廣東省惠州市實驗中學

信息科
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普通高中信息技術課程標準(2017版)
日期:2019-08-23 瀏覽:

 

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展的重要支柱和網絡強國的戰略支撐。信息技術涵蓋了獲取、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新,推動了社會信息化、智能化的建設與發展,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,增強個體在信息社會的適應力與創造力,對個人發展、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,幫助生掌握信息技術基礎知識與技能、增強信息意識、發展計算思維、提高數字化學習與創新能力、樹立正確的信息社會價值觀和責任感的基礎課程。課程圍繞高中信息技術學科核心素養,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、技能培養與思維發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,體驗知識的礻社會性建構,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,培養具備信息素養的中國公民
課程標準面對網絡和數字化工具不斷普及的現實,培養學生對信息技術發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、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、創新的技術設計者和理性的技木反思者。
2.設置滿足學生多元需求的課程結構,促進學生的個性化發展
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的共同基礎,關注系統性、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,支撐學生信息素養的發展
課程內容緊扣數據、算法、信息系統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,感悟信息技術學不科方法與學科思想;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操作的真實過程,發展學生的計算思維,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、情感態度與價值觀的統
4.培育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
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,體驗信息技術行業實踐者真實的工作模式和思考方式;創造機會使學生感受信息技術所引發的價值沖突,思考個體的信息行為對自然環境與人文環境的影響。
5.構建基于學科核心素養的評價體系,推動數字化時代的學習創新
課程評價以學科核心素養的分級體系為依據,利用多元方式跟蹤學生的學習過程,采集學習數據,及日時反饋學生的學習狀況,改進學習,優化教學,評估學業成就;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評價,針對專業能力較強的學生,可引導其完成案例分析報告或研究性論文。

二、學科核心素養與課程目標
(一)學科核心素養
學科核心素養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由信息意識、計算思維、數字化學習與創新、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不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.數字化學習與創新
數字化學習與創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,創造性地解決問題,從而完成學習任務,形成創新作品的能力。具備數字化學習與創新的學生能夠認識數字化學習環境的優勢和局限性,適應數字化學習環境,養成數字化學習與創新的習慣;掌握數字化學習系統、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、知識分享與創新創造,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、道德規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,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范,既能有效維護信息活動中個人的合法權益,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境問題與人文問題;對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物,具有積極學習的態度、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。課程通過提供技術多樣、資源豐富的數字化環境,幫助學生掌握數據、算法、信息系統、信息社會等學科大概念,了解信息系統的基本原理,認識信息系統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、建模與設計系統性解決方案,理解信息社會特征,自覺遵循信息社會規范,在數字化學習與創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思想
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追求,提高學生在信息社會中生存、發展與創新的能力
2.按照普通高中課程方案設置課程結構與內容
依據學分和課時規定,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。
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;依托快速發展與日益更新的信息技術工具,保持又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。
表1高中信息技術課程結構
類別 模塊設計
必修 模塊1:數據與計算 模塊2:信息系統與社會
選擇性必修 模塊1:數據與數據結構 模塊2:網絡基礎 模塊3:數據管理與分析
模塊4:人工智能初步 模塊5:三維設計與創意 模塊6:開源硬件項目設計
選修 模塊1:算法初步 模塊2:移動應用設計

高中信息技術必修課程是全面提升高中學生信息素養的基礎,強調信息技術學科核心素養的培養,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“信息系統與社會”兩個模塊。
高中信息技術選擇性必修課程是根據學生升學、個性化發展需要而設計的,分為升學考試類課程和個性化發展類課程。選擇性必修課程旨在為學生將來進入高校繼續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新、創造提供條件。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”“三維設計與創意”“開源硬件項目設計”三個模塊是為學生個性化發展而設計的課程,學生可根據自身的發展需要進行選學。
高中信息技術選修課程是為滿足學生的興趣愛好、學業發展、職業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、學業發展和職業傾向,學習選擇性必修和選修課程,發展個性化的信息技術能力或達到更高的學業水平。選擇性必修和選修課程中,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展的需要。學生可根據能力、發展需要選學。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,發展學生利用信息技術解決問題的能力。本模塊是信息技術課程后續學習的基礎。
通過本模塊的學習,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越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,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,發展計算思維。
(1)借助數字化學習環境,引導學生體驗數字化學習與創新活動,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節。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(如對又比分析法、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”“趣味小游戲”等具有一定實用價值的程序,培養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中奪冠、戰勝頂級人類棋手等事件,引導學生深入了解人工智能技術,思考人工智能發屐對社會發展的影響,以及可能會引發的社會問題。
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:信息系統與社會
在信息社會中,現實空間與虛擬空間相互交織,形成了一個全新的社會環境,在改變人們生活、工作與學習的同時,也塑造出一種全新的生存與發展方式。本模塊是針對信息社會生存與發展的需要,強調利用信息系統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,認識信息系統在社會中的作用,合理使用信息系統解決生活、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。
本模塊包括“信息社會特征”“信息系統組成與應用”“信息安全與信息社會責任”三部分內容。
【內容要求】
2.1探討信息技術對社會發展、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,了解信息技術的發展趨勢。
2.2通過分析典型的信息系統,知道信息系統的組成與功能,理解計算機、移動終端在信息系統中的作用,描述計算機和移動終端的基本工作原理。
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,理解計算機網絡在信息系統中的作用,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的影響。
2.5通過分析常見的信息系統,理解軟件在信息系統中的作用借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件。
2.6在日常生活與學習中,合理使用信息系統,負責任地發布使用與傳播信息,自覺遵守信息社會中的道德準則和法律法規。
2.7認識到信息系統應用過程中存在的風險,熟悉信息系統安全防范的常用技術方法,養成規范的信息系統操作習慣,樹立信息安全意識。
2.8通過搭建小型信息系統的綜合活動,體驗信息系統的工作過程,認識信息系統在社會應用中的優勢及局限性。
【教學提示】
在本模塊教學中,教師可通過對典型信息系統的案例分析與實際體驗等方式,引導學生學習信息系統知識,合理使用信息系統解決生活、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應用實例,引導學生思考信息統的組成要素,認識信息系統對人們日常生活與社會發展的重要作用。
例如:通過剖析“電子商務系統”“網絡訂票系統”等信息系統實例,引導學生總歸納信息系統的組成要素,了解信息系統的常見功能,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設真實的問題情境,為學生提供從信息系統設計規劃到軟硬件操作的實踐體驗機會,提高學生對信息系統價值的認識以及利用信息系統解決問題的能力。
例如:在信息技術實驗室中,通過“依托二維碼的物聯網系統”“遠程控制系統”等實驗,指導學生合作或獨立完成一個信息系統的硬件搭建和軟件安裝。
(3)結合信息系統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安全的重要性。通過體驗信息系統的實踐活動,引導學生掌握信息系統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。
例如:通過小組活動,研討“網絡購物”“公共場所Wi-Fi使用等應用實例,分析信息系統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。
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,開展信息系統的綜合實踐活動,體驗信息系統的行業應用,了解信息系統建設的全過程,包括設計構建、運行、管理、維護等。
【學業要求】
學生能描述信息社會的特征,了解信息技術對社會發展、科技進步以及個人生活與學習的影響(信息意識)。知道信息系統的組成與功能,描述信息系統常用終端設備(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的影響;理解軟件在信息系統中的作用,借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件(計算思維)。能構建簡單的信息系統,積極利用各種信息系統促進學習與發展(數字化學習與創新)。在信息系統應用過程中能預判可能存在的信息泄露等安全風險,掌握信息系統安全防范的常用技術方法;認識信息系統在社會應用中的優勢及局司限性,能夠自覺遵守相關法律法規與倫理道德規范(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,數據對科學發現、技術進步、經濟發展以及人們的日常生活有著越來越深刻的影響。理解數據的作用及價值,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,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容的基礎上,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,體驗迭代和遞歸的方法,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“棧”的概念及特征,然后適當開放項目范圍,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棋盤中的一個位置。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,表示該位置為一方棋子;元素值為2,則為另一方棋子
【學業要求】
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(信息意識、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、迭代、遞歸等)編程實現、解決問題(計算思維、數字化學習與創新)。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(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施。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、發現聯網故障,認識物聯網對社會發展的影響,能使用典型的網絡服務解決生活與學習中的問題,利用信息技術分享網絡資源,具備網絡應用安全意識。
【內容要求】
2.1了解計算機網絡的發展歷史,知道網絡的結構、類型、特征及演變過程;理解計算機網絡與通信、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寺性,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/IP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。
2.4了解網絡操作系統的功能,能使用基本網絡命令查詢聯網狀態、配置情況、發現故障。
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。
26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〉、NFC(近場通信〉等),探討創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,教師可創設網絡實驗環境,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境的優勢與不足,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,為學生創建操作實踐的環境。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、軟件和備,并與學生的日常網絡使用經驗建立聯系。
【學業要求】
學生要知道網絡的結構、特征和發展過程,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、配置情況及發現故障的操作(計算思維)。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日常生活與學習中,成為解決問題的重要方式。有效地管理與分析數據(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。本模塊是針又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”三部分內容。
【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,發現問題并優化方案。
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具,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展;結合恰當的案例分析,認識數據挖掘對又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節,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??紤]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境下開展。要求至少配備一種數據庫管理系統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或社會場所的信息中心,聽取專業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。
【學業要求】
學生能夠確定學習和生活中的業務數據問題,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(計算思維)。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(計算思維)。能根據需要,主動選用數字化工具開展自主或協作學習,創造性地解決問題(數字化學習與創新)。
模塊4:人工智能初步
人工智能是通過智能機器延伸、增強人類改造自然和治理社會能力的新興技術。近年來,人工智能的發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同等新特征,推動了社會各領域從數字化、網絡化向智能化的躍升,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等方面設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的基本過程與方法,增強利用智能技術服務人類發展的責任感。
本模塊包括“人工智能基礎”“簡單人工智能應用模塊開發”“人工智能技術的發展與應用”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)人工智能應用系統的開發工具和開發平臺,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境、參數及自然交互方式等。
4.5通過智能系統的應用體驗,了解社會智能化所面臨的倫理及安全挑戰,知道信息系統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范與法規。
【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,如早期的專家系統以及“深藍( Deep Blue)”“沃森( Watson)”“阿爾法圍棋( AlphaGo)”和“百度大腦”等系統。
在引導學生發現問題、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開發內容時,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,激發學生的創新思維。
【學業要求】
學生能描述人工智能的基本特征,會利用開源人工智能應用框架,搭建簡單智能系統(計算思維)。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(數字化學習與創新)。了解人工智能的發展歷程,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,已經成為新一代數字化、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,既有利于培養學生的空間想象能力,也有利于發展學生科學、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作與編輯和三維動畫創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布,體驗利用數字技術進行三維創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”“三維作品設計與創意”“三維作品發布”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支術的現狀和發展趨勢,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境中的普遍性,了解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意。
5.4了解三維設計中建模的意義,能從建模的思想出發,合理創設模塊,進一步規劃完善三維作品的設計。
5.5從生活與學習需求出發,利用三維設計軟件創作三維作品添加適當的效果,達到設計的要求。
5.6能根據交流或創作的需要,選擇適當的形式發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作思想理解其中蘊含的創意。
【教學提示】
在本模塊教學中,要注重教師示范與學生動手實踐相結合,切實培養學生三維設計與創意的能力。另外,還要引導學生理解數字媒體領域的發展趨勢,滲透創新意識。
(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掌握,培養學生的創新能力。
例如:組織學生力開展“創意杯子設計”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)?;顒訌慕R巹濋_始,到利用三維設計軟件添加并實現自己的創意,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新之目的。
例如:教師可以解讀一些優秀的三維作品,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,要注重培養學生的協作學習精神,鼓勵學生主動發布自己的作品,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布作品,可以在網絡上發布,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。
【學業要求】
學生初步了解三維設計及相1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,并逐步延伸到系統化的信息處理能力(計算思維)。能夠利用數字化環境查找學習資源,運用三維設計的思想、方法與技術進行創作與表達(數字化學習與創新)。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,樹立數字化環境下積極進取的態度(信息社會責任)。
模塊6:開源硬件項目設計
基于開源硬件的項目設計與開發有益于激發學生創新的興趣,培養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”三部分內容。
【內容要求】
6.1基于實例分析,認識開源硬件的特征與發展,理解利用開源硬件進行信息技術創新的意義。
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、調控執行等各項功能,優化設計方案。
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,要充分發揮信息技木課程特有的教學環境優勢,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造的樂趣,培養利用信息技術解決問題和創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一些生活中的簡單信息系統,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“溫度監測調控系統”,當溫度達到一定值后,結合一定的條件(如季節)控制風扇、空調器的啟動或關閉。通過該系統的實例解析,讓學生了解基于開源硬件的信息系統的實現方法。
(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、處理與輸出控制刂的方法,引導學生思考該類系統可能的應用領域和場景,鼓勵學生討論與探索類似系統的開發,嘗試改進系統,進行更有意義的創新設計。
(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新空間?;顒舆^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,鼓勵創新性的作品,發展學生的創新能力。
在設計教學環境時,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。
【學業要求】
學生能在信息技術環境下綜合利用科學、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;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,可以從系統的角度描述和解決問題,有助于學生未來專業的發展。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,學生應該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運用常見的幾種算法。
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經歷將解決冋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分析歐幾里得、割圓術、秦九韶等經典算法,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,初步掌據二又樹在搜索算法中的應用。
1.5通過問題解決,掌握貪心、分治、動態規劃、回溯等常見法,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,分析算法的優勢和不足。
【教學提示】
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展。
【學業要求】
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、動態規劃、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展與普及,運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的思想方法,根據需要設計適當的移動應用,創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”“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工具進行移動應用設計與開發的基本方法,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,理解其數據采集方式,能在移動應用設計中使用多種數據輸入方式。
2.5分析移動終端信息呈現的特點,了解移動終端的多種信息輸出方式,能在移動應用設計中使用多種信息輸出方式。
2.6基于實例分析,理解移動應用中本地數據存儲與讀取的基本方法,能初步利用適當的應用程序接口(AP1)讀寫數據。
2.7分析網絡數據收發的實例,了解用移動終端傳輸網絡數據的基本方法,能在移動應用設計中使用網絡進行簡單的數據收發。
2.8了解移動應用中的信息安全及個人數據保護方法,理解防止移動應用信息泄露等風險的基本思想與技術方法。
【教學提示】
在本模塊教學中,教師可借助多種學習手段,通過項目學習的方式使學生經歷移動應用設計的整個過程,掌握移動應用設計的基礎知識和一般方法,提高數字化學習與創新能力。
(1)在教學過程中,要引導學生認識移動應用的優勢及其對社會發展的作用,熟悉移動終端的特點,逐步形成運用移動應用程序解決相關問題的思維與技能。
例如:引導學生利用移動終端中的電子筆記功能,以圖文并茂的日記形式記錄學習、生活,或者利用移動終端中的瀏覽器,隨時隨地搜索、瀏覽學習和生活中遇到的問題,體驗移動應用帶來的便利。
(2)借助形象化的表達手段(如實物、動畫、視頻、虛擬現實等)以及簡單的模擬或小實驗,引導學生認識{移動終端的組成,了解移動應用設計與開發的方法及過程。
例如:以動畫、視頻等方式,引導學生了解移動終端中各種傳感器的作用,通過恰當的方法利用傳感器采集數據。
(3)把整個移動應用設計的流程規劃為一系列小任務(涉及移動應用的各種功能),并用一條恰當的線索連接成一個綜合性的任務,以任務驅動的方式,讓學生參與到任務解決的過程中,體驗相對完整的開發過程。
例如:首先設計一個“只能輸入純文本”的記事本,然后在記事本中增加“設置字體及簡單格式”的功能,接下來增加“插入表格和圖像”的功能,最后在記事本中增加“網絡存儲與備份”的功能。
本模塊的教學適宜在能夠連入互聯網的信息技木實驗室中開展,至少需配備一種移動應用開發的模擬器以及相應的移動應用程序開發軟件。在教學過程中,引導學生以個人或小組的形式設計任務,利用真機或模擬器實踐設計與開發的方法。
【學業要求】
學生知道移動應用的特點,認識到信息社會中移動應用的價值(信息意識)。能夠利用移動終端、選擇恰當的移動應用進行學習解決生活與學習中的問題,提升實踐與創新能力(數字化學習與創新)。能夠基于移動終端的特點,利用圖形化的設計開發工具,設計開發基于單臺設備的移動應用;能夠初步進行本地數據的存取和基于網絡的數據傳輸,開發基于真實任務的簡單移動應用,設計基于移動應用的問題解決方案(計算思維)。重視移動應用中的信息安全問題,初步掌握移動應用中的信息安全及個人數據保護的基本思想與相應技術方法(信息社會責任)。
五、學業質量
(一)學業質量內涵
學業質量是學生在完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量標準是以本學科核心素養及其表現水平為主要維度(見附錄1)結合課程內容,對學生學業成就表現的總體刻畫。依據不同水平學業成就表現的關鍵特征,學業質量標準明確將學業質量劃分為不同水平,并描述了不同水平學習結果的具體表現。
(二)學業質量水平
高中信息技術學業質量水平是根據問題情境的復雜程度、相關知識和技能的結構化程度、思維方式、探究模式或價值觀念的綜合程度等進行劃分的。高中信息技術學業質量水平一共有4級,每級水平主要表現為學生整合信息技術學科核心素養,在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念、思維、方法和觀念解決問題的關鍵特征。不同水平之間具有由低到高逐漸遞進的關系。

水平1質量描述
1-1依據一定的任務需求,比較不同信息獲取方法的優劣,知道數據與信息的關系,確定合適的信息獲取方法;認識人工智能在信息社會中的重要作用;對信息系統在人們生活、工作與學習中的重要作用有一定的認識;在信息系統應用過程中,能夠判斷系統可能存在的信息安全風險,了解規避風險的方法,對于信息系統在社會應用中的優勢及局限性有一定的認識
1-2針對典型的數據問題,利用軟件工具或平臺對數據進行整理、組織與計算,通過技木方法對數據進行保護;在數據分析的基礎上,能利用合適的統計圖表呈現數據分析結果;依據解決問題的需要設計算法,采用流程圖的方式描述算法,掌握一種程序設計語言的基本知識,能編寫簡單程序用以解決問題;了解人工智能技術;通過分析簡單的信息系統,知道計算機、移動終端與軟件的作用,了解信息系統與外部世界的連接方式,以及網絡接入方式、帶寬等影響信息系統運行的因素,知道網絡應用軟件的開發方法
1-3了解數字化學習的基本方法,對信息系統在完成學習任務中的作用有一定的認識,能利用信息系統進行協作學習;能對學習過程中所使用的資源與工具進行初步評估;針對特定的問題,能運用合適的數字化工具進行信息處理。
1-4通過分析典型的信息安全問題,認識在人類信息活動中運用法律法規與倫理道德準則進行約束、管理與調節的必要性;在信息系統應用過程中,能識別和抵制不良行為;具有保護信息安全、尊重知識產權的意識,能自覺遵守相關法律法規和倫理道德準則,具備防治計算機病毒的基本能力;不隨意泄露個人信息或獲取他人隱私。
水平2質量描述
2-1依據不同的任務需求,自覺、主動地比較不同的信息源,確定合適的信息獲取策略,明晰數據與信息的關系;認識信息系統對人們生活、工作與學習的重要性,在信息系統構建與應用的過程中,能夠利用已有經驗判斷系統可能存在的信息安全風險,主動運用規避風險的思想與方法。
2-2對于日常生活中常見的問題,利用軟件工具或平臺準確而有序地對數據進行整理、組織、計算與呈現,并妥善做好數據保護;在對數據進行綜合分析的基礎上,撰寫解決問題的分析報告;依據問題解決的需要設計算法,運用算法描述方法和三種控制結構合理表示算法,利用一種程序設計語言實現簡單算法,解決問題;通過構建簡單的信息系統,知道信息系統的組成與功能,描述計算機、移動終端與軟件的作用,能借助工具或平臺開發網絡應用軟件
2-3掌握一定的信息系統應用策略,善于利用信息系統自主學習與協作學習,深入理解信息系統在完成任務中的作用;在解決生活和學習中的問題時,能評估常見的數字化資源與工具對于特定學習任務的價值,對其作出合理的選擇;針對不同的問題,采用自主或協作方式,運用合適的數字化工具進行信息加工與處理,進而建構知識、表達思想、解決問題。
2-4通過使用信息系統,理解人類信息活動需要信息法律法規、倫理道德進行管理與調節,自覺抵制不良的信息系統操作行為,利用信息安全防范的常用技術方法維護信息系統應用環境,有較強的知識產權保護意識;在與他人進行信息交流時!,能有效保護個人或他人的隱私;區分虛擬社會與現實社會身份的差別,能在虛擬社會中與其他成員安全、負責任地交流;對信息系統在社會應用中的優勢及局限性有較深刻的認識。
水平3質量描述:
3-1了解數據管理和分析的基本過程與方法,認識數據的有效管理與處理對于提高信息價值的重要意義,能夠按照給出的數據分析方法分析數據并進行可視化呈現,提取有用信息,形成結論;知道數據結構對于數據處理的重要性,能夠辨別簡單的基于線性表的程序設計中的數據組織形式,描述數據的邏輯結構、存儲結構和運算;初步認識數據在網絡中的傳輸過程,知道網絡的結構、特征和發展過程,了解影響網絡傳輸質量的基本因素;能配置相關參數、構建簡單的網絡應用環境,具有較強的網絡安全意識;理解物聯網的概念,認識與物聯網相關的應用。
3-2能夠針對特定的業務問題,利用數據管理與分析技術,對既定方案進行評估,發現問題;能夠描述數據、數據結構及其相關概念,說明數據對信息社會的重要性;能夠針對模型較為直觀的實際問題,合理選用字符串、隊列、棧等數據結構組織、存儲數據,并能運用排序、查找、迭代、遞歸等算法編程解決問題;能根據業務邏輯的需要,設計利用數據庫解決某一具體數據管理與分析問題的方案;能根據具體的數據分析要求提取數據,利用數據分析工具分析數據,并能解釋和呈現結果;知道網絡服務與相應的應用協議之間的關系,了解TCP/P協議的功能和作用,認識網絡的拓撲結構,能使用基本網絡命令查詢聯網信息。
3-3對信息系統中常用的網絡連接方式有一定的認識,理解網卡、交換機、路由器等網絡設備的作用和工作原理;理解數據管理與分析系統或工具在完成任務中的作用,能夠基于學習中的數據管理與分析任務進行自主或協作探究。
3-4能針對數據分析案例,認識數據準確性和可靠性的重要作用;有數據備份與還原意識,能按照要求進行數據備份與還原;構建個人網絡環境時,會運用基本的安全防護方法,對于日常網絡使用中的安全問題具備基本的判斷能力,具有安全使用網絡的觀念。
水平4質量描述:
4-1掌握數據管理和分析的基本過程與方法;能夠根據特定問題解決的需要,在較為復雜的信息情境中,利用多種途徑對數據進行采集和分類;認識數據的準確性、可靠性、真偽性對解決數據業務問題的關鍵作用,并能對此進行評估;能夠甄別不同的數據分析與表達方法的優劣,選用合適的方法對數據進行分析與可視化表達,提取有用信息,形成結論;能夠評判線性表等數據結構使用的合理性;了解數據在網絡中的傳輸過程,理解影響網絡傳輸質量的基本因素,具有較強的防范網絡安全隱患的意識。
4-2能夠針對學習和生活中的特定數據業務問題,運用系統思想和結構化思維,對數據業務進行需求分析和問題求解,提出明確的數據管理與分析解決方案并進行優化;能夠針對模型較為隱蔽的實際問題進行數據抽象,運用線性表等數據結構合理組織、存儲數據,選擇合適的算法編程實現,解決問題;能夠根據現實問題解決的需要,利用迭代的思想,對數據業務問題的解決方案進行一定程度的優化分析,并能評價其合理性、完整性,分析方案優化或改進的可能性;能夠根據業務邏輯的需要,設計利用數據庫解決某一具體數據管理與分析問題的方案,并通過實施這一方案驗證其有效性;能根據不同的數據分析要求,采用合適的方法提取數據,運用適當的數據分析工具分析數據,并能對分析結果進行合理解釋和恰當呈現;理解不同的網絡服務與傳輸協議的關系;熟悉TCP/P等協議的主要功能和作用,描述網絡的拓撲結構,掌握使用基本網絡命令查詢聯網信息、配置網絡的基本方法。
4-3對于信息系統中的網絡連接方式有比較完整的認識,能夠判斷與處理網絡連接過程中出現的常見問題;能列舉日常生活中與物聯網相關的設備,描述其工作原理;能夠運用數據管理與分析技術完成任務,并在此過程中進行自主或協作探究;能夠評估常見的數字化資源與工具對學習支持的價值,根據需要合理選擇;在數字化學習環境中具有貢獻和分享的意識和行動,能夠嘗試制作數字化學習資源并利用網絡來分享。
4-4能根據數據分析的目的和意圖,判斷數據分析任務的復雜性和多樣性,并選用合適的數據分析與可視化方法和工具,提高數據的識別度,使之更符合受眾需求;具有數據備份與還原意識,能正確評估各種備份機制的特點,能根據需要及時備份與還原數據,確保數據安全;掌握構建個人安全用網環境的基本方法,具備判斷日常網絡使用中不安全問題產生的原因和應對網絡安全問題的能力,具有較強的網絡安全意識,形成積極、安全使用網絡的觀念。
(三)學業質量水平與考試評價的關系
高中信息技術學業質量標準是階段性評價、學業水平合格性考試和學業水平等級性考試命題的重要依據。學業質量水平2是高中畢業生在本學科應該達到的合格要求。學業質量水平4是學業水平等級性考試的命題依據。

六、實施建議
本次課程標準修訂后,信息技術課程的結構有所調整,內容得以充實,內涵更加豐富,育人價值得到進一步提升。各地教育行政部門]、教育教研機構、普通高中學校及信息技術教師應充分認識信息技術課程在整個高中課程體系中的重要地位和特殊價值,在課程宣傳、教學設施設備保障、教師隊伍建設及教學教研指導等方面,充分發揮各自的引領、主導、主力作用,有效落實高中信息技術課程標準。
(一)教學與評價建議
1.教學建議
信息技術教學是培養學生信息技術學科核心素養的基本途徑。教師在教學中要緊緊圍繞學科核心素養,凸顯“學主教從、以學定教、先學后教”的專業路徑,把項目整合于課堂教學中,重構教學組織方式,創設有利于學生開展項目學習的數字化環境、資源和條件,引導學生在數字化學習的過程中,領悟數字化環境又對十個人發展的影響,養成終身學習的習慣。具體建議如下。
(1)領會學科核心素養內涵,全面提升學生信息素養
全面提升學生的信息素養是普通高中信息技術課程的根本任務,學科核心素養是信息素養的具體表現。為了將學科核心素養落實于課堂教學中,實現課程的根本任務,信息技術教師首先需要領會學科核心素養的內涵。
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,是在具體信息情境和信息活動中逐步養成的。教師在教學中要為學生創設信息情境,提供發現問題、自主解決問題的機會,引導學生主動將問題求解與信息技術進行關聯。
計算思維作為一種思維方式,需要在解決問題的過程中不斷經歷分析思考、實踐求證、反饋調適而逐步形成。教師在教學設計時,可根據教學內容提煉計算思維的具體過程與表現,將其作為學生項目學習的內在線索,引導學生在完成不同項目的情境中,反復親歷計算思維的全過程。
數字化學習與創新強調了學生在數字化環境中的發展。教師在教學設計時,可根據學生的學習基礎,創設適合學生需要的數字化環境與活動,引導學生在運用計算思維完成項目的實踐過程中,通過自主學習和協作學習,利用數字化資源與工具,創造性地解決問題或創作出有個性的數字化作品。
信息社會責任的形成需要學生直面問題,在思考、辨析、解決問題的過程中逐漸形成正向、理性的信息社會責任感。教學時可結合學習過程中的生成性資源,引導學生挖掘、觀察現實世界中的典型信息事件,鼓勵學生面對信息困境,通過求證、討論和交流,作出正確的選擇和行為。
(2)把握項目學習本質,以項目整合課堂教學
基于項目的學習是指學生在教師引導下發現問題,以解決問題為導向開展方案設計、新知學習、實踐探索,具有創新特質的學習活動。項目學習很大程度上還原了學習的本質,這種基于真實情境的學習能促進學生對信息問題的敏感性、對知識學習的掌控力、對問題求解的思考力的發展。在項目實施過程中,各種能力的綜合也促進了學生信息技術學科核心素養的形成。開展項目學習時于,要創設適合學生認知特征的活動情境,引導他們利用信息技術開展項目實踐、形成作品。因此,項目學習應以信息技術學科核心素養的養成為目標,在項目實踐中滲透學科核心素養,整合知識與技能的學習。
在教學中,教師可以先整體梳理各課程模塊的教學內容,再以階段性教學內容(模塊或者單元)為依托,提煉學生習得知識后應具備的學科核心素養,并以此節點設計項目的推進路徑,力爭使項目實施既能合理滲透信息技術學科核心素養,又能有效整合相關的教學內容。

案例1:程序設計項目實施
——必修課程模塊1中“算法與程序實現”部分的項目實施方案示例
表3項目實施案例
所屬模塊 必修課程模塊1:數據與計算
內容要求 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。
知識與技能要點 輸入和輸出語句,賦值語句,選擇結構語句,基本數據類型,常用系統函數,算術、關系和邏輯基本運算及表達式。
學科核心素養 ①根據不同受眾的特征,能選擇恰當的方式進行有效的交流。(信息意識)
②針對給定的任務進行需求分析,明確需要解決的關鍵問題。(計算思維)
③運用基本算法設計解決問題的方案,能使用編程語言或其他數字化工具實現這一方案。(計算思維)
④針對特定的學習任務,運用一定的數字化學習策略管理學習過程與資源,完成學習任務,創作作品。(數字化學習與創新)
⑤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。(信息社會責任)
實施環節 活動內容 階段目標 學科核心素養
項目范例展示,引導學生開展項目設計 教師展示基于真實情境的程序設計作品(必須包含有選擇結構語句,并且能在程序中恰當地運用選擇結構語句解決問題)。
學生欣賞程序設計作品,構思自己的作品。 利用文字處理軟件、演示文稿制作軟件等,形成項目設計的初步方案。
方案交流,提高學生設計項目的可行性 學生匯報、展示自己設計的項目方案。
教師從項目成果、呈現方式、實現技術等角度,提出項目調整的建議。 在一定范圍內展示、交流自己的項目方案。 上述學科核心素養中的第①②⑤條。
項目實施 學生根據自擬項目方案實施項目,結合項目需要,利用教師提供的資源,開展新知識的學習,最終解決問題。
教師事先搭建好數字化學習的平臺,并為學生個性化的學習需求提供指導。 進一步熟悉編程環境,能根據算法,合理運用變量、賦值語句、常見系統函數及順序、選擇結構語句編寫代碼,調試程序直至正確。 上述學科核心素養中的第②③④條。
項目交流評價 組織學生通過數字化平臺提交作品及相關文檔(設計思想、技術文檔、交流文稿等),開展項目成果的交流與評價,并選擇典型成果進行課堂展示和交流評價。 撰寫項目成果的相關文檔,有效組織需要的材料并正確提交;在撰寫交流文稿時開展自我評價,在網絡中開展互評。 上述學科核心素養中的第④⑤條。

(3)重構課堂教學組織方式,加強學生探究性學習
在項目學習、特別是開放性項目學習的過程中,學生是項目的設計者、實施者和項目成果的推介者,教師是學生項目設計和實施過程中的引領者和咨詢者。在教學中,教師應淡化知識的單一講解,鼓勵學生通過自主探究解決項目中的問題,在解決問題的過程中整合知識學習,促進思維發展。教師要從“學會操作”的課堂價值取向轉向“形成學科核心素養”的價值訴求,引導學生從實際生活中發現項目素材,培養學生的信息意識;在“嘗試→驗證→修正”的“試錯”過程中,發展學生的計算思維;引導學生從自主尋求項目實施所需知識和技能的過程中形成數字化學習與創新能力;在項目成果的推介交流中,提升信息社會責任。
項目的開放性及解決方案的多樣性,既能調動學生學習的積極性,激發學習興趣,也能引發更多的生成性問題。在項目活動中,教師可以根據學生學習的需要,采用個性化教學的指導方式,既為學生提供自由創作的空間,又確保學生的個性化問題得到及時支持與解決。建議教師創建網絡學習空間,通過知識詳解、范例創作、常見問題答疑等,幫助學生解決一般性問題。通過組建互助小組,引導學生在交流互助中共同提升思維與能力,甚至可以將合作互助行為納入評價范疇,引導學生開展更深入的交流合作。
(4)創設數字化學習環境,為學生提供豐富的課程資源
為促進學生學科核心素養的發展,教師在充分利用真實情境的教學活動空間時,也應通過信息技術幫助學生創設個人虛擬的網絡活動空間,形成應用便捷、資源豐富、內容可靠、環境安全的數字化學習環境?,F實空間與虛擬空間的結合,有助于改善學生的學習方式,激發學生的探究欲望,與此同時,也豐富了教師的教學手段,拓寬了師生互動交流的渠道。學生在親歷數字化學習的過程中,體驗數字化環境對教育發展的影響,促進終身學習習慣的養成。
“互聯網+”正在深刻影響著社會各個領域的行業生態。在教學過程中,教師可圍繞學科核心素養,通過互聯網構建可持續發展的學習資源建設規劃,將學生項目學習中的生成性資源轉化為后續學習資源,引導學生成為資源的使用者和建設者,促進學生在信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等學科核心素養方面的全發展
2.評價建議
評價是信息技術教學的有機組成部分,應基于信息技術學科核心素養展開。教師可以綜合運用多種評價手段,在教學中起到有效導向的作用。評價的主要目的是促進學生的學習,改善教師的教學,完善教學方案的設計。評價方式要有利于學生學習、有利于教學開展。評價內容要從單純關注知識與技能向關注學生學業成就轉變,同時還要關注現實問題解決和團隊合作等多種能力的提升。通過評價的合理實施,不斷提高信息技術教師的教學水平,激發學生學習、應用信息技術的興趣,幫助學生逐步提升信息素養。
(1)評價的原則
高中信息技術教學評價應遵循以下原則。
①強調評價對教學的激勵、診斷和促進作用,發揮評價的導向功能
在信息技術教學過程中,應通過靈活多樣的評價方式激勵和引導學生學習,培養學生的信息素養。教師應注意觀察學生實際的技術操作過程及活動過程,分析學生典型的信息技術作品,全面考察學生信息技術操作的熟練程度和利用信息技術解決問題的能力。建議教師在向學生呈現評價結果時,多采用評價報告、學習建議等方式,適當采用鼓勵性語言,激發學生內在的學習動機,幫助學生明確自己的不足和努力方向。
在對學生學業進行總結性評價時,應根據評價目的、學習內容及課程特點,采用多種形式的評價方式,評價內容與手段要有利于學生學習,要引導教師利用評價結果反思和改進自己的教學過程,發揮評價與教學的相互促進作用。
②評價應面向全體學生,尊重學生的主體地位,促進學生的全面發展
促進學生的全面發展是現代教育評價應有的價值取向。在評價過程中,應尊重學生的水平差異和個體差異,要創造條件讓學生甚至家長主動參與到評價中,增強學生自主評價的積極性。要以多樣化的評價促進學生學科核心素養的提升,不能簡單地以分數或等級來評估學生,要多采用表現性評價語言,注重學生在不同起點上的提高,而不僅僅是看重他們是否都達到了某一共同標準。
③評價應公平公正,注重過程性評價與總結性評價相結合
評價方案的設計和實施應考慮全體學生的實際情況,評價方案要事先制定并及時公布,不僅讓教師、學生知曉,還應讓家長、社會了解。信息技術學科具有很強的操作性和實踐性,學生經歷的學習過程也是評價的重要依據,對學生的學業評價應盡量采用過程性評價和總結性評價相結合的方式。要充分利用信息技術的學科優勢,采用電子作品檔案袋、學習平臺記錄表等技術手段記錄學生的學習狀況,客觀評估學生的學習過程與學習態度,力求全面、公平、公正地評價學生的學業狀況。
④評價應科學合理,提高評價的信度和效度
評價內容的選擇應從學科基本要求出發,評價情境創設要科學合理,注重評價的信度和效度。信息技術學科具有很強的應用性,學習內容大多與生活息息相關,如信息處理技術、網絡技術、數據管理技術等,因此評價內容的設計與選擇應貼近學生的學習和生活,注重評價的實用性和導向性。評價情境的創設既要有利于評價目標的落實,更要有利于引導學生學習能力的提高。
(2)評價活動的設計與實施
高中信息技術評價活動要根據評價的目的、要求、對象等進行設計,針對不同的評價目的,應該設計不同的評價情境。
①確定評價目標與內容
評價目標與內容應根據學科核心素養的水平層級、各課程模塊相應的學業質量水平等確定。學科核心素養水平是確定評價目標的重要依據。學生修習高中信息技術必修課程后,應該達到學科核心素養水平1,修習選擇性必修課程后,應該達到學科核心素養水平2,繼續修習選修課程后,應該達到學科核心素養水平3。
內容要求、學業要求與學業質量標準是確定評價活動內容的重要依據。各課程模塊內容規定了一個模塊的基本教學內容與學業要求,而學業質量標準是衡量學生學業水平的基本指標。面向學科核心素養的評價尤其要關注情境的設計,要從多個維度設計合理的評價活動。情境要來源于學生的學習和生活,要從問題解決的過程與方法層面設評價方案。評價活動應能有效診斷學生的信息技術學科核心素養水平,為學生的畢業、升學提供依據,為學生未來的發展提供建設性的意見。
②確定評價方式和評價的具體指標
高中信息技術學業評價一般包括紙筆測試、上機測試等方式。
紙筆測試和上機測試各有所長,適合不同的評價內容和目標,應相互補充、綜合運用。紙筆測試的效率較高,適于短時間內對大量學生進行集中考核,適于考核學生對信息技術基礎知識的掌握和理解,但不適于評價學生的實際操作技能。在設計紙筆測試試卷時,要控制選擇題、填空題等客觀題型的比例,適度設置和增加要求學生通過理解和探究來解決的開放性題目,如問題解決分析、作品設計等,以拓展紙筆測試在評價內容和評價目標等方面的廣度和深度。上機測試是信息技術總結性評價中不可或缺的重要組成部分。上機測試可以評價學生使用技術工具的熟練程度,能夠考查學生利用信息技術解決問題的能力。
根據不同的評價目的和要求,學業評價也可以采用多種方式展開。學業水平考試這類總結性評價,可采用紙筆測試、上機測試相結合的形式;一般過程性評價可通過課堂觀察、學習行為分析、作品評價、檔案袋資料采集等方式,從知識、能力、情感等方面全面衡量學生的學習狀況,也可以作為學業評價的依據。
高中信息技術課程日常學習中的過程性評價應圍繞信息技術學科核心素養展開,所選擇的評價維度要能充分體現學生的信息技術學科核心素養水平,尤其要關注信息意識、信息社會責任等總結性評價相對較難測量的素養。在課程實施過程中采取目標與過程并重的策略,記錄學生的動態學習過程,評價時盡量體現出學生在學習過程中各方面能力的提升情況。例如:對于信息技術技能評價,可通過學生的信息活動,引導學生正確、規范地使用數字化工具,并能運用數字化工具解決實際問題,提升學生運用數字化工具改善學習和便捷生活的能力,促使學生形成信息社會責任意識。

案例2:項目活動設計與評價
——必修課程模塊1中“算法與程序實現”部分的項目評價方案示例
(1)確定項目的基本要求
根據必修課程模塊1“數據與計算”內容要求中的1.6、1.7,結合教學內容,設計一個或多個項目活動,引導學生經歷“項目設計”“項目實施”“項目成果交流評價”等環節,以設計算法、程序實現為主要形式開展項目活動。每個項目活動的基本要求如下。
? 項目主題健康,內容積極向上。
? 項目指向可以是解決學習或生活中的一個實際問題,也可以是幫助自己實現一個愿望。
? 項目成果以計算機程序為主要形式。程序實現技術要涉及前期所學的算法、語句知識;程序應能正常運行并完成正確的數據處理;具備必需的交互功能以及簡潔、美觀的用戶界面。
(2)制定項目活動的評價標準
關于項目活動的評價標準,需要針對具體要求逐條設計。為了激勵學生深入探究、張揚個性,評價標準可以根據評價的實際情況設置基本項和獎勵項,每一項除評價標準外,還需設置一定的權重。
表4項日活動評價表示例
分類 評價項 評價標準 權重
基本項 主題 主題明確;源于生活
內容 體現出積極向上、正確的信息社會責任意識;包含必要的文檔資料(項目設計方案作品使用說明等)。
功能 能基本完成方案中預設的目標;數據處理方式和執行流程合理、正確。
技術 能體現學到的最新知識點;算法、語句應用恰當;代碼風格簡潔、易于維護。
獎勵項 主題 源于生活且高于生活,能啟發人們對現實應用的新思考。
內容 能呈現有別于其他成員的成果,如本學科知識的深層次研究,或跨學科的研究結果呈現等。
功能 能較好地解決現實問題,具有一定的推廣應用價值。
技術 能通過自主學習,運用新知識、新技術實現項目創意,或運用較巧妙的算法解決問題。

(3)項目活動的評價實施
在平時教學中,對每個項目活動的評價要及時,評價要突出激勵和引導作用。例如:在學生完成項目方案設計后及時開展方案評價,可以引導學生從創意、可行性等方面進行調適和改進;在完成作品后開展成果交流評價,可以引導學生在原有基礎上進行更深層次的學習和成果優化。評價時應采用多元評價方式,互評、自評等多種方式相結合。在項目活動的基礎上,再結合學生的日常學習表現、知識與技能的掌握情況,確定學生這一部分內容的總評成績。表5是一個單元綜合評價的示例表。
表5單元綜合評價表
a.項目綜評(項目綜評得分=互評×30%+自評×30%+教師評×40%)
序號 項目 互評
(0-100分) 自評
(0-100分) 教師評(0-100分) 項目綜評得分
1
2
3
...
平均得分

b.單元綜評(單元綜評得分=項目綜評得分×70%+知識綜評得分×30%)
項目綜評得分 知識綜評得分 單元綜評得分

③評價結果的解釋與反饋
對利用評價工具獲得的信息和數據進行分析處理,最終得出的評價結論,就是評價結果。評價結果解釋的重點應聚焦在學生學科核心素養的發展與變化上。要結合學習過程,針對學生的個性特點,對評價結果作出個性化、發展性的解讀。對于評價結果的反饋,應注意方式和范圍,要積極創造條件,讓學生參與評價結果的判斷和解釋過程。在呈現評價結果時,應根據評價目的和要求,選擇恰當的反饋方式,關注學生的隱私保護,遵循有利于學生成長、學校管理和教師教學的原則。
(二)學業水平考試命題建議
1.學業水平合格性考試
高中信息技術課程學業水平合格性考試面向全體高中學生,是對學生高中階段信息技術學科基礎知識和基本技能掌握情況的標準參照考試。學業水平合格性考試應重視對學生知識、技能和問題解決能力的考查,注重理論聯系實際,注重信息技術和社會、經濟發展的聯系,注重信息技術知識和技能在生產、學習、生活等方面的廣泛應用,激發學生學習信息技術的興趣,促進學科核心素養目標的達成。學業水平合格性考試注重全面考核學生學習的廣度,強調考試的知識覆蓋面,應保證一定的考試時間和全面的考核內容。
根據學業水平合格性考試的性質和要求,考核內容以必修課程兩個模塊為基礎,以考核要求學業質量水平2為依據,結合當地學生的學習情況進行命題。
為了全面評價學生的學業水平,應創設多種評價方式,如紙筆測試、上機測試、過程性評價等,多途徑采集學生準確的學習信息。如果采用大規模統一考試,則建議采用上機測試的形式,注重考核學生的實踐能力和應用能力。
2.學業水平等級性考試
學業水平等級性考試主要用于學生升學,即為高校入學提供依據。學業水平等級性考試應具有較高的信度、效度,必要的區分度和適當的難度。學業水平等級性考試在考查知識與技能的同時,還要注重考查能力,把對能力的考核放在首要位置。盡量采用能測試學生問題解決和實踐能力的形式,如紙筆測試與上機測試相結合的方式。
根據高中信息技術課程學業水平等級性考試的性質和要求,考核內容建議以必修課程模塊和選擇性必修課程中的“數據與數據結構”“網絡基礎”“數據管理與分析”三個模塊為基礎,選擇既能體現信息技術學科核心素養、又能為高校培養人才打下基礎的內容。應依據相應的學業質量水平,結合當地教學的實際情況進行命題。
3.命題建議
高中信息技術課程學業水平合格性考試與等級性考試的命題對科學性、公平性、規范性等方面的要求較高,在命題時應注意以下幾點。
(1)關注品徳教育,有機滲透情感、態度與價值觀教育
在試題設計中應重視滲透對情感、態度與價值觀的考核,使學生認識到作為數字化時代的中國公民,應該具備良好的信息素養,遵守網絡規范和網絡道德,使自己的言行符合法律和社會倫理道德的要求,同時要加強知識產權意識,在保護個人知識產權不受侵犯的同時,不侵犯他人的知識產權。
(2)以考查學科核心素養為出發點,注重基礎知識與基本技能的考核
信息技術學科核心素養的高低是體現信息技術學習成果的重要指標。命題時應緊緊圍繞學科核心素養的各級水平要求,注重基礎知識與基本技能的考核,尤其要關注學科的重點知識與核心能力。在命題時,要將學科核心素養水平表現、相關模塊內容要求、學業要求、學業質量標準等有機結合。一般可以考慮以下方法:
①根據測試類型,合理選擇測試模塊,準確把握相應的學業質量水平,將信息技術學科核心素養各級水平與學業質量水平的關系梳理清楚;
②根據內容要求確定所要測試的內容,根據學業質量水平確定測試要求,根據學科}核心素養水平表現確定考核能力要求;
③突出對學生在真實情境中解決問題能力的考核,不僅要寫明知識與技能方面的要求,更要明確學生在特定情境中應達到的具體水平與表現。
(3)圍繞學科核心素養設計命題指標,關注學生發展,突出能力考核
基于學科核心素養測試的試題設計要從學生的認知規律出發,通過創設新的問題情境,在了解、理解、探究、運用等不同能力層次上對學生進行較為全面的考核。在命題指標設計時,除了難度、區分度、信度等常規指標以外,還要考慮情境、知識、素養水平等維度?;谡鎸嵡榫车膯栴}解決是測試學科核心素養的重要方式。信息技術在社會生活中的應用非常廣泛,情境的設計與選擇一方面要盡可能符合本學科的學業要求,另一方面也要拓寬思路,在社會、人文、科學等領域選擇具有一定開放性和復雜性的情境。情境維度的設計可以有多種角度、多種方式。
(4)試題設計要體現學以致用思想,注重信息技術與現實生活的結合
在設計試題內容時,要緊緊圍繞信息技術學科的四個大概念:數據、算法、信息系統、信息社會,試題的設計既要使測試內容富有時代氣息,反映社會熱點,也要使情境設計貼近學生的生活經驗。問題的引出要自然貼切,滲透信息技術綜合實踐能力的要求;問題解決過程中要突出對重點知識與技能的考查,在情境中考查學生對知識的掌握和對信息技術的理解與應用。在考查學生知識與技能的同時,也應融入對學習過程和方法的考查,判斷學生綜合應用信息技術的能力。

案例3:高中信息技術學科核心素養水平測試題示例

(一)試題描述
某公司取得了高中英語教材相關的音頻資料授權,準備利用這些音頻資料開發一個英語學習APP,以供學生學習英語使用。
問題:你認為,開發人員在規劃設計這個APP的過程中,除了設計用戶注冊模塊、用戶登錄模塊以外,還需要設計哪些功能模塊?
(二)試題說明
本題取材于日常學習與生活中的情境,主要考核學生規劃設計應用軟件的能力,懂得通過需求分析合理地開發數字化學習軟件。本題看似考核學生的軟件設計能力,實際上也能看出學生的信息技術應用水平。本題不需要學生進行具體的軟件制作,主要通過學生對軟件功能模塊設計的回答,考核學生兩方面的水平:一是算法與程序設計方面的學習水平,二是日常生活中,應用軟件使用的熟練程度,從而在一定程度上反映出學生的信息技術專業水平。
(1)考核的學科核心素養
主要考核信息意識、數字化學習與創新方面的學科核心素養。
(2)考核的內容
本題考核的內容主要是“信息系統與社會”模塊中,有關信息系統中的應用系統開發、設計與應用方面的內容。設計的情境維度主要來源于學生的日常生活與學習方面。
(3)不同水平學生的作答及評分建議
本題是一個半開放的試題,根據學科核心素養分級水平描述,可以將學生的回答和得分,分成以下三類。
A類(每個1分,最高1分):水平1學生可能的回答
①密碼找回功能和簽到功能
②幫助功能
③定時提醒的功能
B類(每個1分,最高2分):水平2學生可能的回答
①有關教材中課文及單詞的音頻播放功能
②練習評測及計分功能
③搜索音頻資料的功能
④下載音頻資料的功能
⑤依據年級或者學段,對音頻分級的功能

C類(每個2分,最高2分):水平3學生可能的回答
①學習社區(或者各種學習交流)的功能
②2對比用戶朗讀的錄音與原音后進行評分的功能
③針對學生的學習結果提供反饋的功能
根據學生的回答情況及最終得分情況,可以對學生在這一題上的學科核心素養水平進行判定。
得1分:水平1;
得2-3分:水平2;
得4-5分:水平3。

(三)教材編寫建議
教材是課程標準的具體化,直接影響課程標準的落實,是實現課程目標、實施教學的重要資源。高中信息技術教材的編寫,要以社會主義核心價值觀為導向,貫徹立德樹人的根本任務;要注重信息技術學科特色和學生認知規律,培養學科核心素養,為課程的順利實施提供保證。
1.教材編寫指導原則
(1)教材的編寫要依據課程標準,充分體現學科核心素養,重視繼承和弘揚中華文化,理解和尊重多元文化;要有助于增強學生的民自尊心和愛國主義情感,有助于樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。信息技術的知識內容更新較快,在編寫教材時,要保證科學、客觀、準確,使用通俗易懂而又嚴謹的語言解釋學科的核心思想、基本概念和方法,使教材能提供學生未來發展所需要的基礎知識和基本技能,達到培養學生科學態度和科學精神的目的。
(2)教材要充分反映社會進步和科學技術發展的成果,體現科學性與前瞻性,引導學生了解信息技術的最新發展成果對生活、學習的影響,以激發學生數字化創新的動機,培養學生對信息技術發展的適應能力。
(3)編寫教材時,要充分考慮學生的身心發展水平和心理接受能力。從思維特點來看,高中學生的形式邏輯思維比較發達,但辯證邏輯思維能力有待加強。學生普遍已具備一定的信息技術知識基礎,但這些知識是比較淺顯的。因此,教材的編寫既要充分考慮學生已有的知識和經驗,注意與有關課程的銜接,又要難易適中,并針對高中學生的思維特點,培養他們學會看待問題的能力。
(4)鼓勵編寫有鮮明特色的教材。課程標準中提及的案例和建議等,只為說明課程標準而設置,并非格式模板。鑒于我國信息技術課程存在經費投入、基礎設施、師資水平、課程開設情況等方面的差異,因此鼓勵教材編寫者在內容選取、層次、類型、風格、特色、受眾等方面開拓思路,在滿足課程標準基本要求及適應新型課程結構的基礎上,編寫出各具特色的教材,以滿足不同教師和學生對多樣化教材的需求。
(5)建議教材編寫者在編寫教科書的基礎上,編寫教學參考書和學生課外自主學習材料等,為教師的教學與評價、學生的自主學習提供全方位、立體化的支持。
(6)建議教材采用紙介質與電子介質相輔相成的方式,以實現教材形態的多樣化,促進教學手段的更新。
2.教材的內容選擇
(1)信息技術學科核心素養是素質教育的具體化、明確化與深化。因此,要緊密圍繞、依據學科核心素養來選擇和組織教材的內容,通過對計算思維的滲透,讓學生逐步具備數字化學習與創新的能力,形成良好的信息意識,加強信息社會責任E感,從而達到關注學生終身發展的目的。
(2)高中階段所學習的知識對學生的終身發展起到重要的作用。知識性內容與基本概念、基本原理的相關性越高,實現遷移的可能性就越大,其時效性就越長久,對學生終身學習和發展的價值就越大。因此,應該把學科中關鍵性、基礎性的概念、原理和方法作為教材的核心,將與這些概念、原理和方法密切相關的內容作為教材的重點。
(3)教材要向學生介紹具有廣泛適用價值的知識與技能,及其背后所蘊含的基本思想和方法,有意識地促進全體學生學科核心素養的均衡發展。在編寫教材時,應考慮內容容量和難度的適中性,以“保證絕大多數學生通過努力就能夠掌握”為原則。
(4)教材的內容應體現時代性,鼓勵教材編寫者將能夠體現信息技術最新研究成果和發展趨勢,以及有獨特價值的創新內容、應用和案例寫入教材,特別是能反映我國信息技術和信息社會發展新面貌的內容,拓展學生的知識面,激發學習興趣,從而引導學生正確認識信息技術在生活、學習中的作用。
(5)教材的內容要依據課程標準的要求,處理好不同課程模塊之間的關系,以適應不同需求和不同志趣學生的需要。必修課程的模塊內容既要考慮面向全體學生信息素養的培養,也要為后續課程的學習提供必要的基礎;既要處理好和相關學科(如數學、物理、通用技術等)的關系,又要在縱向上處理好與本學科初中、大學內容之間的關系,避免重復,從而為學生后續發展的需要指明方向。
(6)教材的內容設計要密切聯系實際,結合學生的現實生活和學習實踐以及當地的社會發展,適度設置基于真實情境的學習任務、典型案例或研究性項目活動,以引導學生在動手操作、自主探究和解決問題的過程中將“學技術”與“用技術”有效融合,主動理解知識、掌握技能、發展能力。
(7)教材的內容要展現出在信息技術發展、創新和應用中蘊藏的人文精神,要始終滲透相關社會責任感的培養,并有意識地設計相關的人文、社會教育項目活動,引導學生在信息技術應用過程中,不斷內化與信息技術應用相關的倫理道德觀念與法律法規意識,逐步養成負責、健康、安全的信息技術使用習慣。
3.教材的內容編排
(1)教材的內容編排要在教師的教與學生的學之間達成平衡,既要便于教師科學設計教學情境、有效組織教學,又要為教師自主選擇、增補和調整教學內容預留空間。同時,還應注重引導學生主動探究、建構知識、獲得結論,促使學生形成良好的學習習慣和思維習慣,為學生提供適當的個性化自主學習的空間。
(2)教材的內容編排要具有一定的開放性和拓展性,在保證基本內容完整性和系統性的基礎上,允許教材編寫者適當設置一些選學內容或選做的活動等,既能為學校和教師拓展學習內容、開發學習資源提供可能,又能拓寬學生的視野,發展學生的愛好和特長,培養學生的創新精神和實踐能力。
(3)作業系統包括習題、練習和活動建議等,是教材的重要組成部分。在設計作業系統時,要遵循科學性,既要有利于夯實基礎知識和基本技能,也要適當設計一些與科學、技術和社會生活相關聯的開放性問題。設計應以培養學生的學科核心素養為宗旨,防止題海戰術式的演練,既要保證容量與難度適中,又要避免設計脫離實際的純思辨游戲式題目。
(4)教材的內容編排要注重圖文并茂。插圖應與教學目的、教學內容相結合,便于傳遞多種有教育價值的信息,使學生除了能學到科學知識和科學方法外,還能感受到時日代的脈搏,保持積極進取的精神狀態,從而增強學習的興趣。

(四)地方和學校實施本課程的建議
課程的實施涉及教育行政部門、教研機構及普通高中學校。各地應充分認識到信息技術課程在整個高中課程體系中的重要地位,重點做好師資隊伍建設、基礎設施設備建設及教學資源建設等諸方面工作,使信息技術課程能在本地生根發芽,健康成長。
1.關于師資
隨著課程改革的深入,信息技術的課程理念及教學內容也發生了相應的變化,給地方和學校實施課程提出了新的挑戰。建議各地采取有效措施加強信息技術教師隊伍的建設,按課程要求配足信息技術專職教師,為課程開設提供基本的保障。同時,開展多樣化的教師培訓和教研活動,提高信息技術教師的教學能力。
開展教師培訓時,建議將重點放在以下四方面。
(1)明確新課程的理念,讓教師明確學科課程蘊含的立德樹人價值,明確學科課程追求的學科核心素養內涵,為準確依據課程標準實施教學指明方向。
(2)明確課程標準所表述的內容及教學要求,讓教師了解課程標準的內容結構體系,明確教學要求,創新教學手段,彰顯先進的教學觀念及方法,使課程標準的教學要求得以有效實施。
(3)提高信息技術教師的知識和技能水平,讓一線教師了了解當前信息技術科技發展的最新動向及趨勢,了解信息系統的基本原理和使用方法,掌握數據結構及算法求解的基本原理和編程實現,掌握數字化學習的基本路徑及常見方法。教師信息意識的增強、信息素養的提升,可以為課程標準的實施打下良好的基礎。
(4)加強教師的學科專業知識培訓。依據課程標準中涉及的課程模塊,以培訓專項的方式加大信息技術教師本學和科知識與技能的培訓力度,提高信息技術教師的學科專業水平。
建議各地教研部門組織形式多樣、內容豐富的教研活動,鼓勵信息技術教師積極參與其中,不斷提高自身的教學研究能力和自我發展能力,使課程教學更具方向性。普通高中學校也要立足本校實際,開展豐富多彩的校本教研活動,反思教學得失,促使教師教學水平的提高。
2.關于基礎設施設備
對于信息技術課程而言,必要的基礎設施、基本設備是課程實施的物質基礎。普通高中學校要根據學生人數的多少、教學課時的需求,設立能滿足各模塊教學需要的信息技術教室和信息技術實驗室,配備數量合理、配置適當的計算機和相應的實驗設備,并配備滿足各模塊教學需要的軟件及網絡設施。有條件的地區及學??梢詾殚_設移動應用課程、變革課堂教學方式和學生學習方式創造條件。
普通高中學校首先要根據本校平行班的數量,設立信息技術教室。建議按照教育技術裝備要求,配足配齊計算機和相關網絡設施,努力保證每班上課時一人一臺計算機,并安裝能保證課程正常開展的軟件。
同時,設立信息技術實驗室。實驗室應針對每個模塊單獨設立,著重滿足學生實踐操作的需求;除了考慮配備實驗用品之外,還應當考慮配備適當的工具和測試儀器,以保證實驗的水平和質量。在條件不足的學校,也應設立多個模塊共同使用的信息技術實驗室,便于教學的正常開展。
3.關于教學資源
信息技術課程教學資源主要包括教師教學材料、學生學習材料和教與學的環境等與教師教學、學生學習密切相關的資源。這些資源是課程實施必不可少的素材,直接關乎信息技術教學的質量,應當給予足夠的重視。
信息技術課程教學資源的建設,應以數字化的教學資源建設為重點。建議各地依托本地教育行政部門設立的教有資源應用平臺,結合信息技術課程的特點,建設適應教學需要的教學資源,提供給本地區信息技術教師教學使用。特別倡導普通高中學校在校本教研的基礎上,積極鼓勵教師使用信息化教學手段、應用數字化教學資源,并在使用的過程中銳意創新,改進和完善數字化教學資源,豐富適合本學科教學的一線經驗,為課程實施提供鮮活的素材。教研機構要在教學資源建設中發揮引領導向作用,把握資源建設的正確方向,使之有效地支持教學、服務教學,提高資源的利用水平,促進教師發展,提升教學質量。

附錄
附錄1 信息技術學科核心素養水平劃分
(一)學科核心素養內涵與表現形式
1.信息意識
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;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。
具體表現:(1)對信息的敏感度。(2)對信息價值的判斷力。
2.計算思維
在信息活動中,能夠采用計算機科學領域的思想方法界定問題、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。
具體表現:解決問題過程中的形式化、模型化、自動化和系統化。
3.數字化學習與創新
能夠認識數字化學習國境的勢和局限性,適應數字化學習環境,養成數字化學習與創新的習慣;掌握數字化學習系統、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、知識分享與創新創造。
具體表現:(1)數字字化學習環境的創設。(2)數字化學習資源的采集與管理。(3)數字化學習資源的應用與創新。
4.信息社會責任
具有一定的信息安全意識與能力,遵守信息法律法規,信守信息社會的道德與倫理準則,在現實空間和虛擬空同中遵守公共規范,既能有效維護信息活動中個人的合法權益,又能積極維護他人合法權益和公共信息安全;關注信息技木革命所帶來的環境問題與人文問題;對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物,具有積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力。
具體表現:(1)具有一定的信息安全意識與能力。(2)能遵守信息法律法規。(3)具有良好的信息道德與倫理。
(二)水平劃分與描述
素養1:信息意識
預備級
(1)在日常生活中,按照一定的需求主動獲取信息。
(2)能夠區分載體和信息。
(3)針對簡單的信息問題,能根據來源的可靠性、內容的真偽性和表達的目的,對信息進行判斷。
水平1
(1)針對特定的信息問題,自覺、主動地比較不同的信息源,能描述數據與信息的關系,確定合適的信息獲取策略。
(2)根據不同受眾的特征,能選擇恰當的方式進行有效的交流。
(3)依據特定任務需求,甄別不同信息獲取方法的優劣,并能利用適當途徑甄別信息。
(4)在日常生活中,根據實際解決問題的需要,恰當選擇數字化工具,具備信息安全意識。
(5)主動關注信息技術工具發展中的新動向和新趨勢,有意識地使用新技術處理信息。
水平2
(1)針對較為復雜的信息問題,能綜合分析獲取的信息,評估信息的可靠性、真偽性和目的性。
(2)在導較為復雜的信息情境中,能認識到數據管理與分析對提高信息價值的重要性,利用多種途徑甄別信息,判斷其核心價值。
(3)具備選用信息技術工具進行信息安全防范的意識。
(4)能判斷他人信息選擇的合理狀況并給予適當提示。
水平3
(1)在較為復雜的信息情境中,確定信息的關鍵要素,發現內在關聯,挖掘核心價值。
(2)針對復雜的信息問題進行需求分析,綜合判斷信息,確定解決問題的路徑。
(3)具備服務信息社會,為信息社會積極作貢獻的意識。
素養2:計算思維
預備級
(1)在日常生活中,認識數字化表示信息的優勢。
(2)針對給定的簡單任務,能夠識別主要特征,并用流程圖畫出完成任務的關鍵過程。
(3)了解對信息進行加工處理的價值、過程和工具,并能夠根據需求選擇適當的工具。
水平1
(1)針又對給定的任務進行需求分析,明確需要解決的關鍵問題。
(2)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。
(3)運用基本算法設計解決問題的方案,能使用編程語言或其他數字化工具實現這一方案。
(4)按照問題解決方案,選用適當的數字化工具或方法獲取、組織、分析數據,并能遷移到其他相關問題的解決過程中。
水平2
(1)針對較為復雜的任務,能運用形式化方法描述問題,并采用模塊化和系統化方法設計解決問題的方案。
(2)正確區分問題解決中涉及的各種數據,并采用適當的數據類型表示。
(3)針對不同模塊,設計或選擇合適的算法,利用編程語言或其他數字化工具實現各模塊功能。
(4)利用適當的開發平臺整合各模塊功能,實現整體解決方案。
水平3
(1)對基于信息技術的問題解決方案,能夠依據信息系統設計的普遍原則進行較全面的評估,并采用恰當的方法選代優化解決方案。
(2)能把利用信息技術解決問題的過程遷移到學習和生活的其他相關問題的解決過程中。
素養3:數字化學習與創新
預備級:
(1)在利用信息技術支持學習的過程中,認識到網絡和相關資源的
教育優勢。
(2)依據學習任務進行學習資源的需求分析,利用網絡獲取學習資源
3)能利用簡單的數字化工具,完成作品的設計與創作
水平1
(1)在學習過程中,能夠評估常用的數字化工具與資源,根據需要合理選擇。
(2)針對特定的學習任務,運用一定的數字化學習策略管理學習過程與資源,完成任務,創作作品。
(3)在網絡學習空間中開展協作學習,建構知識。
水平2
(1)在技術豐富的學習環境中,能有效評估多樣化的數字化資源與工具對特定學習任務的價值。
(2)針對較復雜的學習任務,使用網絡工具快速搜索、獲取和甄別。學習資源,在有效管理的基礎上,創造性地解決問題,形成個性化的作品。
(3)根據不同學科的特征,有效運用相應的數字化學習資源與工具,提高學習質量。
水平3
(1)根據學習任務的復雜程度和個體學習需求的特年點,合理運用數字化環境,主動參與協作學習與協同創作。
(2)能夠獨立或合作開發支持學科學習的個性化學習資源,實現知識創新。
(3)能適應真實和虛擬混合環境中的學習,感悟信息技術對強化與提升個體認知能力、促進知識創新和學習自覺性的特殊價值。
素養4:信息社會責任
預備級:
(1)認識信息技術發展對社會進步和人們生活帶來的影響。
(2)在信息技術應用過程中,認識信息技術可能引發的一些潛在問題
(3)在信息活動過程中,能采用簡單的策略和方法保護個人信息,安全使用信息設備。
(4)遵守基本的信息法律法規,按照社會公認的信息倫理道德規范開展信息活動。
水平1
(1)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。
(2)采用簡單的技術手段,保護數據、信息以及信息設備的安全。
(3)認識人類信息活動需要信息法律法規的管理與調節,能自覺遵守信息法律法規、信息倫理道德規范。
(4)正確認識現實社會身份、虛擬社會身份之間的關系,合理使用虛擬社會身份開展信息活動。
(5)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。
水平2
(1)在信息技術應用過程中,能運用一定的技術性策略保障信息安全。
(2)在信息活動中,認識到信息技術具有兩面性,在帶來積極作用的同時,也會帶來一些負面影響。
(3)自覺抵制違反信息法律法規和道德準則的行為,針對不良信息行為,知道運用法律方式解決問題。
水平3
(1)能從發展的角度,理解信息法律法規、信息倫理道德規范的合理性。
(2)在信息活動中,掌握保護個人權益和自覺維護健康信息環境的手段和方法。


附錄2 項目教學案例
“使用燈語交流信息”項目活動
【學科核心素養】
(1)針對給定的任務進行需求分析,明確需要解決的關鍵問題。
(2)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。
(3)運用基本算法設計解決問題的方案,能使用編程語言或其他數字化工具實現這一方案。
(4)針對不同模塊,設計或選擇合適的算法,利用編程語言或其他數字化工具實現各模塊功能。
【內容要求】
必修課程模塊1
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。
1.7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。
必修課程模塊2
2.3通過分析物聯網應用實例,知道信息系統與外部世界的連接方式,了解常見的傳感與控制機制。
【學業要求】
(1)學生能夠描述數據與信息的基本特征,知道數據編碼的基本方式。
(2)依據解決問題的需要,設計和表示簡單算法。
(3)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,解決問題。
(4)知道網絡的結構,理解物聯網的概念,認識與物聯網相關的應用。
【情境設置】
小明在電影中看到海軍使用探照燈用燈語向其他船只發出信息,自己也想用簡單的工具和學過的知識,通過編程的方法來實現。
【項目主題】
使用燈語交流信息。通過手電筒、計算機及網絡等器材、設備,實現燈語的識別及信息的交流。
【項目活動】
活動1:用手電筒傳遞信息
要求:
(1)兩人一組,一人控制手電筒開關,按照莫爾斯碼發送一組字母,另一人觀察手電筒發出的光信號,記錄數據,并使用莫爾斯碼譯出這組字母;
(2)雙方核對信息,多次重復實驗;
(3)通過分析實驗數據,總結該方法傳遞信息的利弊,提出改進方法;
(4)設計一套自己的燈語,用“密碼”傳送信息。
活動2:用計算機識別燈語
要求:
(1)設計一個使用手電筒發送燈語、計算機自動翻譯的解決方案;
(2)完善方案,并編程實現;
(3)分析實驗方法及數據,提出改進方案并實施,提高信息翻譯的準確率。
活動3:利用計算機網絡實現燈語遠程交流
要求:
(1)在計算機單機識別燈語實驗的基礎上,設計能通過網絡實現的燈語遠程交流方案
(2)完善方案,并編程實現;
(3)優化程序,利用網絡實現燈語遠程交流。
【拓展思考】
(1)如何用計算機實現對發光源的控制,使其發送端信號能發送得史準確?設想一種解決方案。
(2)如何通過移動終端實現燈語交流?談談你的設想。
【項目實施說明】
燈語是一種通信手段,用燈光一明一暗的間歇作出長短不同的信號來傳遞信息。燈語通信需要雙方約定的明暗表達方式,這就是燈語編碼,目前國際上流行的燈語編碼是莫爾斯碼。過去,培養一個專業燈語識別人員需要2~3年的時間。即使是專業人員,由于各種條件限制,解碼錯誤或者無法解碼的情況是難以完全避免的。如果考慮發送信號的不穩定性,錯誤發生的可能性就更大。本案例從燈語傳遞信息的活動出發,讓學生設計并通過計算機網絡實現燈語發送和解碼的自動化,從而學習“根據實際需求,設計方案并用計算機解決問題”的方法。
活動1為學生提供了一個了解燈語的場景:通過兩人使用燈語傳送和翻譯信息,了解人工傳送與接收燈語信息的不足,激發學生用計算機解決問題的欲望?;顒?是用計算機設計方案、解決問題的過程??梢岳糜嬎銠C的攝像頭捕捉手電筒的光信號,達到信號輸入的目的;然后在計算機里將莫爾斯碼建庫,用計算機實現自動翻譯?;顒?是在活動2的基礎上,通過網絡傳輸,實現遠程信息傳送和譯碼。
在難度水平的把握上,可以通過提供程序功能模塊的方式加以調節。例如:教師提供“利用計算機的攝像頭捕捉手電筒光信號”的模塊,供學生編程時直接調用,就大大降低了活動2的難度。采用此類方法調節,該項目適用于學科核心素養要求在水平1和水平2的不同教學場合。
拓展思考(1)的意義在于讓學生通過該實驗,了解自動控制及遠程控制的方法,從而了解物聯網概念。拓展思考(2)是為了解移動應用而設計的,條件具備的學生可以將周域網的應用護展到移動終端。
【課時建議】
活動1和活動2共2課時,建議連堂進行;活動3建議2課時。所列活動可在相應模塊內容學習完成后分別進行,同時應配合必要的課外活動時間,讓學生能有充裕的時間開展活動。

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