 數字化生存有著十分重要的意義 數據結構是信息技術學科的核心內容之一 對培 養(yǎng)學生的信息意識與計算思維 深入理解并掌握信息 技術學科知識與實踐方法 形成學科核心素養(yǎng) 具有 非常重要的作用 本模塊是針對數據 數據結構及其 應用而設置的選擇性必修模塊 通過本模塊的學習 學生能進一步了解數據 包 括大數據 的作用 在掌握常用數據結構的概念 特 點 操作 編程實現方法等內客的基礎上 能對簡單 的數據問題進行分析 選擇恰當的數據結構 并用一 種程序設計語言編程實現 在問題解決過程中對數據 抽象 數據結構的思想與方法有初步的認識 本模塊包括 數據及其價值 數據結構 數 據結構應用 三部分內容 內容要求 1 1 通過列舉實例 分析數據與社會各領域的關 系 理解數字 數值和數據的基本含義 1 2 通過列舉實例 認識到數據作為新的原材料 生產資料和基礎設施的價值與意義 1 3 結合生活實際 理解數據結構的概念 認識 數據結構在解決問題過程中的重要作用 1 4 通過案例分析 理解數組 鏈表等基本數據 結構的概念 并能編程實現其相關操作 比較數組 鏈表的區(qū)別 明確上述兩種數據結構在存儲不同類型 數據中的應用 1 5 通過問題解決 理解包括字符串 隊列 棧 在內的線性表的概念和基本操作 并編程實現 1 6 通過列舉實例 認識到抽象數據類型對數據 處理的重要性 理解抽象數據類型的概念 了解二叉 樹的概念及其基本操作方法 1 7 通過實現數據的排序和查找 體驗選代和遞 歸的方法 理解算法與數據結構的關系 教學提示 算法與數據結構是問題求解中相輔相成 不可分 割的兩個方面 在本模塊教學中 可以通過設計范例 引導學生理解數據結構 抽象數據類型等基本概念 在學習數組 鏈表以及線性表內容時 可以引導 學生參與基于真實問題的項目學習 經歷建立數據模 型 抽象數據 選擇數據結構 算法實現 上機調試 問題解決的全過程 例 1 當車庫單行車道出口受阻時 車輛不能挪 動 這時停在單行車道上的車輛 就要采用 后進先 出 的方式倒出 通過這樣的事例可引入 錢 的概 念及特征 然后適當開放項目范圖 讓學生自己尋找 需要解決的問題 設計相關的項目主題 開展項目學 習 例 2 利用二維數組描述圍棋棋盤 數組中的每 一個元素對應模盤中的一個位置 設置數據元素值為 0 表示該位置沒有棋子 設置數據元素值為 1 表 示該位置為一方模子 元素值為 2 則為另一方模子 學業(yè)要求 學生能夠運用生活中的實例描述數據的內涵與外 延 能夠將有限制條件的 復雜生活情境中的關系進 行抽象 用數據結構表達數據的邏輯關系 情息意識 計算思維 能夠從數據結構的視角審視基于數組 鏈表的程序 解釋程序中數據的組織形式 描述數據 的邏輯結構及其操作 評判其中數據結構運用的合理 性 能夠針對限定條件的實際問題進行數據抽象 運 用數據結構合理組織 存儲數據 選擇合適的算法 如排序 查找 選代 遵歸等 編程實現 解決問 題 計算思維 數字化學習與創(chuàng)新 能夠分析數據 與社會各領域間的關系 自覺遵守相應的倫理道德和 法律法規(guī) 信息社會責任 模塊 2 網絡基礎 網絡不但是數據傳輸的物理基礎 也是支撐信息 社會的重要基礎設花 理解網絡基本知識 熟練使用 典型網絡服務 是現代信息社會中生存與發(fā)展的基本 技能之一 本模塊是針對網絡基本知識和實踐應用而 設置的選擇性必修模塊 通過本模塊的學習 學生應了解計算機網絡的核 心概念與發(fā)展歷程 了解常用網絡設備的功能 能通 過網絡命令查詢網絡及設備的工作狀態(tài) 發(fā)現聯網故 降 認識物聯網對社會發(fā)展的影響 能使用典型的網 絡服務解決生活與學習中的問題 劑用信息技術分享 網絡資源 具備網絡應用安全意識 本模塊包括 網絡基本概念 網絡協議與安全 物聯網 三部分內容 內密要求 2 1 了解計算機網絡的發(fā)展歷史 知道網絡的結 構 類型 特征及演變過程 理解計算機網絡與適信 互聯網及移動互聯網對現代社會的重要意義 2 2 認識常見網絡傳輸介質的特性 理解影響網 絡傳輸質量的主要物理因素 描述網絡的拓撲結構及 不同類型網絡的主要特點 2 3 熟悉 TCP P 協議 傳輸控制協議 網際協議 的主要功能和作用 理解網卡 交換機 路由器等基 本網絡設備的作用和工作原理 24 了解網絡操作系統(tǒng)的功能 能使用基本網絡 命令查詢聯網狀態(tài) 配置情況 發(fā)現故障 2 5 熟悉常見網絡服務的應用情境 能識別網絡 資源的類型 利用適當的工具在計算機和移動終端上 生成與分享網絡資源 2 6 認識網絡應用中信息安全和隱私保護的重要 性 了解常用網絡安全協議 SSL 安全套接層 IPSec 網際協議安全性 等協議 的作用 能夠設置 及使用簡易防火墻 能夠使用適當工具對數據和終端 設備進行加密 2 7 掌握物聯網的概念及其發(fā)展歷程 了解與物 聯網相關的設備及其功能 描述其工作原理 2 8 體驗物聯網 互聯網 以及其他相關網絡 在日常生活 學習中的應用 如 Bluetooth 藍牙 NPC 近場通信 等 探討創(chuàng)新網絡服務對人們未 來生活 工作與學習的影響 教學提示 在本模塊教學中 教師可創(chuàng)設網絡實驗環(huán)境 引 導學生在實際操作中掌握網絡應用的技能 理解操作 背后的技術原理 體驗物聯網給人們生活帶來的便利 1 通過本模塊的教學 既要引導學生從操作層 面掌握常用的網絡應用技術 也要讓學生對網絡配置 等內容形成理性認識 例如 提供基本的網絡設備和器材 讓學生經歷 從硬件連接到網絡配置的全過程 在具體的聯網過程 中掌握相關參數的設置方法 2 教學實施應結合學生日常使用網絡的具體 實例展開 引導學生合理使用網絡 解決簡單的聯網 問題 例如 設置一些聯網中常見的故障 包括硬件連 接故障 網絡連接的錯誤配置等 引導學生從分析問 題入手 判斷故障原因 探索解決故障的方法 3 對于網絡應用 要讓學生深入理解生活 學習中與網絡技術相關的各種事物與現象的本質 理 解創(chuàng)新網絡服務的價值 例如 讓學生嘗試利用多種方法實現大量資源文 件的共享 對比各種方法的優(yōu)缺點 理解各種方法的 適用情境 進而體驗網絡技術給人們生活帶來的便利 4 通過實際案例 引導學生了解網絡環(huán)境的 優(yōu)勢與不足 認識到既要積極利用網絡 也要增強安 全使用網絡的意識 懂得安全使用網絡的相關技術方 法 例如 列舉一些網絡信息泄露的案例 引導學生 分析可能導致個人信息泄露的原因 通過實際操作體 驗 幫助學生掌握防范網絡安全問題的基本方法 在 理性層面形成安全使用網絡的意識 養(yǎng)成安全使用網 絡的行為習慣 本模塊教學適宜在能夠接入互聯網的信息技術實 驗室中開展 可根據條件配置相應的組網設備或者開 源的板卡 為學生創(chuàng)建操作實踐的環(huán)境 在開展網絡 連接 網絡服務等活動時 要盡量采用較新的技術 軟件和設備 并與學生的日常網絡使用經驗建立聯系 學業(yè)要求 學生要知道網絡的結構 特征和發(fā)展過程 理解 物聯網的概念 認識與物聯網相關的應用 信息意識 理解影響網絡傳輸質量的基本因素 熟悉 TCP P 等協 議的功能和作用 描述網絡的拓撲結構 掌握使用基 本網絡命令查詢聯網狀態(tài) 配置情況及發(fā)現故障的操 作 計算屈維 理解網卡 交換機 路由器等網絡 設備的作用和工作原理 熟知常見的網絡服務 能夠 根據任務特點選擇恰當的網絡服務 理解創(chuàng)新網絡服 務的意義 列舉日常生活中與物聯網相關的設備 描 述其工作原理 數字化學習與創(chuàng)新 形成積極 安 全使用網絡的觀念 具備防范網絡安全隱患的意識 能判斷日常網絡使用中不安全問題產生的原因 掌握 構建個人安全網絡環(huán)境的基本方法 信息社會責任 模塊 3 數據管理與分析 數據管理與分析技術已經廣泛應用于人們的目常 生活與學習中 成為解決問題的重要方式 有效地管 理與分析數播 包括大數據 可幫助人們獲取有價值 的信息 為決策形成提供重要依據 本模塊是針對數 據管理技術與數據分析方法的應用而設置的選擇性必 修模塊 通過本模塊的學習 學生應了解數據管理與分析 技術 能根據需求分析 形成解決方案 能選擇一種 數據庫工具對數據進行管理 從給定數據中提取有用 信息并應用于實際問題解決中 在活動過程中形成對 數據特征 數據價值 數據管理思想與分析方法的認 識 本模塊包括 數據需求分析 數據管理 數 據分析 三部分內客 內容要求 3 1 結合生活實際 認識到數據是一種重要的資 源 通過科學管理與分析數據 可以使數據實現其應 有價值 感受數據管理與分析技術的重要性 3 2 結合具體案例 初步了解分析業(yè)務需求 建 立數據管理與分析問題整體解決方案的基本過程 嘗 試對既定方案進行分析 評價 發(fā)現問題并優(yōu)化方案 3 3 結合案例 了解數據采集途徑的多樣性 能 利用適當的工具對數據進行采集和分類 認識噪聲數 據的現象和成因 理解不同結構化程度數據 包括結 構化數據 半結構化數據和非結構化數據 的區(qū)別 以及在管理與應用上的特點 3 4 結合案例 了解關系數據模型的基本概念 掌握設計簡單關系數據庫的邏輯結構的方法 3 5 使用數據庫管理系統(tǒng)建立關系數據庫 了解 數據庫基本的數據查詢方法 如選擇 投影 排序 統(tǒng)計等 能使用結構化查詢語言進行簡單的數據查 詢 3 6 結合案例 認識數據丟失的風險 利用實時 備份與定時備份 全備份 增量備份與差異備份等多 種方法進行數據備份 3 7 了解常用的數據分析方法 如對比分析法 分組分析法 平均分析法和相關分析法等 在實踐 中選用適當的數據分析工兵 分析 呈現并解釋數據 3 8 運用數字化學習方式 了解數據管理與分析 技術的新發(fā)展 結合恰當的案例分析 認識數據挖掘 對信息社會問題解決和科學決策的重要意義 教學提示 本模塊的教學應該在豐富的案例資源基礎上進行 案例的獲得可以有多種方式 1 教師可提供貼近學生現實生活的典型案例 如校園歌手大賽成績管理 圖書館圖書及借閱管理 社會實踐調查問卷的管理與分析 早餐營養(yǎng)搭配管理 超市銷售記錄的管理與分析等 選用的案例應該包含數據庫建設與數據生成的主 要環(huán)節(jié) 可進行主要的查詢操作以彰顯其意義 又不 至于過分復雜 以免超出學業(yè)允許的限度 應能反映 整體性思想 采用的案例由小到大 由簡單到復雜 從而引導學生形成關于數據管理的更大聯想空間 2 教師還可以選取貼近學生學習和生活的典 型問題 引導和鼓勵學生自行采集和創(chuàng)建典型案例 在確定具體問題解決方案制訂和實施的過程中 開展 自主或協作學習 考慮到學生的既有知識積累 建議 引導學生在使用數據分析工具的過程中 理解數據管 理的思想 進而理解數據管理技術 例如 在電子表格軟件與其他數據庫之間共享數 據 以幫助學生有效地遷移所學知識 還可以借助這 些數據分析軟件 將獲得的數據可視化 加強學生對 數據分析方法的掌握及數據意義的理解 本模塊的教學適宜在計算機網絡環(huán)境下開展 要 求至少配備一種數據庫管理系統(tǒng)和一種數據分析軟件 除此之外 教師也可以組織學生參觀企業(yè)或社會場所 的信息中心 聽取專業(yè)人員介紹數據管理與分析的策 略 體會數據管理與分析的重要價值 感受數據對人 類社會的重要影響 學業(yè)要求 學生能夠確定學習和生活中的業(yè)務數據問題 能 提出解決方案 評價其合理性 完整性以及分析方案 優(yōu)化或改進的可能性 計算思維 能認識有效管理 與分析數據對獲取有價值信息 形成正確決策的作用 與意義 認識數據管理與分析技術對人類社會生活的 重要影響 能在特定的信息情境中 根據業(yè)務數據問 題解決的需要 利用多種途徑采集與甄別數據 信息 意識 能按照特定數據管理的需求 使用數據庫管 理系統(tǒng)建立關系數據庫 會選用恰當的策略與方法 對數據進行管理 計算思錐 認識數據備份的重要 性 能根據需要及時備份與還原數據 確保數據安全 信息社會責任 會采用適當的方法提取數據 能 正確選用數據分析方法和工具 分析并解釋數據 計 算屈罐 能根據需要 主動選用數字化工具開展自 主或協作學習 創(chuàng)造性地解決問題 數字化學習與創(chuàng) 新 模塊 4 人工智能初步 人工智能是通過智能機器延作 增強人類改造自 然和治理社會能力的新興技術 近年來 人工智能的 發(fā)展星現出深度學習 跨界融合 人機協同等新特征 推動了社會各領城從數事化 網絡化向智能化的聯升 深刻改變著人們的生活方式和思維模式 本模塊是針 對人工智能的發(fā)展特征 從基礎知識與應用 簡單人 工智能應用模塊搭建及開發(fā)等方面沒置的選擇性必修 模塊 通過本模塊的學習 學生應該了解人工智能的發(fā) 展歷程及概念 能描述典型人工智能算法的實現過程 通過搭建簡單的人工智能應用模塊 親歷設計與實現 簡單智能系統(tǒng)的基本過程與方法 增強利用智能技術 服務人類發(fā)展的責任感 本模塊包括 人工智能基礎 簡單人工智能應 用糕塊開發(fā) 人工智能技術的裁展與應用 三部分 內容 內容要求 4 1 描述人工智能的概念與基本特征 知道人工 智能的發(fā)展歷程 典型應用與趨勢 4 2 通過剖析具體案例 了解人工智能的核心算 法 如啟發(fā)式搜索 決策樹等 熟悉智能技術應用 的基本過程和實現原理 4 3 知道特定領域 如機器學習 人工智能應用系 統(tǒng)的開發(fā)工具和開發(fā)平臺 通過具體案例了解這些工 具的特點 應用模式及局限性 4 4 利用開源人工智能應用框架 搭建簡單的人 工智能應用模塊 并能根據實際需要配置適當的環(huán)境 參數及自然交互方式等 4 5 通過智能系統(tǒng)的應用體驗 了解社會智能化 所面臨的倫理及安全挑戰(zhàn) 知道信息系統(tǒng)安全的基本 方法和措施 增強安全防護意識和責任感 4 6 辯證認識人工智能對人類社會未來發(fā)展的巨 大價值和潛在威脅 自覺維護和遵守人工智能社會化 應用的規(guī)范與法規(guī) 教學提示 在本模塊教學中 教師既可以通過案例分析 項 目設計等方式 引導學生拓展思維 也可以向學生展 示或剖析比較典型的智能系統(tǒng) 如早期的專家系統(tǒng)以 及 深藍 Deep Blue 沃森 Watson 阿 爾法圍棋 AlphaGo 和 百度大腦 等系統(tǒng) 在引導學生發(fā)現問題 嘗試用人工智能方法解決 問題的過程中 讓學生初步了解和體驗人工智能的特 點 感受智能技術對生活與學習帶來的影響 進一步 激發(fā)學生學習和探究新技術 新知識的積極性 提高 他們綜合應用信息技術的能力 在學習有關人工智能基礎知識方面的內容時 可 多采用案例剖析法 讓學生在模仿中習得 在創(chuàng)造中 推新 盡可能利用學生在必修 選擇性必修等課程學 習中已取得的經驗 降低學習障礙 保證學習效果 在學習簡單智能系統(tǒng)開發(fā)內容時 可以采用小組 合作 項目學習等方式組織教學 充分利用豐富的開 源硬件和人工智能應用框架等資源 搭建面向實際生 活的應用場景 發(fā)揮學生的自主學習與探究學習能力 鼓勵學生積極探究 大膽實踐 激發(fā)學生的創(chuàng)新思維 學業(yè)要求 學生能描述人工智能的基本特征 會利用開源入 工智能應用框架 搭建簡單智能系統(tǒng) 計算愿錐 了解人工智能的新進展 新應用 如機器學習 自動 翻譯 人臉識別 自動駕駛等 并能適當運用在學 習和生活中 數字化學習與創(chuàng)新 了解人工智能的 發(fā)展歷程 能客觀認識智能技術對社會生活的影響 信息意識 信息社會責任 模塊 5 三維設計與創(chuàng)意 三維設計作為一種立體化 形象化的新興設計方 法 已經成為新一代數事化 虛擬化 智能化設計平 臺的重要基礎 三維設計方法的學習與應用 既有利 于培養(yǎng)學生的空間想象能力 也有利于發(fā)展學生科學 技術 工程 人文藝術 數學等學科綜合性的思維能 力 本模塊是針對三維圖形創(chuàng)作與編輯和三維動畫創(chuàng) 意方法而設置的選擇性必修模塊 通過本模塊的學習 學生能夠理解基于數字技術 進行三維圖形和動畫設計的基本思想與方法 能夠結 合學習與生活的實例設計三維作品并發(fā)布 體驗利用 數字技術進行三維創(chuàng)意設計的基本過程與方法 本模塊包括 三維設計對社會的影響 三維作 品設計與創(chuàng)意 三維作品發(fā)布 三部分內容 內容要求 5 1 能通過調查和案例分析 描述三維設計及相 關技術的現狀和發(fā)展趨勢 具體說明三維設計及相關 技術給人們生活 工作 學習帶來的影響 5 2 認識三維設計及相關技術在數字化環(huán)境中的 普遍性 了解三維設計及相關技術在不同領域的實際 應用 5 3 通過剖析 模仿三維作品的樣例 掌握三維 設計的基本方法 嘗試添加并實現自己的創(chuàng)意 5 4 了解三維設計中建模的意義 能從建模的思 想出發(fā) 合理創(chuàng)設模塊 進一步規(guī)劃完善三維作品的 設計 5 5 從生活與學習需求出發(fā) 利用三維設計軟件 創(chuàng)作三維作品 添加適當的效果 達到設計的要求 5 6 能根據交流或創(chuàng)作的需要 選擇適當的形式 發(fā)布三維作品 實現表達意圖 5 7 能適當評價與鑒賞他人作品 體會作品所表 達的創(chuàng)作思想 理解其中蘊含的創(chuàng)意 教學提示 在本模塊教學中 要注量教師示范與學生動手實 踐相結合 切實培養(yǎng)學生三維設計與創(chuàng)意的能力 另 外 還要引導學生理解數字媒體領域的發(fā)展趨勢 滲 透創(chuàng)新意識 1 建議以活動設計為主線 教學活動突出理論 與實踐一體化 結合各個實例 層層遞進展開教學 強化學生的知識理解和技能學握 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能 力 例如 組織學生開展 創(chuàng)意杯子設計 活動 引 導學生聯系實際并展開聯想 設計各種有創(chuàng)意的三維 作品 可以是極具藝術效果的杯子 也可以是有特殊 功能的杯子 如能測量杯子中的水溫等 活動從建 模規(guī)劃開始 到利用三維設計軟件添加并實現自己的 創(chuàng)意 最后完善全部的設計 2 在教學過程中 可以借鑒實際案例 引導 學生先模仿后探究 鼓勵他們思考如何將作品與虛擬 現實技術 增強現實技術相結合 在數字化學習過程 中實現數字化創(chuàng)新之目的 例如 教師可以解讀一些優(yōu)秀的三維作品 分析 這些作品在設計和實現中體現出的與眾不同的特點 組織學生有針對性的模仿 接下來 可以提供一些半 成品 引導學生在此基礎上開展獨立思考 完善并實 現作品的功能 3 在教學過程中 要注重培養(yǎng)學生的協作學 習精神 鼓勵學生主動發(fā)布自己的作品 對他人的作 品作出合理的 有建設性的評價 例如 組織學生開展小組學習 引導學生互幫互 助 共同成長 引導學生有效利用學校已有的設備發(fā) 布作品 可以在網絡上發(fā)布 也可以利用三維打印機 打印出來 便于其他同學欣賞和評價 鼓勵學生之間 互提建議 交流思想 本模塊適宜在能夠接入互聯網的信息技術實驗室 中開展教學 構建便于學生進行交流的網絡學習平臺 營造良好的數字化學習氛圍 用于學生學習的計算機 要具備較好的三維圖形處理功能 配備三維打印機 學業(yè)要求 學生初步了解三維設計及相關技術的基礎知識 形成三維設計及相關技術在當今社會有重要作用的認 識 信息意識 掌握三維設計中關于建模的基本知 識與技能 加深模塊化信息處理能力 并逐步延伸到 系統(tǒng)化的信息處理能力 計算思維 能夠利用數字 化環(huán)境查找學習資源 運用三維設計的思想 方法與 技術進行創(chuàng)作與表達 數字化學習與創(chuàng)新 通過學 習中的交流和相互評價 理解知識產權對信息社會產 生的影響 增強積極參與信息社會建設的意識 樹立 數字化環(huán)境下積極進取的態(tài)度 信息社會責任 模塊 6 開源硬件項目設計 賽于開源硬件的項目設計與開發(fā)有益于激發(fā)學生 創(chuàng)新的興趣 培養(yǎng)學生動手實踐的能力 同時也是在 信息技術課程中實現 STEAM 科學 技術 工程 人文藝術與數學 教育的理想方法 本模塊是針對學 生個性化發(fā)展需要 按照開源硬件項目設計流程而設 置的選擇性必修模塊 通過本模塊的學習 學生能搜索并利用開源硬件 及相關資料 體驗作品的創(chuàng)意 設計 制作 測試 運行的完整過程 初步形成以信息技術學科方法觀察 事物和求解問題的能力 提升計算思維與創(chuàng)新能力 本模塊包括 開源硬件的特征 開源硬件項目 流程 基于開源硬件的作品設計與制作 三部分內 客 內容要求 6 1 基于實例分析 認識開源硬件的特征與發(fā)展 理解利用開源硬件進行信息技術創(chuàng)新的意義 6 2 通過剖析使用開源硬件完成作品的實例 體 驗基于開源硬件完成項目的基本流程 知道常用開源 硬件的功能與特征 6 3 基于事物特征的分析 設計基于開源硬件的 作品開發(fā)方案 描述作品各組成部分及其功能作用 明確各組成部分之間的調用關系 6 4 根據設計方案 選擇恰當的開源硬件 搜索 相關的使用說明資料 審查與優(yōu)化作品設計方案 6 5 了解作品制作過程中各種設備與組件的安全 使用規(guī)則和方法 根據設計方案 利用開源硬件 相 關組件與材料 完成作品制作 6 6 根據設計方案 利用開源硬件的設計工具或 編程語言 實現作品的各種功能模塊 6 7 根據設計方案 測試 運行作品的數據采集 運算處理 數據輸出 調控執(zhí)行等各項功能 優(yōu)化設 計方案 6 8 完善項目作品的設計方案 踐行開源與知識 分享的精神 理解保護知識產權的意義 教學提示 在本模塊教學中 要充分發(fā)揮信息技術課程特有 的教學環(huán)境優(yōu)勢 以 STEAM 教育理念為指導 利用 開源硬件開展項目學習 讓學生體驗研究和創(chuàng)造的樂 趣 培養(yǎng)利用信息技術解決問題和創(chuàng)新設計的意識和 能力 1 教師可組織學生利用開源硬件設計開發(fā)一 些生活中的簡單信息系統(tǒng) 引導學生理解項目設計過 程中常用的開源硬件 熟悉開源硬件的基本使用方法 認識基于開源硬件的信息系統(tǒng)的基本結構及一般設計 流程 例如 利用開源硬件平臺中的溫度傳感器 相關 輸入和輸出組件等 設計開發(fā) 溫度監(jiān)測調控系統(tǒng) 當溫度達到一定值后 結合一定的條件 如季節(jié) 控 制風扇 空調器的啟動成關閉 通過該系統(tǒng)的實例解 析 讓學生了解基于開源硬件的信息系統(tǒng)的實現方法 2 新知識的學習要以實例為依托 引導學生 掌握學習內容 鼓勵學生的創(chuàng)新性應用 在活動過程 中應把大部分時間留給學生去探索 通過多次迭代的 過程完善項目設計 適時跟蹤學生完成項目的過程 及時給予知識指導和問題解決思路的指導 鼓勵學生 交流與合作 踐行開源與知識分享的精神 例如 教師事先準備一個利用紅外傳感器操作控 制的小游戲 讓學生體驗該游戲 分析其中利用傳感 器等開源硬件實現數據輸入 處理與輸出控制的方法 引導學生思考該類系統(tǒng)可能的應用領域和場景 鼓勵 學生討論與探索類似系統(tǒng)的開發(fā) 嘗試改進系統(tǒng) 進 行更有意義的創(chuàng)新設計 3 要在實例剖析的基礎上 設計較為開放的 任務 給學生充分的想象與創(chuàng)新空間 活動過程中可 以把學生分成小組 采用基于項目的學習方式 讓學 生經歷 提出想法 設計系統(tǒng)解決方案 利用開源硬 件實現解決方案 的完整過程 項目作品的評價可從 創(chuàng)新性 實用性和解決問題的效果等不同方面作出判 斷 鼓勵創(chuàng)新性的作品 發(fā)展學生的創(chuàng)新能力 在設計教學環(huán)境時 可采用較為靈活的教室座位 布局 以方便學生開展小組合作與探究 除了能夠聯 網的計算機外 還應根據項目的特征與實施需要 配 置開源硬件的設計工具 組裝工具 測試測量工具與 儀器等 學業(yè)要求 學生能在信息技術環(huán)境下綜合利用科學 技術 工程 人文藝術與數學學科的相關知識 理解利用信 息技術解決問題的基本思路與方法 認識數字化工具 在問題解決方案中的價值與作用 信息意識 數字化 學習與創(chuàng)新 知道基于開源硬件進行項目設計的一 般流程 能將其應用于實際項目中 根據事物的特點 進行一定的抽象 設計符合事物特性的系統(tǒng) 能利用 各種材料 開源硬件與軟件實現所設計的項目方案 能利用開源硬件的設計工具 編程語言實現外部數據 的輸入 處理 利用輸出數據驅動執(zhí)行裝置的運行 計算思維 理解并自覺踐行開源的理念與知識分 享的精神 理解保護知識產權的意義 信息社會責任 三 選修課程 模塊 1 算法初步 對問題的抽象或形式化描述是算法的基礎 算法 的每一步都是一個準確表達的步驟或指令 旨在用一 系列這樣的步驟在有限的時間內解決實際問題 解決 同一個問題存在不同的算法 算法有有效 無效 高效 低效 等差別 學習算法 可以從系統(tǒng)的角度 描述和解決問題 有助于學生未來專業(yè)的發(fā)展 本模 塊是針對算法及其初步應用而設置的選修模塊 通過本模塊的學習 學生應放理解利用算法進行 問題求解的基本思想 方法和過程 掌握算法設計的 一般方法 能描述算法 分析算法的有效性和效率 利用程序設計語言編寫程序實現算法 在解決問題的 過程中能自覺適用常見的幾種算法 本模塊包括 算法基礎 常見算法及程序實現 算法應用 三部分內容 內容要求 1 1 通過分析實際問題 經歷描述問題并利用符 號語言將其形式化的過程 理解解決問題的起點是問 題的描述 算法的基礎是形式化描述 1 2 經歷將解決問題的方法歸結為一系列清晰準 確步驟的過程 理解算法的概念 基本要素和基本特 征 1 3 分析歌幾里得 割圓術 秦九部等經典算法 能夠用自然語言 偽代碼 流程圖等多種方式描述這 些算法 1 4 通過案例分析 理解二又樹的概念及其遍歷 的方法 初步掌握二叉樹在搜索算法中的應用 1 5 通過問題解決 掌握貪心 分治 動態(tài)規(guī)劃 回湖等常見算法 并結合具體問題開展編程實踐 1 6 通過比較解決同一個問題的不同算法 體驗 算法效率的差別 理解算法的正確性 可讀性 健壯 性 掌握算法分析的一般方法和過程 會計算算法的 時空復雜度 1 7 能有意識地把算法及算法思想遷移應用于實 際生活和學習中 分析算法的優(yōu)勢和不足 款學提示 本模塊是學生在學習必修和選擇性必修課程內容 的基礎上 對算法內容更為系統(tǒng)的 深入的學習 因 此在教學中要注意利用前階段的學習基礎 創(chuàng)設利用 算法解決問題的情境 讓學生經歷將實際問題形式化 的過程 深入理解算法的特征 掌握常見算法的描述 編程及應用的方法 并能有意識 負責任地應用算法 解決實際問題 在教學過程中 可針對具體的算法情境問題 讓 學生經歷利用算法解決問題的全過程 從實際的問題 入手 讓學生分析問題 建立數學模型 將其形式化 用計算機語言編程解決 在解決問題的過程中 注重 思路和方法的引導 以利于學生計算思維的形成和發(fā) 展 學業(yè)要求 學生能了解算法的概念 基本要素和基本特征 能夠分析 描述實際問題 能夠用自然語言 偽代碼 流程圖等描述算法并利用符號語言將其形式化 初步 掌握二叉樹在搜索算法中的應用 掌握貪心 分治 動態(tài)規(guī)劃 回溯等常見算法及其編程應用 掌握算法 分析的一般方法和過程 能夠計算算法的時空復雜度 計算思維 信息意識 了解算法的優(yōu)勢和不足 能夠負責任地應用算法并將算法思想遷移到實際生活 和學習中 數字化學習與創(chuàng)新 信息社會責任 模塊 2 移動應用設計 隨著移動技術的快速發(fā)展與普及 適用移動終端 解決日常生活與學習中的問題已成為信息社會中國公 民的一項重要技能 合理使用移動終端 可以幫助人 們快速獲取信息 高質量地溝通與交流 本模塊是針 對移動應用設計 為滿足學生個性化發(fā)展而設置的選 修模塊 通過本模塊的學習 學生能夠了解常用移動終端 的功能與特征 形成移動學習的意識 掌握移動應用 設計與開發(fā)的思想方法 根據需要設計適當的移動應 用 創(chuàng)造性地解決日常學習和生活中的實際問題 本模塊包括 移動技術對社會的影響 移動應 用功能設計與開發(fā) 移動應用中的信息安全 三部 分內容 內容要求 2 1 體驗基于移動終端的日常應用 結合移動應 用的典型實例 認識移動技術對人類社會的影響 2 2 了解常見移動終端的類型與功能 描述移動 終端的特征與組成 認識不同移動軟件系統(tǒng)的特點 2 3 在具體的移動應用設計實踐中 了解移動應 用的基本架構 理解基于圖形化開發(fā)工具進行移動應 用設計與開發(fā)的基本方法 能利用模擬器測試移動應 用程序 APP 2 4 了解移動終端中常用傳感器的種類及功能 理解其數據采集