《数据与计算》教材解读

广东省珠海市斗门区和风中学樊秋平内容要点一、编写思路二、课程设计三、内容分析四、项目分析五、教学建议六、教学案例一、编写思路：《数据与计算》《数据与计算》教科书的编写思路是围绕立德树人的根本任务和中国学生发展核心素养；体现社会主义核心价值观，体现项目学习理念和策略，有效引导教师教学和学生学习；符合《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》的基本理念与学业质量水平要求，符合学科特点、学科大概念、学科核心素养育人目标和课程目标要求，符合学生年龄特征和认知能力等教育教学理念进行顶层设计。二、课程设计1.《数据与计算》课程性质信息技术与社会的交互融合引发了数据量的迅猛增长，大数据对社会生产和人们生活的影响日益凸显。本模块针对大数据在信息社会中的重要价值，分析数据与信息的关系，强调数据处理的基本方法与技能，发展学生利用信息技术解决问题的能力。普通高中信息技术必修1《数据与计算》是信息技术课程后续学习的基础。二、课程设计：《数据与计算》2.《数据与计算》基本框架以课程标准的“内容构成”和“内容要求”设计普通高中信息技术必修1《数据与计算》课程各章结构框架：信息技术课程标准中，必修一《数据与计算》由三个主题构成数据与计算数据与信息数据处理与应用算法与程序实现二、课程设计：《数据与计算》3.课程内容算法与程序实现第六章人工智能机器应用二、课程设计：《数据与计算》4.课程学分与学时（1）课标要求•信息技术必修课程的学分为3学分•每个学分18课时，共54课时•学生学完必修，可参加学业水平合格性考试（2）必修一课时安排•《数据与计算》安排27课时•第一至六章建议课时数分别为：3、3、3、8、7、3课时，共27课时三、内容分析《数据与计算》第一章数据与信息第二章知识与数字化学习第三章算法基础第四章程序设计基础第五章数据处理和可视化表达第六章人工智能及其应用第一章数据与信息模拟信号与数字信号编码的基本方式信息含义信息的基本特征数据及特征数据含义数据的基本特征数据编码信息及特征三、内容分析：第一章数据与信息内容解读1.本章对应的课标内容要求在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。内容分析：第一章数据与信息内容解读2.本章的地位与作用本章是《数据与计算》的开篇章，以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习。让学生分析数据与信息特征，理解数据编码的基本方式，明晰数据与信息的关系，是学习本教科书的基础。内容分析：第一章数据与信息内容解读3.本章的主要内容本章的主要内容是由“数据及其特征”、“数据编码”、“信息及其特征”三节组成。通过引导学生开展“体验多媒体作品的数据与信息处理”项目学习活动，帮助学生达成本章对应课标的学业要求、学业质量水平和学科核心素养水平。内容分析：第一章数据与信息内容解读4.本章对应的学业要求•A-1能够描述数据与信息的特征（信息意识）•A-2知道数据编码的基本方式（计算思维）内容分析：第一章数据与信息内容解读5.本章对应的学业质量水平要求水平质量描述一B1-1-1依据一定的任务需求，比较不同信息获取方法的优劣，知道数据与信息的关系，确定合适的信息获取方法。二B2-1-11依据不同的任务需求，自觉、主动地比较不同的信息源，确定合适的信息获取策略，明晰数据与信息的关系。内容分析：第一章数据与信息内容解读6.本章项目活动的目标本章通过“体验多媒体作品的数据与信息处理”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生在在具体感知数据与信息的基础上，能够描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式，从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标。内容分析：第一章数据与信息内容解读7.本章对应达成的学科核心素养信息意识1：针对特定的信息问题，自觉、主动地比较不同的信息源，能描述数据与信息的关系，确定合适的信息获取策略。计算思维1：在日常生活中，认识到数字化表示信息的优势。信息意识2：针对较为复杂的信息问题，能综合分析获取的信息，评估信息的可靠性、真伪性和目的性。8.本章建议课时数本章教师通过“体验多媒体作品的数据与信息处理”项目范例，引导学生学习“数据与信息”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。内容分析：第一章数据与信息内容解读工具•思维工具：思维导图•可视化报告：在线文档写得•多媒体报告：演示文档制作软件•二进制编码查看：如UltraEdit、BinaryViewer、HexEditor2•模拟声音波形录制：Glodwave方法•数据采集•模数转换（计算）内容分析：第一章数据与信息内容解读第二章知识与数字化学习知识智慧数字化工具与资源及其优势数字化学习与创新体验数字化创新学习过程知识与智慧1.对应的课标要求⑴在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识到数据对人们日常生活的影响。⑵针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读2、本章的地位与作用本章是本教科书的第二章，将带学生学习“知识与数字化学习”的教学内容，也是学习其他章节与模块的基础知识与技能准备。本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习。让学生理解数据、信息、知识与智慧的相互关系，认识到数据对人们日常生活的影响。3.本章本章的主要内容内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读本章的主要内容是由“知识与智慧”“数字化学习与创新”两节组成。通过引导学生开展“运用数字化工具探究数理知识”项目学习活动，帮助学生达成本章对应课标的学业要求、学业质量水平和学科核心素养水平。4、本章学业要求及其标注A-3掌握数字化学习的方法（数字化学习与创新）。A-4能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习（数字化学习与创新）。内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读5、本章学业质量水平要求及其标注内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读水平质量描述一B1-3-7能对学习过程中所使用的资源与工具进行初步评估。B1-3-8针对特定的问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理。二B2-3-15在解决生活和学习中的问题时，能评估常见的数字化资源与工具对特定学习任务的价值，对其做出合理的选择。B2-3-16针对不同的问题，采用自主或协作方式，运用合适的数字化工具进行信息加工与处理，进而建构知识、表达思想、解决问题。6.本章对应达成的学科核心素养信息意识1：在日常生活中，根据实际解决问题的需要，恰当选择数字化工具，具备信息安全意识。信息意识1：主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。计算思维水平1：按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取、组织、分析数据，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读数字化学习与创新水平1：在学习过程中，能够评估常用的数字化工具与资源，根据需要合理选择。数字化学习与创新水平1：针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。数字化学习与创新水平1：在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。6.本章对应达成的学科核心素养内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读信息社会责任水平1：正确认识现实社会身份、虚拟社会身份之间的关系，合理使用虚拟社会身份开展信息活动。信息社会责任水平1：在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入到信息社会中。6.本章对应达成的学科核心素养内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读本章通过“运用数字化工具探究知识”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生体验数字化学习过程，能够描述数据、信息与知识的相互关系，感受利用数字化工具和资源的优势，从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养水平的达成，完成项目学习目标。7.本章项目学习活动的目标内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读8.本章建议课时数本章教师通过“运用数字化工具探究知识”项目范例，引导学生学习“知识与数字化学习”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。工具–画板：网络画板–思维导图：多种类型软件，在线、手机、单机等–在线可视化报告：写得–Python：Jupyternotebook–数字化工具、数字化资源工具、数字化学习工具»音频、视频、截图录屏等方法»在线学习资源，在线学习平台方法–实验、建模等方法内容分析：第二章知识与数字化学习内容解读第三章算法基础人工解决问题的过程计算机解决问题的过程算法及其描述算法计算机程序与程序设计语言算法的描述计算机程序设计语言计算机程序体验计算机解决问题的过程1、本章对应的课标要求从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。内容分析：第三章算法基础内容解读2、本章的地位与作用本章是《数据与计算》的第三章，也是学习第四章、选择性必修模块《数据管理与分析》、选修模块《算法初步》的基础知识与技能准备。本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习。让学生理解算法的概念与特征，能够运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法。内容分析：第三章算法基础内容解读34内容分析：第三章算法基础内容解读3.本章的主要内容本章的主要内容是由“体验计算机解决问题的过程”“算法及其描述”“计算机程序与程序设计语言”三节组成。通过引导学生开展“设计从A市到B市最佳的旅行路线方案”项目学习活动，帮助学生达成本章对应课标的学业要求、学业质量水平和学科核心素养水平。4、本章对应的学业要求及标注A-3掌握数字化学习的方法（信息意识、数字化学习与创新）A-4能根据需要选用合适的数字化工具开展学习（信息意识、数字化学习与创新）A-6能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现（信息社会责任、计算思维）A-8在数据分析的基础上，完成分析报告（信息社会责任、计算思维）A-9依据解决问题的需要，设计和表示简单算法（计算思维）内容分析：第三章算法基础内容解读5、本章对应的学业质量水平及其标注内容分析：第三章算法基础内容解读水平质量描述一B1-1-1依据一定的任务需求，比较不同信息获取方法的优劣，知道数据与信息的关系，确定合适的信息获取方法。B1-2-5依据解决问题的需要设计算法，采用流程图的方式描述算法。B1-3-7能对学习过程中所使用的资源与工具进行初步评估。B1-3-8针对待定的问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理。二B2-1-11依据不同的任务需求，自觉、主动地比较不同的信息源，确定合适的信息获取策略，明晰数据与信息的关系B2-2-13在对数据进行综合分析的基础上，撰写解决问题的分析报告B2-2-14依据问题解决的需要设计算法，运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法B2-3-15在解决生活和学习中的问题时，能评估常见的数字化资源与工具对待定学习任务的价值，对其做出合理的选择B2-3-16针对不同的问题，采用自主或协作方式，运用合适的数字化工具进行信息加工与处理，进而建构知识、表达思想、解决问题本章将通过“设计从A市到B市最佳的旅行路线方案”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点，从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养达成，完成项目学习目标。6、本章项目学习活动的目标内容分析：第三章算法基础内容解读6、本