高中信息技術(shù)新教材必修模塊的傳承與創(chuàng)新

高中信息技術(shù)新教材必修模塊的傳承與創(chuàng)新●內(nèi)容層面：繼承學(xué)科本真，創(chuàng)新情境與案例新課標(biāo)中規(guī)定高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)核心要素組成。相比于舊教材，新教材更注重學(xué)生在信息技術(shù)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的綜合表現(xiàn)，這就要求教師將新思想融入老內(nèi)容中?！侗匦?》包括“數(shù)據(jù)與信息”“數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用”“算法與程序?qū)崿F(xiàn)”“人工智能”四部分內(nèi)容。從內(nèi)容上看，《必修1》第一章“數(shù)據(jù)與信息”繼承了老教材的內(nèi)容，增加了數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的概念。1.創(chuàng)新教學(xué)情境數(shù)、數(shù)字、數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、智能、智慧，這些常見的名詞之間是怎樣聯(lián)系的？它們與技術(shù)的發(fā)展又有怎樣的關(guān)系？教師可以選擇合適的案例與情境，增強(qiáng)情感體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移和應(yīng)用。情境1：為了孩子，它們連命都不要了。三只獵豹追捕一只母鹿和兩只小鹿，母鹿為了讓兩只小鹿安全逃跑，無畏地站著，甘愿承受獵豹的撕咬，以換取孩子逃跑的時(shí)間。即使被撕碎，母鹿仍紋絲不動(dòng)，眺望著遠(yuǎn)方逃離的小鹿，直至它們安全離開……情境2：現(xiàn)場(chǎng)拍攝這張照片的攝影師道出實(shí)情。這個(gè)故事在網(wǎng)絡(luò)上瘋狂傳播，攝影師艾莉森·巴蒂吉格道出了事情的真相，其實(shí)這個(gè)故事是被捏造出來的。獵豹突襲，母鹿只是被獵豹的攻擊嚇呆了。2.情境與案例解讀情境1中故事和圖片都來源于網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)感人的故事配以煽情的文字和震撼的圖片，每個(gè)人都會(huì)被感染。情境2中攝影師告訴我們這是假的。學(xué)生通過對(duì)情境1、情境2的交流、討論、對(duì)比分析，不再輕易相信獲取的信息，而是學(xué)會(huì)使用合適的方法甄別信息的可靠性和導(dǎo)向性。讓學(xué)生學(xué)會(huì)感知、辨別、描述、理解數(shù)據(jù)與信息，并認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)對(duì)人們生活的影響。3.核心素養(yǎng)指向指向1：在運(yùn)用數(shù)字化工具的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，理解數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)的相互關(guān)系，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。指?：針對(duì)具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗(yàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢(shì)。指向3：根據(jù)任務(wù)需求，選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_(tái)處理數(shù)據(jù)，完成分析報(bào)告，理解對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的核心素養(yǎng)教學(xué)，以圖像、文字、視頻等多種媒體方式呈現(xiàn)案例與情境，鼓勵(lì)學(xué)生積極搜索，自主求證信息的真?zhèn)涡耘c全面性，提升分析問題解決問題的能力，從而形成內(nèi)化的學(xué)科核心素養(yǎng)。●目標(biāo)層面：傳承算法與編程，創(chuàng)新算法應(yīng)用1.傳承語言共性VB和Python都是程序設(shè)計(jì)語言，它們有自己的語法規(guī)則，也需要閱讀理解，語言之間是有共性的，這就是語言的傳承。寫代碼和寫作一樣都要遵循一定的規(guī)則和規(guī)律，需要掌握：①邏輯。沒有邏輯的文章會(huì)讓人覺得不知所云，同理，沒有邏輯的代碼，會(huì)漏洞百出，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的嚴(yán)重缺陷。②語法。寫作需要遵守語法，包括標(biāo)點(diǎn)、斷句等，同理，代碼也需要遵守其編程語言的語法，否則無法編譯通過。③模塊與規(guī)劃。寫作時(shí)需要對(duì)文章的段落和詞句進(jìn)行規(guī)劃，做到中心明確、層次清晰、突出重點(diǎn)，同理，軟件需要多模塊組成，模塊又包含多個(gè)代碼段。2.傳承算法思想新教材改用Python語言，但是算法的科學(xué)本真不變，三種基本結(jié)構(gòu)順序、分支、循環(huán)不變，枚舉、排序、查找、遞歸等算法的基本思想不變，用計(jì)算機(jī)解決問題的一般過程，即抽象與建?！O(shè)計(jì)算法—編寫程序—調(diào)試運(yùn)行程序這一過程不變。例如，繪制一個(gè)正多邊形。第一步，抽象與建模。核心要素：邊數(shù)n和邊長a;計(jì)算模型：畫邊長為a的邊，旋轉(zhuǎn)一定角度（180-d）（[d=（n-2）×180÷n]）。第二步，設(shè)計(jì)算法。①輸入要繪制的正多邊形的邊數(shù)n和邊長a;②計(jì)算正多邊形的每個(gè)內(nèi)角度數(shù)d，其中d=（n-2）×180÷n;③將以下過程重復(fù)執(zhí)行n遍：畫一條長度為a的線段，再將畫筆方向向左（逆時(shí)針）旋轉(zhuǎn)（180-d）度。第三步，編寫程序（如圖1）。第四步，調(diào)試運(yùn)行程序。新教材中包含了大數(shù)據(jù)處理和人工智能應(yīng)用，大數(shù)據(jù)分析一般可以按“數(shù)據(jù)獲取—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與提取—數(shù)據(jù)預(yù)處理—數(shù)據(jù)建模與分析—數(shù)據(jù)可視化”的步驟來實(shí)施，各部分知識(shí)點(diǎn)如下頁圖2所示?，F(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)往往有重復(fù)、缺失等，這時(shí)候就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，學(xué)會(huì)Pandas（Python包）的用法，便能簡(jiǎn)單應(yīng)對(duì)一般的數(shù)據(jù)清洗?！窠虒W(xué)層面：繼承任務(wù)驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)新項(xiàng)目學(xué)習(xí)1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目化Python是一種面向?qū)ο蠼忉屖接?jì)算機(jī)程序語言，教師要幫助學(xué)生具備項(xiàng)目式學(xué)習(xí)思維，能自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)規(guī)劃，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，及時(shí)按照要求，進(jìn)行自我學(xué)習(xí)規(guī)劃。例如，在Python中枚舉是一種類（Enum，IntEnum），存放在enum模塊中。枚舉類型可以給一組標(biāo)簽賦予一組特定的值，要求學(xué)生通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)掌握枚舉算法思想，如定義一個(gè)枚舉類，如下頁圖3所示。完成這一項(xiàng)目可以有很多方法，讓學(xué)生自主探究可以解決此項(xiàng)目的方案。例如，獲取在枚舉類中定義的枚舉成員（如下頁圖4）。2.線上線下混合學(xué)習(xí)完成項(xiàng)目項(xiàng)目學(xué)習(xí)需要數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，目前線上學(xué)習(xí)平臺(tái)技術(shù)還不夠成熟，更多的是某種應(yīng)急舉措。部分教師在利用在線平臺(tái)實(shí)施課程教學(xué)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些困惑，如將線下課程原封不動(dòng)地搬到線上，未能及時(shí)更新教學(xué)模式和手段。此外，部分教師沒有足夠的信心組織好線上課堂，單純靠加大作業(yè)量來彌補(bǔ)，從而導(dǎo)致線上教學(xué)質(zhì)量與面授存在實(shí)質(zhì)差距。項(xiàng)目學(xué)習(xí)采用線上線下混合模式來進(jìn)行，能夠起到有益的補(bǔ)充，以便實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的教學(xué)模式和更有效的教學(xué)手段。3.核心素養(yǎng)是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的目標(biāo)新教材編寫意圖是讓學(xué)生通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)提升信息意識(shí)、訓(xùn)練計(jì)算思維、養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的習(xí)慣、信守信息社會(huì)的道德與倫理準(zhǔn)則。教師在Python學(xué)習(xí)項(xiàng)目構(gòu)建中，對(duì)教學(xué)模式應(yīng)用實(shí)踐應(yīng)做出科學(xué)分析，使學(xué)生感受到Python學(xué)習(xí)模式構(gòu)建的特色，從而提升學(xué)習(xí)興趣。筆者將新課標(biāo)教育背景下Python項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式實(shí)施流程歸納為教學(xué)主題確定、教學(xué)方案設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施準(zhǔn)備、教學(xué)過程落實(shí)和教學(xué)評(píng)價(jià)反饋五點(diǎn)。而針對(duì)相應(yīng)教學(xué)模式應(yīng)用對(duì)策調(diào)整則匯總為主題確定要及時(shí)、內(nèi)容設(shè)計(jì)要充實(shí)、過程實(shí)施要科學(xué)和教學(xué)反饋要及時(shí)四點(diǎn)。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)科大概念，要求高中信息技術(shù)教師從內(nèi)容、目標(biāo)和教學(xué)三個(gè)維度去思考如何教學(xué)。從內(nèi)容層面看，新教材將全方位考察學(xué)生的核心素養(yǎng)，及其在信息技術(shù)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合表現(xiàn)，因此，對(duì)新教材中保留的老內(nèi)容，需要繼承數(shù)據(jù)與信息，創(chuàng)新情境與案例。從目標(biāo)層面看，雖然