《数据与计算》教材解读

1、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 数据与计算数据与计算教科书的编写思路是围绕立德树人教科书的编写思路是围绕立德树人的的根本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（普通高中信息技术课程标准（20172017年版）的基本理念与学年版）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、学科核心素养业质量水平要

2、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。育教学理念进行顶层设计。二、课程设计1. 数据与计算数据与计算课程性质课程性质 信息技术信息技术与社会的交互融合引发了数据量的迅猛增长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，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，发展学生利用信关系

3、，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。普通高中信息技术息技术解决问题的能力。普通高中信息技术必修必修1 1数据与数据与计算计算是是信息技术课程后续学习的基础。信息技术课程后续学习的基础。二、课程设计：数据与计算以课程标准的“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计算数据与信息数据与信息数据处理与应用数据处理与应用算法与程序实现算法与程序实现二、课程设计：数据与计算3.课程内容课程内容算法与程序实现算法与程序实现第六章第六章 人工人工智能机器应智能机器应用用二

4、、课程设计：数据与计算v （1）课标要求）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v （2）必修一课时安排）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第一章 数数据据与与信信息息模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号编码的基本方式编码的基本方式信息含义信息含义信息的基本特征信息的基本特征数据及特征数据及特征数

5、据含义数据含义数据的基本特征数据的基本特征数据编码数据编码信息及特征信息及特征三、内容分析：第一章 数据与信息 内容解读 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 本章是本章是数据与计算数据与计算的的开篇章开篇章，以，以培养信息培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动素养为目标，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，明晰数据与信息特征，理解数据编码的基本方式，明晰数据与信息的数据与信息的关

6、系，是关系，是学习本教科书的基础。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 本章本章的主要内容是由的主要内容是由“数据及其特征数据及其特征”、“数数据编码据编码”、“信息及其特征信息及其特征”三节组成。通过引导三节组成。通过引导学生开展学生开展“体验多媒体作品的数据与信息处理体验多媒体作品的数据与信息处理”项项目学习活动，帮助学生达成本章对应课标的学业要目学习活动，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。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 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

7、本方式（计算思维）内容分析：第一章 数据与信息 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。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 内容解读内容分析：第一章 数据与信息 内容解读 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，

8、评估信息的可靠性、真伪性和目的性。8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“体验多媒体作品的数据与信体验多媒体作品的数据与信息处理息处理”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“数据与信息数据与信息”本章各本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数序地展开教学活动。建议课时数为为3 3学时学时。内容分析：第一章 数据与信息 内容解读v工具工具 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

9、声音波形录制：Glodwavev方法方法 数据采集 模数转换（计算）内容分析：第一章 数据与信息 内容解读第二章第二章 知知识识与与数数字字化化学学习习知识知识智慧智慧数字化工具与资源及其优势数字化工具与资源及其优势数字化学习与创新数字化学习与创新体验数字化创新学习过程体验数字化创新学习过程知识与智慧知识与智慧1.1.对应的课标要求对应的课标要求 在运用数字化工具的学习活动中，理解数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。日常生活的影响。 针对具体学习任务，体验数字化学习过程针对具体学习任务，体验数

10、字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。，感受利用数字化工具和资源的优势。内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读2、本章的地位与作用、本章的地位与作用 本章本章是本教科书的第二章，将带学生学习是本教科书的第二章，将带学生学习“知识与数知识与数字化学习字化学习”的教学内容，也是学习其他章节与模块的基础的教学内容，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

11、为途径，开展自主、协作、探能为载体，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。，认识到数据对人们日常生活的影响。3.3.本章本章的主要内容本章本章的主要内容内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读 本章本章的主要内容是由的主要内容是由“知识与智慧知识与智慧”“”“数数字化学习与创新字化学习与创新”两节组成。通过引导学生开两节组成。通过引导学生开展展“运用数字化工具探究数理知识运用数字化工具探究数理知识”项目学习项目学习活

12、动，帮助学生达成本章对应课标的学业要求活动，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。、学业质量水平和学科核心素养水平。4 4、本章、本章 学业要求及其标注学业要求及其标注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：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读5 5、本章本章 学业质量学业质量水平水平要求及其标注要求及其标注内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读 水平质量描述一 B1-3-7 能对学习过程中所

13、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。 6.6.本章对应达成的学科核心素养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

14、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：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读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。6.6.本章对应达成的学科核心素养本章对应达成的学科核心素养内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读信息社会责任水平1：

15、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。6.6.本章对应达成的学科核心素养本章对应达成的学科核心素养内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读 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

16、达成，完成项目学习目标。7.7.本章项目本章项目学习活动的目标学习活动的目标内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“运用数字化工具探究知识”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“知识与数字化学习知识与数字化学习 ” ”本章各本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数地展开教学活动。建议课时数为为3 3学时学时。v工具工具 画板：网络画板

17、 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：Jupyter notebook 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v方法方法 实验、建模等方法内容分析：第二章内容分析：第二章 知识与数字化学习知识与数字化学习 内容解读内容解读第三章第三章 算算法法基基础础人工解决问题的过程人工解决问题的过程计算机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及其描述算法算法计算机程序计算机程序与程序设与程序设计语言计语言算法的描述算法的描述计算机程序计算机程序设计语言设计语言计算机程序计算机程序体验计算机解

18、决体验计算机解决问题的过程问题的过程 1 1、本章对应的课标要求、本章对应的课标要求 从从生活实例出发，概述算法的概念与特生活实例出发，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征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。单算法。内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读 2 2、本章的地位与作用、本章的地位与作用 本章是本章是数据与计算数据与计算的的第三章第三章，也，也是学习第四章、选是学习第四章、选择性必修模块择性必修模块数据管理与分析数据管理与分析、选修模块、选修模块算法初步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，以知的基础知识与

19、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、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。述方法和三种控制结构合理表示算法。内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读3.本章的主要内容本章的主要内容 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

20、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 4、本章、本章对应的对应的学业要求及标注学业要求及标注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：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读5 5、本章

21、、本章对应的学业质量对应的学业质量水平及其标注水平及其标注内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读水平水平质量描述质量描述一一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。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。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。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

22、问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理针对待定的问题，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

23、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、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、解解决问题决问题 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

24、，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 6、本章项目学习活动的目标本章项目学习活动的目标内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读6 6、本章对应、本章对应达成的学科核心素养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。信息意识1：根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效的交流。信息意识1：依据特定任务需求，甄别不同

25、信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读6、本章对应、本章对应达成的学科核心素养达成的学科核心素养信息意识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1：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。 能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。计算思维1：运用基本算法设计解决问题的方案。内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读6、本章对应达成的学科核心素养本章对应达成的学科核心素养数字化学习与创新1：针对特定的学习任务，运用一定

26、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1：在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。信息社会责任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。内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“设计从A市到B市最佳的旅行路线方案”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“算法基础算法基础 ”本章各本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动

27、。建议课时数序地展开教学活动。建议课时数为为3 3学时学时。v工具工具 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：Jupyter notebook 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v方法方法 实验、建模等方法内容分析：第三章内容分析：第三章 算法基础算法基础 内容解读内容解读第四章第四章 程程序序设设计计基基础础Python的常量与变量的常量与变量Python的数据类型的数据类型Python的运算符与表达式的运算符与表达式Python的函数的函数while循环的应用循环的应用

28、顺序结构顺序结构数据的输入与输出数据的输入与输出循环结构循环结构顺序结构的应用顺序结构的应用For循环的应用循环的应用嵌套循环的应用嵌套循环的应用循环控制的应用循环控制的应用程序设计语言的程序设计语言的基础知识基础知识选择结构选择结构If语句的应用语句的应用Ifelifelse语句的应用语句的应用1 1、本章对应的课标要求、本章对应的课标要求 掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。 通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法。内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读2 2、本章的地位与作用、本章的地位与作用 本

29、章是数据与计算的第四章，也是学习第五章、选择性必修模块人工智能初步的基础知识与技能准备。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。让学生掌握Python程序设计语言的基本知识，程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用。内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读3、本章的主要内容、本章的主要内容 本章的主要内容是由“程序设计语言的基础知识”、“运用顺序结构描述问题求解过程”、“运用选择结构描述问题求解过程” 、“运用循环结

30、构描述问题求解过程”四节组成。通过引导学生开展“设计购买纪念品的最佳方案”项目学习活动，帮助学生达成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 4、本章学业要求及其标注、本章学业要求及其标注A-3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）。A-6 软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现（计算思维）。A-7能通过技术方法对数据进行保护（信息社会责任）。A-10掌握一种程序设计语言的基本知识（计算思维）A-11利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问題（计算思维）内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读5 5、本章、本章对应

31、的学业质量水平对应的学业质量水平要求及其标注要求及其标注内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读水平水平质量描述质量描述一一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。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，掌握一种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，掌握一种 程序设计语言的基本知识，能编写简程序设计语言的基本知识，能编写简单程序用以解决问题单程序用以解决问题B

32、1-3-8针对特定的问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理。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系B2-2-12对于日常生活中常见的问题，利用软件工具或平台准确而有序地对数据对于日常生活中常见的问题，利用软件工具或平台准确而有序地对数据 进行整理、组织、计算与呈现，并进行整理、组织、计算与呈现，并妥善做好数据保护妥善做好数据保护B2-2-13在对数据进行综合分析的基础上，撰写

33、解决问题的分析报告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，利用一种程序设计语言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，利用一种程序设计语言实现简单算法，解决问题实现简单算法，解决问题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、解决问题达思想、解决问题5 5、本章、本章对应的学业质量水平对应的学业质量水平要求

34、及其标注要求及其标注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，掌握一种程序设计语言的基本知识，能编写简单程序用以解决问题。B2-2-13 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，利用一种程序设计语言实现简单算法，解决问题。内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读6 6、本章项目学习活动的目标本章项目学习活动的目标内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读 本章通过“设计购买物品的最佳方案”项目，组织学生进

35、行自主、协作、探究学习，让学生在理解了Python程序设计语言的基础知识的基础上，掌握三种程序控制结构，学会使用程序设计语言实现简单算法，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法，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。7.7.本章本章对应达成的学科核心对应达成的学科核心素养素养信息意识：根据不同受众的特征，能选择恰当的方式进行有效交流。信息意识：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：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

36、新技术处理信息。内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读7.7.本章对应达成的学科核心本章对应达成的学科核心素养素养计算思维：能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题。计算思维：运用基本算法设计解决问题的方案，能使用编程语言或其他数字化工具实现这一方案。数字化学习与创新：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。信息社会责任：在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私。信息社会责任：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。内容分析：第四章内容

37、分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“设计购买物品的最佳方案”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“程序设计基础程序设计基础 ” ”本章本章各各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数开教学活动。建议课时数为为8 8学时学时。v工具工具 Python 64位对于32位程序的兼容问题 XP可以用的最低版本3.4.4 Jupyter便于调试，可用其他IDE，如Pycham，

38、Spyder，也可以用自带IDLEv方法方法 程序设计的方法内容分析：第四章内容分析：第四章 程序设计基础程序设计基础 内容解读内容解读第五章第五章 数数据据处处理理和和可可视视化化表表达达大数据大数据大数据的特征大数据的特征大数据对日常生活的影响大数据对日常生活的影响数据分类数据分类数据的采集数据的采集数据采集的方法和工具数据采集的方法和工具数据的存储和保护数据的存储和保护数据数据的可视化表达的可视化表达聚类分析聚类分析关联分析关联分析数据可视化表达的方式数据可视化表达的方式数据可视化表达的工具数据可视化表达的工具特征探索特征探索认识大数据认识大数据数据的分析数据的分析3 3、本章对应、本章

39、对应的课标要求的课标要求 通过典型的应用实例，了解数据采集、通过典型的应用实例，了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。分析和可视化表达的基本方法。 根据任务需求，选用恰当的软件工具或根据任务需求，选用恰当的软件工具或平台处理数据，完成分析报告，理解对数据平台处理数据，完成分析报告，理解对数据进行保护的意义。进行保护的意义。内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读2 2、本章的地位与作用、本章的地位与作用 本章是数据与计算的第五章，也是学习选择性必修模块数据管理与分析人工智能初步的基础知识与技能准备。以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，

40、以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习。让学生了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读3、本章的主要内容本章的主要内容 本章本章的主要内容是的主要内容是“数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达”： 由由“认识大数据认识大数据” “” “数据的采集数据的采集” “” “数据的分析数据的分析” “” “数据的可视化表达数据的可视化表达”四节组成。通过引导学生开展四节组成。通过引导学生开展“网网络平台的客户

41、行为数据分析和可视化表达络平台的客户行为数据分析和可视化表达” ” 学习活动，学习活动，帮助学生达成课程学业要求和核心素养水平。帮助学生达成课程学业要求和核心素养水平。4 4、本章学业要求及其标注、本章学业要求及其标注A-1能描述数据与信息的特征（信息意识）。A-3掌握数字化学习的方法，能够更具需要选用合适的数字化工具开展学习（数字化学习与创新）。A-4了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法（计算思维）。A-5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，并能通过技术方法对数据进行保护（计算思维、信息社会责任）。A-6在数据分析的基础上，完成分析报告（计算思维）。内容分析：第五章内

42、容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读5 5、本章、本章对应的学业质量水平对应的学业质量水平内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读水平水平质量描述质量描述一一 B1-1-1 依据一定的任务需求，比较不通过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。依据一定的任务需求，比较不通过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。B1-2-3 针对典型的数据问题，利用软件工具或平台对数据进行整理、组织与计算，通过技术方法对数据进行保护。针对典型的数据问题，利用软件工具或平

43、台对数据进行整理、组织与计算，通过技术方法对数据进行保护。B1-2-4在数据分析的基础上，能利用合适的统计图表呈现数据分析结果。在数据分析的基础上，能利用合适的统计图表呈现数据分析结果。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。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。针对特定的问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理。B1-4-9具有保护信息安全、尊重知识产权的意识，能自觉遵守相关法律法规和伦理道德准则具有保护信息安全、尊重知识产权的意识，能自觉遵守相关法律法规和伦理道德准则。二二B2-1-11 依据不同

44、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。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。B2-2-12 对于日常生活中常见的问题，利用软件工具或平台准确而有序地对数据进行整理、组织、计算与呈现，并妥善做好对于日常生活中常见的问题，利用软件工具或平台准确而有序地对数据进行整理、组织、计算与呈现，并妥善做好数据保护。数据保护。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。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。B2-3-15 在解决生活和学习中的问题时，能评估常见的

45、数字化资源与工具对特定学习任务的价值，对其作出合理的选择。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，对其作出合理的选择。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、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。解决问题。B2-4-17 在与他人进行信息交流时，能有效保护个人或他人隐私在与他人进行信息交流时，能有效保护个人或他人隐私。6 6、本章项目学习活动的目标本章项目学习活动的目标内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理

46、和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读 本章通过“网络平台客户行为数据分析和可视化表达”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生认识大数据及其特征、理解数据对日常生活的影响，了解数据采集的基本方法以及理解对数据保护的意义；能够在一大批杂乱无章的数据中，运用数字化工具和技术分析数据，并学会选用恰当工具可视化表达数据，以便更好地理解数据。学习过程将知识建构、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 7、对应对应达成的学科核心素养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

47、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。信息意识1：依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息。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。内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读7 7、对应达成的学科核心对应达成的学科核心素养素养计算思维1：针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。计算思维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

48、，并能迁移到其他相关问题的解决过程中。数字化学习与创新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。信息社会责任1：在信息活动中，具有信息安全意识，尊重和保护个人及他人的隐私。信息社会责任1：采用简单的技术手段，保护数据、信息以及信息设备的安全。内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“网络平台客户行为数据分析和可视化表达”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“

49、数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 ”本章各本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数教学活动。建议课时数为为7 7学时学时。v工具工具 Anaconda自带各种科学计算库，方便使用。 数据可视化分析报告，可适当借助Excel。 大数据可视化可用专门软件分析，如PowerBI,Tableauv方法方法 数据分析的方法内容分析：第五章内容分析：第五章 数据处理和可视化表达数据处理和可视化表达 内容解读内容解读第六章第六章 人人工工智智能能及及其其应应用用智能交通智能交通认识人工智能认识人工智能人工智能人工智能剖析领域知识智

50、能剖析领域知识智能问答机器人问答机器人人工智能的应用人工智能的应用人工智能的诞生与发展人工智能的诞生与发展智能教育智能教育智能家居智能家居智能安防智能安防智能医疗智能医疗智能物流智能物流智能制造智能制造通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读 本章是数据与计算的终结篇，也是学习选择性必修模块人工智能初步的基础知识与技能准备。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。让学生了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。

51、内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读3、本章的主要内容本章的主要内容 本章本章的主要内容是由的主要内容是由“认识人工智能认识人工智能”、“人工智人工智能的应用能的应用”两节组成。通过引导学生开展两节组成。通过引导学生开展“剖析企业智剖析企业智能客服机器人能客服机器人”项目学习活动，帮助学生达成本章对应项目学习活动，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。课标的学业要求、学业质量水平和学科核心素养水平。A-12了解人工智能技术（计算思维）A-13 认识人工智能在信息社会中的重要作用（信息意识）内容分析：第六章 人工智

52、能及其应用 内容解读内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读水平水平质量描述质量描述一一B1-1-2 认识人工智能在信息社会中的重要作用。认识人工智能在信息社会中的重要作用。B1-2-6 了解人工智能技术。了解人工智能技术。二二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。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。内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读 本章通过“剖析企业智能客服机器人”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生在具体感知智能信息系统的基础上，能够描述智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用，从而将知

53、识建构、技能培养与思维发展融入运用人工智能技术和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的达成，完成项目学习目标。 信信息意息意识识：根据项目需要，具备信息安全意识，主动关注信息技术新动向和新趋势，合理使用新技术处理问题 计计算思算思维：维：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 数数字化学习与创字化学习与创新：新：在网络学习空间中开展协作学习，建构知识 信信息社会责息社会责任：任：自觉遵守信息法律法规、信息伦理道德规范 在信息交流中，积极、主动地融入到信息社会中内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读内容分析：第六章 人工

54、智能及其应用 内容解读8.8.本章建议课时数本章建议课时数 本章本章教师通过教师通过“剖析企业智能客服机器人”项目范例，引导学生学习项目范例，引导学生学习“人工智能及其应用人工智能及其应用”本章各本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数地展开教学活动。建议课时数为为3 3学时学时。v工具工具 建议工具提示： 硬件：平板电脑、耳机、摄像头 开发软件：APP Inventor 基本工具：Anaconda 其他人工智能演示软件v方法方法 语句相似度计算方法内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读四、项目范例教学建议：数据与计算 （1

55、）创造性使用教材 忠于教材，整合、变通使用 创新教材，开发新的案例或项目 （2）融合多种教学方法 任务驱动教学法 任务为主线，教师为主导，学生为主体 项目教学法 将学科知识转化为若干教学项目，以项目展开教学 每一项目可以转化为解决问题的一组学习任务 也可设计为一系列的序列问题基于问题的学习高中信息技术课程兼重理论学习和实践应用四、项目范例教学建议：第一章数据与信息v 【项目实验项目实验】声音数据的采集与处理声音数据的采集与处理 活动方案：声音信号波形图的采集。声音信号的波形是大小随时间变化的模拟信号，我们可以通过示波器观察到声音信号的波形。 探索实验：用计算机采集声音信号的波形图。 实验器材：

56、带声卡的计算机1台，外接麦克风1支，电子示波器软件1 个，标准声源1个。 实验步骤：把外接麦克风连接到计算机中，启动电子示波器软件。打开标准声源，调节至适当音量。调节电子示波器的时间轴（t)及振幅（y）单位，使屏幕显示完整波形。通过截屏方式，截取波形图并保存在计算机中。 采集数据的处理：将波形图按照一定的时间间隔分格，记录声波模拟量的量化值，填入“声音信号数据编码表”中。 将十进制数换算为二进制数（4位二进制），形成二进制编码。如果使用恰当的播放软件，就可以将编码还原成声音信号通过计算机播放出来。v 周易与编码：中国古代的二进制编码周易与编码：中国古代的二进制编码 中国古代先贤创造的一分为二（

57、毛泽东选集第5卷第498页，“一分为二，这是个普遍的现象，这就是辩证法。”）、阴阳理论（统一、对立和互化）、周易八卦（易传系辞上传第11章，“是故，易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦定吉凶，吉凶生大业。”）、物质称量规则（十六钱合一两，十六两合一斤，十六进制）等，都融合了二进制的基础编码，体现了科学编码方法。 如果用0表示缺“- -”，用1表示满“-”，试写出周易八卦的二进制编码。000 001 010 011 100 101 110 111 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

58、 -四、项目范例教学建议：第一章数据与信息运用数字化工具探究数理知识的实验报告运用Python工具，利用控制变量法采集实验数据，研究当导体电压保持不变时，通过导体的电流随导体电阻变化的规律。项目范例教学建议：项目范例教学建议：第二章数字化学习与创新第二章数字化学习与创新 运用数字化工具探究数理知识的实验报告项目范例教学建议：项目范例教学建议：第二章数字化学习与创新第二章数字化学习与创新 运用数字化工具探究数理知识的实验报告项目范例教学建议：项目范例教学建议：第二章数字化学习与创新第二章数字化学习与创新 运用数字化工具探究数理知识的实验报告项目范例教学建议：项目范例教学建议：第二章数字化学习与创

59、新第二章数字化学习与创新 v 秦以来历代都城的变迁秦以来历代都城的变迁 第二章项目范例为“运用数字化工具探究数理知识 也可以探究人文内容，如“历代都城的变迁”等。 趋向： 都城变迁人文东南 西到东 洛阳10朝-1500年长安13朝-1200年开封8朝-1000年 北到南 北京（燕元明清，800年） 南京10-500 武汉-东吴1民国3 南京，十朝都会 东吴、东晋、南朝宋、齐、梁、陈、南唐、明（朱元璋） 太平天国、中华民国 怎样进行定性到定量的研究？可视化表达项目范例教学建议：项目范例教学建议：第二章数字化学习与创新第二章数字化学习与创新 项目范例教学建议项目范例教学建议：第三章 算法基础项目范

60、例教学建议项目范例教学建议：第三章 算法基础项目范例教学建议项目范例教学建议：第三章 算法基础项目范例教学建议项目范例教学建议：第三章 算法基础项目范例教学建议项目范例教学建议：第三章 算法基础项目范例教学建议：第四章 程序设计基础 项目范例教学建议：第四章 程序设计基础 教教学学做做抽象、分解问题抽象、分解问题问题分析问题分析分析问题分析问题算法的描述、算法思想算法的描述、算法思想设计及描述算法设计及描述算法设计算法设计算法PythonPython基础知识与语句中的重、基础知识与语句中的重、难点难点自主学习自主学习编写代码编写代码编写程序编写程序程序调试的方法与技巧程序调试的方法与技巧调试纠