教材培訓(xùn)粵教版面向計算思維培養(yǎng)的《數(shù)據(jù)與計算》教材設(shè)計與教學(xué)實施-長沙黃國洪

國家高中課程標(biāo)準(zhǔn)教科書《信息技術(shù)》副主編信息技術(shù)正高級教師、特級教師、碩士生導(dǎo)師黃國洪面向計算思維培養(yǎng)的

《數(shù)據(jù)與計算》教材設(shè)計與教學(xué)實施CONTENTS0504030201關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》教學(xué)評價的設(shè)計關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》教學(xué)活動的設(shè)計關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容的設(shè)計對《數(shù)據(jù)與計算》課程標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識關(guān)于計算思維的思考關(guān)于計算思維的思考01當(dāng)今世界，人類認(rèn)識自然、認(rèn)識社會、認(rèn)識自己有哪些基本思維？實驗思維理論（演繹）思維實驗+數(shù)據(jù)+演繹+驗證加油站問題蒲豐針

沉船打撈問題實驗思維理論思維計算思維當(dāng)今世界，人類認(rèn)識自然、認(rèn)識社會、認(rèn)識自己有哪些基本思維？思維概述18計算思維概述19計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。周以真的觀點計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為，它選擇合適的方式去陳述一個問題，對一個問題的相關(guān)方面建模并用最有效的辦法實現(xiàn)問題求解。有了計算機，我們就能用自己的智慧去解決那些計算時代之前不敢嘗試的問題。李國杰的觀點計算思維是指個體運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。即個體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(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)；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(jié)利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。課程標(biāo)準(zhǔn)的觀點計算思維計算思維概述20對《數(shù)據(jù)與計算》課程標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識0222學(xué)科大概念數(shù)據(jù)算法信息系統(tǒng)信息社會23數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用算法與程序?qū)崿F(xiàn)《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容要求24011.1在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。1.2在運用數(shù)字化工具的學(xué)習(xí)活動中，理解數(shù)據(jù)、信息與知識的相互關(guān)系，認(rèn)識數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽?.3針對具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)與信息031.6從生活實例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。1.7掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序設(shè)計的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調(diào)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(yīng)用潛力，認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用。算法與程序?qū)崿F(xiàn)021.4通過典型的應(yīng)用實例，了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。1.5根據(jù)任務(wù)需求，選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_處理數(shù)據(jù)，完成分析報告，理解對數(shù)據(jù)進行保護的意義。數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用25關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容的設(shè)計03《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計27《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計28《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計29《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計30《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計31《數(shù)據(jù)與計算》內(nèi)容設(shè)計32關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》的教學(xué)設(shè)計04（1）課標(biāo)要求信息技術(shù)必修課程的學(xué)分為3學(xué)分每個學(xué)分18課時，共54課時學(xué)生學(xué)完必修，可參加學(xué)業(yè)水平合格性考試（2）必修一課時安排《數(shù)據(jù)與計算》安排27課時第一至六章建議課時數(shù)分別為：3、3、3、8、7、3課時，共27課時課程學(xué)分與學(xué)時設(shè)計第一章

數(shù)據(jù)與信息模擬信號與數(shù)字信號編碼的基本方式信息含義信息的基本特征數(shù)據(jù)及特征數(shù)據(jù)含義數(shù)據(jù)的基本特征數(shù)據(jù)編碼信息及特征1.本章對應(yīng)的課標(biāo)內(nèi)容要求在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀2.本章的地位與作用本章是《數(shù)據(jù)與計算》的開篇章，以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)與信息特征，理解數(shù)據(jù)編碼的基本方式，明晰數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，是學(xué)習(xí)本教科書的基礎(chǔ)。內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀3.本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容是由“數(shù)據(jù)及其特征”、“數(shù)據(jù)編碼”、“信息及其特征”三節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“體驗多媒體作品的數(shù)據(jù)與信息處理”項目學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平。內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀4.本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)要求A-1能夠描述數(shù)據(jù)與信息的特征（信息意識）A-2知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式（計算思維）內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀5.本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求水平質(zhì)量描述一B1-1-1依據(jù)一定的任務(wù)需求，比較不同信息獲取方法的優(yōu)劣，知道數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取方法。二B2-1-11依據(jù)不同的任務(wù)需求，自覺、主動地比較不同的信息源，確定合適的信息獲取策略，明晰數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系。內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）針對特定的信息問題，自覺、主動地比較不同的信息源，能描述數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取策略。（信息意識1）。（2）在日常生活中，認(rèn)識到數(shù)字化表示信息的優(yōu)勢。（計算思維1）。（3）針對較為復(fù)雜的信息問題，能綜合分析獲取的信息，評估信息的可靠性、真?zhèn)涡院湍康男?。（信息意識2）內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀7.本章項目活動的目標(biāo)

本章通過“體驗多媒體作品的數(shù)據(jù)與信息處理”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，能夠描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式，從而將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平的達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“體驗多媒體作品的數(shù)據(jù)與信息處理”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)與信息”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸?，有序地展開教學(xué)活動。建議課時數(shù)為3學(xué)時。內(nèi)容分析：第一章數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容解讀客觀世界符號化計算化計算0和1化自動化組合、抽象、構(gòu)造構(gòu)造化集成化第二章

知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)知識智慧數(shù)字化工具與資源及其優(yōu)勢數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新體驗數(shù)字化創(chuàng)新學(xué)習(xí)過程知識與智慧1.對應(yīng)的課標(biāo)要求⑴在運用數(shù)字化工具的學(xué)習(xí)活動中，理解數(shù)據(jù)、信息與知識的相互關(guān)系，認(rèn)識到數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。⑵針對具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢。內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀2、本章的地位與作用本章是本教科書的第二章，將帶學(xué)生學(xué)習(xí)“知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)”的教學(xué)內(nèi)容，也是學(xué)習(xí)其他章節(jié)與模塊的基礎(chǔ)知識與技能準(zhǔn)備。本章以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的相互關(guān)系，認(rèn)識到數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽?.本章本章的主要內(nèi)容內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀本章的主要內(nèi)容是由“知識與智慧”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”兩節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“運用數(shù)字化工具探究數(shù)理知識”項目學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平。4、本章學(xué)業(yè)要求及其標(biāo)注A-3掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)的方法（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。A-4能夠根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀5、本章學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求及其標(biāo)注B1-3-7能對學(xué)習(xí)過程中所使用的資源與工具進行初步評估。B1-3-8針對特定的問題，能運用合適的數(shù)字化工具進行信息處理。B2-3-15在解決生活和學(xué)習(xí)中的問題時，能評估常見的數(shù)字化資源與工具對特定學(xué)習(xí)任務(wù)的價值，對其做出合理的選擇。B2-3-16針對不同的問題，采用自主或協(xié)作方式，運用合適的數(shù)字化工具進行信息加工與處理，進而建構(gòu)知識、表達(dá)思想、解決問題。內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）在日常生活中，根據(jù)實際解決問題的需要，恰當(dāng)選擇數(shù)字化工具，具備信息安全意識（信息意識1）。（2）主動關(guān)注信息技術(shù)工具發(fā)展中的新動向和新趨勢，有意識地使用新技術(shù)處理信息（信息意識1）。（3）按照問題解決方案，選用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化工具或方法獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，并能遷移到其他相關(guān)問題的解決過程中（計算思維水平1）。內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀（4）在學(xué)習(xí)過程中，能夠評估常用的數(shù)字化工具與資源，根據(jù)需要合理選擇（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新水平1）。（5）針對特定的學(xué)習(xí)任務(wù)，運用一定的數(shù)字化學(xué)習(xí)策略管理學(xué)習(xí)過程與資源，完成任務(wù)，創(chuàng)作作品（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新水平1）。（6）在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中開展協(xié)作學(xué)習(xí)，建構(gòu)知識（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新水平1）。6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀（7）正確認(rèn)識現(xiàn)實社會身份、虛擬社會身份之間的關(guān)系，合理使用虛擬社會身份開展信息活動（信息社會責(zé)任水平1）。（8）在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，積極、主動地融入到信息社會中（信息社會責(zé)任水平1）。6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀本章通過“運用數(shù)字化工具探究知識”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，能夠描述數(shù)據(jù)、信息與知識的相互關(guān)系，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢，從而將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平的達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。7.本章項目學(xué)習(xí)活動的目標(biāo)內(nèi)容分析：第二章知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容解讀8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“運用數(shù)字化工具探究知識”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸?，有序地展開教學(xué)活動。建議課時數(shù)為3學(xué)時。第三章

算法基礎(chǔ)人工解決問題的過程計算機解決問題的過程算法及其描述算法計算機程序與程序設(shè)計語言算法的描述計算機程序設(shè)計語言計算機程序體驗計算機解決問題的過程

1、本章對應(yīng)的課標(biāo)要求

從生活實例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀

2、本章的地位與作用本章是《數(shù)據(jù)與計算》的第三章，也是學(xué)習(xí)第四章、選擇性必修模塊《數(shù)據(jù)管理與分析》、選修模塊《算法初步》的基礎(chǔ)知識與技能準(zhǔn)備。本章以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生理解算法的概念與特征，能夠運用算法描述方法和三種控制結(jié)構(gòu)合理表示算法。內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀593.本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容是由“體驗計算機解決問題的過程”“算法及其描述”“計算機程序與程序設(shè)計語言”三節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“設(shè)計從A市到B市最佳的旅行路線方案”項目學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平。4、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)要求及標(biāo)注A-3掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)的方法（信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）A-4能根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)（信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）A-6能夠利用軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn)（信息社會責(zé)任、計算思維）A-8在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，完成分析報告（信息社會責(zé)任、計算思維）A-9依據(jù)解決問題的需要，設(shè)計和表示簡單算法（計算思維）內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀5、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平及其標(biāo)注B1-1-1依據(jù)一定的任務(wù)需求，比較不同信息獲取方法的優(yōu)劣，知道數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取方法。B1-2-5依據(jù)解決問題的需要設(shè)計算法，采用流程圖的方式描述算法。B1-3-7能對學(xué)習(xí)過程中所使用的資源與工具進行初步評估。B1-3-8針對待定的問題，能運用合適的數(shù)字化工具進行信息處理。內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀6、本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）針對特定的信息問題，自覺、主動地比較不同的信息源，能描述數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取策略。（信息意識1）（2）根據(jù)不同受眾的特征，能選擇恰當(dāng)?shù)姆绞竭M行有效的交流。（信息意識1）（3）依據(jù)特定任務(wù)需求，甄別不同信息獲取方法的優(yōu)劣，并能利用適當(dāng)途徑甄別信息。（信息意識1）內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀6、本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（4）主動關(guān)注信息技術(shù)工具發(fā)展中的新動向和新趨勢，有意識地使用新技術(shù)處理信息。（信息意識1）（5）針對給定的任務(wù)進行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問題。（計算思維1）（6）能提取問題的基本特征，進行抽象處理，并用形式化的方法表述問題。（計算思維1）（7）運用基本算法設(shè)計解決問題的方案（計算思維1）內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀6、本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（8）針對特定的學(xué)習(xí)任務(wù)，運用一定的數(shù)字化學(xué)習(xí)策略管理學(xué)習(xí)過程與資源，完成任務(wù)，創(chuàng)作作品。（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1）（9）在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中開展協(xié)作學(xué)習(xí)，建構(gòu)知識。（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1）（10）在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，積極、主動地融入到信息社會中。（信息社會責(zé)任1）內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀本章將通過“設(shè)計從A市到B市最佳的旅行路線方案”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗計算機解決問題的過程，理解和概述算法的概念與特征，能夠運用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法，懂得描述程序設(shè)計語言產(chǎn)生與發(fā)展的過程，了解不同種類程序設(shè)計語言的特點，從而將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。7、本章項目學(xué)習(xí)活動的目標(biāo)內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀內(nèi)容分析：第三章算法基礎(chǔ)內(nèi)容解讀8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“設(shè)計從A市到B市最佳的旅行路線方案”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“算法基礎(chǔ)”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸?，有序地展開教學(xué)活動。建議課時數(shù)為3學(xué)時。第四章

程序設(shè)計基礎(chǔ)Python的常量與變量Python的數(shù)據(jù)類型Python的運算符與表達(dá)式Python的函數(shù)while循環(huán)的應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的輸入與輸出循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的應(yīng)用For循環(huán)的應(yīng)用嵌套循環(huán)的應(yīng)用循環(huán)控制的應(yīng)用程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識選擇結(jié)構(gòu)If語句的應(yīng)用If…elif…else語句的應(yīng)用1、本章對應(yīng)的課標(biāo)要求掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。

通過解決實際問題，體驗程序設(shè)計的基本流程，掌握程序調(diào)試與運行的方法。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀2、本章的地位與作用本章是《數(shù)據(jù)與計算》的第四章，也是學(xué)習(xí)第五章、選擇性必修模塊《人工智能初步》的基礎(chǔ)知識與技能準(zhǔn)備。以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生掌握Python程序設(shè)計語言的基本知識，程序的順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)以及在解決實際問題中的應(yīng)用。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀3、本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容是由“程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識”、“運用順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”、“運用選擇結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”、“運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”四節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“設(shè)計購買紀(jì)念品的最佳方案”項目學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平。4、本章學(xué)業(yè)要求及其標(biāo)注A-3能夠根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。A-6軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn)（計算思維）。A-7能通過技術(shù)方法對數(shù)據(jù)進行保護（信息社會責(zé)任）。A-10掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識（計算思維）A-11利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法，解決實際問題（計算思維）內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀5、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求及其標(biāo)注B1-2-5依據(jù)解決問題的需要設(shè)計算法，采用流程圖的方式描述算法，掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，能編寫簡單程序用以解決問題。B2-2-13數(shù)據(jù)進行綜合分析的基礎(chǔ)上，撰寫解決問題的分析報告B2-2-14依據(jù)問題解決的需要設(shè)計算法，運用算法描述方法和三種控制結(jié)構(gòu)合理表示算法，利用一種程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法，解決問題。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）根據(jù)不同受眾的特征，能選擇恰當(dāng)?shù)姆绞竭M行有效交流（信息意識）。（2）在日常生活中，根據(jù)實際解決問題的需要，恰當(dāng)選擇數(shù)字化工具，具備信息安全意識（信息意識）。（3）主動關(guān)注信息技術(shù)工具發(fā)展中的新動向和新趨勢，有意識地使用新技術(shù)處理信息（信息意識）。（4）能提取問題的基本特征，進行抽象處理，并用形式化的方法表述問題（計算思維）。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（5）運用基本算法設(shè)計解決問題的方案，能使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)這一方案（計算思維）。（6）針對特定的學(xué)習(xí)任務(wù)，運用一定的數(shù)字化學(xué)習(xí)策略管理學(xué)習(xí)過程與資源，完成任務(wù)，創(chuàng)作作品（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。（7）在信息活動中，具有信息安全意識，尊重和保護個人及他人的隱私（信息社會責(zé)任）。（8）正確認(rèn)識現(xiàn)實社會身份、虛擬社會身份之間的關(guān)系，合理使用虛擬社會身份開展信息活動（信息社會責(zé)任）。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀7、本章項目學(xué)習(xí)活動的目標(biāo)內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀本章通過“設(shè)計購買物品的最佳方案”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在理解了Python程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，掌握三種程序控制結(jié)構(gòu)，學(xué)會使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法，體驗程序設(shè)計的基本流程，掌握程序調(diào)試與運行的方法，從而將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平的達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。內(nèi)容分析：第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容解讀8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“設(shè)計購買物品的最佳方案”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“程序設(shè)計基礎(chǔ)”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸?，有序地展開教學(xué)活動。建議課時數(shù)為8學(xué)時。第五章

數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的特征大數(shù)據(jù)對日常生活的影響數(shù)據(jù)分類數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)采集的方法和工具數(shù)據(jù)的存儲和保護數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)聚類分析關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的方式數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的工具特征探索認(rèn)識大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的分析3、本章對應(yīng)的課標(biāo)要求通過典型的應(yīng)用實例，了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。根據(jù)任務(wù)需求，選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_處理數(shù)據(jù)，完成分析報告，理解對數(shù)據(jù)進行保護的意義。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)2、本章的地位與作用本章是《數(shù)據(jù)與計算》的第五章，也是學(xué)習(xí)選擇性必修模塊《數(shù)據(jù)管理與分析》《人工智能初步》的基礎(chǔ)知識與技能準(zhǔn)備。以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)3、本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容是“數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)”：由“認(rèn)識大數(shù)據(jù)”“數(shù)據(jù)的采集”“數(shù)據(jù)的分析”“數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)”四節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“網(wǎng)絡(luò)平臺的客戶行為數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)”學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成課程學(xué)業(yè)要求和核心素養(yǎng)水平。4、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)水平要求A-1能描述數(shù)據(jù)與信息的特征（信息意識）。A-3掌握數(shù)字化學(xué)習(xí)的方法，能夠更具需要選用合適的數(shù)字化工具開展學(xué)習(xí)（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）。A-4了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法（計算思維）。A-5能夠利用軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn)，并能通過技術(shù)方法對數(shù)據(jù)進行保護（計算思維、信息社會責(zé)任）。A-6在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，完成分析報告（計算思維）。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)5、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平水平質(zhì)量描述一B1-1-1依據(jù)一定的任務(wù)需求，比較不通過信息獲取方法的優(yōu)劣，知道數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取方法。B1-2-3針對典型的數(shù)據(jù)問題，利用軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進行整理、組織與計算，通過技術(shù)方法對數(shù)據(jù)進行保護。B1-2-4在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，能利用合適的統(tǒng)計圖表呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。B1-3-7能對學(xué)習(xí)過程中所使用的資源與工具進行初步評估。B1-3-8針對特定的問題，能運用合適的數(shù)字化工具進行信息處理。B1-4-9具有保護信息安全、尊重知識產(chǎn)權(quán)的意識，能自覺遵守相關(guān)法律法規(guī)和倫理道德準(zhǔn)則。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)5、本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平水平質(zhì)量描述二B2-1-11依據(jù)不同的任務(wù)需求，自覺、主動地比較不同的信息源，確定合適的信息獲取策略，明晰數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系。B2-2-12對于日常生活中常見的問題，利用軟件工具或平臺準(zhǔn)確而有序地對數(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn)，并妥善做好數(shù)據(jù)保護。B2-2-13在對數(shù)據(jù)進行綜合分析的基礎(chǔ)上，撰寫解決問題的分析報告。B2-3-15在解決生活和學(xué)習(xí)中的問題時，能評估常見的數(shù)字化資源與工具對特定學(xué)習(xí)任務(wù)的價值，對其作出合理的選擇。B2-3-16針對不同的問題，采用自主或協(xié)作方式，運用合適的數(shù)字化工具進行信息加工與處理，進而建構(gòu)知識、表達(dá)思想、解決問題。B2-4-17在與他人進行信息交流時，能有效保護個人或他人隱私。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)內(nèi)容解讀6、對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）針對特定的信息問題，自覺、主動地比較不同的信息源，能描述數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，確定合適的信息獲取策略（信息意識1）。（2）依據(jù)特定任務(wù)需求，甄別不同信息獲取方法的優(yōu)劣，并能利用適當(dāng)途徑甄別信息（信息意識1）。（3）在日常生活中，根據(jù)實際解決問題的需要，恰當(dāng)選擇數(shù)字化工具，具備信息安全意識（信息意識1）。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)6、對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（4）主動關(guān)注信息技術(shù)工具發(fā)展中的新動向和新趨勢，有意識地使用新技術(shù)處理信息（信息意識1）。（5）針對給定的任務(wù)進行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問題（計算思維1）。（6）按照問題解決方案，選用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化工具或方法獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，并能遷移到其他相關(guān)問題的解決過程中（計算思維1）。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)6、對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（7）在學(xué)習(xí)過程中，能夠評估常用的數(shù)字化工具與資源，根據(jù)需要合理選擇（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新1）。（8）在信息活動中，具有信息安全意識，尊重和保護個人及他人的隱私（信息社會責(zé)任1）。（9）采用簡單的技術(shù)手段，保護數(shù)據(jù)、信息以及信息設(shè)備的安全（信息社會責(zé)任1）。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)7、本章項目學(xué)習(xí)活動的目標(biāo)內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)本章通過“網(wǎng)絡(luò)平臺客戶行為數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識大數(shù)據(jù)及其特征、理解數(shù)據(jù)對日常生活的影響，了解數(shù)據(jù)采集的基本方法以及理解對數(shù)據(jù)保護的意義；能夠在一大批雜亂無章的數(shù)據(jù)中，運用數(shù)字化工具和技術(shù)分析數(shù)據(jù)，并學(xué)會選用恰當(dāng)工具可視化表達(dá)數(shù)據(jù)，以便更好地理解數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)過程將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用數(shù)字化工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)水平的達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。內(nèi)容分析：第五章數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“網(wǎng)絡(luò)平臺客戶行為數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)處理和可視化表達(dá)”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸罚行虻卣归_教學(xué)活動。建議課時數(shù)為7學(xué)時。第六章

人工智能及其應(yīng)用智能交通認(rèn)識人工智能人工智能剖析領(lǐng)域知識智能問答機器人人工智能的應(yīng)用人工智能的誕生與發(fā)展智能教育智能家居智能安防智能醫(yī)療智能物流智能制造內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用1.本章對應(yīng)的課標(biāo)內(nèi)容要求

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(yīng)用潛力，認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用。內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用2.本章的地位與作用本章是《數(shù)據(jù)與計算》的終結(jié)篇，也是學(xué)習(xí)選擇性必修模塊《人工智能初步》的基礎(chǔ)知識與技能準(zhǔn)備。以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識技能為載體，以項目學(xué)習(xí)活動為途徑，開展自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生了解智能信息處理的巨大進步和應(yīng)用潛力，認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用。內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用3、本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容是由“認(rèn)識人工智能”、“人工智能的應(yīng)用”兩節(jié)組成。通過引導(dǎo)學(xué)生開展“剖析企業(yè)智能客服機器人”項目學(xué)習(xí)活動，幫助學(xué)生達(dá)成本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平。內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用4.本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)要求A-12了解人工智能技術(shù)（計算思維）A-13認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用（信息意識）內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用5.本章對應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平B1-1-2認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用B1-2-6了解人工智能技術(shù)B2-2-13在對數(shù)據(jù)進行綜合分析的基礎(chǔ)上，撰寫解決問題的分析報告內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用6.本章對應(yīng)達(dá)成的學(xué)科核心素養(yǎng)（1）信息意識根據(jù)項目需要，具備信息安全意識，主動關(guān)注信息技術(shù)新動向和新趨勢，合理使用新技術(shù)處理問題（2）計算思維選用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化工具或方法獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，并能遷移到其他相關(guān)問題的解決過程中（3）數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中開展協(xié)作學(xué)習(xí)，建構(gòu)知識（4）信息社會責(zé)任自覺遵守信息法律法規(guī)、信息倫理道德規(guī)范在信息交流中，積極、主動地融入到信息社會中內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用7.本章項目學(xué)習(xí)活動的目標(biāo)本章通過“剖析企業(yè)智能客服機器人”項目，組織學(xué)生進行自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在具體感知智能信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，能夠描述智能信息處理的巨大進步和應(yīng)用潛力，認(rèn)識人工智能在信息社會中的重要作用，從而將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用人工智能技術(shù)和工具解決問題和完成任務(wù)的過程中，促進本章對應(yīng)課標(biāo)的學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成，完成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)。內(nèi)容分析：第六章人工智能及其應(yīng)用8.本章建議課時數(shù)本章教師通過“剖析企業(yè)智能客服機器人”項目范例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“人工智能及其應(yīng)用”本章各節(jié)。教師必須抓住重點，理順?biāo)悸?，有序地展開教學(xué)活動。建議課時數(shù)為3學(xué)時。運用人工智能方法解決問題的過程98數(shù)據(jù)采集抽象特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)建模設(shè)計算法設(shè)計程序數(shù)據(jù)驗證機器學(xué)習(xí)機器行為自適應(yīng)系統(tǒng)關(guān)于《數(shù)據(jù)與計算》教學(xué)評價活動設(shè)計05項目學(xué)習(xí)活動設(shè)計項目選題設(shè)計方案方案交流學(xué)習(xí)探究項目實施成果分享活動評價項目學(xué)習(xí)活動設(shè)計項目選題：是同學(xué)們從真實世界選擇自己感興趣的項目主題；項目規(guī)劃：是同學(xué)們根據(jù)項目選題，制訂自己的項目方案；方案交流：是同學(xué)們展示交流自己設(shè)計的項目方案，師生共同探究、完善其方案學(xué)習(xí)探究：是同學(xué)們通過“問題”“觀察”“分析”“閱讀”“思考”“交流”“實踐”“實驗”“體驗”“調(diào)查”“討論”“拓展”等活動項目實施：是同學(xué)們運用在項目學(xué)習(xí)過程中所獲得的知識和技能來完成項目方案成果分享：是教師組織同學(xué)們展示交流項目成果，共享創(chuàng)造、分享快樂；活動評價：是教師組織同學(xué)們開展項目評價活動。教學(xué)活動設(shè)計情境主題規(guī)劃探究實施成果評價面向問題解決的小學(xué)學(xué)習(xí)活動成果展示面向問題解決的小學(xué)學(xué)習(xí)活動成果展示面向問題解決的小學(xué)學(xué)習(xí)活動成果展示面向創(chuàng)意物化的小學(xué)學(xué)習(xí)活動成果展示六、python項目學(xué)習(xí)教學(xué)案例0、教學(xué)背景0、教學(xué)背景（1）已經(jīng)教學(xué)python程序設(shè)計基礎(chǔ)，學(xué)生已掌握python程序設(shè)計基礎(chǔ)內(nèi)容（2）爬蟲程序在第三章有提到、也是第五章大數(shù)據(jù)獲取的途徑之一我校在此基礎(chǔ)上開展了“python項目學(xué)習(xí)”教學(xué)實踐，以探索高中信息技術(shù)項目學(xué)習(xí)教學(xué)的方法。1、python項目學(xué)習(xí)介紹（一）項目學(xué)習(xí)介