信息技术学科国家级研修

1、 用信息技术解决问题 国家级研修专题之七张剑平zjp http:/212022/10/131信息技术学科国家级研修用信息技技术解决决问题主要内容容善于以生生活中的的实际问问题作为为教学实实例网络技技术应用用中的的IP电话；多媒体体技术应应用中中的虚拟拟现实技技术；人工智智能初步步中的的人机博博弈标准与大大纲（纲纲要）的区别别从生活中中发掘教教育价值值从“问题题解决”的视角角看信息息技术课课程问题分类类：结构化与与非结构构化问题题问题解决决的策略略算法启发式问题解决决的基本本过程用IT解决问题题的过程程人工智能能（AI)与问题解解决 2020-03-022信息技术术学科国国家级研研修善于以生生活

2、中的的实际问问题作为教学学实例要结合高高中学生生的生活活和学习习来设计计问题，让学生生在活动动过程中中掌握应应用信息息技术解解决问题题的思想想和方法法。开展展IT课程的教教与学活活动的理理念之一一2020-03-023信息技术术学科国国家级研研修教学内容容要与学学生的生生活、学学习紧密密联系以学生熟熟悉的实际问题题作为课课程教学学的例子子，对于于引起学学生的兴兴趣、调调动学习习新知识识的积极极性有着着积极的的作用例如：网络技技术应用用中的的IP电话；多媒体体技术应应用中中的虚拟拟现实技技术；人工智智能初步步中的的符号运运算； 2020-03-024信息技术术学科国国家级研研修例：网网络技术术应

3、用中的IP电话内容标准准: (二)(3)能列举并并解释网网络通信信中常用用的信息息交换技技术及其其用途。例:IP电话采用用的是分分组交换换技术，传统电电话采用用的是电电路交换换技术。2020-03-025信息技术术学科国国家级研研修例：网网络技术术应用中的IP电话传统电话话采用的的是电路路交换技技术2020-03-026信息技术术学科国国家级研研修例：网网络技术术应用中的IP电话IP电话采用用的是分分组交换换技术2020-03-027信息技术术学科国国家级研研修例：多媒体体技术应应用中中的的虚拟现现实技术术内容标准准: (三)(5)能使用一一种常用用的工具具制作简简单的虚虚拟现实实作品，并能描

4、描述其基基本特点点。例使用全景景环视工工具制作作一个简简单的作作品。2020-03-028信息技术术学科国国家级研研修虚拟现实实技术之之一：VRML技术Virtual RealityModelingLanguage：一个描述述三维造造型与交交互环境境的文本本语言例：魔方2020-03-029信息技术术学科国国家级研研修虚拟现实实技术之之一：全景环视视技术也称360全景环环视技术术，或基基于图像像处理的的全景摄摄影技术术。别克车模特2020-03-0210信息技术术学科国国家级研研修全景环视视图片制制作工具具PixMaker2020-03-0211信息技术术学科国国家级研研修例：人人工智能能初步

5、中的符符号运算算2020-03-0212信息技术术学科国国家级研研修Mathematica网站2020-03-0213信息技术术学科国国家级研研修在线执行行符号运运算webMathematica2020-03-0214信息技术术学科国国家级研研修标准与大大纲（纲纲要）的区别别课标是对对学生在在经过某某一学段段之后的的学习结结果的行行为描述述，而不不是教学学内容的的具体规规定。是国家制制定的某某一学段段的共同同的、统统一的基本要求求（下线线），而不是是最高要求求（上线线）。教师不是是教科书书的执行行者，而而是教学学方案（课程）的开发发者，即即教师是是“用教教科书教教，而不不是教教教科书”。浙江省

6、2004年度哲哲学社会会科学项项目新新课标与与语文教教学内容容选择引发的的联想2020-03-0215信息技术术学科国国家级研研修课程标准准与教学大纲纲的结构比比较课程标准 教学大纲 前言 课程性质 课程基本理念 标准设计思路 课程目标 知识与技能 教学目的 过程与方法 情感态度与价值观 内容标准 学习领域、目标及行为目标 教学内容及要求 实施建议 教学建议 教学建议： 1、课时安排 2、教学中应注意的问题 3、考核与评价 评价建议教材编写建议 课程资源开发与利用建议 附录 术语解释 案例 2020-03-0216信息技术术学科国国家级研研修从生活中中发掘教教育价值值信息技技术基础础强调调“人

7、人人学有价价值”价值：文文化教育育的价值值充分体现现技术过过程与文文化过程程的统一一。2020-03-0217信息技术术学科国国家级研研修信息技技术基础础内容标准准条目能够根据据实际需需求选择择恰当的的方式，利用因因特网获获取所需需信息、实现信信息交流流；体验验因特网网在跨时时空、跨跨文化交交流中的的优势，分析其其局限性性。例子因因特网网上的一一幅著名名漫画是是：“在在因特网网上没有有人知道道你是一一条狗”。试理理解这句句话的寓寓意，分分析因特特网对人人际交流流产生的的冲击。2020-03-0218信息技术术学科国国家级研研修思考：除了课程程标准中中给出的的各种实实例“问问题”以以外，你你认为

8、还有哪些些“问题题”可以以用作高高中信息息技术课课程的教教学？（既符合合课标的的要求，又易于于被学生生理解，并能激激发学生生的学习习兴趣）2020-03-0219信息技术术学科国国家级研研修从 “问问题解决决”的视视角看信息技技术课程程发发表观点点、交流流思想、开展合合作并解解决学习习和生活活中实际际问题的的能力；高高中IT课标三三、课程程目标7.2020-03-0220信息技术术学科国国家级研研修高中IT课程与“问题解解决”当一个人人接受一一项任务务，但又又不知道道如何去去完成它它时，他他面临的的就是一一个问题。美国国心理学学家和计计算机专专家西蒙蒙（Sinmon,1978）问题解决决就是所

9、面面对的问问题得到到解决的的认知活活动过程程 。意义与作用为了寻求求用信息息技术求求解问题题的有效效策略，人们从从不同角角度对问题的类类型进行划分分与研究究。2020-03-0221信息技术术学科国国家级研研修问题分类类：结构构化与非非结构化化问题从问题解解决方法法或过程程的结构构化程度度看（课标P20）结构化（structured）问题能够通过过形式化化（或称称公式化化）方法法描述和和求解的的问题也称：定定义完善善的问题题、良构构问题算法与与程序设设计课课程要解解决的问问题非结构化化（unstructured）问题难以用确确定的形形式来描描述，主主要根据据经验求求解也称：定定义不完完善的问问

10、题、劣劣构问题题人工智智能初步步课程程要解决决的问题题半结构化化（semi-structured）问题2020-03-0222信息技术术学科国国家级研研修问题解决决的策略之一：算算法算法是保保证解决决某一特特定问题题的一种种方法或或程序，是一种种规则系系统。中小学数数、理、化各科科教学中中面临的的大多数数问题都都是定义义完善问问题（或或结构化化问题、常规性性问题），它们们大都可可以通过过简单的的分析，根据现现成的算算法编程程来解决决。“算法与与程序设设计”是是为了培培养学生生运用算算法分析析和高级级语言设设计程序序来解决决问题的的能力。例如，算法与程程序设计计内容标准准：结合实例例，经历历分析

11、问问题、确确定算法法、编程程求解等等用计算算机解决决问题的的基本过过程，认认识算法法和程序序设计在在其中的的地位和和作用。2020-03-0223信息技术术学科国国家级研研修问题解决决的策略之二二：启发发式启发式是是一种通通用的、适应面面较广的的问题解解决策略略，较多多地用于于非结构构化问题题的求解解。问题的解解决过程程实质上上就是对对问题空空间（即即搜索空空间）的的搜索过过程。对于非结结构化问问题来说说，需要要采用非非传统的的、直觉觉的、推推测性的的启发性性策略进进行求解解。“人工智智能”主主要培培养学生生运用启启发式策策略来解解决问题题的初步步能力。例如，人工智智能初步步内容标准准：通过简

12、单单博弈问问题的分分析，了了解用盲盲目搜索索技术进进行状态态空间搜搜索的基基本过程程，知道道启发式式搜索的的基本思思想及其其优点。2020-03-0224信息技术术学科国国家级研研修问题解决决策略的相对性性就问题的的解决策策略而言言，主要要包括算算法、启启发式求求解策略略两大类类。问题解决决的具体体策略多多种多样样，求解解策略的的选择也也是相对对的。以网络络应用技技术中中的网站站设计为为例网页制作作工具的的使用结构构化网站设计计非非结构化化2020-03-0225信息技术术学科国国家级研研修从问题解解决看课课程模块块模块所学工具（促进问题解决、促进认知）所解决问题的主要类型信息技术基础结构化、

13、非结构化算法与程序设计语言结构化多媒体技术应用多媒体工具结构化网络技术应用网页工具结构化数据管理技术数据库系统结构化人工智能初步语言、外壳非结构化2020-03-0226信息技术术学科国国家级研研修从“问题题求解”看计算算机程序序求解结构构化问题题的传统统程序程序算算法数数据结构构例：排序序程序求解非结结构化、半结构构化问题题的程序序（人工智智能）程程序知知识推推理例：专家系统统程序（d:疾病诊断断）课课标解读读P872020-03-0227信息技术术学科国国家级研研修讨论有许多信信息技术术工具可可以用来来支持各种类型型问题的的解决过程程或促进认知知，这些工工具包括括文字处处理软件件、多媒媒体

14、工具具、电子子表格、数据库库、编程程工具等等等。试讨论：根据你你所在学学校硬、软件条条件及学学生的实实际状况况，应该该采用何何种适当当的方式式开展上上述工具具软件的的教学，为什么么？2020-03-0228信息技术术学科国国家级研研修问题解决决的基本过程程能熟练运运用信息息技术，通过有有计划的的、合理理的信息息加工进进行创造造性探索索或解决实际际问题，如辅助助其他学学科学习习、完成成信息作作品等。四、课程目目标（二二）过过程与方方法7.2020-03-0229信息技术术学科国国家级研研修问题解决决的一般般模式解解读P304表征（representing）将问题转转换为问问题解决决者内部部的心理

15、理表征例：和尚尚爬山问问题策划（planning)给出解决决方案执行(executing)完成各种种操作或或运算任任务控制（controlling)涉及对相相关过程程监控和和调节的的元认知知过程说明：学校教学学主要侧侧重于执执行（训训练基本本技能）学生的困困难则在在于其余余三个方方面2020-03-0230信息技术术学科国国家级研研修用信息技技术问题题解决的的基本过过程解解读P304发现或归归纳需要要利用信信息和IT解决的问问题，分分析确定定信息需需求。确定所需需信息的的类型和和来源，评价信信息的真真实性、准确性性和相关关性。选择合适适的信息息技术进进行有效效的信息息采集、存储和和管理。采用适

16、当当的工具具和方式式呈现信信息、发发表观点点、交流流思想、开展合合作。运用信息息技术，通过有有计划的的、合理理的信息息加工进进行创造造性探索索或解决决实际问问题，如如辅助其其他学科科学习、完成信信息作品品等。对自己和和他人的的信息活活动过程程和结果果进行评评价，能能归纳利利用信息息技术解解决问题题的基本本思想方方法。2020-03-0231信息技术术学科国国家级研研修问题解决决类型的的比较结构化问题非结构化问题特征 解决策略通常是可预测的 收敛的（一个正确答案） 所有的初始信息通常是问题状态的一部分 解决途径是没有明确定义的或可预测的。有多种观点、目标、和解决途径。 没有单独明确的、意见一致的

17、结论，也有可能没有一个完全令人满意的解决办法。经常要收集需要的信息。 教学应用 取决于陈述性知识，但对知识要求并不高。 问题解决的技能仅局限于相似的问题类型。很少有迁移。 学习者仅记住了解题的程序；任务通常被习惯地自动执行。 较易与工作支持和执行支持系统融为一体。 需要宽泛的陈述性知识和经验。 运用很多的抽象/类推/符号推理和认知灵活性。能产生很强的迁移。 必须帮助学习者确定问题的情境和目标。为多种解决方案提供机会。 2020-03-0232信息技术术学科国国家级研研修人工智能能（AI)与问题解决决与一般的的信息处处理技术术相比，AI技术在问问题求解解的策略略和信息息处理手手段上都都有其独独特的风风格。通过AI课程的学学习，可可以让学学生在体体验、认认识AI知识与技技术的过过程中获获得对非非结构化化、半结结构化问问题解决决过程的的了解，从而培培养学生生的多种种思维方方