信息技術(shù)學(xué)科國家級研修課件

用信息技術(shù)解決問題

——國家級研修專題之七張劍平zjp@http://212022/12/91信息技術(shù)學(xué)科國家級研修用信息技術(shù)解決問題

用信息技術(shù)解決問題

主要內(nèi)容善于以生活中的實際問題作為教學(xué)實例《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話；《多媒體技術(shù)應(yīng)用》中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)；《人工智能初步》中的人機博弈《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別從生活中發(fā)掘教育價值從“問題解決”的視角看信息技術(shù)課程問題分類：……結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題問題解決的策略算法啟發(fā)式問題解決的基本過程用IT解決問題的過程人工智能（AI)與問題解決

2022/12/92信息技術(shù)學(xué)科國家級研修用信息技術(shù)解決問題善于以生活中的實際問題

作為教學(xué)實例要結(jié)合高中學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)來設(shè)計問題，讓學(xué)生在活動過程中掌握應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的思想和方法。

——開展IT課程的教與學(xué)活動的理念之一2022/12/93信息技術(shù)學(xué)科國家級研修善于以生活中的實際問題

作為教學(xué)實例教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系以學(xué)生熟悉的實際問題作為課程教學(xué)的例子，對于引起學(xué)生的興趣、調(diào)動學(xué)習(xí)新知識的積極性有著積極的作用例如：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話；《多媒體技術(shù)應(yīng)用》中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)；《人工智能初步》中的符號運算；…………2022/12/94信息技術(shù)學(xué)科國家級研修教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系以學(xué)生熟悉的實際問題作為例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(二)(3)能列舉并解釋網(wǎng)絡(luò)通信中常用的信息交換技術(shù)及其用途。例:

IP電話采用的是分組交換技術(shù)，傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)。

2022/12/95信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(二)(3)2例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)2022/12/96信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話IP電話采用的是分組交換技術(shù)2022/12/97信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話IP電話采用的是分組交換技術(shù)例：《多媒體技術(shù)應(yīng)用》

中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(三)(5)能使用一種常用的工具制作簡單的虛擬現(xiàn)實作品，并能描述其基本特點。例

使用全景環(huán)視工具制作一個簡單的作品。2022/12/98信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《多媒體技術(shù)應(yīng)用》

虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：VRML技術(shù)VirtualRealityModelingLanguage：一個描述三維造型與交互環(huán)境的文本語言例：魔方

2022/12/99信息技術(shù)學(xué)科國家級研修虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：VRML技術(shù)VirtualReality虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：全景環(huán)視技術(shù)也稱360°全景環(huán)視技術(shù)，或基于圖像處理的全景攝影技術(shù)。別克車模特2022/12/910信息技術(shù)學(xué)科國家級研修虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：全景環(huán)視技術(shù)也稱360°全景環(huán)視技術(shù)，或基全景環(huán)視圖片制作工具PixMaker

2022/12/911信息技術(shù)學(xué)科國家級研修全景環(huán)視圖片制作工具PixMaker2022/12/711例：《人工智能初步》中的符號運算2022/12/912信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《人工智能初步》中的符號運算2022/12/712信息技Mathematica網(wǎng)站

2022/12/913信息技術(shù)學(xué)科國家級研修Mathematica網(wǎng)站2022/12/713信息技術(shù)學(xué)在線執(zhí)行符號運算

webMathematica

2022/12/914信息技術(shù)學(xué)科國家級研修在線執(zhí)行符號運算

webMathematica2022/1《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別課標(biāo)是對學(xué)生在經(jīng)過某一學(xué)段之后的學(xué)習(xí)結(jié)果的行為描述，而不是教學(xué)內(nèi)容的具體規(guī)定。是國家制定的某一學(xué)段的共同的、統(tǒng)一的基本要求（下線），而不是最高要求（上線）。教師不是教科書的執(zhí)行者，而是教學(xué)方案（課程）的開發(fā)者，即教師是“用教科書教，而不是教教科書”。浙江省2004年度哲學(xué)社會科學(xué)項目《新課標(biāo)與語文教學(xué)內(nèi)容選擇》引發(fā)的聯(lián)想2022/12/915信息技術(shù)學(xué)科國家級研修《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別課標(biāo)是對學(xué)生在經(jīng)過某一學(xué)段之課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱的結(jié)構(gòu)比較課程標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)大綱

前言課程性質(zhì)課程基本理念標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計思路課程目標(biāo)知識與技能教學(xué)目的過程與方法情感態(tài)度與價值觀內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、目標(biāo)及行為目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容及要求實施建議教學(xué)建議教學(xué)建議：1、課時安排2、教學(xué)中應(yīng)注意的問題3、考核與評價評價建議教材編寫建議課程資源開發(fā)與利用建議附錄術(shù)語解釋案例2022/12/916信息技術(shù)學(xué)科國家級研修課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱的結(jié)構(gòu)比較課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)大綱前言課程性從生活中發(fā)掘教育價值《信息技術(shù)基礎(chǔ)》強調(diào)“人人學(xué)有價值”價值：文化教育的價值充分體現(xiàn)技術(shù)過程與文化過程的統(tǒng)一。2022/12/917信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從生活中發(fā)掘教育價值《信息技術(shù)基礎(chǔ)》強調(diào)“人人學(xué)有價值”20《信息技術(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條目

能夠根據(jù)實際需求選擇恰當(dāng)?shù)姆绞?，利用因特網(wǎng)獲取所需信息、實現(xiàn)信息交流；體驗因特網(wǎng)在跨時空、跨文化交流中的優(yōu)勢，分析其局限性。例子因特網(wǎng)上的一幅著名漫畫是：“在因特網(wǎng)上沒有人知道你是一條狗”。試?yán)斫膺@句話的寓意，分析因特網(wǎng)對人際交流產(chǎn)生的沖擊。2022/12/918信息技術(shù)學(xué)科國家級研修《信息技術(shù)基礎(chǔ)》例子因特網(wǎng)上的一幅著名漫畫是：“在因特網(wǎng)思考：除了課程標(biāo)準(zhǔn)中給出的各種實例“問題”以外，你認(rèn)為還有哪些“問題”可以用作高中信息技術(shù)課程的教學(xué)？（既符合課標(biāo)的要求，又易于被學(xué)生理解，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣）

2022/12/919信息技術(shù)學(xué)科國家級研修思考：除了課程標(biāo)準(zhǔn)中給出的各種實例“問題”以外，你認(rèn)為還有哪從“問題解決”的視角

看信息技術(shù)課程……發(fā)表觀點、交流思想、開展合作并解決學(xué)習(xí)和生活中實際問題的能力；……

——《高中IT課標(biāo)》三、課程目標(biāo)7.2022/12/920信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從“問題解決”的視角

看信息高中IT課程與“問題解決”

當(dāng)一個人接受一項任務(wù)，但又不知道如何去完成它時，他面臨的就是一個問題。

——美國心理學(xué)家和計算機專家西蒙（Sinmon,1978）

問題解決就是所面對的問題得到解決的認(rèn)知活動過程。意義與作用為了尋求用信息技術(shù)求解問題的有效策略，人們從不同角度對問題的類型進(jìn)行劃分與研究。2022/12/921信息技術(shù)學(xué)科國家級研修高中IT課程與“問題解決”當(dāng)一個人接受一項任務(wù)，但又不知道問題分類：結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題從問題解決方法或過程的結(jié)構(gòu)化程度看（《課標(biāo)》P20）結(jié)構(gòu)化（structured）問題能夠通過形式化（或稱公式化）方法描述和求解的問題也稱：定義完善的問題、良構(gòu)問題《算法與程序設(shè)計》課程要解決的問題非結(jié)構(gòu)化（unstructured）問題難以用確定的形式來描述，主要根據(jù)經(jīng)驗求解也稱：定義不完善的問題、劣構(gòu)問題《人工智能初步》課程要解決的問題半結(jié)構(gòu)化（semi-structured）問題2022/12/922信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題分類：結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題從問題解決方法或過程的結(jié)構(gòu)化程問題解決的策略之一：算法算法是保證解決某一特定問題的一種方法或程序，是一種規(guī)則系統(tǒng)。中小學(xué)數(shù)、理、化各科教學(xué)中面臨的大多數(shù)問題都是定義完善問題（或結(jié)構(gòu)化問題、常規(guī)性問題），它們大都可以通過簡單的分析，根據(jù)現(xiàn)成的算法編程來解決。“算法與程序設(shè)計”是為了培養(yǎng)學(xué)生運用算法分析和高級語言設(shè)計程序來解決問題的能力。例如，《算法與程序設(shè)計》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：

結(jié)合實例，經(jīng)歷分析問題、確定算法、編程求解等用計算機解決問題的基本過程，認(rèn)識算法和程序設(shè)計在其中的地位和作用。

2022/12/923信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的策略之一：算法算法是保證解決某一特定問題的一種方法問題解決的策略之二：啟發(fā)式啟發(fā)式是一種通用的、適應(yīng)面較廣的問題解決策略，較多地用于非結(jié)構(gòu)化問題的求解。問題的解決過程實質(zhì)上就是對問題空間（即搜索空間）的搜索過程。對于非結(jié)構(gòu)化問題來說，需要采用非傳統(tǒng)的、直覺的、推測性的啟發(fā)性策略進(jìn)行求解?！叭斯ぶ悄堋敝饕囵B(yǎng)學(xué)生運用啟發(fā)式策略來解決問題的初步能力。例如，《人工智能初步》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：

通過簡單博弈問題的分析，了解用盲目搜索技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點。2022/12/924信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的策略之二：啟發(fā)式啟發(fā)式是一種通用的、適應(yīng)面較廣的問問題解決策略的相對性就問題的解決策略而言，主要包括算法、啟發(fā)式求解策略兩大類。問題解決的具體策略多種多樣，求解策略的選擇也是相對的。以《網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)》中的網(wǎng)站設(shè)計為例網(wǎng)頁制作工具的使用——結(jié)構(gòu)化網(wǎng)站設(shè)計——非結(jié)構(gòu)化2022/12/925信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決策略的相對性就問題的解決策略而言，主要包括算法、啟發(fā)從問題解決看課程模塊模塊所學(xué)工具（促進(jìn)問題解決、促進(jìn)認(rèn)知）所解決問題的主要類型信息技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化算法與程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)化多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體工具結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)頁工具結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化人工智能初步語言、外殼非結(jié)構(gòu)化2022/12/926信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從問題解決看課程模塊所學(xué)工具所解決問題的信息技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化、從“問題求解”看計算機程序求解結(jié)構(gòu)化問題的傳統(tǒng)程序

程序＝算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

例：排序程序

求解非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的程序

（人工智能）程序＝知識＋推理例：專家系統(tǒng)程序（d:疾病診斷）——《課標(biāo)解讀》P872022/12/927信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從“問題求解”看計算機程序求解結(jié)構(gòu)化問題的傳統(tǒng)程序——《課標(biāo)討論有許多信息技術(shù)工具可以用來支持各種類型問題的解決過程或促進(jìn)認(rèn)知，這些工具包括文字處理軟件、多媒體工具、電子表格、數(shù)據(jù)庫、編程工具等等。試討論：根據(jù)你所在學(xué)校硬、軟件條件及學(xué)生的實際狀況，應(yīng)該采用何種適當(dāng)?shù)姆绞介_展上述工具軟件的教學(xué)，為什么？2022/12/928信息技術(shù)學(xué)科國家級研修討論有許多信息技術(shù)工具可以用來支持各種類型問題的解決過程或促問題解決的基本過程

能熟練運用信息技術(shù)，通過有計劃的、合理的信息加工進(jìn)行創(chuàng)造性探索或解決實際問題，如輔助其他學(xué)科學(xué)習(xí)、完成信息作品等。

——四、課程目標(biāo)（二）過程與方法7.2022/12/929信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的基本過程能熟練運用信息技術(shù)，通過有計劃的、合問題解決的一般模式——《解讀》P304表征（representing）將問題轉(zhuǎn)換為問題解決者內(nèi)部的心理表征例：和尚爬山問題策劃（planning)給出解決方案執(zhí)行(executing)完成各種操作或運算任務(wù)控制（controlling)涉及對相關(guān)過程監(jiān)控和調(diào)節(jié)的元認(rèn)知過程說明：學(xué)校教學(xué)主要側(cè)重于執(zhí)行（訓(xùn)練基本技能）學(xué)生的困難則在于其余三個方面2022/12/930信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的一般模式——《解讀》P304表征（represen用信息技術(shù)問題解決的基本過程

——《解讀》P304發(fā)現(xiàn)或歸納需要利用信息和IT解決的問題，分析確定信息需求。確定所需信息的類型和來源，評價信息的真實性、準(zhǔn)確性和相關(guān)性。選擇合適的信息技術(shù)進(jìn)行有效的信息采集、存儲和管理。采用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆头绞匠尸F(xiàn)信息、發(fā)表觀點、交流思想、開展合作。運用信息技術(shù)，通過有計劃的、合理的信息加工進(jìn)行創(chuàng)造性探索或解決實際問題，如輔助其他學(xué)科學(xué)習(xí)、完成信息作品等。對自己和他人的信息活動過程和結(jié)果進(jìn)行評價，能歸納利用信息技術(shù)解決問題的基本思想方法。

2022/12/931信息技術(shù)學(xué)科國家級研修用信息技術(shù)問題解決的基本過程

問題解決類型的比較結(jié)構(gòu)化問題非結(jié)構(gòu)化問題特征

解決策略通常是可預(yù)測的收斂的（一個正確答案）所有的初始信息通常是問題狀態(tài)的一部分解決途徑是沒有明確定義的或可預(yù)測的。有多種觀點、目標(biāo)、和解決途徑。

沒有單獨明確的、意見一致的結(jié)論，也有可能沒有一個完全令人滿意的解決辦法。經(jīng)常要收集需要的信息。教學(xué)應(yīng)用

取決于陳述性知識，但對知識要求并不高。問題解決的技能僅局限于相似的問題類型。很少有遷移。學(xué)習(xí)者僅記住了解題的程序；任務(wù)通常被習(xí)慣地自動執(zhí)行。較易與工作支持和執(zhí)行支持系統(tǒng)融為一體。需要寬泛的陳述性知識和經(jīng)驗。

運用很多的抽象/類推/符號推理和認(rèn)知靈活性。能產(chǎn)生很強的遷移。

必須幫助學(xué)習(xí)者確定問題的情境和目標(biāo)。為多種解決方案提供機會。

2022/12/932信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決類型的比較結(jié)構(gòu)化問題非結(jié)構(gòu)化問題特征解決策略通常人工智能（AI)與問題解決

與一般的信息處理技術(shù)相比，AI技術(shù)在問題求解的策略和信息處理手段上都有其獨特的風(fēng)格。通過AI課程的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在體驗、認(rèn)識AI知識與技術(shù)的過程中獲得對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題解決過程的了解，從而培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式，達(dá)到提高信息素養(yǎng)的目的。2022/12/933信息技術(shù)學(xué)科國家級研修人工智能（AI)與問題解決與一般的信息處理技術(shù)相比，AI技討論作為培養(yǎng)非結(jié)構(gòu)化問題解決能力為主要任務(wù)的《人工智能初步》選修模塊，其教學(xué)的基本目標(biāo)是定位在了解和體驗上。

試討論：如何結(jié)合因特網(wǎng)信息資源檢索的實踐活動，以任務(wù)驅(qū)動的方式開展《人工智能初步》模塊的教學(xué)？

2022/12/934信息技術(shù)學(xué)科國家級研修討論作為培養(yǎng)非結(jié)構(gòu)化問題解決能力為主要任務(wù)的《人工智能初步》

謝謝浙江師范大學(xué)教育技術(shù)系張劍平電話：0579－2282305（辦）網(wǎng)頁：21E-Mail:zjp@2022/12/935信息技術(shù)學(xué)科國家級研修謝謝浙江師范大學(xué)教育技術(shù)系2022/12/735

用信息技術(shù)解決問題

——國家級研修專題之七張劍平zjp@http://212022/12/936信息技術(shù)學(xué)科國家級研修用信息技術(shù)解決問題

用信息技術(shù)解決問題

主要內(nèi)容善于以生活中的實際問題作為教學(xué)實例《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話；《多媒體技術(shù)應(yīng)用》中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)；《人工智能初步》中的人機博弈《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別從生活中發(fā)掘教育價值從“問題解決”的視角看信息技術(shù)課程問題分類：……結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題問題解決的策略算法啟發(fā)式問題解決的基本過程用IT解決問題的過程人工智能（AI)與問題解決

2022/12/937信息技術(shù)學(xué)科國家級研修用信息技術(shù)解決問題善于以生活中的實際問題

作為教學(xué)實例要結(jié)合高中學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)來設(shè)計問題，讓學(xué)生在活動過程中掌握應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的思想和方法。

——開展IT課程的教與學(xué)活動的理念之一2022/12/938信息技術(shù)學(xué)科國家級研修善于以生活中的實際問題

作為教學(xué)實例教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系以學(xué)生熟悉的實際問題作為課程教學(xué)的例子，對于引起學(xué)生的興趣、調(diào)動學(xué)習(xí)新知識的積極性有著積極的作用例如：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話；《多媒體技術(shù)應(yīng)用》中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)；《人工智能初步》中的符號運算；…………2022/12/939信息技術(shù)學(xué)科國家級研修教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)生的生活、學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系以學(xué)生熟悉的實際問題作為例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(二)(3)能列舉并解釋網(wǎng)絡(luò)通信中常用的信息交換技術(shù)及其用途。例:

IP電話采用的是分組交換技術(shù)，傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)。

2022/12/940信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(二)(3)2例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)2022/12/941信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話傳統(tǒng)電話采用的是電路交換技術(shù)例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話IP電話采用的是分組交換技術(shù)2022/12/942信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》中的IP電話IP電話采用的是分組交換技術(shù)例：《多媒體技術(shù)應(yīng)用》

中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn):(三)(5)能使用一種常用的工具制作簡單的虛擬現(xiàn)實作品，并能描述其基本特點。例

使用全景環(huán)視工具制作一個簡單的作品。2022/12/943信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《多媒體技術(shù)應(yīng)用》

虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：VRML技術(shù)VirtualRealityModelingLanguage：一個描述三維造型與交互環(huán)境的文本語言例：魔方

2022/12/944信息技術(shù)學(xué)科國家級研修虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：VRML技術(shù)VirtualReality虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：全景環(huán)視技術(shù)也稱360°全景環(huán)視技術(shù)，或基于圖像處理的全景攝影技術(shù)。別克車模特2022/12/945信息技術(shù)學(xué)科國家級研修虛擬現(xiàn)實技術(shù)之一：全景環(huán)視技術(shù)也稱360°全景環(huán)視技術(shù)，或基全景環(huán)視圖片制作工具PixMaker

2022/12/946信息技術(shù)學(xué)科國家級研修全景環(huán)視圖片制作工具PixMaker2022/12/711例：《人工智能初步》中的符號運算2022/12/947信息技術(shù)學(xué)科國家級研修例：《人工智能初步》中的符號運算2022/12/712信息技Mathematica網(wǎng)站

2022/12/948信息技術(shù)學(xué)科國家級研修Mathematica網(wǎng)站2022/12/713信息技術(shù)學(xué)在線執(zhí)行符號運算

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2022/12/949信息技術(shù)學(xué)科國家級研修在線執(zhí)行符號運算

webMathematica2022/1《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別課標(biāo)是對學(xué)生在經(jīng)過某一學(xué)段之后的學(xué)習(xí)結(jié)果的行為描述，而不是教學(xué)內(nèi)容的具體規(guī)定。是國家制定的某一學(xué)段的共同的、統(tǒng)一的基本要求（下線），而不是最高要求（上線）。教師不是教科書的執(zhí)行者，而是教學(xué)方案（課程）的開發(fā)者，即教師是“用教科書教，而不是教教科書”。浙江省2004年度哲學(xué)社會科學(xué)項目《新課標(biāo)與語文教學(xué)內(nèi)容選擇》引發(fā)的聯(lián)想2022/12/950信息技術(shù)學(xué)科國家級研修《標(biāo)準(zhǔn)》與《大綱（綱要）》的區(qū)別課標(biāo)是對學(xué)生在經(jīng)過某一學(xué)段之課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱的結(jié)構(gòu)比較課程標(biāo)準(zhǔn)

教學(xué)大綱

前言課程性質(zhì)課程基本理念標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計思路課程目標(biāo)知識與技能教學(xué)目的過程與方法情感態(tài)度與價值觀內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域、目標(biāo)及行為目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容及要求實施建議教學(xué)建議教學(xué)建議：1、課時安排2、教學(xué)中應(yīng)注意的問題3、考核與評價評價建議教材編寫建議課程資源開發(fā)與利用建議附錄術(shù)語解釋案例2022/12/951信息技術(shù)學(xué)科國家級研修課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱的結(jié)構(gòu)比較課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)大綱前言課程性從生活中發(fā)掘教育價值《信息技術(shù)基礎(chǔ)》強調(diào)“人人學(xué)有價值”價值：文化教育的價值充分體現(xiàn)技術(shù)過程與文化過程的統(tǒng)一。2022/12/952信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從生活中發(fā)掘教育價值《信息技術(shù)基礎(chǔ)》強調(diào)“人人學(xué)有價值”20《信息技術(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)條目

能夠根據(jù)實際需求選擇恰當(dāng)?shù)姆绞?，利用因特網(wǎng)獲取所需信息、實現(xiàn)信息交流；體驗因特網(wǎng)在跨時空、跨文化交流中的優(yōu)勢，分析其局限性。例子因特網(wǎng)上的一幅著名漫畫是：“在因特網(wǎng)上沒有人知道你是一條狗”。試?yán)斫膺@句話的寓意，分析因特網(wǎng)對人際交流產(chǎn)生的沖擊。2022/12/953信息技術(shù)學(xué)科國家級研修《信息技術(shù)基礎(chǔ)》例子因特網(wǎng)上的一幅著名漫畫是：“在因特網(wǎng)思考：除了課程標(biāo)準(zhǔn)中給出的各種實例“問題”以外，你認(rèn)為還有哪些“問題”可以用作高中信息技術(shù)課程的教學(xué)？（既符合課標(biāo)的要求，又易于被學(xué)生理解，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣）

2022/12/954信息技術(shù)學(xué)科國家級研修思考：除了課程標(biāo)準(zhǔn)中給出的各種實例“問題”以外，你認(rèn)為還有哪從“問題解決”的視角

看信息技術(shù)課程……發(fā)表觀點、交流思想、開展合作并解決學(xué)習(xí)和生活中實際問題的能力；……

——《高中IT課標(biāo)》三、課程目標(biāo)7.2022/12/955信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從“問題解決”的視角

看信息高中IT課程與“問題解決”

當(dāng)一個人接受一項任務(wù)，但又不知道如何去完成它時，他面臨的就是一個問題。

——美國心理學(xué)家和計算機專家西蒙（Sinmon,1978）

問題解決就是所面對的問題得到解決的認(rèn)知活動過程。意義與作用為了尋求用信息技術(shù)求解問題的有效策略，人們從不同角度對問題的類型進(jìn)行劃分與研究。2022/12/956信息技術(shù)學(xué)科國家級研修高中IT課程與“問題解決”當(dāng)一個人接受一項任務(wù)，但又不知道問題分類：結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題從問題解決方法或過程的結(jié)構(gòu)化程度看（《課標(biāo)》P20）結(jié)構(gòu)化（structured）問題能夠通過形式化（或稱公式化）方法描述和求解的問題也稱：定義完善的問題、良構(gòu)問題《算法與程序設(shè)計》課程要解決的問題非結(jié)構(gòu)化（unstructured）問題難以用確定的形式來描述，主要根據(jù)經(jīng)驗求解也稱：定義不完善的問題、劣構(gòu)問題《人工智能初步》課程要解決的問題半結(jié)構(gòu)化（semi-structured）問題2022/12/957信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題分類：結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問題從問題解決方法或過程的結(jié)構(gòu)化程問題解決的策略之一：算法算法是保證解決某一特定問題的一種方法或程序，是一種規(guī)則系統(tǒng)。中小學(xué)數(shù)、理、化各科教學(xué)中面臨的大多數(shù)問題都是定義完善問題（或結(jié)構(gòu)化問題、常規(guī)性問題），它們大都可以通過簡單的分析，根據(jù)現(xiàn)成的算法編程來解決?！八惴ㄅc程序設(shè)計”是為了培養(yǎng)學(xué)生運用算法分析和高級語言設(shè)計程序來解決問題的能力。例如，《算法與程序設(shè)計》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：

結(jié)合實例，經(jīng)歷分析問題、確定算法、編程求解等用計算機解決問題的基本過程，認(rèn)識算法和程序設(shè)計在其中的地位和作用。

2022/12/958信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的策略之一：算法算法是保證解決某一特定問題的一種方法問題解決的策略之二：啟發(fā)式啟發(fā)式是一種通用的、適應(yīng)面較廣的問題解決策略，較多地用于非結(jié)構(gòu)化問題的求解。問題的解決過程實質(zhì)上就是對問題空間（即搜索空間）的搜索過程。對于非結(jié)構(gòu)化問題來說，需要采用非傳統(tǒng)的、直覺的、推測性的啟發(fā)性策略進(jìn)行求解?！叭斯ぶ悄堋敝饕囵B(yǎng)學(xué)生運用啟發(fā)式策略來解決問題的初步能力。例如，《人工智能初步》內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：

通過簡單博弈問題的分析，了解用盲目搜索技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)空間搜索的基本過程，知道啟發(fā)式搜索的基本思想及其優(yōu)點。2022/12/959信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的策略之二：啟發(fā)式啟發(fā)式是一種通用的、適應(yīng)面較廣的問問題解決策略的相對性就問題的解決策略而言，主要包括算法、啟發(fā)式求解策略兩大類。問題解決的具體策略多種多樣，求解策略的選擇也是相對的。以《網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)》中的網(wǎng)站設(shè)計為例網(wǎng)頁制作工具的使用——結(jié)構(gòu)化網(wǎng)站設(shè)計——非結(jié)構(gòu)化2022/12/960信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決策略的相對性就問題的解決策略而言，主要包括算法、啟發(fā)從問題解決看課程模塊模塊所學(xué)工具（促進(jìn)問題解決、促進(jìn)認(rèn)知）所解決問題的主要類型信息技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化算法與程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)化多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體工具結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)頁工具結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化人工智能初步語言、外殼非結(jié)構(gòu)化2022/12/961信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從問題解決看課程模塊所學(xué)工具所解決問題的信息技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化、從“問題求解”看計算機程序求解結(jié)構(gòu)化問題的傳統(tǒng)程序

程序＝算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

例：排序程序

求解非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問題的程序

（人工智能）程序＝知識＋推理例：專家系統(tǒng)程序（d:疾病診斷）——《課標(biāo)解讀》P872022/12/962信息技術(shù)學(xué)科國家級研修從“問題求解”看計算機程序求解結(jié)構(gòu)化問題的傳統(tǒng)程序——《課標(biāo)討論有許多信息技術(shù)工具可以用來支持各種類型問題的解決過程或促進(jìn)認(rèn)知，這些工具包括文字處理軟件、多媒體工具、電子表格、數(shù)據(jù)庫、編程工具等等。試討論：根據(jù)你所在學(xué)校硬、軟件條件及學(xué)生的實際狀況，應(yīng)該采用何種適當(dāng)?shù)姆绞介_展上述工具軟件的教學(xué)，為什么？2022/12/963信息技術(shù)學(xué)科國家級研修討論有許多信息技術(shù)工具可以用來支持各種類型問題的解決過程或促問題解決的基本過程

能熟練運用信息技術(shù)，通過有計劃的、合理的信息加工進(jìn)行創(chuàng)造性探索或解決實際問題，如輔助其他學(xué)科學(xué)習(xí)、完成信息作品等。

——四、課程目標(biāo)（二）過程與方法7.2022/12/964信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的基本過程能熟練運用信息技術(shù)，通過有計劃的、合問題解決的一般模式——《解讀》P304表征（representing）將問題轉(zhuǎn)換為問題解決者內(nèi)部的心理表征例：和尚爬山問題策劃（planning)給出解決方案執(zhí)行(executing)完成各種操作或運算任務(wù)控制（controlling)涉及對相關(guān)過程監(jiān)控和調(diào)節(jié)的元認(rèn)知過程說明：學(xué)校教學(xué)主要側(cè)重于執(zhí)行（訓(xùn)練基本技能）學(xué)生的困難則在于其余三個方面2022/12/965信息技術(shù)學(xué)科國家級研修問題解決的一般模式—