2019浙教版 高中信息技術 必修1 數(shù)據(jù)與計算《第一章 數(shù)據(jù)與信息》大單元整體教學設計2020課標_第1頁
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浙教版高中信息技術必修1數(shù)據(jù)與計算《第一章數(shù)據(jù)與信息》大單元整體教學設計[2020課標]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業(yè)評價十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務創(chuàng)設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業(yè)設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內(nèi)容分析與整合(一)教學內(nèi)容分析高中信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》是整個信息技術課程的基礎,旨在幫助學生理解數(shù)據(jù)與信息的概念、特征及其相互關系,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基礎知識,為后續(xù)學習奠定堅實的基礎。本章內(nèi)容分為五個小節(jié),分別是:1.1感知數(shù)據(jù)、1.2數(shù)據(jù)、信息與知識、1.3數(shù)據(jù)采集與編碼、1.4數(shù)據(jù)管理與安全、1.5數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)。1.1節(jié)“感知數(shù)據(jù)”引導學生從日常生活實例出發(fā),感受數(shù)據(jù)的存在及其重要性,理解數(shù)據(jù)的演變過程。1.2節(jié)“數(shù)據(jù)、信息與知識”則深入探討數(shù)據(jù)、信息、知識三者之間的關系,以及它們?nèi)绾蜗嗷マD(zhuǎn)化。1.3節(jié)“數(shù)據(jù)采集與編碼”介紹了數(shù)據(jù)采集的方法和工具,以及數(shù)據(jù)編碼的基本原理。1.4節(jié)“數(shù)據(jù)管理與安全”強調(diào)數(shù)據(jù)管理和安全的重要性,并介紹了基本的數(shù)據(jù)管理方法和安全措施。1.5節(jié)“數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)”則引導學生了解大數(shù)據(jù)的概念、特征及其對社會的影響。(二)單元內(nèi)容分析感知數(shù)據(jù):通過生活中的實例,讓學生理解數(shù)據(jù)的概念、存在形式及其在日常生活中的廣泛應用,培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)敏感度。數(shù)據(jù)、信息與知識:深入探討數(shù)據(jù)、信息、知識三者之間的關系,幫助學生理解數(shù)據(jù)的價值,學會從數(shù)據(jù)中提取信息,進而轉(zhuǎn)化為知識。數(shù)據(jù)采集與編碼:介紹數(shù)據(jù)采集的方法和工具,以及數(shù)據(jù)編碼的基本原理,讓學生了解數(shù)據(jù)在計算機中的表示和處理方式。數(shù)據(jù)管理與安全:強調(diào)數(shù)據(jù)管理和安全的重要性,介紹基本的數(shù)據(jù)管理方法和安全措施,培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)保護意識。數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù):引導學生了解大數(shù)據(jù)的概念、特征及其對社會的影響,激發(fā)學生對大數(shù)據(jù)技術的興趣。(三)單元內(nèi)容整合本單元內(nèi)容緊密圍繞“數(shù)據(jù)與信息”這一主題展開,從數(shù)據(jù)的感知到數(shù)據(jù)的處理、管理、安全,再到大數(shù)據(jù)的概念及其影響,形成了一個完整的知識體系。在教學過程中,應注重引導學生將理論知識與實際應用相結(jié)合,通過項目式學習、案例分析等方式,幫助學生深入理解數(shù)據(jù)與信息的本質(zhì),掌握數(shù)據(jù)處理的基本技能。二、《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》分解(一)信息意識對信息的敏感度:學生能夠根據(jù)解決問題的需要,自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息。在本單元中,學生應能夠識別日常生活中的數(shù)據(jù),理解數(shù)據(jù)對決策的影響,并學會利用數(shù)據(jù)進行問題分析。對信息價值的判斷力:學生能夠敏銳感覺到信息的變化,分析數(shù)據(jù)中所承載的信息,采用有效策略對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性、指向的目的性作出合理判斷。在本單元中,學生應能夠評估不同數(shù)據(jù)來源的可靠性,判斷信息的真?zhèn)危斫庑畔Q策的重要性。信息預期分析能力:學生能對信息可能產(chǎn)生的影響進行預期分析,為解決問題提供參考。在本單元中,學生應能夠基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果,預測未來趨勢,為決策提供科學依據(jù)。信息共享與合作:在合作解決問題的過程中,學生愿意與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值。在本單元中,學生應能夠通過團隊協(xié)作,共同收集、分析數(shù)據(jù),分享信息成果,提高問題解決效率。(二)計算思維問題界定與抽象:在信息活動中,學生能夠采用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征。在本單元中,學生應能夠識別數(shù)據(jù)問題,將實際問題抽象為數(shù)學模型,為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提供基礎。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化:學生能夠建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)。在本單元中,學生應能夠了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念,學會利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織和管理數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)處理效率。算法設計與實現(xiàn):學生通過判斷、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。在本單元中,學生應能夠了解算法的基本概念,學會設計簡單的算法來解決數(shù)據(jù)問題,并能夠通過編程實現(xiàn)算法。問題解決遷移:學生能夠總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題解決中。在本單元中,學生應能夠?qū)?shù)據(jù)處理的方法和技能應用到其他學科和領域中,提高綜合解決問題的能力。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新數(shù)字化學習環(huán)境適應:學生能夠認識數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性,適應數(shù)字化學習環(huán)境。在本單元中,學生應能夠利用計算機和網(wǎng)絡等數(shù)字化工具進行學習和數(shù)據(jù)處理,了解數(shù)字化學習環(huán)境的便捷性和局限性。數(shù)字化資源與工具應用:學生掌握數(shù)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(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。在本單元中,學生應能夠熟練運用各種數(shù)據(jù)處理軟件和工具,進行數(shù)據(jù)采集、分析、可視化等操作,提高數(shù)字化學習的能力。創(chuàng)新實踐:學生能夠利用數(shù)字化資源與工具創(chuàng)造性地解決問題,形成創(chuàng)新作品。在本單元中,學生應能夠結(jié)合實際問題,設計并實施數(shù)據(jù)處理方案,形成具有創(chuàng)新性的數(shù)據(jù)分析和可視化作品。(四)信息社會責任信息安全意識: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。在本單元中,學生應能夠了解數(shù)據(jù)安全的重要性,學會采取基本的數(shù)據(jù)保護措施,遵守信息法律法規(guī)和倫理道德準則。信息活動規(guī)范:學生在現(xiàn)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合法權(quán)益,又能積極維護他人合法權(quán)益和公共信息安全。在本單元中,學生應能夠在數(shù)據(jù)處理和分享過程中,尊重他人的隱私和權(quán)益,維護公共信息安全。信息技術發(fā)展責任:學生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(chǎn)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。在本單元中,學生應能夠了解大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展趨勢和社會影響,積極學習新技術,理性判斷技術應用的利弊,并負責任地參與技術應用實踐。通過以上對《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的分解,我們可以清晰地看到本單元教學內(nèi)容與學科核心素養(yǎng)之間的緊密聯(lián)系。在教學過程中,教師應注重引導學生將理論知識與實際應用相結(jié)合,通過項目式學習、案例分析等方式,培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力和信息社會責任,全面提升學生的信息素養(yǎng)。三、學情分析(一)已知內(nèi)容分析高中學生在進入信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》的學習之前,已經(jīng)具備了一定的信息技術基礎。在日常生活和學習中,他們頻繁接觸到各種數(shù)據(jù)和信息,例如通過社交媒體、搜索引擎、電子郵件等途徑獲取新聞、學習資料等。隨著智能手機和互聯(lián)網(wǎng)的普及,學生也具備了一定的數(shù)字化工具使用經(jīng)驗,能夠熟練使用各類應用軟件進行信息檢索、處理和分享。在以往的學習經(jīng)歷中,學生已經(jīng)接觸過一些基本的計算機概念和操作,如文件管理、網(wǎng)絡瀏覽等。通過數(shù)學和通用技術課程的學習,他們對數(shù)據(jù)的初步處理和分析也有了一定的了解。這些已知內(nèi)容為學習《數(shù)據(jù)與計算》第一章提供了良好的起點。(二)新知內(nèi)容分析《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》的新知內(nèi)容主要包括以下幾個方面:數(shù)據(jù)的感知與理解:學生需要理解數(shù)據(jù)的概念、數(shù)據(jù)的演變以及數(shù)據(jù)在日常生活中的應用。通過具體實例,感受數(shù)據(jù)對人們生活的影響。數(shù)據(jù)、信息與知識的關系:學生需要明確數(shù)據(jù)、信息和知識之間的區(qū)別與聯(lián)系,理解信息是如何從數(shù)據(jù)中提取出來的,以及知識是如何在信息的基礎上形成的。數(shù)據(jù)采集與編碼:學生需要了解數(shù)據(jù)采集的基本方法,包括人工采集和機器采集;還需要掌握數(shù)據(jù)編碼的基本方式,如ASCII碼、漢字編碼等。數(shù)據(jù)管理與安全:學生需要了解數(shù)據(jù)管理的基本概念和方法,包括數(shù)據(jù)的存儲、處理和應用;還需要樹立數(shù)據(jù)安全意識,了解數(shù)據(jù)備份、加密等基本的數(shù)據(jù)安全保護措施。數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù):學生需要了解大數(shù)據(jù)的概念、特征以及大數(shù)據(jù)思維,認識大數(shù)據(jù)在社會發(fā)展中的重要作用。這些新知內(nèi)容不僅要求學生掌握理論知識,還要求學生能夠通過實踐活動,將理論知識應用于實際問題的解決中。(三)學生學習能力分析高中學生在學習能力上表現(xiàn)出以下幾個特點:邏輯思維能力較強:高中學生經(jīng)過前期的學習,已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力,能夠理解和分析較為復雜的問題。這種能力在學習數(shù)據(jù)和信息處理時尤為重要。自主學習能力較強:高中學生已經(jīng)具備了一定的自主學習能力,能夠通過查閱資料、網(wǎng)絡搜索等方式獲取所需信息。在學習《數(shù)據(jù)與計算》第一章時,他們可以自主探索數(shù)據(jù)的采集、編碼和管理方法。實踐操作能力強:高中學生喜歡動手實踐,能夠通過實踐活動加深對理論知識的理解。在學習本章內(nèi)容時,他們可以通過編程實踐、數(shù)據(jù)分析等活動,提高數(shù)據(jù)處理和應用能力。團隊合作能力突出:高中學生在團隊合作方面表現(xiàn)出較強的能力,能夠通過小組討論、協(xié)作學習等方式共同完成任務。在學習本章內(nèi)容時,他們可以通過小組合作,共同完成數(shù)據(jù)采集、分析和展示等任務。高中學生在學習能力上也存在一些不足,如部分學生對理論知識的興趣不高,容易陷入死記硬背的學習模式;部分學生在面對復雜問題時缺乏耐心和毅力,容易放棄或逃避等。在教學過程中需要針對這些不足進行有針對性的指導和幫助。(四)學習障礙突破策略針對學生在學習《數(shù)據(jù)與計算》第一章時可能遇到的學習障礙,可以采取以下突破策略:創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣:通過創(chuàng)設貼近學生生活的學習情境,如利用學生熟悉的社交媒體數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡購物數(shù)據(jù)等作為教學案例,激發(fā)學生的學習興趣和積極性??梢越M織學生進行實踐活動,如數(shù)據(jù)采集比賽、數(shù)據(jù)分析報告展示等,讓學生在實踐中感受數(shù)據(jù)的魅力和價值。理論聯(lián)系實際,加深理解:在教學過程中注重理論聯(lián)系實際,將抽象的數(shù)據(jù)和信息概念與具體的生活實例相結(jié)合,幫助學生加深理解。例如,在講解數(shù)據(jù)編碼時,可以引入學生熟悉的二維碼、條形碼等實例;在講解大數(shù)據(jù)時,可以引入學生關注的社交媒體數(shù)據(jù)分析、電商數(shù)據(jù)分析等案例。分層教學,因材施教:針對學生學習能力的差異,采取分層教學策略。對于基礎較弱的學生,注重基礎知識的講解和鞏固;對于基礎較好的學生,則注重拓展知識的引入和實踐能力的培養(yǎng)。可以組織學生進行小組合作學習,讓不同水平的學生在交流中相互學習、共同進步。培養(yǎng)自主學習能力:在教學過程中注重培養(yǎng)學生的自主學習能力,引導學生學會如何查閱資料、如何分析問題、如何解決問題。可以布置一些開放性的作業(yè)和任務,如讓學生自主選擇一個感興趣的數(shù)據(jù)主題進行研究和分析,并撰寫研究報告或制作演示文稿進行展示。強化實踐環(huán)節(jié),提高應用能力:通過組織學生進行編程實踐、數(shù)據(jù)分析等活動,強化實踐環(huán)節(jié)的教學。在實踐過程中,注重培養(yǎng)學生的問題解決能力、創(chuàng)新思維能力和團隊協(xié)作能力。可以邀請企業(yè)專家或行業(yè)人士進校園開展講座或工作坊活動,讓學生了解數(shù)據(jù)和信息處理在實際工作中的應用情況。加強安全教育,樹立安全意識:在教學過程中注重數(shù)據(jù)安全教育的滲透,讓學生了解數(shù)據(jù)安全的重要性以及常見的數(shù)據(jù)安全威脅和防范措施。可以組織學生進行數(shù)據(jù)安全知識競賽或模擬演練活動,提高學生的數(shù)據(jù)安全意識和防范能力。通過以上突破策略的實施,可以有效幫助學生克服學習障礙,提高學習效果和應用能力。也能夠培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,為他們的未來發(fā)展奠定堅實的基礎。四、大主題或大概念設計本單元以“數(shù)據(jù)與信息的探索之旅”為大主題,旨在引導學生通過一系列的學習活動,深入了解數(shù)據(jù)與信息的本質(zhì)、關系及其在日常生活中的應用。大概念設計為“數(shù)據(jù)是信息的載體,通過有效的數(shù)據(jù)處理與管理,能夠挖掘出信息的價值,進而促進決策與創(chuàng)新”。圍繞這一大概念,本單元將細分為五個子主題,分別是:感知數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與信息的關系、數(shù)據(jù)采集與編碼、數(shù)據(jù)管理與安全、數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)。通過這些子主題的學習,學生將逐漸建立起對數(shù)據(jù)與信息的全面認識,并學會如何在實際生活中應用這些知識。五、大單元目標敘寫(一)信息意識學生能夠意識到數(shù)據(jù)和信息在日常生活和學習中的重要性,學會從多種渠道主動獲取數(shù)據(jù)和信息。學生能夠敏銳地感知數(shù)據(jù)和信息的變化,對數(shù)據(jù)的真實性和信息的準確性進行初步判斷。學生能夠針對特定問題,從海量數(shù)據(jù)和信息中篩選出有價值的內(nèi)容,為解決問題提供參考。(二)計算思維學生能夠理解數(shù)據(jù)和信息的關系,學會用形式化的方法描述數(shù)據(jù)和信息,如使用圖表、模型等。學生能夠運用計算機科學領域的思想方法,對數(shù)據(jù)進行抽象、建模和組織,形成解決問題的方案。學生能夠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(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)處理和分析任務。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,利用數(shù)字化工具和資源進行有效的學習和創(chuàng)新。學生能夠掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)的操作方法,如在線學習平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等,用于開展自主學習和協(xié)作學習。學生能夠運用所學知識,創(chuàng)造性地解決實際問題,設計出具有創(chuàng)新性的數(shù)字化作品或應用。(四)信息社會責任學生能夠認識到信息安全的重要性,遵守信息法律法規(guī)和倫理道德準則,保護個人和他人的信息安全。學生能夠在信息活動中尊重知識產(chǎn)權(quán),不隨意傳播未經(jīng)授權(quán)的信息或作品。學生能夠積極參與信息社會的建設,關注信息技術發(fā)展所帶來的社會問題和挑戰(zhàn),為構(gòu)建健康、安全的信息社會貢獻自己的力量。六、大單元教學重點感知數(shù)據(jù)與信息的本質(zhì):引導學生通過實例和體驗活動,了解數(shù)據(jù)和信息的基本概念、特征及其相互關系。數(shù)據(jù)采集與編碼方法:教授學生如何通過不同的途徑采集數(shù)據(jù),并掌握數(shù)據(jù)編碼的基本原理和方法。數(shù)據(jù)管理與安全策略:重點講解數(shù)據(jù)管理的流程和方法,以及數(shù)據(jù)安全的重要性及保障措施。大數(shù)據(jù)思維與應用:引導學生理解大數(shù)據(jù)的概念、特征及其在社會生活中的應用價值,培養(yǎng)學生的大數(shù)據(jù)思維。七、大單元教學難點數(shù)據(jù)與信息關系的深入理解:如何幫助學生從理論上理解數(shù)據(jù)與信息的關系,并在實際生活中靈活應用這一概念。數(shù)據(jù)采集與編碼的實踐能力:如何提高學生的數(shù)據(jù)采集和編碼能力,使他們能夠獨立完成復雜的數(shù)據(jù)處理任務。數(shù)據(jù)管理與安全意識的培養(yǎng):如何增強學生的數(shù)據(jù)管理和安全意識,使他們能夠在日常學習和生活中自覺遵守相關規(guī)定和標準。大數(shù)據(jù)思維的形成:如何引導學生從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理思維轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)思維,學會從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的信息。針對上述教學難點,本單元將采取以下教學策略:理論與實踐相結(jié)合:通過案例分析、項目實踐等方式,將理論知識與實際應用相結(jié)合,幫助學生深入理解數(shù)據(jù)與信息的本質(zhì)及其相互關系。分層教學:針對不同水平的學生,設計不同難度的學習任務和挑戰(zhàn),以滿足不同學生的需求,提高教學效果。小組合作與競賽:通過小組合作學習和競賽活動,激發(fā)學生的學習興趣和積極性,培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和解決問題的能力。情境模擬與案例分析:通過情境模擬和案例分析等方式,讓學生身臨其境地感受數(shù)據(jù)管理和安全的重要性,提高他們的安全意識和防范能力。引導式探究學習:通過引導式探究學習方式,引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,培養(yǎng)他們的自主學習能力和創(chuàng)新思維。通過以上教學策略的實施,本單元將致力于幫助學生全面理解數(shù)據(jù)與信息的本質(zhì)及其相互關系,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理和安全等方面的知識和技能,形成大數(shù)據(jù)思維,并能夠在日常生活中靈活運用所學知識解決實際問題。八、大單元整體教學思路教學目標設定本單元的教學目標是圍繞《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的要求,結(jié)合浙教版高中信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》的教學內(nèi)容,從信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四個方面進行全面培養(yǎng),旨在提升學生的信息素養(yǎng)和綜合能力。(一)信息意識對信息的敏感度與判斷力:學生能夠敏銳地感知到日常生活中數(shù)據(jù)與信息的變化,理解數(shù)據(jù)與信息在日常生活和學習中的重要性,并能準確判斷信息的來源、真?zhèn)渭皟r值。信息獲取與處理能力:學生能夠根據(jù)解決問題的需要,自覺、主動地尋求恰當?shù)姆绞将@取與處理信息,具備通過數(shù)字化工具快速獲取所需信息的能力。信息交流與共享能力:在合作解決問題的過程中,學生愿意與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值,能夠利用信息技術手段有效地進行信息交流。(二)計算思維問題抽象與形式化:學生能夠運用計算機科學領域的思想方法,將實際問題抽象化,用形式化的方法表述問題,明確需要解決的關鍵問題。數(shù)據(jù)組織與算法設計:在信息處理過程中,學生能夠合理組織數(shù)據(jù),運用算法設計解決問題的方案,并能通過編程實現(xiàn)這些方案。系統(tǒng)化思維:學生能夠采用模塊化和系統(tǒng)化方法設計解決問題的方案,理解不同模塊之間的關系,并能整合各模塊功能實現(xiàn)整體解決方案。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新數(shù)字化學習環(huán)境適應力:學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,認識數(shù)字化學習環(huán)境的優(yōu)勢和局限性,養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣。數(shù)字化工具應用能力:學生掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具的操作技能,能夠根據(jù)需要合理選擇數(shù)字化工具進行學習和管理。創(chuàng)新能力:在數(shù)字化學習環(huán)境中,學生能夠創(chuàng)造性地解決問題,形成個性化的數(shù)字化作品,展現(xiàn)創(chuàng)新精神和能力。(四)信息社會責任信息安全意識:學生具備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,保護個人及他人的隱私。信息倫理道德:在現(xiàn)實空間和虛擬空間中,學生能夠遵守公共規(guī)范,有效維護信息活動中個人的合法權(quán)益和公共信息安全,自覺抵制不良信息行為。信息社會責任擔當:學生能夠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(chǎn)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。教學重點與難點教學重點信息意識的培養(yǎng):通過實際案例和情境模擬,讓學生理解數(shù)據(jù)與信息的概念及其在日常生活中的重要性,提升對信息的敏感度和判斷力。計算思維的訓練:通過問題解決和項目活動,引導學生運用計算思維進行問題抽象、數(shù)據(jù)組織和算法設計,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化思維能力。數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力的提升:通過數(shù)字化工具和資源的運用,讓學生在實踐中掌握數(shù)字化學習的基本方法,激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。信息社會責任的強化:通過法律法規(guī)教育、倫理道德教育等,增強學生的信息安全意識和信息倫理道德觀念,培養(yǎng)學生的信息社會責任感。教學難點如何將抽象的計算思維具體化:計算思維是一種抽象思維方式,如何將其具體化,讓學生在實際操作中理解和掌握,是教學中的一大難點。如何提升學生的信息安全意識和信息倫理道德水平:信息安全和信息倫理道德是抽象且復雜的概念,如何讓學生在實際生活中自覺遵守相關規(guī)范,形成良好的信息社會責任感,是教學中的另一大難點。教學策略與方法教學策略情境化教學:通過創(chuàng)設貼近學生生活實際的情境,讓學生在情境中感知數(shù)據(jù)與信息的重要性,理解計算思維的實際應用。項目式學習:通過項目式學習,讓學生在完成項目的過程中,運用計算思維解決實際問題,提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。合作學習:通過小組合作、討論交流等方式,讓學生在合作中共享信息、交流思想,培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和信息交流與共享能力。案例教學:通過典型案例分析,讓學生了解信息安全和信息倫理道德的重要性,增強信息安全意識和信息倫理道德觀念。教學方法講授法:通過教師的講解和演示,讓學生理解數(shù)據(jù)與信息的基本概念、計算思維的基本原理和數(shù)字化學習與創(chuàng)新的基本方法。任務驅(qū)動法:通過設定明確的任務,引導學生主動探究、自主學習,完成任務的過程中掌握相關知識和技能。討論法:通過小組討論、全班討論等方式,讓學生在交流中碰撞思想、分享經(jīng)驗,加深對知識點的理解和掌握。實踐操作法:通過上機實踐、實驗操作等方式,讓學生在實踐中掌握數(shù)字化工具和資源的操作技能,提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。教學流程與活動設計第一階段:感知數(shù)據(jù)與信息(1.1感知數(shù)據(jù))情境導入:通過展示日常生活中常見的數(shù)據(jù)與信息應用案例(如天氣預報、網(wǎng)購等),引導學生感知數(shù)據(jù)與信息在生活中的重要性。概念講解:講解數(shù)據(jù)與信息的基本概念、特征及其關系,讓學生理解數(shù)據(jù)與信息之間的區(qū)別和聯(lián)系。案例分析:通過具體案例分析(如超市購物小票、火車票等),讓學生進一步理解數(shù)據(jù)與信息在日常生活中的應用。小組討論:分組討論“數(shù)據(jù)與信息在我們生活中的作用”,每組選代表分享討論結(jié)果。第二階段:數(shù)據(jù)、信息與知識的關系(1.2數(shù)據(jù)、信息與知識)概念辨析:通過對比講解,讓學生理解數(shù)據(jù)、信息與知識之間的區(qū)別和聯(lián)系,明確它們在不同情境下的應用。情境模擬:創(chuàng)設具體情境(如圖書館借書、網(wǎng)購等),讓學生在情境中運用數(shù)據(jù)、信息與知識解決實際問題。思維導圖:引導學生繪制數(shù)據(jù)、信息與知識的關系思維導圖,加深對它們之間關系的理解。案例分析:通過分析典型案例(如天氣預報的準確性提高、搜索引擎的工作原理等),讓學生進一步理解數(shù)據(jù)、信息與知識在實際應用中的作用。第三階段:數(shù)據(jù)采集與編碼(1.3數(shù)據(jù)采集與編碼)概念講解:講解數(shù)據(jù)采集的基本概念、方法及編碼的基本原理和常見編碼方式。實踐操作:通過上機實踐,讓學生親自動手進行數(shù)據(jù)采集和編碼操作,掌握相關技能。項目活動:設計“校園環(huán)境數(shù)據(jù)采集與編碼”項目,讓學生分組進行校園環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和編碼工作,并在班級內(nèi)進行展示和分享。拓展閱讀:引導學生閱讀相關拓展材料,了解數(shù)據(jù)采集與編碼在其他領域的應用。第四階段:數(shù)據(jù)管理與安全(1.4數(shù)據(jù)管理與安全)概念講解:講解數(shù)據(jù)管理的基本概念、方法及其重要性,以及數(shù)據(jù)安全的基本知識和常見安全措施。案例分析:通過分析典型案例(如個人信息泄露事件、黑客攻擊等),讓學生理解數(shù)據(jù)安全的重要性及常見安全威脅。小組討論:分組討論“如何保護個人信息和數(shù)據(jù)安全”,每組選代表分享討論結(jié)果。實踐操作:通過上機實踐,讓學生掌握數(shù)據(jù)備份、加密等常見數(shù)據(jù)安全操作方法。第五階段:數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)(1.5數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù))概念講解:講解大數(shù)據(jù)的基本概念、特征及其對社會的影響。案例分析:通過分析典型案例(如電商個性化推薦、城市交通流量預測等),讓學生理解大數(shù)據(jù)在實際應用中的作用和價值。項目活動:設計“校園大數(shù)據(jù)應用”項目,讓學生分組進行校園大數(shù)據(jù)的采集、分析和應用工作,并在班級內(nèi)進行展示和分享。拓展閱讀:引導學生閱讀相關拓展材料,了解大數(shù)據(jù)在其他領域的應用和發(fā)展趨勢。學業(yè)評價評價原則全面性:評價應涵蓋信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四個方面,全面反映學生的信息素養(yǎng)和綜合能力。過程性:評價應注重學生學習過程的表現(xiàn),包括學習態(tài)度、參與度、合作能力等,而不僅僅是學習結(jié)果。多樣性:評價應采用多種方式和手段,包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、項目活動表現(xiàn)、測試成績等,以全面、準確地評價學生的學習情況。評價方式課堂表現(xiàn)評價:通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)(如發(fā)言、討論、小組合作等),評價學生的學習態(tài)度、參與度和合作能力。作業(yè)完成情況評價:通過檢查學生的作業(yè)完成情況(如作業(yè)質(zhì)量、完成時間等),評價學生對知識點的理解和掌握程度。項目活動表現(xiàn)評價:通過評價學生在項目活動中的表現(xiàn)(如方案設計、項目實施、成果展示等),評價學生的計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力和信息社會責任感。測試成績評價:通過定期進行測試(如單元測試、期中測試、期末測試等),評價學生對知識點的掌握情況和應用能力。教學反思與改進在教學過程中,教師應注重教學反思,及時發(fā)現(xiàn)并解決教學中存在的問題。通過學生反饋、同行交流、自我觀察等方式,了解教學效果和學生的學習情況,針對存在的問題進行改進和完善。教師還應關注信息技術的發(fā)展動態(tài)和教育教學的新理念、新方法,不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)和教學方法,提高教學水平和質(zhì)量。九、學業(yè)評價在《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的指導下,結(jié)合浙教版高中信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》的教學內(nèi)容,本學業(yè)評價旨在全面評估學生在信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面的核心素養(yǎng)達成情況。一、教學目標信息意識:學生能夠認識到數(shù)據(jù)與信息在日常生活中的重要性,具備對信息的敏感度和判斷力,能夠主動尋求并合理利用信息解決問題。計算思維:學生能夠運用計算機科學領域的思想方法,界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型,并通過合理組織數(shù)據(jù)、設計算法來解決問題。數(shù)字化學習與創(chuàng)新:學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,利用數(shù)字化工具和資源開展自主學習、協(xié)作學習和創(chuàng)新創(chuàng)造。信息社會責任:學生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,具備信息安全意識,能夠負責任地參與信息社會活動。二、學習目標信息意識能夠描述數(shù)據(jù)與信息的特征,知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。能夠理解數(shù)據(jù)、信息與知識的相互關系,認識到數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘I畹挠绊?。能夠根?jù)任務需求,選用恰當?shù)臄?shù)字化工具或平臺處理數(shù)據(jù),完成分析報告。計算思維能夠從生活實例出發(fā),概述算法的概念與特征,運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。能夠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(xiàn)簡單算法,解決實際問題。能夠理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念,認識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決問題過程中的重要作用。數(shù)字化學習與創(chuàng)新能夠感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢,通過典型應用實例了解數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn),并能通過技術方法對數(shù)據(jù)進行保護。能夠創(chuàng)造性地利用數(shù)字化工具和資源解決學習和生活中的問題,形成創(chuàng)新作品。信息社會責任能夠認識到信息安全的重要性,了解數(shù)據(jù)保護的意義,掌握基本的信息安全防范方法。能夠自覺遵守信息法律法規(guī)和倫理道德規(guī)范,在使用信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務時表現(xiàn)出良好的社會責任感。能夠關注信息技術發(fā)展帶來的社會問題,積極思考和探討解決方案。三、評價目標設定(一)信息意識評價要點學生能否準確描述數(shù)據(jù)與信息的特征,理解數(shù)據(jù)編碼的基本方式。學生能否認識到數(shù)據(jù)與信息在日常生活中的重要性,并主動尋求和合理利用信息解決問題。學生能否根據(jù)任務需求,選用恰當?shù)臄?shù)字化工具或平臺處理數(shù)據(jù),并撰寫分析報告。評價活動設計情境任務,要求學生分析特定情境中的數(shù)據(jù)與信息需求,選擇合適的數(shù)字化工具或平臺進行處理,并撰寫分析報告。組織小組討論,讓學生分享自己在日常生活中如何利用數(shù)據(jù)與信息解決問題的經(jīng)驗。通過案例分析,引導學生理解數(shù)據(jù)編碼的重要性及其在數(shù)據(jù)傳輸和存儲中的應用。評價標準能夠準確描述數(shù)據(jù)與信息的特征,理解數(shù)據(jù)編碼的基本方式(信息意識水平2)。能夠主動尋求和合理利用信息解決問題,撰寫出具有邏輯性和實用性的分析報告(信息意識水平3)。能夠熟練運用數(shù)字化工具或平臺處理數(shù)據(jù),展現(xiàn)出較強的信息應用能力(信息意識水平3)。(二)計算思維評價要點學生能否從生活實例出發(fā),概述算法的概念與特征,并運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。學生能否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(xiàn)簡單算法,解決實際問題。學生能否理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念,認識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決問題過程中的重要作用,并能編程實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。評價活動設計編程任務,要求學生使用一種程序設計語言實現(xiàn)簡單算法,解決實際問題。組織算法設計與分析活動,讓學生運用形式化方法描述問題,設計解決方案,并編程實現(xiàn)。通過案例分析,引導學生理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決問題中的重要性,并編程實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。評價標準能夠概述算法的概念與特征,并運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法(計算思維水平1)。能夠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(xiàn)簡單算法,解決實際問題(計算思維水平1)。能夠理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念,認識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在解決問題過程中的重要作用,并能編程實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(計算思維水平2)。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新評價要點學生能否感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢,通過典型應用實例了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達的基本方法。學生能否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),并能通過技術方法對數(shù)據(jù)進行保護。學生能否創(chuàng)造性地利用數(shù)字化工具和資源解決學習和生活中的問題,形成創(chuàng)新作品。評價活動設計數(shù)據(jù)采集與分析任務,要求學生利用數(shù)字化工具或平臺采集數(shù)據(jù),進行分析和可視化表達。組織數(shù)字化學習與創(chuàng)新項目,讓學生利用數(shù)字化工具和資源解決學習和生活中的問題,形成創(chuàng)新作品。通過案例分析,引導學生理解數(shù)據(jù)保護的重要性,掌握基本的數(shù)據(jù)保護方法。評價標準能夠利用數(shù)字化工具或平臺進行數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達,展現(xiàn)出較強的數(shù)據(jù)處理能力(數(shù)字化學習與創(chuàng)新水平1)。能夠創(chuàng)造性地利用數(shù)字化工具和資源解決學習和生活中的問題,形成具有創(chuàng)新性的作品(數(shù)字化學習與創(chuàng)新水平2)。能夠理解數(shù)據(jù)保護的重要性,掌握基本的數(shù)據(jù)保護方法,并在數(shù)字化學習過程中展現(xiàn)出良好的安全意識(數(shù)字化學習與創(chuàng)新水平2)。(四)信息社會責任評價要點學生能否認識到信息安全的重要性,了解數(shù)據(jù)保護的意義,掌握基本的信息安全防范方法。學生能否自覺遵守信息法律法規(guī)和倫理道德規(guī)范,在使用信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務時表現(xiàn)出良好的社會責任感。學生能否關注信息技術發(fā)展帶來的社會問題,積極思考和探討解決方案。評價活動設計信息安全教育活動,讓學生了解信息安全的重要性及基本的信息安全防范方法。組織信息法律法規(guī)和倫理道德規(guī)范學習活動,讓學生理解并自覺遵守相關規(guī)定。通過案例分析或小組討論,引導學生關注信息技術發(fā)展帶來的社會問題,并探討解決方案。評價標準能夠認識到信息安全的重要性,了解數(shù)據(jù)保護的意義,掌握基本的信息安全防范方法(信息社會責任水平1)。能夠自覺遵守信息法律法規(guī)和倫理道德規(guī)范,在使用信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務時表現(xiàn)出良好的社會責任感(信息社會責任水平2)。能夠關注信息技術發(fā)展帶來的社會問題,積極思考和探討解決方案,展現(xiàn)出較強的社會責任感和信息素養(yǎng)(信息社會責任水平3)。通過以上學業(yè)評價的設計與實施,可以全面評估學生在《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》學習過程中的核心素養(yǎng)達成情況,為教學改進和學生個性化發(fā)展提供依據(jù)。也有助于引導學生樹立正確的信息意識、培養(yǎng)計算思維、提升數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力、增強信息社會責任意識。十、大單元實施思路及教學結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》對信息技術課程的教學提出了明確的要求,強調(diào)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新以及信息社會責任。針對浙教版高中信息技術必修1《第一章數(shù)據(jù)與信息》的教學內(nèi)容,本單元的實施思路將圍繞這四個核心素養(yǎng)展開,通過項目式學習、情境教學等方法,引導學生深入理解數(shù)據(jù)與信息的概念,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法,并初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響。具體實施思路如下:情境導入:通過貼近學生生活的實例,如日常生活中的天氣預報、網(wǎng)絡購物等,創(chuàng)設情境,引出數(shù)據(jù)與信息的概念,激發(fā)學生的學習興趣。理論學習:系統(tǒng)講解數(shù)據(jù)與信息的定義、特征及其相互關系,以及數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法。通過案例分析、小組討論等形式,加深學生的理解。實踐操作:設計一系列實踐活動,如數(shù)據(jù)采集實驗、編碼練習、數(shù)據(jù)管理方案設計等,讓學生在實踐中掌握相關技能。項目式學習:結(jié)合大數(shù)據(jù)的概念及其在社會中的應用,設計一個綜合性項目,如“校園大數(shù)據(jù)分析”,讓學生分組進行數(shù)據(jù)采集、分析、展示,培養(yǎng)學生的計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。評價反饋:通過過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合的方式,全面了解學生的學習情況,及時反饋評價結(jié)果,指導學生改進學習方法,提高學習效率。拓展延伸:介紹大數(shù)據(jù)的最新發(fā)展及其對社會的影響,引導學生關注信息技術的前沿動態(tài),培養(yǎng)學生的信息意識和社會責任感。二、教學目標設定(一)信息意識能夠識別日常生活中的數(shù)據(jù)與信息,理解它們對人們生活的影響。能夠敏銳感知信息的變化,對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性進行判斷。在合作解決問題的過程中,愿意與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值。(二)計算思維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(jié)構(gòu)模型。能夠合理組織數(shù)據(jù),運用算法形成解決問題的方案。能夠總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題解決中。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣。能夠掌握數(shù)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(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。能夠利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,解決實際問題。(四)信息社會責任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(xiàn)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合法權(quán)益,又能積極維護他人合法權(quán)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(chǎn)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。三、教學結(jié)構(gòu)圖(思維導圖)第一章數(shù)據(jù)與信息│├──1.1感知數(shù)據(jù)│├──數(shù)據(jù)及其演變│├──數(shù)據(jù)與生活│└──數(shù)據(jù)與科學│├──1.2數(shù)據(jù)、信息與知識│├──數(shù)據(jù)與信息│├──信息的特征│├──知識│└──數(shù)據(jù)、信息與知識的關系│├──1.3數(shù)據(jù)采集與編碼│├──數(shù)據(jù)采集│├──數(shù)字化與編碼│└──數(shù)制與編碼│├──1.4數(shù)據(jù)管理與安全│├──數(shù)據(jù)管理│└──數(shù)據(jù)安全│└──1.5數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)├──大數(shù)據(jù)的概念與特征├──大數(shù)據(jù)思維└──大數(shù)據(jù)的應用與影響四、具體教學實施步驟第一課時:感知數(shù)據(jù)情境導入(5分鐘)通過展示天氣預報、網(wǎng)絡購物等日常生活中的實例,引導學生思考數(shù)據(jù)與信息在其中的作用。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)與信息的定義、特征及其相互關系。介紹數(shù)據(jù)及其演變的歷史過程,如結(jié)繩記事、文字記錄等。分析數(shù)據(jù)在日常生活中的應用,如超市購物、火車票購票等。小組討論(10分鐘)學生分組討論:生活中還有哪些實例體現(xiàn)了數(shù)據(jù)與信息的重要性?每組選派代表分享討論結(jié)果。案例分析(10分鐘)分析“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的案例,探討數(shù)據(jù)如何改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售模式。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)與信息在現(xiàn)代社會中的重要性。第二課時:數(shù)據(jù)、信息與知識復習舊知(5分鐘)回顧上一節(jié)課關于數(shù)據(jù)與信息的內(nèi)容。理論學習(20分鐘)講解信息的定義、特征及其價值。分析知識與信息的關系,探討知識是如何從信息中提煉出來的。實踐活動(15分鐘)學生分組進行信息搜集活動,從網(wǎng)絡上搜索關于某一主題的信息,并嘗試提煉出其中的知識。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享搜集到的信息及提煉出的知識。教師點評(5分鐘)對學生的分享進行點評,指導如何更好地從信息中提煉知識。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)信息與知識之間的密切聯(lián)系。第三課時:數(shù)據(jù)采集與編碼情境導入(5分鐘)通過展示傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應用實例,引出數(shù)據(jù)采集的話題。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)采集的定義、方法及其重要性。介紹數(shù)字化與編碼的基本概念,如模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。分析不同數(shù)制(二進制、十進制、十六進制)的特點及其轉(zhuǎn)換方法。實踐活動(15分鐘)學生分組進行數(shù)據(jù)采集實驗,如使用溫度傳感器記錄室內(nèi)溫度變化。進行數(shù)制轉(zhuǎn)換練習,將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)和十六進制數(shù)。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享數(shù)據(jù)采集實驗的結(jié)果及數(shù)制轉(zhuǎn)換的練習情況。教師點評(5分鐘)對學生的分享和練習情況進行點評,指導如何更好地進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)制轉(zhuǎn)換。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)采集與編碼在信息技術中的重要性。第四課時:數(shù)據(jù)管理與安全復習舊知(5分鐘)回顧上一節(jié)課關于數(shù)據(jù)采集與編碼的內(nèi)容。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)管理的定義、方法及其重要性。介紹數(shù)據(jù)安全的基本概念,如數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)加密等。分析數(shù)據(jù)安全面臨的威脅及防范措施。案例分析(10分鐘)分析一起數(shù)據(jù)泄露事件,探討其發(fā)生的原因及后果,提出防范措施。實踐活動(15分鐘)學生分組設計數(shù)據(jù)備份方案,并模擬實施數(shù)據(jù)備份操作。進行數(shù)據(jù)加密練習,使用簡單的加密方法對一段文字進行加密和解密。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享數(shù)據(jù)備份方案及數(shù)據(jù)加密練習的情況。教師點評(5分鐘)對學生的分享和練習情況進行點評,指導如何更好地進行數(shù)據(jù)管理和確保數(shù)據(jù)安全。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)管理與安全在信息技術中的重要性。第五課時:數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)情境導入(5分鐘)通過展示大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中的應用實例,引出大數(shù)據(jù)的話題。理論學習(20分鐘)講解大數(shù)據(jù)的概念、特征及其對社會的影響。分析大數(shù)據(jù)思維與傳統(tǒng)思維方式的區(qū)別,如全體數(shù)據(jù)分析與抽樣數(shù)據(jù)分析。探討大數(shù)據(jù)在社會各領域中的應用案例,如智能交通、智慧城市等。項目式學習啟動(20分鐘)介紹“校園大數(shù)據(jù)分析”項目的要求和步驟。學生分組討論項目計劃,確定數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容和方法。分組實施(課外時間)學生分組進行數(shù)據(jù)采集、分析、展示等工作。項目展示與評價(下一課時)各組展示項目成果,進行互評和教師點評。第六課時:項目展示與評價項目展示(30分鐘)各組依次展示“校園大數(shù)據(jù)分析”項目的成果,包括數(shù)據(jù)采集、分析過程、結(jié)論及展示形式等。互評與教師點評(20分鐘)學生進行互評,從信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面對項目進行評價。教師對各組項目成果進行點評,指出優(yōu)點和不足,提出改進建議??偨Y(jié)與反思(10分鐘)總結(jié)本次項目式學習的收獲和體會。引導學生反思在學習過程中遇到的問題及解決方法,提出對未來學習的期望和計劃。拓展延伸(10分鐘)介紹大數(shù)據(jù)的最新發(fā)展動態(tài)及其對社會的影響。引導學生關注信息技術的前沿動態(tài),培養(yǎng)信息意識和社會責任感。通過以上六個課時的教學實施步驟,學生將全面理解數(shù)據(jù)與信息的概念及其在社會生活中的應用價值,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法,并初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響。學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任將得到顯著提升。十一、大情境、大任務創(chuàng)設一、教學目標設定在《普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)》的指導下,結(jié)合浙教版高中信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》第一章《數(shù)據(jù)與信息》的教學內(nèi)容,本單元的大情境與大任務創(chuàng)設旨在全面提升學生的信息素養(yǎng),具體教學目標設定如下:(一)信息意識學生能夠識別并理解日常生活中數(shù)據(jù)與信息的作用和價值,認識到數(shù)據(jù)與信息對現(xiàn)代社會發(fā)展的重要性。學生能夠敏銳感知信息的變化,對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性進行判斷,提高信息甄別能力。學生在合作解決問題的過程中,能夠主動與團隊成員共享信息,增強信息交流與共享的意識。(二)計算思維學生能夠運用計算機科學領域的思想方法界定問題,抽象出問題的關鍵特征,建立結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型。學生能夠合理組織數(shù)據(jù),運用算法思想形成解決問題的方案,并在實踐中不斷優(yōu)化算法,提高計算思維的效率。學生能夠總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并將其遷移到與之相關的其他問題解決中,培養(yǎng)舉一反三的能力。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣,積極利用數(shù)字化工具進行自主學習和協(xié)作學習。學生能夠掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具的操作技能,靈活運用這些工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,解決實際問題。學生能夠利用數(shù)字化工具進行創(chuàng)造性學習,設計并制作出具有創(chuàng)新性的數(shù)字化作品,提升個人創(chuàng)新能力。(四)信息社會責任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,維護網(wǎng)絡空間的秩序和安全。學生在現(xiàn)實空間和虛擬空間中都能遵守公共規(guī)范,尊重他人的知識產(chǎn)權(quán)和個人隱私,積極維護信息活動中個人的合法權(quán)益和他人的合法權(quán)益。學生關注信息技術革命所帶來的環(huán)境問題與人文問題,對信息技術創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物保持積極學習的態(tài)度,具備理性判斷和負責行動的能力。二、大情境與大任務創(chuàng)設(一)大情境設定在信息時代,數(shù)據(jù)已成為驅(qū)動社會發(fā)展的重要力量。無論是日常生活、科學研究還是商業(yè)決策,都離不開數(shù)據(jù)的支持。本單元以“智慧校園的數(shù)據(jù)之旅”為大情境,通過模擬學生在智慧校園中的學習與生活場景,引導學生深入理解數(shù)據(jù)與信息的概念、作用和價值,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法,并初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響。(二)大任務設計大任務名稱:智慧校園數(shù)據(jù)管理與分析項目任務背景:隨著信息技術的飛速發(fā)展,智慧校園建設已成為提升學校教育質(zhì)量和管理水平的重要途徑。智慧校園通過采集、分析和管理各類數(shù)據(jù),為師生提供更加便捷、高效的學習和生活服務。在享受數(shù)據(jù)帶來便利的同時,如何確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私性也成為了一個亟待解決的問題。任務目標:深入理解數(shù)據(jù)與信息的概念、作用和價值。掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法。初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響。運用所學知識解決智慧校園建設中的實際問題,提升信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。任務內(nèi)容:數(shù)據(jù)采集與整理:學生分組采集智慧校園中的各類數(shù)據(jù),如學生出勤數(shù)據(jù)、圖書借閱數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡使用數(shù)據(jù)等。在采集過程中,學生需要了解數(shù)據(jù)的來源、格式和采集方法,確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。采集完成后,學生對數(shù)據(jù)進行整理和清洗,去除重復、無效和錯誤的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)編碼與轉(zhuǎn)換:學生對采集到的數(shù)據(jù)進行編碼和轉(zhuǎn)換,確保數(shù)據(jù)能夠被計算機正確識別和處理。學生需要學習并掌握不同數(shù)制(如二進制、十進制、十六進制)的特點及其轉(zhuǎn)換方法,以及常見的數(shù)據(jù)編碼方式(如ASCII碼、Unicode碼等)。數(shù)據(jù)管理與分析:學生利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲和管理,確保數(shù)據(jù)的安全性和可訪問性。學生運用數(shù)據(jù)分析工具對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、可視化表達等處理,挖掘數(shù)據(jù)背后的價值和規(guī)律。通過數(shù)據(jù)分析,學生可以發(fā)現(xiàn)智慧校園建設中存在的問題和改進方向,為決策提供科學依據(jù)。數(shù)據(jù)安全與隱私保護:學生在數(shù)據(jù)管理和分析過程中需要關注數(shù)據(jù)安全和隱私保護問題。學生需要學習并掌握數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復等安全技術,以及數(shù)據(jù)隱私保護的相關法律法規(guī)和倫理準則。學生還需要思考如何在利用數(shù)據(jù)的同時保護個人隱私和信息安全。大數(shù)據(jù)思維與應用:學生初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響,了解大數(shù)據(jù)的特點、處理技術和應用場景。學生可以嘗試運用大數(shù)據(jù)思維和方法對智慧校園中的海量數(shù)據(jù)進行處理和分析,探索數(shù)據(jù)背后的深層規(guī)律和潛在價值。項目展示與評價:各組學生將項目成果進行展示,包括數(shù)據(jù)采集與整理、數(shù)據(jù)編碼與轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理與分析、數(shù)據(jù)安全與隱私保護等方面的內(nèi)容。展示形式可以是PPT、視頻、海報等。教師和同學對項目成果進行評價,從信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面給出反饋和建議。三、實施步驟與策略(一)實施步驟情境導入:通過展示智慧校園的建設成果和應用案例,引導學生思考數(shù)據(jù)在智慧校園中的作用和價值,激發(fā)學生的學習興趣。理論學習:系統(tǒng)講解數(shù)據(jù)與信息的定義、特征及其相互關系,以及數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法。通過案例分析、小組討論等形式加深學生的理解。實踐操作:設計一系列實踐活動,如數(shù)據(jù)采集實驗、編碼練習、數(shù)據(jù)管理方案設計等,讓學生在實踐中掌握相關技能。項目分組:學生根據(jù)興趣和特長進行分組,每組確定一名組長和成員分工,明確項目目標和任務要求。項目實施:各組學生按照任務內(nèi)容分工合作,進行數(shù)據(jù)采集、編碼、管理、分析等工作。教師在實施過程中給予必要的指導和支持。項目展示與評價:各組學生展示項目成果,進行互評和教師點評。根據(jù)評價結(jié)果指導學生進行反思和改進。拓展延伸:介紹大數(shù)據(jù)的最新發(fā)展動態(tài)及其對社會的影響,引導學生關注信息技術的前沿動態(tài),培養(yǎng)信息意識和社會責任感。(二)實施策略項目式學習:通過項目式學習的方式,讓學生在真實情境中運用所學知識解決問題,提升實踐能力和創(chuàng)新能力。情境教學:創(chuàng)設貼近學生生活的情境,激發(fā)學生的學習興趣和積極性,提高教學效果。合作學習:鼓勵學生分組合作,共同完成任務,培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。過程性評價:通過過程性評價的方式及時了解學生的學習情況,發(fā)現(xiàn)問題并給予指導,幫助學生改進學習方法提高學習效率??鐚W科整合:將信息技術與其他學科進行整合,拓展學生的知識面和視野,培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。通過以上大情境與大任務的創(chuàng)設與實施,學生將全面理解數(shù)據(jù)與信息的概念及其在社會生活中的應用價值,掌握數(shù)據(jù)采集、編碼、管理及安全的基本方法,并初步認識大數(shù)據(jù)的概念及其對社會的影響。學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任將得到顯著提升。十二、單元學歷案(一)單元主題與課時單元主題:數(shù)據(jù)與計算課時設計:第一課時:感知數(shù)據(jù)第二課時:數(shù)據(jù)、信息與知識第三課時:數(shù)據(jù)采集與編碼第四課時:數(shù)據(jù)管理與安全第五課時:數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)第六課時:項目展示與評價(二)學習目標1.信息意識能夠識別日常生活中的數(shù)據(jù)與信息,理解它們對人們生活的影響。能夠敏銳感知信息的變化,對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性進行判斷。在合作解決問題的過程中,愿意與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值。2.計算思維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(jié)構(gòu)模型。能夠合理組織數(shù)據(jù),運用算法形成解決問題的方案。能夠總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題解決中。3.數(shù)字化學習與創(chuàng)新能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣。能夠掌握數(shù)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(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。能夠利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,解決實際問題。4.信息社會責任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(xiàn)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合法權(quán)益,又能積極維護他人合法權(quán)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(chǎn)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。(三)評價任務情境導入與理論學習評價:通過課堂提問和小組討論,評價學生對數(shù)據(jù)與信息概念的理解程度。通過案例分析,評價學生能否識別日常生活中的數(shù)據(jù)與信息,并理解它們對人們生活的影響。實踐操作評價:在數(shù)據(jù)采集實驗中,評價學生是否能正確使用數(shù)據(jù)采集工具和方法。在編碼練習中,評價學生是否能準確進行數(shù)制轉(zhuǎn)換和編碼操作。在數(shù)據(jù)管理與安全活動中,評價學生設計的數(shù)據(jù)備份方案和數(shù)據(jù)加密練習的合理性。項目式學習評價:通過“校園大數(shù)據(jù)分析”項目,評價學生是否能綜合運用數(shù)據(jù)與信息的知識進行數(shù)據(jù)采集、分析和展示。評價學生在項目展示中的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任的體現(xiàn)。作業(yè)與檢測評價:通過課后作業(yè),評價學生對數(shù)據(jù)與信息知識的掌握程度和應用能力。通過單元測試,全面檢測學生對本單元學習目標的達成情況。(四)學習過程第一課時:感知數(shù)據(jù)情境導入(5分鐘)通過展示天氣預報、網(wǎng)絡購物等日常生活中的實例,引導學生思考數(shù)據(jù)與信息在其中的作用。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)與信息的定義、特征及其相互關系。介紹數(shù)據(jù)及其演變的歷史過程,如結(jié)繩記事、文字記錄等。分析數(shù)據(jù)在日常生活中的應用,如超市購物、火車票購票等。小組討論(10分鐘)學生分組討論:生活中還有哪些實例體現(xiàn)了數(shù)據(jù)與信息的重要性?每組選派代表分享討論結(jié)果。案例分析(10分鐘)分析“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的案例,探討數(shù)據(jù)如何改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售模式。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)與信息在現(xiàn)代社會中的重要性。第二課時:數(shù)據(jù)、信息與知識復習舊知(5分鐘)回顧上一節(jié)課關于數(shù)據(jù)與信息的內(nèi)容。理論學習(20分鐘)講解信息的定義、特征及其價值。分析知識與信息的關系,探討知識是如何從信息中提煉出來的。實踐活動(15分鐘)學生分組進行信息搜集活動,從網(wǎng)絡上搜索關于某一主題的信息,并嘗試提煉出其中的知識。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享搜集到的信息及提煉出的知識。教師點評(5分鐘)對學生的分享進行點評,指導如何更好地從信息中提煉知識。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)信息與知識之間的密切聯(lián)系。第三課時:數(shù)據(jù)采集與編碼情境導入(5分鐘)通過展示傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應用實例,引出數(shù)據(jù)采集的話題。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)采集的定義、方法及其重要性。介紹數(shù)字化與編碼的基本概念,如模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。分析不同數(shù)制(二進制、十進制、十六進制)的特點及其轉(zhuǎn)換方法。實踐活動(15分鐘)學生分組進行數(shù)據(jù)采集實驗,如使用溫度傳感器記錄室內(nèi)溫度變化。進行數(shù)制轉(zhuǎn)換練習,將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)和十六進制數(shù)。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享數(shù)據(jù)采集實驗的結(jié)果及數(shù)制轉(zhuǎn)換的練習情況。教師點評(5分鐘)對學生的分享和練習情況進行點評,指導如何更好地進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)制轉(zhuǎn)換。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)采集與編碼在信息技術中的重要性。第四課時:數(shù)據(jù)管理與安全復習舊知(5分鐘)回顧上一節(jié)課關于數(shù)據(jù)采集與編碼的內(nèi)容。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)管理的定義、方法及其重要性。介紹數(shù)據(jù)安全的基本概念,如數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)加密等。分析數(shù)據(jù)安全面臨的威脅及防范措施。案例分析(10分鐘)分析一起數(shù)據(jù)泄露事件,探討其發(fā)生的原因及后果,提出防范措施。實踐活動(15分鐘)學生分組設計數(shù)據(jù)備份方案,并模擬實施數(shù)據(jù)備份操作。進行數(shù)據(jù)加密練習,使用簡單的加密方法對一段文字進行加密和解密。分享展示(10分鐘)每組選派代表分享數(shù)據(jù)備份方案及數(shù)據(jù)加密練習的情況。教師點評(5分鐘)對學生的分享和練習情況進行點評,指導如何更好地進行數(shù)據(jù)管理和確保數(shù)據(jù)安全。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)管理與安全在信息技術中的重要性。第五課時:數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)情境導入(5分鐘)通過展示大數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中的應用實例,引出大數(shù)據(jù)的話題。理論學習(20分鐘)講解大數(shù)據(jù)的概念、特征及其對社會的影響。分析大數(shù)據(jù)思維與傳統(tǒng)思維方式的區(qū)別,如全體數(shù)據(jù)分析與抽樣數(shù)據(jù)分析。探討大數(shù)據(jù)在社會各領域中的應用案例,如智能交通、智慧城市等。項目式學習啟動(20分鐘)介紹“校園大數(shù)據(jù)分析”項目的要求和步驟。學生分組討論項目計劃,確定數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容和方法。分組實施(課外時間)學生分組進行數(shù)據(jù)采集、分析、展示等工作。第六課時:項目展示與評價項目展示(30分鐘)各組依次展示“校園大數(shù)據(jù)分析”項目的成果,包括數(shù)據(jù)采集、分析過程、結(jié)論及展示形式等?;ピu與教師點評(20分鐘)學生進行互評,從信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等方面對項目進行評價。教師對各組項目成果進行點評,指出優(yōu)點和不足,提出改進建議。總結(jié)與反思(10分鐘)總結(jié)本次項目式學習的收獲和體會。引導學生反思在學習過程中遇到的問題及解決方法,提出對未來學習的期望和計劃。拓展延伸(10分鐘)介紹大數(shù)據(jù)的最新發(fā)展動態(tài)及其對社會的影響。引導學生關注信息技術的前沿動態(tài),培養(yǎng)信息意識和社會責任感。(五)作業(yè)與檢測課后作業(yè):完成數(shù)據(jù)與信息相關的練習題,鞏固課堂所學知識。搜集并整理大數(shù)據(jù)在生活中的應用案例,準備在下節(jié)課上進行分享。單元測試:設計一份包含選擇題、填空題、簡答題和案例分析題的單元測試卷,全面檢測學生對本單元學習目標的達成情況。(六)學后反思學生反思:要求學生撰寫學后反思報告,總結(jié)自己在本單元學習中的收獲與不足,提出改進措施。教師反思:教師根據(jù)學生的學習情況和反饋,反思教學過程中的成功與不足,調(diào)整教學策略和方法,以更好地促進學生的學習和發(fā)展。十三、學科實踐與跨學科學習設計一、教學目標通過本章節(jié)的學科實踐與跨學科學習,旨在培養(yǎng)學生以下幾個方面的能力:信息意識:引導學生感知數(shù)據(jù)與信息的重要性,理解數(shù)據(jù)在日常生活中的廣泛應用及其對社會發(fā)展的推動作用。培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng),使其能夠敏銳地察覺信息的變化,并對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性進行判斷。提升學生的信息共享意識,鼓勵學生在合作解決問題時積極共享信息,實現(xiàn)信息的最大化利用。計算思維:通過數(shù)據(jù)采集、編碼與管理等實踐活動,培養(yǎng)學生的邏輯思維和抽象思維能力,使其能夠運用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型。引導學生合理組織數(shù)據(jù),運用算法形成解決問題的方案,并通過實踐操作體驗計算思維的魅力。培養(yǎng)學生的系統(tǒng)化思維,使其能夠總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關的其他問題解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新:適應數(shù)字化學習環(huán)境,養(yǎng)成數(shù)字化學習與創(chuàng)新的習慣,掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具的操作技能。通過跨學科實踐活動,如結(jié)合物理、化學、生物等學科進行數(shù)據(jù)采集與分析,培養(yǎng)學生的跨學科整合能力。鼓勵學生利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,解決實際問題,提升創(chuàng)新創(chuàng)造能力。信息社會責任:培養(yǎng)學生的信息安全意識,使其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。引導學生關注信息技術革命所帶來的環(huán)境問題與人文問題,培養(yǎng)其對信息技術創(chuàng)新所產(chǎn)生的新觀念和新事物的積極學習態(tài)度、理性判斷和負責行動能力。在實踐活動中,強調(diào)數(shù)據(jù)隱私保護和信息倫理,培養(yǎng)學生的信息社會責任感。二、學習目標信息意識:學生能夠識別并描述日常生活中的數(shù)據(jù)與信息,理解它們對人們生活的影響。能夠敏銳感知信息的變化,對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準確性進行初步判斷。在小組合作中,愿意主動分享信息,共同解決問題,實現(xiàn)信息的最大化利用。計算思維:能夠運用計算機科學領域的思想方法界定問題,抽象出問題的關鍵特征。學會合理組織數(shù)據(jù),嘗試運用算法形成解決問題的初步方案。通過實踐活動,體驗計算思維在問題解決過程中的應用,并嘗試將計算思維遷移到其他學科問題的解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新:掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具的基本操作技能。能夠結(jié)合其他學科內(nèi)容,設計并實施跨學科的數(shù)據(jù)采集與分析項目。利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,創(chuàng)造性地解決實際問題。信息社會責任:了解信息法律法規(guī)和倫理道德準則,樹立信息安全意識。在實踐活動中,注重數(shù)據(jù)隱私保護,不泄露他人信息。關注信息技術發(fā)展帶來的社會問題,積極參與信息社會的建設與規(guī)范。三、作業(yè)目標設定(一)信息意識作業(yè)1:日常生活中的數(shù)據(jù)搜集目標:引導學生觀察并記錄日常生活中的數(shù)據(jù),理解數(shù)據(jù)在生活中的廣泛應用。內(nèi)容:要求學生搜集一周內(nèi)的天氣預報數(shù)據(jù)、家庭消費數(shù)據(jù)、個人學習時間數(shù)據(jù)等,并制作成表格或圖表進行展示。要求:分析數(shù)據(jù)背后的意義,撰寫簡短的數(shù)據(jù)分析報告,闡述數(shù)據(jù)對生活的影響。作業(yè)2:信息來源可靠性判斷目標:培養(yǎng)學生對信息來源可靠性的判斷能力。內(nèi)容:提供幾則不同來源的新聞報道,要求學生判斷其真實性和可靠性,并給出理由。要求:撰寫判斷報告,闡述判斷依據(jù)和過程。(二)計算思維作業(yè)3:數(shù)據(jù)編碼實踐目標:通過實踐活動,加深學生對數(shù)據(jù)編碼的理解。內(nèi)容:要求學生將一段文字信息轉(zhuǎn)換為ASCII碼,再將ASCII碼轉(zhuǎn)換回文字信息。要求:記錄轉(zhuǎn)換過程,總結(jié)數(shù)據(jù)編碼的基本方法和注意事項。作業(yè)4:簡單算法設計目標:培養(yǎng)學生的算法設計能力。內(nèi)容:設計一個簡單的算法,用于計算給定數(shù)列中的最大值和最小值。要求:用流程圖或偽代碼表示算法步驟,并進行算法復雜度分析。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新作業(yè)5:跨學科數(shù)據(jù)采集項目目標:結(jié)合其他學科內(nèi)容,進行跨學科的數(shù)據(jù)采集與分析。內(nèi)容:選擇物理、化學或生物等學科中的一個實驗,設計數(shù)據(jù)采集方案,收集實驗數(shù)據(jù),并進行初步分析。要求:撰寫數(shù)據(jù)采集與分析報告,包括數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)展示與分析結(jié)果。作業(yè)6:數(shù)據(jù)可視化創(chuàng)意作品目標:利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)可視化表達,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。內(nèi)容:選擇一組感興趣的數(shù)據(jù)(如學校圖書館的借閱數(shù)據(jù)、某地區(qū)的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等),使用數(shù)據(jù)可視化工具(如Excel、Tableau等)制作可視化作品。要求:作品應具有創(chuàng)意,能夠清晰、直觀地展示數(shù)據(jù)背后的信息。(四)信息社會責任作業(yè)7:信息安全與隱私保護案例分析目標:增強學生的信息安全意識和隱私保護能力。內(nèi)容:分析一起數(shù)據(jù)泄露事件或信息安全問題的案例,探討其發(fā)生的原因、后果及防范措施。要求:撰寫案例分析報告,提出個人的見解和建議。作業(yè)8:信息倫理主題演講目標:培養(yǎng)學生的信息倫理意識和社會責任感。內(nèi)容:選擇一個與信息倫理相關的主題(如網(wǎng)絡謠言、數(shù)據(jù)隱私、知識產(chǎn)權(quán)等),準備一場主題演講。要求:演講內(nèi)容應觀點明確、邏輯清晰,能夠引發(fā)聽眾的思考和共鳴。四、學科實踐與跨學科學習設計方案(一)活動一:日常生活中的數(shù)據(jù)搜集與分析活動目標:培養(yǎng)學生的信息意識和數(shù)據(jù)敏感性。引導學生理解數(shù)據(jù)在生活中的廣泛應用及其價值。活動內(nèi)容:學生分組進行日常生活中的數(shù)據(jù)搜集,如家庭消費數(shù)據(jù)、個人學習時間數(shù)據(jù)、天氣預報數(shù)據(jù)等。將搜集到的數(shù)據(jù)進行整理和分析,制作成表格或圖表進行展示。撰寫數(shù)據(jù)分析報告,闡述數(shù)據(jù)背后的意義和對生活的影響??鐚W科整合:結(jié)合數(shù)學學科進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。結(jié)合語文學科進行數(shù)據(jù)分析報告的撰寫與展示。(二)活動二:數(shù)據(jù)編碼與解碼實踐活動目標:加深學生對數(shù)據(jù)編碼與解碼的理解。培養(yǎng)學生的計算思維和實踐能力?;顒觾?nèi)容:學生分組進行數(shù)據(jù)編碼與解碼實踐,如將一段文字信息轉(zhuǎn)換為ASCII碼,再將ASCII碼轉(zhuǎn)換回文字信息。記錄編碼與解碼的過程,總結(jié)數(shù)據(jù)編碼的基本方法和注意事項。嘗試使用不同的編碼方式(如Unicode、Base64等)進行編碼與解碼實踐??鐚W科整合:結(jié)合物理學科進行二進制與十進制數(shù)制轉(zhuǎn)換的實踐。結(jié)合計算機學科進行編程實踐,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼與解碼功能。(三)活動三:跨學科數(shù)據(jù)采集與分析項目活動目標:培養(yǎng)學生的跨學科整合能力和數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。引導學生通過數(shù)據(jù)采集與分析解決實際問題?;顒觾?nèi)容:學生選擇物理、化學或生物等學科中的一個實驗,設計數(shù)據(jù)采集方案。使用傳感器、數(shù)據(jù)采集卡等工具進行數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)導入計算機進行處理。使用數(shù)據(jù)分析軟件(如Excel、Python等)對數(shù)據(jù)進行清洗、分析和可視化表達。撰寫數(shù)據(jù)采集與分析報告,展示實驗過程和數(shù)據(jù)分析結(jié)果??鐚W科整合:結(jié)合所選學科進行實驗設計和數(shù)據(jù)采集。結(jié)合計算機學科進行數(shù)據(jù)處理和可視化表達。(四)活動四:信息安全與隱私保護主題活動活動目標:增強學生的信息安全意識和隱私保護能力。培養(yǎng)學生的信息社會責任感和倫理道德觀念?;顒觾?nèi)容:學生分組進行信息安全與隱私保護的主題研究,如分析數(shù)據(jù)泄露事件的原因、后果及防范措施。撰寫案例分析報告,提出個人的見解和建議。組織信息安全與隱私保護的主題演講或辯論賽,分享研究成果和觀點??鐚W科整合:結(jié)合法律學科進行信息法律法規(guī)的學習和研究。結(jié)合倫理學科進行信息倫理道德觀念的探討和培養(yǎng)。通過以上學科實踐與跨學科學習設計方案,旨在全面培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力和信息社會責任,為其未來的學習和生活打下堅實的基礎。十四、大單元作業(yè)設計一、教學目標信息意識:學生能夠敏銳感知數(shù)據(jù)與信息的變化,主動尋求恰當?shù)姆绞将@取和處理信息。能夠?qū)π畔碓吹目煽啃?、?nèi)容的準確性進行判斷,并意識到信息安全的重要性。在合作解決問題的過程中,愿意與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值。計算思維:學生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(jié)構(gòu)模型。能夠合理組織數(shù)據(jù),運用算法形成解決問題的方案,并總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法。能夠?qū)⒂嬎闼季S遷移到與之相關的其他問題解決中。數(shù)字化學習與創(chuàng)新:學生能夠適應數(shù)字化學習環(huán)境,掌握數(shù)字化學習系統(tǒng)、學習資源與學習工具的操作技能。能夠利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)采集、分析與可視化表達,解決實際問題。能夠在數(shù)字化學習環(huán)境中進行自主學習、協(xié)同工作、知識分享與創(chuàng)新創(chuàng)造。信息社會責任: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(xiàn)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合法權(quán)益,又能積極維護他人合法權(quán)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(chǎn)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、作業(yè)目標設定(一)信息意識感知數(shù)據(jù)與信息的重要性:作業(yè):收集日常生活中不同場景下的數(shù)據(jù)(如天氣預報、購物清單、交通流量等),分析這些數(shù)據(jù)如何影響人們的決策和行為。目標:通過實際案例分析,加深學生對數(shù)據(jù)與信息重要性的理解,培養(yǎng)其敏銳感知數(shù)據(jù)與信息變化的能力。信息來源的可靠性判斷:作業(yè):從多個渠道(如網(wǎng)絡、報紙、電視等)搜集同一事件的信息,比較并分析不同來源信息的準確性和可靠性。目標:培養(yǎng)學生的批判性思維,使其能夠判斷信息來源的可靠性,提高信息篩選和甄別的能力。信息安全意識:作業(yè):調(diào)研身邊的信息泄露事件,分析其發(fā)生的原因及后果,并提出個人信息安全保護措施。目標:增強學生的信息安全意識,使其認識到信息安全的重要性,并學會采取必要的安全防范措施。(二)計算思維問題界定與抽象:作業(yè):選取一個實際生活中的問題(如學校食堂的排隊問題、圖書館的座位分配問題等),運用計算思維進行問題界定和抽象。目標:通過實際問題的抽象化處理,培養(yǎng)學生的問題界定和抽象能力,為后續(xù)建立結(jié)構(gòu)模型和形成解決方案打下基礎。數(shù)據(jù)組織與算法設計:作業(yè):針對上述抽象出的問題,設計數(shù)據(jù)采集方案,組織數(shù)據(jù),并嘗試設計算法來解決問題。目標:通過數(shù)據(jù)組織和算法設計,培養(yǎng)學生的計算思維能力,使其能夠運用計算機科學領域的思想方法形成解決問題的方案。方案優(yōu)化與遷移:作業(yè):對設計的算法進行測試和優(yōu)化,并嘗試將其遷移到其他類似問題的解決中。目標:通過方案優(yōu)化和遷移,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維和創(chuàng)新能力,使其能夠?qū)⒂嬎闼季S應用于更廣泛的問題解決中。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新數(shù)字化工具應用:作業(yè):使用電子表格軟件(如Excel)對一組數(shù)據(jù)進行整理、分析和可視化表達。目標:通過實際操作,使學生掌握電子表格軟件的基本操作技能,培養(yǎng)其利用數(shù)字化工具進行數(shù)據(jù)處理的能力。數(shù)據(jù)采集與分析項目:作業(yè):選擇一個感興趣的主題(如校園垃圾分類、學生作息時間等),設計數(shù)據(jù)采集方案,收集數(shù)據(jù)并進行分析。目標:通過數(shù)據(jù)采集與分析項目,培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達能力,以及利用數(shù)據(jù)解決實際問題的能力。數(shù)字化創(chuàng)新作品:作業(yè):結(jié)合所學內(nèi)容,創(chuàng)作一個數(shù)字化創(chuàng)新作品(如一個小程序、一個數(shù)據(jù)分析報告等),展示學習成果。目標:通過創(chuàng)作數(shù)字化創(chuàng)新作品,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,激發(fā)其對數(shù)字化學習的興趣和熱情。(四)信息社會責任信息安全實踐:作業(yè):設計并實施一次個人信息安全保護活動(如設置強密碼、定期備份數(shù)據(jù)等),記錄活動過程和效果。目標:通過實踐活動,使學生掌握信息安全保護的基本方法,增強其信息安全意識和實踐能力。信息法律法規(guī)遵守:作業(yè):調(diào)研信息法律法規(guī)的相關內(nèi)容,分析其在現(xiàn)實生活中的應用和重要性,并撰寫一篇小論文。目標:通過調(diào)研和論文撰寫,使學生了解信息法律法規(guī)的基本內(nèi)容,培養(yǎng)其遵守信息法律法規(guī)的意識和習慣。信息技術倫理探討:作業(yè):組織一次小組討論會,探討信息技術發(fā)展帶來的倫理問題(如隱私保護、數(shù)據(jù)安全等),并提出個人見解。目標:通過小組討論,培養(yǎng)學生的批判性思維和倫理意識,使其能夠理性看待信息技術發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)和問題。三、具體作業(yè)設計第一課時:感知數(shù)據(jù)作業(yè):收集日常生活中不同場景下的數(shù)據(jù)(如天氣預報、購物清單、交通流量等),分析這些數(shù)據(jù)如何影響人們的決策和行為。目標:通過實際案例分析,加深學生對數(shù)據(jù)與信息重要性的理解。第二課時:數(shù)據(jù)、信息與知識作業(yè):從多個渠道搜集同一事件的信息,比較并分析不同來源信息的準確性和可靠性。目標:培養(yǎng)學生的批判性思維和信息篩選能力。第三課時:數(shù)據(jù)采集與編碼作業(yè):使用溫度傳感器記錄一天內(nèi)室內(nèi)溫度的變化,并將數(shù)據(jù)整理成電子表格。目標:通過實踐活動,使學生掌握數(shù)據(jù)采集和整理的基本方法。第四課時:數(shù)據(jù)管理與安全作業(yè):設計并實施一次個人信息安全保護活動(如設置強密碼、定期備份數(shù)據(jù)等),記錄活動過程和效果。目標:增強學生的信息安全意識和實踐能力。第五課時:數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)作業(yè):選擇一個感興趣的主題(如校園垃圾分類、學生作息時間等),設計數(shù)據(jù)采集方案,收集數(shù)據(jù)并進行分析。目標:培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達能力。第六課時:項目展示與評價作業(yè):結(jié)合前五課時的學習內(nèi)容,創(chuàng)作一個數(shù)字化創(chuàng)新作品(如一個小程序、一個數(shù)據(jù)分析報告等),并進行展示和評價。目標:通過創(chuàng)作和展示數(shù)字化創(chuàng)新作品,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,激發(fā)其對數(shù)字化學習的興趣和熱情。通過評價活動,使學生認識到自己的不足之處,明確改進方向。十五、“教-學-評”一致性課時設計第一課時:感知數(shù)據(jù)教學目標(一)信息意識能夠識別日常生活中的數(shù)據(jù)與信息,理解它們對人們生活的影響。激發(fā)對數(shù)據(jù)與信息在現(xiàn)代社會中重要性的認識。(二)計算思維通過實例分析,初步感受數(shù)據(jù)與計算的關系。(三)數(shù)字化學習與創(chuàng)新適應數(shù)字化學習環(huán)境,養(yǎng)成從日常生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的習慣。(四)信息社會責任培養(yǎng)對數(shù)據(jù)真實性的敏感度和尊重數(shù)據(jù)的意識。作業(yè)目標完成一份關于“我生活中的數(shù)據(jù)與信息”的調(diào)查報告,記錄并分析數(shù)據(jù)在日常生活中的應用。課程實施情境導入(5分鐘)展示天氣預報、網(wǎng)絡購物等日常生活中的實例,引導學生思考數(shù)據(jù)與信息在其中的作用。理論學習(20分鐘)講解數(shù)據(jù)與信息的定義、特征及其相互關系。介紹數(shù)據(jù)及其演變的歷史過程,如結(jié)繩記事、文字記錄等。分析數(shù)據(jù)在日常生活中的應用,如超市購物、火車票購票等。小組討論(10分鐘)學生分組討論:生活中還有哪些實例體現(xiàn)了數(shù)據(jù)與信息的重要性?每組選派代表分享討論結(jié)果。案例分析(10分鐘)分析“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的案例,探討數(shù)據(jù)如何改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售模式。課堂小結(jié)(5分鐘)總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,強調(diào)數(shù)據(jù)與信息在現(xiàn)代社會中的重要性。評價反饋通過小組討論的參與度和分享的質(zhì)量評價學生的信息意識和合作能力。通過作業(yè)完成情況評價學生對數(shù)據(jù)與信息在日常生活中應用的理解。第二課時:數(shù)據(jù)、信息與知識教學目標(一

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