2019粤教版 高中信息技术 必修1 数据与计算《第三章 算法基础》大单元整体教学设计2020课标

粤教版高中信息技术必修1数据与计算《第三章算法基础》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》中，必修1《数据与计算》模块中的第三章《算法基础》是一个关键的教学内容。本章通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”这一项目范例，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，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，并了解计算机程序设计语言的基本概念和发展历程。这一章节的教学内容不仅要求学生掌握算法设计的基本原理和方法，还要通过实际操作，提升利用计算机解决问题的能力，从而培养学生的计算思维和信息素养。（二）单元内容分析本章内容围绕“算法基础”展开，具体分为以下几个部分：体验计算机解决问题的过程：人工解决问题的过程：通过具体的例子（如设计从A市到B市耗时最少的旅行路线），让学生理解人工解决问题的步骤和局限性。计算机解决问题的过程：介绍计算机解决问题的基本步骤，包括分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等。算法及其描述：算法的概念：明确算法的定义，强调算法是解决某一问题所使用的一组定义明确的规则。算法的特征：阐述算法的有穷性、确定性、数据输入、数据输出和可行性等五个重要特征。算法的描述方法：介绍自然语言描述法、流程图描述法和伪代码描述法，并比较它们的优势和不足。计算机程序与程序设计语言：计算机程序：解释计算机程序的定义，说明计算机程序是如何在计算机中运行的。计算机程序设计语言：介绍程序设计语言的发展历程，包括机器语言、汇编语言和高级语言，并探讨它们各自的特点和优缺点。（三）单元内容整合本章内容通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”这一项目范例，将算法的概念、特征、描述方法以及计算机程序与程序设计语言等知识点有机地整合在一起。学生在学习过程中，不仅要掌握算法设计的基本原理和方法，还要通过实际操作，体验计算机解决问题的过程，从而深入理解计算机程序与程序设计语言的作用和重要性。通过项目式学习，培养学生的计算思维、问题解决能力和团队合作精神。二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解（一）信息意识理解信息的价值：通过设计旅行路线方案的过程，学生应认识到信息（如交通班次、行驶时间等）在解决问题中的重要作用，理解信息的准确性和时效性对决策的影响。识别信息来源：学生能够判断不同信息来源的可靠性，如官方交通网站、社交媒体等，学会从多个渠道获取和验证信息。保护信息安全：在项目实施过程中，学生应意识到个人信息保护的重要性，遵守相关法律法规，不泄露个人和他人的隐私信息。（二）计算思维抽象与建模：学生能够将实际问题（如设计旅行路线）抽象为数学模型，用算法和程序设计语言来描述和解决问题。逻辑与推理：通过设计算法和编写程序，学生应学会运用逻辑思维和推理能力来分析和解决问题，确保算法的正确性和有效性。迭代与优化：在项目实施过程中，学生能够不断迭代和优化算法，提高程序的运行效率和解决问题的准确性。（三）数字化学习与创新数字化工具的应用：学生能够熟练使用数字化工具（如计算机、编程软件等）来设计和实现算法，解决实际问题。创新能力的培养：通过项目式学习，鼓励学生发挥创新思维，尝试不同的算法设计和实现方式，提高解决问题的能力。资源共享与合作：学生应学会在数字化环境中共享资源和合作学习，通过团队协作完成项目任务，培养团队精神和合作意识。（四）信息社会责任遵守法律法规：学生在项目实施过程中应遵守相关法律法规，不侵犯他人的知识产权和隐私权。伦理道德意识：学生能够识别和抵制不良信息行为，如抄袭、剽窃等，树立正确的信息伦理道德观念。-积极贡献社会：鼓励学生将所学知识和技能应用于实际生活中，为社会的发展和进步做出贡献。关注信息技术发展带来的社会问题，如数据安全、隐私保护等，积极参与相关讨论和解决方案的制定。三、学情分析（一）已知内容分析在进入《第三章算法基础》的教学之前，学生已经完成了《第一章数据与信息》的学习，对数据、信息、数据编码等基本概念有了初步的了解。通过前两章的学习，学生已经掌握了计算机基本操作、网络应用、数据采集与处理的基本技能。特别是在《第一章数据与信息》的项目范例“体验庆祝国庆多媒体作品的数据与信息处理”中，学生亲身体验了数据的采集、处理和信息呈现的全过程，对数据的实际应用有了感性的认识。（二）新知内容分析《第三章算法基础》的教学内容主要包括算法的概念、特征、描述方法，以及计算机程序与程序设计语言的基础知识。具体来说，学生需要掌握以下几点新知内容：算法的概念与特征：学生需要理解算法是解决问题的一系列明确步骤，并掌握算法的有穷性、确定性、数据输入、数据输出和可行性等特征。算法的描述方法：学生需要学会使用自然语言、流程图和伪代码三种方法来描述算法，理解每种方法的优势和不足，并能够根据实际情况选择合适的描述方法。计算机程序与程序设计语言：学生需要了解计算机程序是指令的集合，掌握计算机程序设计语言的发展历程，包括机器语言、汇编语言和高级语言，理解每种语言的特点和优势。项目实践：通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”的项目实践，学生将体验计算机解决问题的全过程，包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等步骤，进一步加深对算法和程序设计语言的理解。（三）学生学习能力分析经过之前的学习，学生已经具备了一定的信息技术基础和问题解决能力。在《第三章算法基础》的学习中，学生的学习能力主要体现在以下几个方面：抽象思维能力：算法的设计需要学生对问题进行抽象和建模，将实际问题转化为计算机可以处理的形式。学生需要具备较强的抽象思维能力，能够将复杂问题简化为一系列明确的步骤。逻辑思维能力：算法的设计和实现需要严密的逻辑推理，学生需要能够清晰地描述问题的解决过程，确保每一步骤的正确性和可行性。自主学习能力：在算法和程序设计语言的学习中，学生需要能够自主查阅资料、学习新知识，并能够将所学知识应用到实际问题中。团队协作能力：在项目实践中，学生需要与小组成员密切合作，共同完成任务。学生需要具备良好的团队协作能力和沟通能力。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习《第三章算法基础》过程中可能遇到的学习障碍，我们可以采取以下突破策略：加强基础知识复习：在学习新知识之前，通过复习巩固《第一章数据与信息》中的相关基础知识，帮助学生建立必要的知识储备，为后续学习打下坚实的基础。创设问题情境：通过创设与学生生活实际紧密相关的问题情境，激发学生的学习兴趣和求知欲，引导学生主动思考和解决问题。例如，在介绍算法的概念时，可以结合学生熟悉的旅行路线规划问题，让学生思考如何设计最优的旅行路线。提供多样化学习资源：为学生提供丰富多样的学习资源，包括教材、教辅资料、在线课程、视频教程等，帮助学生全面理解和掌握算法和程序设计语言的相关知识。鼓励学生利用网络资源进行自主学习和拓展学习。加强实践环节：通过项目实践、实验操作等方式，让学生亲身体验算法设计和程序编写的过程，加深对算法和程序设计语言的理解。在实践过程中，教师可以给予适当的指导和帮助，及时解决学生遇到的问题和困惑。注重思维训练：通过设计一系列思维训练题目和活动，如算法设计竞赛、逻辑推理题等，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。鼓励学生进行批判性思考和创造性思考，提出自己的见解和解决方案。强化团队协作：在项目实践中，注重培养学生的团队协作能力和沟通能力。通过小组合作、分组讨论等方式，让学生共同完成任务，学会倾听他人意见、尊重他人观点，并在合作中不断提升自己的问题解决能力。及时反馈与评价：在教学过程中，及时给予学生反馈和评价，肯定学生的努力和进步，指出存在的问题和不足，并给出具体的改进建议。鼓励学生进行自我评价和相互评价，培养学生的自我反思能力和批判性思维能力。通过以上策略的实施，我们可以有效突破学生在学习《第三章算法基础》过程中可能遇到的学习障碍，帮助学生更好地掌握算法和程序设计语言的相关知识，提升信息技术学科核心素养。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“探索算法之美：从人工到计算机的旅行路线规划”。在这一主题下，学生将通过设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案，深入探索算法的概念、特征及其在计算机问题解决中的应用。通过实践活动，学生将理解算法在信息社会中的重要价值，掌握设计算法的基本方法，并体验计算机程序设计的全过程，从而培养学生的计算思维、信息意识、数字化学习与创新能力和信息社会责任。五、大单元目标叙写（一）信息意识信息敏感性：学生能够敏锐地感知到算法在日常生活和信息技术领域中的广泛应用，意识到算法对于提高问题解决效率的重要性。信息价值判断：学生能够根据具体问题的需求，判断不同算法在信息处理中的优劣，并选择合适的算法来解决问题。信息来源可靠性分析：在收集和整理旅行路线信息的过程中，学生能够判断信息来源的可靠性，筛选出有效的数据用于算法设计和计算。（二）计算思维形式化表达：学生能够运用自然语言、流程图或伪代码等形式化方法，清晰地描述算法的设计思路和步骤。抽象与建模：学生能够将复杂的旅行路线规划问题抽象为数学模型，通过建模来简化问题并找出解决方案。算法设计与优化：学生能够根据问题的实际需求，设计有效的算法来解决问题，并能够通过调试和优化算法来提高解决问题的效率。自动化实现：学生能够利用计算机程序设计语言，将算法自动化实现为计算机程序，从而解决实际问题。（三）数字化学习与创新数字化资源利用：学生能够熟练利用各种数字化资源和工具（如网络搜索、电子表格、编程软件等）来收集、整理和分析旅行路线信息。协同工作：在小组协作中，学生能够利用数字化平台进行有效沟通和协作，共同完成旅行路线规划任务。知识分享与创新：学生能够将自己的算法设计思路和成果通过数字化方式进行分享和交流，并在此基础上进行创新和改进。（四）信息社会责任信息安全与隐私保护：在处理旅行路线信息的过程中，学生能够意识到信息安全和隐私保护的重要性，并采取相应的措施来保护个人信息和数据安全。遵守法律法规：学生能够了解和遵守与信息技术相关的法律法规和伦理道德准则，在算法设计和计算机程序实现过程中不侵犯他人的合法权益。积极学习态度：学生能够保持对信息技术领域新技术和新方法的积极学习态度，不断探索和尝试将新技术应用于实际问题的解决中。六、大单元教学重点算法的概念与特征：深入理解算法的概念和特征，掌握算法设计的基本步骤和方法。旅行路线规划算法的设计：根据具体问题的需求，设计有效的旅行路线规划算法，并能够利用计算机程序设计语言将其实现为计算机程序。数字化工具的应用：熟练利用各种数字化工具和资源来收集、整理和分析旅行路线信息，提高问题解决的效率。计算思维的培养：通过算法设计和计算机程序实现的过程，培养学生的计算思维和信息意识，提高他们利用信息技术解决实际问题的能力。七、大单元教学难点算法的抽象与建模：如何将复杂的旅行路线规划问题抽象为数学模型，并通过建模来简化问题并找出解决方案，是学生需要克服的难点之一。算法的优化与调试：在设计算法的过程中，学生需要考虑如何优化算法以提高解决问题的效率，并在算法实现后进行调试以确保其正确性。这需要学生具备较强的逻辑思维能力和耐心细致的工作态度。数字化工具的熟练应用：虽然学生已经具备了一定的数字化工具使用基础，但在实际应用中仍可能遇到各种问题和挑战。如何帮助学生熟练掌握各种数字化工具的使用方法，提高他们利用数字化工具解决问题的能力，是本单元教学的另一个难点。4.信息社会责任的培养：在信息技术领域，信息安全、隐私保护和法律法规遵守等方面的问题日益凸显。如何在算法设计和计算机程序实现过程中培养学生的信息社会责任意识，使他们能够自觉遵守相关法律法规和伦理道德准则，也是本单元教学需要重点关注的问题之一。八、大单元整体教学思路教学目标设定根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》和粤教版高中信息技术必修1《第三章算法基础》的教学内容，本单元的教学目标设定涵盖以下几个方面：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。（一）信息意识信息敏感度提升：学生能够意识到数据与信息在解决实际问题中的重要性，特别是在设计旅行路线等实际应用场景中的价值。通过分析从A市到B市旅行路线的实际问题，学生能够主动收集、整理和分析相关的交通信息，提高对信息的敏感度和关注度。信息价值判断力增强：学生能够判断不同来源信息的可靠性、准确性和时效性，对从铁路公司、航空公司和汽车客运公司获取的数据进行筛选和验证。在处理旅行路线信息时，学生能够识别并剔除无效或错误的信息，确保所用信息的准确性和可靠性。信息交流与共享：在小组协作过程中，学生能够主动分享自己收集的信息，与团队成员共同讨论和分析，形成更加全面和准确的旅行路线方案。学生能够通过数字化工具（如在线编辑平台）共享项目成果，与班级其他同学交流学习心得和经验。（二）计算思维问题抽象与形式化表达：学生能够将从A市到B市耗时最少的旅行路线问题抽象为数学模型，明确问题的输入、输出和约束条件。通过自然语言、流程图或伪代码等方式，学生能够形式化地描述算法的设计思路和步骤，为计算机程序编写奠定基础。算法设计与优化：学生能够根据问题的需求，设计合理的算法来求解从A市到B市耗时最少的旅行路线问题，包括顺序结构、选择结构和循环结构的应用。在算法设计过程中，学生能够考虑算法的效率，通过优化算法步骤、减少冗余计算等方式，提高算法的执行速度。自动化与系统化解决问题：学生能够通过编写计算机程序，实现算法的自动化执行，从而解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题。学生能够将整个问题解决过程系统化，包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行和结果验证等环节，形成完整的解决问题的框架。（三）数字化学习与创新数字化工具应用：学生能够熟练使用各种数字化工具（如思维导图软件、在线编辑平台、计算机编程语言等）来支持项目学习和问题解决过程。通过数字化工具的应用，学生能够提高学习效率，实现信息的快速处理和共享。自主与协作学习：学生能够在数字化环境中进行自主学习，主动探索新的知识和技能，如学习新的计算机编程语言、掌握数据分析方法等。在小组协作过程中，学生能够利用数字化工具进行协同工作，共同完成项目任务，培养团队合作精神和协作能力。创新创造：学生能够在项目学习和问题解决过程中发挥创新思维，提出新颖的想法和解决方案，如设计更加高效的旅行路线算法、开发实用的数字化工具等。通过创新创造，学生能够提升解决问题的能力，培养创新精神和实践能力。（四）信息社会责任信息安全与隐私保护：在收集和处理旅行路线信息的过程中，学生能够意识到信息安全的重要性，遵守相关的法律法规和道德规范，不泄露他人隐私。学生能够采取适当的技术手段来保护信息安全，如使用加密技术保护敏感数据、定期备份重要信息等。伦理道德与社会责任：学生能够认识到信息技术在社会发展中的重要作用，自觉遵守信息社会的伦理道德准则，不传播虚假信息、不侵犯他人权益。在项目学习和问题解决过程中，学生能够积极承担社会责任，关注社会热点问题，利用所学知识和技能为社会服务。可持续发展与环境保护：学生能够意识到信息技术在环境保护和可持续发展方面的潜力，如利用数据分析技术优化交通路线、减少碳排放等。通过项目学习和问题解决过程，学生能够培养环保意识，探索利用信息技术促进可持续发展的方法和途径。教学重点与难点教学重点算法设计与优化：重点教授学生如何根据问题的需求设计合理的算法，包括算法的基本结构（顺序、选择、循环）、算法的优化方法等。通过案例分析和项目实践，让学生深入理解算法在解决问题中的重要作用，掌握算法设计的基本步骤和方法。计算机程序编写与调试：重点教授学生如何使用计算机编程语言（如Python）来编写程序，实现算法的自动化执行。引导学生掌握程序调试的基本方法，包括错误定位、代码修改、结果验证等环节，提高学生的编程能力和问题解决能力。数字化工具应用与团队协作：重点培养学生使用数字化工具进行项目学习和问题解决的能力，包括思维导图软件、在线编辑平台、数据分析工具等。强调团队协作的重要性，通过小组分工、讨论交流等方式，提高学生的团队合作精神和协作能力。教学难点算法复杂度的分析与优化：对于一些复杂的旅行路线问题，算法的设计和优化难度较大，需要学生具备较高的逻辑思维能力和数学素养。教师需要引导学生深入理解算法的时间复杂度和空间复杂度等概念，掌握算法优化的基本方法和技巧。程序调试与错误处理：在程序编写过程中，学生可能会遇到各种编译错误、运行错误等问题，需要具备一定的调试能力和错误处理能力。教师要教授学生如何使用调试工具进行错误定位和分析，引导学生掌握常见的错误处理方法和技巧。数字化工具的综合应用：在项目学习和问题解决过程中，学生需要综合运用多种数字化工具来支持项目进展和成果展示。教师要指导学生如何选择合适的工具进行项目实践，如何有效地整合各种工具的功能和优势，提高学生的综合应用能力。教学策略与方法教学策略问题导向：以从A市到B市耗时最少的旅行路线问题为导向，贯穿整个单元的教学过程。通过问题的引入、分析和解决，激发学生的学习兴趣和动力。任务驱动：设计一系列与旅行路线问题相关的任务，如数据收集与整理、算法设计与优化、程序编写与调试等。通过任务的完成，促进学生的知识建构和技能培养。协作学习：鼓励学生进行小组协作学习，通过分工合作、讨论交流等方式共同完成项目任务。通过协作学习，培养学生的团队合作精神和协作能力。实践与反思：注重学生的实践操作和反思总结。通过项目实践，让学生亲身体验算法设计与程序编写的全过程；通过反思总结，让学生深入理解所学知识和技能的应用价值。教学方法案例教学法：通过分析从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的实际案例，引导学生理解算法设计和程序编写的基本思路和方法。探究式学习：鼓励学生自主探究算法设计和程序编写的相关知识和技能，通过自主阅读、实践操作等方式提高学生的学习主动性和创新能力。项目式学习：设计以“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”为主题的项目式学习活动，让学生在完成项目任务的过程中综合运用所学知识和技能解决实际问题。讨论式学习：组织学生进行小组讨论和交流活动，分享彼此的学习心得和经验，共同探讨问题和解决方案。通过讨论式学习，提高学生的思维能力和表达能力。教学过程设计第一课时：问题引入与数据收集导入新课：通过展示中国高铁、高速公路等交通网络的发展成就，引入从A市到B市耗时最少的旅行路线问题。问题分析：引导学生分析问题的需求、已知条件和约束条件，明确问题的求解目标。数据收集：指导学生从铁路公司、航空公司和汽车客运公司网站收集相关的交通信息数据，包括发车时间、行驶时间、票价等。数据整理：引导学生对收集到的数据进行整理和分析，形成结构化的数据集为后续算法设计提供支持。第二课时：算法设计与优化算法概念讲解：介绍算法的基本概念、特征和描述方法（自然语言、流程图、伪代码）。算法设计：引导学生根据问题的需求设计合理的算法来求解从A市到B市耗时最少的旅行路线问题。鼓励学生尝试使用不同的算法结构（顺序、选择、循环）来设计算法。算法优化：分析算法的时间复杂度和空间复杂度等性能指标，引导学生对算法进行优化以提高执行效率。第三课时：程序编写与调试编程语言介绍：介绍Python编程语言的基本语法和常用功能模块。程序编写：指导学生使用Python编程语言将设计好的算法编写成计算机程序。在编写过程中，注重代码的可读性和可维护性。程序调试：引导学生使用调试工具对程序进行调试和运行测试，查找并修正程序中的错误。强调错误定位和分析的重要性以及常见的错误处理方法。第四课时：项目展示与总结反思项目展示：组织学生以小组为单位展示项目成果包括算法设计思路、程序代码和运行结果等。鼓励学生进行自我评价和相互评价。总结反思：引导学生对整个单元的学习过程进行总结和反思包括所学知识和技能的应用情况、遇到的问题及解决方法以及未来的学习计划和目标等。拓展延伸：-鼓励学生将所学知识和技能应用到其他实际问题中去如设计更加复杂的旅行路线方案、开发实用的数字化工具等。同时关注信息技术领域的最新发展动态拓宽学生的视野和思路。九、学业评价一、教学目标与评价目标设定（一）信息意识教学目标：通过本章的学习，学生能够意识到信息在日常生活和学习中的重要性，能够根据解决问题的需要，自觉、主动地获取和处理信息。学生应能敏锐地感觉到信息的变化，对信息来源的可靠性、内容的准确性和指向的目的性作出合理判断，从而在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。评价目标：学生能否在日常生活中根据需求主动获取信息，并判断信息的可靠性和准确性。学生是否能够在团队合作中有效地共享信息，并意识到信息共享对于解决问题的重要性。学生能否对复杂信息问题进行分析，评估信息的可靠性、真伪性和目的性，并选择合适的信息获取策略。（二）计算思维教学目标：本章旨在培养学生的计算思维，使其能够在信息活动中采用计算机科学领域的思想方法，界定问题、抽象特征、建立结构模型，并合理组织数据。通过判断、分析与综合各种信息资源，学生能够运用合理的算法形成解决问题的方案，并总结利用计算机解决问题的过程与方法，迁移到与之相关的其他问题解决中。评价目标：学生能否对给定任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题，并进行抽象处理，用形式化的方法表述问题。学生是否能够设计算法，并利用编程语言或其他数字化工具实现算法，解决问题。在面对复杂问题时，学生能否运用模块化和系统化方法设计解决问题的方案，并评估其有效性。（三）数字化学习与创新教学目标：通过本章的学习，学生能够适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯。学生应掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。评价目标：学生是否能够有效评估数字化学习资源与工具的价值，并根据学习需求合理选择。在面对复杂学习任务时，学生能否创造性地利用数字化工具解决问题，并形成个性化的作品。学生是否能够在技术丰富的环境中，主动参与协作学习与协同创作，提高学习质量和效率。（四）信息社会责任教学目标：本章强调培养学生的信息社会责任意识，使其具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。学生应能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，有效维护信息活动中个人的合法权益，同时积极维护他人合法权益和公共信息安全。评价目标：学生是否能够在信息活动中自觉遵守信息法律法规和伦理道德规范，尊重和保护个人及他人的隐私。面对信息安全问题，学生能否运用一定的技术性策略进行防范，确保信息设备和数据的安全。学生是否能够在信息活动中认识到信息技术的两面性，自觉抵制违反信息法律法规和道德准则的行为。二、评价内容与方法（一）信息意识评价评价内容：学生在日常生活中主动获取信息的频率和质量。学生在团队合作中信息共享的意愿和效果。学生对复杂信息问题的分析能力和信息获取策略的选择。评价方法：观察记录：通过日常教学观察，记录学生主动获取信息的行为和效果。小组讨论：组织小组讨论，观察学生在合作中信息共享的情况，并收集反馈。案例分析：提供复杂信息问题案例，让学生分析并选择合适的信息获取策略，通过报告或口头陈述形式进行评价。（二）计算思维评价评价内容：学生对给定任务的需求分析能力和问题抽象能力。学生设计算法的能力和实现算法的效果。学生在面对复杂问题时，运用模块化和系统化方法设计解决方案的能力。评价方法：项目作业：设计“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”等项目作业，评价学生算法设计和实现的能力。编程实践：通过编程实践，观察学生编写代码、调试程序的过程和结果，评价其计算思维水平。同伴评价：组织学生进行同伴评价，相互评价算法设计的合理性和实现效果。（三）数字化学习与创新评价评价内容：学生对数字化学习资源与工具的评估能力和选择能力。学生在面对复杂学习任务时，利用数字化工具解决问题的创造性和效果。学生在技术丰富环境中参与协作学习与协同创作的积极性和成果。评价方法：自我评价：让学生撰写学习反思报告，评价自己在数字化学习中的表现和创新成果。作品展示：组织作品展示活动，让学生展示利用数字化工具完成的个性化作品，并进行互评和师评。在线协作评价：通过在线协作平台，记录学生在协作学习中的表现和贡献，评价其协作能力和创新水平。（四）信息社会责任评价评价内容：学生在信息活动中遵守信息法律法规和伦理道德规范的情况。学生面对信息安全问题的防范意识和能力。学生对信息技术两面性的认识和抵制不良信息行为的能力。评价方法：情境模拟：设计信息安全和信息伦理的情境模拟任务，观察学生在模拟情境中的表现和决策。问卷调查：通过问卷调查了解学生对信息法律法规和伦理道德规范的认识和遵守情况。案例分析：提供信息技术应用中的正反案例，让学生分析并讨论，评价其对信息技术两面性的认识和态度。三、评价实施与反馈（一）评价实施明确评价标准：在评价实施前，明确各项评价内容的标准和要求，确保评价的公正性和客观性。多样化评价方式：结合观察记录、小组讨论、案例分析、项目作业、编程实践、作品展示、情境模拟、问卷调查等多种评价方式，全面评价学生的核心素养。定期评价与即时反馈：在教学过程中定期进行评价，并即时给予学生反馈，帮助其了解自身的学习情况，及时调整学习策略。（二）反馈机制个性化反馈：针对每位学生的评价结果，提供个性化的反馈和建议，帮助其明确改进方向。集体反馈：在班级或小组范围内进行集体反馈，分享优秀案例和进步较大的学生经验，激励全体学生共同进步。家校合作：与家长保持沟通，定期向家长反馈学生的学习情况和评价结果，形成家校共育的良好氛围。通过以上学业评价的设计和实施，旨在全面、系统地评价学生在信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任等方面的核心素养，促进其全面发展。通过及时的反馈机制，帮助学生了解自身的学习情况，调整学习策略，提高学习效果。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本大单元以粤教版高中信息技术必修1《第三章算法基础》为教学内容，通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”项目范例，引导学生体验计算机解决问题的过程，理解算法的概念与特征，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，并了解计算机程序与程序设计语言的基本知识。实施思路分为以下几个阶段：项目导入与情境创设：通过展示中国交通网络的发达，引出从A市到B市设计耗时最少的旅行路线问题，激发学生兴趣，明确项目目标和意义。人工解决问题过程体验：引导学生分析人工解决该问题的步骤和难点，理解数据量增大时人工处理的局限性，为后续计算机解决问题做铺垫。计算机解决问题过程探究：详细介绍计算机解决问题的基本步骤，包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等，并通过实例演示计算机如何高效解决耗时最少的旅行路线问题。算法及其描述方法学习：深入讲解算法的概念、特征和常用描述方法（自然语言、流程图、伪代码），通过具体案例让学生练习算法的描述。计算机程序与程序设计语言介绍：阐述计算机程序的概念，介绍程序设计语言的发展历程和类型，包括机器语言、汇编语言和高级语言，并通过实例展示程序编写和运行的过程。项目实践与成果展示：学生分组进行项目实践，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案，并利用计算机程序实现算法，最后展示项目成果，分享学习体会。评价反思与拓展延伸：通过项目活动评价表对学生的学习过程和成果进行评价，引导学生反思学习过程中的得与失，同时拓展算法和程序设计语言在现实生活中的应用，激发学生的探索欲和创新精神。二、教学目标设定（一）信息意识学生能够敏锐地感知到信息在解决问题中的重要性，主动收集和分析与旅行路线设计相关的数据和信息。学生能够判断信息的可靠性和准确性，对收集到的交通班次数据进行有效筛选和整理。（二）计算思维学生能够理解算法在解决问题中的作用，学会运用形式化方法描述问题，并用计算机可以处理的方式表达问题的解决方案。学生能够设计简单的算法，并通过流程图或伪代码清晰地表示算法的逻辑结构。学生能够利用计算机程序实现算法，解决实际问题，并评估算法的效率和效果。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的作品。学生能够通过网络平台分享学习成果，与他人交流学习体会，共同促进数字化学习与创新能力的提升。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权，在利用计算机解决问题时保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术对社会发展的影响，理性看待算法和程序设计语言在现实生活中的应用，积极传播正能量。三、教学结构图++|大单元教学结构图|++|||+++|||项目导入与|情境创设||||情境创设||||+++||||+++|||人工解决|计算机解决||||问题过程|问题过程||||体验|探究|||+++||||+++|||算法及其|计算机||||描述方法|程序与||||学习|程序设计|||||语言|||+++||||+++|||项目实践|成果展示||||||||+++||||+++|||评价反思|拓展延伸|||+++|++四、具体教学实施步骤第一步：项目导入与情境创设（1课时）展示中国交通网络成就：通过图片、视频等形式展示中国高铁、高速公路、航空等交通网络的发展成就，引发学生兴趣。引出项目主题：提出从A市到B市设计耗时最少的旅行路线问题，明确项目目标和意义。分组与角色分配：将学生分成若干小组，每组选出一名组长，明确各小组成员的角色和职责。第二步：人工解决问题过程体验（1课时）分析问题：引导学生分析人工解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的步骤和难点。数据收集与整理：指导学生收集铁路公司、航空公司和汽车客运公司公布的交通班次信息，并进行整理和分析。讨论与总结：组织学生讨论人工解决问题的局限性，如数据量大、处理效率低等，为后续计算机解决问题做铺垫。第三步：计算机解决问题过程探究（2课时）介绍计算机解决问题的基本步骤：包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等。演示计算机解决问题过程：以从A市到B市耗时最少的旅行路线问题为例，演示计算机如何高效解决问题。包括利用爬虫程序获取交通班次信息、设计算法找出耗时最少的联运班次、编写程序实现算法等。学生实践：指导学生分组进行实践，利用计算机解决类似问题，体验计算机解决问题的效率和优势。第四步：算法及其描述方法学习（2课时）讲解算法的概念与特征：通过实例和案例讲解算法的概念、特征和重要性。介绍算法描述方法：详细讲解自然语言、流程图、伪代码等常用算法描述方法，并通过实例演示如何运用这些方法描述算法。学生练习：组织学生分组进行算法设计练习，要求用自然语言、流程图或伪代码描述算法，并相互交流评价。第五步：计算机程序与程序设计语言介绍（2课时）阐述计算机程序的概念：通过实例讲解计算机程序的概念、组成和运行机制。介绍程序设计语言的发展历程和类型：包括机器语言、汇编语言和高级语言的发展历程和特点，以及各自的应用场景。实例展示：通过实例展示程序编写和运行的过程，包括编写一个简单的程序实现特定的算法或功能。学生实践：指导学生分组进行程序编写实践，选择一种高级语言编写实现特定功能的程序，并进行调试和运行。第六步：项目实践与成果展示（3课时）项目实践：学生分组进行项目实践，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案，并利用计算机程序实现算法。要求每组形成一份详细的项目报告和可视化成果。成果展示：组织学生分组展示项目成果，包括项目报告、可视化成果和程序演示等。通过展示和交流，促进学生之间的相互学习和借鉴。评价反馈：利用项目活动评价表对学生的学习过程和成果进行评价，及时反馈评价结果，引导学生反思和改进。第七步：评价反思与拓展延伸（1课时）评价反思：组织学生总结学习过程中的得与失，分享学习体会和收获。引导学生反思算法和程序设计语言在现实生活中的应用价值和局限性。2.拓展延伸：介绍算法和程序设计语言在人工智能、大数据、云计算等领域的最新应用和发展趋势，激发学生的探索欲和创新精神。鼓励学生利用课余时间深入学习相关知识，提升信息技术素养和创新能力。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）信息意识学生能够敏锐地感知到信息在解决问题中的重要性，特别是在设计旅行路线方案时，能够主动收集和分析相关的交通班次数据和信息。学生能够对收集到的信息进行筛选和整理，判断信息的可靠性和准确性，确保设计出的旅行路线方案有效且可行。（二）计算思维学生能够理解算法在解决问题中的核心作用，学会运用形式化方法描述问题，并能够将问题的解决方案抽象成计算机可以处理的算法。学生能够设计简单的算法，通过流程图或伪代码清晰地表示算法的逻辑结构，并能够利用算法解决实际问题。学生能够评估算法的效率和效果，理解不同算法在解决同一问题时的优劣，从而选择最优算法。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习，特别是在项目实践中能够熟练运用计算机程序进行数据处理和分析。学生能够创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的旅行路线设计方案。学生能够通过网络平台分享学习成果和项目经验，与他人交流学习体会，共同促进数字化学习与创新能力的提升。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权，在利用计算机解决问题和编写程序时保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术对社会发展的影响，特别是在设计旅行路线方案时，能够考虑到环境保护、节能减排等社会责任因素。学生能够理性看待算法和程序设计语言在现实生活中的应用，积极传播正能量，避免利用技术从事不良行为。二、大情境与大任务创设（一）大情境设定情境背景：随着社会的快速发展和交通网络的不断完善，人们的出行方式越来越多样化。在面对复杂的交通网络和众多的交通班次时，如何设计出一条耗时最少、成本最低的旅行路线，成为了许多人关注的问题。特别是在国庆节等长假期间，人们出行需求激增，如何高效利用交通资源，合理规划旅行路线，显得尤为重要。情境描述：假设你是某旅行社的规划师，需要为游客设计一条从A市到B市耗时最少的旅行路线方案。考虑到游客的时间和成本需求，你需要综合考虑铁路、航空、公路等多种交通方式，收集并整理相关的交通班次信息，运用算法和程序设计语言进行数据处理和分析，最终设计出一条最优的旅行路线方案。（二）大任务分解任务一：信息收集与整理任务描述：学生需要通过网络、电话、实地调查等多种方式，收集从A市到B市的铁路、航空、公路等交通班次信息。收集到的信息应包括发车时间、到达时间、行驶时间、票价等关键数据。活动设计：分组进行信息收集：将学生分成若干小组，每组负责收集一种或多种交通方式的信息。数据整理与清洗：指导学生将收集到的信息进行整理和清洗，去除重复、错误或无效的数据。信息汇总与分享：各小组将整理后的信息进行汇总，并在班级内进行分享和交流。任务二：人工解决问题过程体验任务描述：学生需要模拟人工解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的过程，理解人工处理的步骤和难点。活动设计：问题分析：引导学生分析人工解决问题的步骤和需要考虑的因素，如交通方式的选择、班次时间的衔接等。人工尝试：组织学生尝试人工设计几条可能的旅行路线方案，并计算每条路线的耗时和成本。讨论与总结：学生分组讨论人工解决问题的局限性和不足之处，为后续计算机解决问题做铺垫。任务三：计算机解决问题过程探究任务描述：学生需要学习计算机解决问题的基本步骤，包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等，并通过实例演示计算机如何高效解决耗时最少的旅行路线问题。活动设计：介绍计算机解决问题的基本步骤：教师通过讲解和演示，让学生了解计算机解决问题的基本流程。演示计算机解决问题过程：以从A市到B市耗时最少的旅行路线问题为例，演示如何利用爬虫程序获取交通班次信息、设计算法找出耗时最少的联运班次、编写程序实现算法等。学生实践：指导学生分组进行实践，利用计算机解决类似问题，体验计算机解决问题的效率和优势。任务四：算法及其描述方法学习任务描述：学生需要学习算法的概念、特征和常用描述方法（自然语言、流程图、伪代码），并通过具体案例练习算法的描述。活动设计：讲解算法的概念与特征：教师通过实例和案例讲解算法的概念、特征和重要性。介绍算法描述方法：详细讲解自然语言、流程图、伪代码等常用算法描述方法，并通过实例演示如何运用这些方法描述算法。学生练习：组织学生分组进行算法设计练习，要求用自然语言、流程图或伪代码描述算法，并相互交流评价。任务五：计算机程序与程序设计语言介绍任务描述：学生需要学习计算机程序的概念，了解程序设计语言的发展历程和类型，包括机器语言、汇编语言和高级语言，并通过实例展示程序编写和运行的过程。活动设计：阐述计算机程序的概念：通过实例讲解计算机程序的概念、组成和运行机制。介绍程序设计语言的发展历程和类型：包括机器语言、汇编语言和高级语言的发展历程和特点，以及各自的应用场景。实例展示：通过实例展示程序编写和运行的过程，包括编写一个简单的程序实现特定的算法或功能。学生实践：指导学生分组进行程序编写实践，选择一种高级语言编写实现特定功能的程序，并进行调试和运行。任务六：项目实践与成果展示任务描述：学生需要分组进行项目实践，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案，并利用计算机程序实现算法。学生需要展示项目成果，分享学习体会。活动设计：项目规划：学生分组讨论项目实施方案，明确各组成员的分工和职责。数据收集与处理：各小组根据分工收集交通班次信息，并利用计算机程序进行数据处理和分析。算法设计与实现：学生根据处理后的数据设计算法，并编写程序实现算法，找出耗时最少的旅行路线方案。项目报告撰写：各组形成一份详细的项目报告，包括问题分析、算法设计、程序实现、结果展示等内容。成果展示与交流：组织学生分组展示项目成果，包括项目报告、可视化成果和程序演示等。通过展示和交流，促进学生之间的相互学习和借鉴。任务七：评价反思与拓展延伸任务描述：学生需要通过项目活动评价表对自己的学习过程和成果进行评价，反思学习过程中的得与失。学生需要拓展算法和程序设计语言在现实生活中的应用，激发探索欲和创新精神。活动设计：评价反思：组织学生总结学习过程中的得与失，分享学习体会和收获。引导学生反思算法和程序设计语言在现实生活中的应用价值和局限性。拓展延伸：介绍算法和程序设计语言在人工智能、大数据、云计算等领域的最新应用和发展趋势，激发学生的探索欲和创新精神。鼓励学生利用课余时间深入学习相关知识，提升信息技术素养和创新能力。三、教学实施建议（一）注重情境创设与任务引导在教学过程中，教师应注重创设真实、有趣的学习情境，引导学生积极参与问题解决过程。通过明确的任务分解和逐步引导，帮助学生逐步掌握算法和程序设计语言的基本知识和应用技能。（二）强化实践操作与自主学习实践操作是提升学生算法思维和程序设计能力的重要途径。教师应鼓励学生多动手、多实践，通过亲自编写程序、调试程序等过程，加深对算法和程序设计语言的理解。教师应注重培养学生的自主学习能力，引导学生利用课余时间深入学习相关知识，拓展视野。（三）加强合作交流与分享展示合作交流是促进学生相互学习和共同提高的重要方式。教师应组织学生分组进行项目实践，鼓励学生在小组内积极讨论、协作解决问题。教师应为学生提供展示成果的平台和机会，通过成果展示和交流分享，激发学生的学习积极性和创造力。（四）注重评价与反馈评价是教学过程中的重要环节。教师应通过项目活动评价表等方式，对学生的学习过程和成果进行全面、客观的评价，并及时反馈评价结果。通过评价反馈，帮助学生明确自己的优点和不足，引导学生反思和改进学习方法，提升学习效果。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：算法基础课时设计：项目导入与情境创设（1课时）展示中国交通网络成就，引出项目主题。分组与角色分配。人工解决问题过程体验（1课时）分析人工解决问题的步骤和难点。数据收集与整理。讨论人工解决问题的局限性。计算机解决问题过程探究（2课时）介绍计算机解决问题的基本步骤。演示计算机解决问题的过程。学生实践。算法及其描述方法学习（2课时）讲解算法的概念与特征。介绍算法描述方法。学生练习算法描述。计算机程序与程序设计语言介绍（2课时）阐述计算机程序的概念。介绍程序设计语言的发展历程和类型。实例展示程序编写和运行。学生实践程序编写。项目实践与成果展示（3课时）学生分组进行项目实践。展示项目成果，分享学习体会。评价反馈。评价反思与拓展延伸（1课时）评价反思学习过程中的得与失。拓展算法和程序设计语言的应用。（二）学习目标（一）信息意识学生能够敏锐地感知到信息在解决问题中的重要性，主动收集和分析与旅行路线设计相关的数据和信息。学生能够判断信息的可靠性和准确性，对收集到的交通班次数据进行有效筛选和整理。（二）计算思维学生能够理解算法在解决问题中的作用，学会运用形式化方法描述问题，并用计算机可以处理的方式表达问题的解决方案。学生能够设计简单的算法，并通过流程图或伪代码清晰地表示算法的逻辑结构。学生能够利用计算机程序实现算法，解决实际问题，并评估算法的效率和效果。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的作品。学生能够通过网络平台分享学习成果，与他人交流学习体会，共同促进数字化学习与创新能力的提升。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权，在利用计算机解决问题时保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术对社会发展的影响，理性看待算法和程序设计语言在现实生活中的应用，积极传播正能量。（三）评价任务项目导入与情境创设评价学生是否对项目主题有明确的理解和兴趣。评价学生是否明确项目目标和意义。人工解决问题过程体验评价学生是否准确理解人工解决问题的步骤和难点。评价学生收集与整理数据的能力。评价学生讨论和总结人工解决问题局限性的能力。计算机解决问题过程探究评价学生是否掌握计算机解决问题的基本步骤。评价学生观察和理解计算机解决问题过程的能力。评价学生实践计算机解决问题的能力和效率。算法及其描述方法学习评价学生是否理解算法的概念与特征。评价学生运用自然语言、流程图、伪代码描述算法的能力。评价学生练习算法描述的准确性和清晰度。计算机程序与程序设计语言介绍评价学生是否理解计算机程序的概念。评价学生是否了解程序设计语言的发展历程和类型。评价学生观察和理解程序编写与运行过程的能力。评价学生实践程序编写的能力和效率。项目实践与成果展示评价学生分组进行项目实践的能力和合作精神。评价学生项目成果的完整性和创新性。评价学生展示和分享学习成果的能力。评价学生对评价反馈的理解和改进能力。评价反思与拓展延伸评价学生反思学习过程的深度和广度。评价学生拓展算法和程序设计语言应用的能力。评价学生探索欲和创新精神的培养情况。（四）学习过程1.项目导入与情境创设教师活动：展示中国交通网络成就的图片和视频，引出从A市到B市设计耗时最少的旅行路线问题，激发学生兴趣。明确项目目标和意义，进行分组与角色分配。学生活动：观看展示内容，理解项目主题和目标，明确自己在小组中的角色和职责。2.人工解决问题过程体验教师活动：引导学生分析人工解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的步骤和难点。指导学生收集铁路公司、航空公司和汽车客运公司公布的交通班次信息，并进行整理和分析。组织学生讨论人工解决问题的局限性。学生活动：分析问题步骤和难点，收集并整理交通班次信息，参与讨论并总结人工解决问题的局限性。3.计算机解决问题过程探究教师活动：介绍计算机解决问题的基本步骤，包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等。演示计算机如何高效解决耗时最少的旅行路线问题，包括利用爬虫程序获取交通班次信息、设计算法找出耗时最少的联运班次、编写程序实现算法等。指导学生分组进行实践。学生活动：观察和理解计算机解决问题的基本步骤，分组进行实践，体验计算机解决问题的效率和优势。4.算法及其描述方法学习教师活动：讲解算法的概念与特征，通过实例和案例让学生理解算法的重要性。介绍自然语言、流程图、伪代码等常用算法描述方法，并通过实例演示如何运用这些方法描述算法。组织学生分组进行算法设计练习。学生活动：理解算法的概念与特征，学习算法描述方法，分组进行算法设计练习，用自然语言、流程图或伪代码描述算法，并相互交流评价。5.计算机程序与程序设计语言介绍教师活动：阐述计算机程序的概念，通过实例讲解计算机程序的组成和运行机制。介绍程序设计语言的发展历程和类型，包括机器语言、汇编语言和高级语言的特点及应用场景。通过实例展示程序编写和运行的过程。指导学生分组进行程序编写实践。学生活动：理解计算机程序的概念和组成，了解程序设计语言的发展历程和类型。观察和理解程序编写与运行的过程，分组进行程序编写实践，选择一种高级语言编写实现特定功能的程序，并进行调试和运行。6.项目实践与成果展示教师活动：指导学生分组进行项目实践，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案，并利用计算机程序实现算法。要求学生形成详细的项目报告和可视化成果。组织学生分组展示项目成果，包括项目报告、可视化成果和程序演示等。利用项目活动评价表对学生的学习过程和成果进行评价，及时反馈评价结果。学生活动：分组进行项目实践，设计旅行路线方案并实现算法。形成项目报告和可视化成果，分组展示项目成果，分享学习体会。接受评价反馈，反思和改进学习过程。7.评价反思与拓展延伸教师活动：组织学生总结学习过程中的得与失，分享学习体会和收获。引导学生反思算法和程序设计语言在现实生活中的应用价值和局限性。介绍算法和程序设计语言在人工智能、大数据、云计算等领域的最新应用和发展趋势，激发学生的探索欲和创新精神。鼓励学生利用课余时间深入学习相关知识。学生活动：总结学习过程中的得与失，分享学习体会和收获。反思算法和程序设计语言的应用价值和局限性。了解算法和程序设计语言在最新领域的应用和发展趋势，激发探索欲和创新精神。（五）作业与检测1.作业设计并完成一个从A市到C市耗时最少的旅行路线方案，要求使用计算机程序实现算法，并形成详细的项目报告和可视化成果。阅读关于算法和程序设计语言在人工智能领域应用的资料，撰写一篇小论文，阐述算法和程序设计语言在人工智能中的重要作用和应用实例。2.检测通过项目活动评价表对学生的学习过程和成果进行评价。组织学生进行单元测试，检测学生对算法基础知识的掌握情况和应用能力。（六）学后反思通过本单元的学习，我深刻体会到了算法和程序设计语言在解决实际问题中的重要作用。在项目实践中，我不仅学会了如何运用计算机解决复杂的旅行路线设计问题，还掌握了算法的概念、特征和描述方法，以及计算机程序的基本概念和程序设计语言的发展历程。我也认识到了数字化学习与创新的重要性，学会了利用数字化工具和资源进行自主学习和协作学习。在信息社会责任方面，我更加明白了遵守信息法律法规、尊重知识产权的重要性，也关注到了信息技术对社会发展的影响。我将继续深入学习算法和程序设计语言的相关知识，不断提升自己的信息技术素养和创新能力。十三、学科实践与跨学科学习设计一、引言在信息化时代背景下，高中信息技术课程不仅要求学生掌握基本的信息技术知识与技能，更要培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任。粤教版高中信息技术必修1《第三章算法基础》通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”这一项目范例，旨在引导学生体验计算机解决问题的过程，理解算法的概念与特征，学会描述简单算法，并了解计算机程序与程序设计语言的基本知识。本学科实践与跨学科学习设计将围绕这一目标，结合信息技术课程标准，从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面展开，促进学生全面发展。二、教学目标（一）信息意识学生能够敏锐地感知到信息在解决实际问题中的重要性，主动收集和分析与旅行路线设计相关的数据和信息。学生能够判断信息的可靠性和准确性，对收集到的交通班次数据进行有效筛选和整理。学生能够在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。（二）计算思维学生能够理解算法在解决问题中的作用，学会运用形式化方法描述问题，并用计算机可以处理的方式表达问题的解决方案。学生能够设计简单的算法，并通过流程图或伪代码清晰地表示算法的逻辑结构。学生能够利用计算机程序实现算法，解决实际问题，并评估算法的效率和效果。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的作品。学生能够通过网络平台分享学习成果，与他人交流学习体会，共同促进数字化学习与创新能力的提升。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权，在利用计算机解决问题时保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术对社会发展的影响，理性看待算法和程序设计语言在现实生活中的应用，积极传播正能量。三、学习目标（一）信息意识学生能够明确信息在旅行路线设计过程中的作用，主动收集并分析各类交通班次信息。学生能够学会筛选和整理信息，确保数据的准确性和可靠性，为算法设计提供基础。学生能够在小组合作中，积极分享自己收集到的信息，促进团队整体信息量的增加。（二）计算思维学生能够理解算法是解决问题的有效工具，学会用形式化方法描述旅行路线设计问题。学生能够设计并优化算法，通过流程图或伪代码清晰地展示算法的逻辑结构，提高解决问题的效率。学生能够编写计算机程序实现算法，解决实际问题，并通过调试和优化提高程序的运行效率。（三）数字化学习与创新学生能够熟练掌握数字化学习工具，如在线编程平台、数据分析软件等，开展自主学习和协作学习。学生能够结合旅行路线设计问题，创造性地编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的解决方案。学生能够通过网络平台分享自己的作品和学习经验，与他人交流互动，共同提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任学生能够了解并遵守信息法律法规，尊重他人的知识产权，在编写程序和使用数据时保持诚信。学生能够关注算法和程序设计语言在现实生活中的应用，理性分析其对社会发展的影响，积极传播正能量。学生能够在团队合作中，尊重他人的观点和贡献，共同维护良好的学习氛围和合作关系。四、作业目标设定（一）信息意识完成交通班次信息的收集与整理任务，确保数据的准确性和完整性。分析不同来源的信息，评估其可靠性和准确性，撰写信息分析报告。在小组合作中，分享自己收集到的信息，促进团队信息量的增加和共享。（二）计算思维设计一个简单的算法，用于解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题，并用流程图或伪代码表示。编写一个计算机程序实现该算法，通过调试和优化确保程序的正确性和效率。分析算法和程序的效率，提出改进方案，并撰写算法分析与优化报告。（三）数字化学习与创新利用在线编程平台或数据分析软件，完成一个与旅行路线设计相关的数字化学习项目。创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的解决方案。将自己的作品和学习经验分享到网络平台，与他人交流互动，共同提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任在编写程序和使用数据时，严格遵守信息法律法规和知识产权规定，确保作品的合法性和合规性。关注算法和程序设计语言在现实生活中的应用案例，分析其对社会发展的影响，撰写分析报告。在团队合作中，积极履行自己的职责和义务，尊重他人的观点和贡献，共同维护良好的学习氛围和合作关系。五、学科实践与跨学科学习设计（一）学科实践设计项目实践：设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案任务描述：学生分组进行项目实践，设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案。各组需收集铁路公司、航空公司和汽车客运公司公布的交通班次信息，利用算法和程序设计语言编写程序实现耗时最少的旅行路线计算。实践过程：数据收集与整理：各组分工合作，收集并整理交通班次信息，确保数据的准确性和完整性。算法设计与优化：各组设计算法用于解决旅行路线设计问题，并通过流程图或伪代码表示算法逻辑。随后对算法进行优化，提高计算效率。程序编写与调试：各组选择一种程序设计语言编写程序实现算法，通过调试和优化确保程序的正确性和效率。成果展示与交流：各组展示项目成果，包括算法设计、程序代码、运行结果等，并与其他组进行交流互动。数字化工具应用：在线编程平台与数据分析软件任务描述：学生利用在线编程平台和数据分析软件开展自主学习和协作学习，提高数字化学习与创新能力。实践过程：在线编程平台：学生注册并登录在线编程平台，选择适合自己的课程和项目进行学习。通过编写代码、调试程序等方式提高编程能力。数据分析软件：学生利用数据分析软件对收集到的交通班次信息进行分析和处理，提取有价值的数据和信息。通过可视化展示等方式呈现分析结果。（二）跨学科学习设计与数学学科的跨学科学习任务描述：将算法设计与优化问题与数学中的优化问题进行结合，引导学生运用数学知识解决实际问题。实施过程：数学建模：引导学生将旅行路线设计问题转化为数学模型，运用线性规划、图论等数学知识进行求解。算法优化：结合数学中的优化算法，如贪心算法、动态规划等，对旅行路线设计算法进行优化，提高计算效率。案例分析：选取数学中的优化问题案例进行分析和讨论，引导学生理解算法在数学建模中的应用。与地理学科的跨学科学习任务描述：将旅行路线设计问题与地理知识相结合，引导学生运用地理知识分析不同交通方式的优缺点和适用范围。实施过程：地理知识讲解：介绍不同交通方式（如铁路、航空、公路）的特点和优缺点以及它们在地理空间中的应用范围。路线规划分析：结合地理知识分析从A市到B市的不同旅行路线方案的优缺点和适用条件。实地考察：组织学生实地考察不同交通方式的运营情况和地理特点，加深对地理知识的理解和应用能力。与经济学科的跨学科学习任务描述：将旅行路线设计问题与经济成本效益分析相结合，引导学生运用经济知识评估不同旅行路线方案的经济性。实施过程：成本效益分析：介绍成本效益分析的基本原理和方法，引导学生对不同旅行路线方案进行成本效益评估。经济模型构建：引导学生构建经济模型对不同旅行路线方案进行量化分析和比较。案例分析：选取经济领域中的成本效益分析案例进行分析和讨论，引导学生理解算法在经济决策中的应用。六、总结与反思通过本次学科实践与跨学科学习设计，学生不仅能够深入理解算法基础知识和技能，提高计算思维和数字化学习与创新能力，还能够培养信息意识和信息社会责任。通过跨学科学习设计，学生能够将信息技术与其他学科知识相结合，拓宽知识视野和应用领域。在未来的教学中，我们将继续探索和实践更多有效的学科实践和跨学科学习方法，促进学生全面发展。十四、大单元作业设计一、教学目标信息意识：学生能够认识到数据与信息在解决实际问题中的重要性，能够主动收集、整理和分析相关数据。学生能够判断信息的可靠性和准确性，在解决问题的过程中有效筛选和整合信息。计算思维：学生能够理解算法在解决问题中的作用，学会运用形式化方法描述问题，并用计算机可以处理的方式表达解决方案。学生能够设计简单的算法，通过流程图或伪代码清晰地表示算法的逻辑结构，并评估算法的效率和效果。数字化学习与创新：学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用计算机程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的作品。信息社会责任：学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权，在利用计算机解决问题时保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术对社会发展的影响，理性看待算法和程序设计语言在现实生活中的应用，积极传播正能量。二、作业目标设定信息意识：学生能够通过作业实践，进一步认识到数据与信息在旅行路线规划问题中的重要性，学会主动收集和处理与旅行路线相关的数据和信息。学生能够判断旅行班次数据的可靠性，有效筛选和整理数据，为算法设计和程序编写提供准确依据。计算思维：学生能够通过作业实践，深入理解算法在解决旅行路线规划问题中的作用，学会运用形式化方法描述问题，并用流程图或伪代码清晰表示算法逻辑。学生能够设计并实现一个简单的算法，通过编程找出从A市到B市耗时最少的旅行路线，并评估算法的效率和效果。数字化学习与创新：学生能够通过作业实践，掌握至少一种计算机程序设计语言（如Python），利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习。学生能够创造性地运用程序设计语言编写程序，解决实际问题，并形成具有创新性的旅行路线规划方案。信息社会责任：学生能够在作业实践中遵守信息法律法规，尊重知识产权，不抄袭、不剽窃他人成果，保持诚信和责任感。学生能够关注信息技术在旅行规划等实际场景中的应用，理性看待算法和程序设计语言的价值，积极传播正能量。三、作业内容与要求1.作业一：数据收集与整理目标：培养学生的信息意识，学会主动收集和处理与旅行路线相关的数据。提高学生的数据筛选和整理能力，为后续的算法设计和程序编写提供准确依据。要求：学生需要收集从A市到B市以及各中转城市的铁路、航空和汽车客运班次信息。对收集到的数据进行筛选和整理，去除无效和重复数据，确保数据的准确性和可靠性。将整理后的数据以表格形式呈现，包括出发城市、到达城市、交通工具类型、发车时间、行驶时间等信息。2.作业二：算法设计与描述目标：培养学生的计算思维，学会运用形式化方法描述问题，并用流程图或伪代码表示算法逻辑。提高学生的算法设计能力，能够设计出解决旅行路线规划问题的简单算法。要求：学生需要根据收集到的数据，分析从A市到B市耗时最少的旅行路线规划问题。运用形式化方法描述问题，明确问题的输入、输出和约束条件。设计一个简单的算法，通过流程图或伪代码清晰表示算法的逻辑结构。算法应能够遍历所有可能的联运班次，找出耗时最少的旅行路线。3.作业三：程序编写与调试目标：培养学生的数字化学习与创新能力，掌握至少一种计算机程序设计语言（如Python），能够编写程序解决实际问题。提高学生的程序编写和调试能力，确保程序能够正确运行并得出预期结果。要求：学生需要选择一种计算机程序设计语言（如Python），根据设计的算法编写程序。程序应能够读取整理后的数据表格，遍历所有可能的联运班次，找出耗时最少的旅行路线，并输出结果。学生需要对编写的程序进行调试，确保程序能够正确运行并得出预期结果。在调试过程中，学生应能够分析并解决程序中出现的错误。4.作业四：成果展示与反思目标：培养学生的信息展示与交流能力，能够清晰、准确地展示作业成果。提高学生的反思能力，能够总结作业过程中的得与失，为今后的学习提供借鉴。要求：学生需要以PPT、Word文档或在线平台等形式展示作业成果，包括数据收集与整理结果、算法设计与描述、程序编写与调试过程以及最终的运行结果。在展示过程中，学生应能够清晰、准确地阐述作业思路、方法和结果，并回答其他同学或教师提出的问题。展示结束后，学生需要撰写一篇反思日志，总结作业过程中的得与失，分析自己在信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任等方面的表现，并提出改进措施。四、作业评价信息意识评价：评价学生收集和处理数据的能力，包括数据的准确性、完整性和有效性。评价学生判断信息可靠性和准确性的能力，以及数据筛选和整理的能力。计算思维评价：评价学生运用形式化方法描述问题的能力，以及算法设计的合理性和有效性。评价学生运用流程图或伪代码表示算法逻辑的能力，以及算法的可读性和可维护性。数字化学习与创新评价：评价学生掌握计算机程序设计语言的能力，以及程序编写和调试的能力。评价学生创造性地运用程序设计语言解决问题的能力，以及作业成果的创新性和实用性。信息社会责任评价：评价学生在作业过程中遵守信息法律法规、尊重知识产权的情况。评价学生关注信息技术在实际应用中的价值，以及积极传播正能量的态度和行为。五、作业实施建议分阶段实施：将作业分为四个阶段实施，每个阶段对应一个具体的作业任务。每个阶段结束后，教师应及时进行评价和反馈，指导学生改进和完善作业。小组合作：鼓励学生以小组合作的形式完成作业。通过小组合作，学生可以相互学习、相互帮助，共同提高作业质量。提供资源与指导：教师应为学生提供必要的资源和指导，如数据收集模板、算法设计示例、程序设计语言教程等。教师还应关注学生在作业过程中遇到的问题和困难，及时给予帮助和支持。注重评价与反馈：-教师应注重对学生作业的评价和反馈，及时指出学生在信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任等方面的优点和不足，并提出具体的改进建议。教师还应鼓励学生自我评价和相互评价，培养学生的自我反思能力和批判性思维能力。十五、“教-学-评”一致性课时设计课程基本信息教材版本：粤教版高中信息技术必修1单元主题：第三章算法基础课时设计：共8课时第一课时：项目导入与情境创设教学目标（一）信息意识学生能够认识到信息在解决旅行路线设计问题中的重要性。学生能够主动收集和分析与旅行路线设计相关的数据和信息。（二）计算思维学生能够理解数据量增大时人工处理的局限性。学生能够初步了解计算机在解决类似问题中的优势。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习。（四）信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，尊重知识产权。作业目标收集从A市到B市各交通方式的信息，包括发车时间、行驶时间等。预习人工解决问题和计算机解决问题的基本步骤。教学过程展示中国交通网络成就：通过图片、视频等形式展示中国高铁、高速公路、航空等交通网络的发展成就，引发学生兴趣。引出项目主题：提出从A市到B市设计耗时最少的旅行路线问题，明确项目目标和意义。分组与角色分配：将学生分成若干小组，每组选出一名组长，明确各小组成员的角色和职责。预习作业布置：布置学生收集从A市到B市各交通方式的信息，并预习人工解决问题和计算机解决问题的基本步骤。评价活动检查学生收集的信息是否完整、准确。通过小组讨论，评价学生对人工解决问题和计算机解决问题步骤的理解程度。第二课时：人工解决问题过程体验教学目标（一）信息意识学生能够判断信息的可靠性和准确性，对收集到的交通班次数据进行有效筛选和整理。（二）计算思维学生能够理解人工解决问题的步骤和难点。学生能够体验到数据量增大时人工处理的局限性。（三）数字化学习与创新学生能够通过小组讨论，提出改进人工解决问题效率的方法。（四）信息社会责任学生能够在信息活动中保持诚信和责任感。作业目标整理收集到的交通班次信息，形成结构化的数据表。预习计算机解决问题的基本步骤。教学过程分析问题：引导学生分析人工解决从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的步骤和难点。数据收集与整理：指导学生收集铁路公司、航空公司和汽车客运公司公布的交通班次信息，并进行整理和分析。讨论与总结：组织学生讨论人工解决问题的局限性，如数据量大、处理效率低等，为后续计算机解决问题做铺垫。预习作业布置：布置学生整理收集到的交通班次信息，并预习计算机解决问题的基本步骤。评价活动检查学生整理的数据表是否准确、结构化。通过小组讨论，评价学生对人工解决问题局限性的理解程度。第三课时：计算机解决问题过程探究（一）教学目标（一）信息意识学生能够敏锐地感知到信息在计算机解决问题中的重要性。（二）计算思维学生能够理解计算机解决问题的基本步骤。学生能够初步体验计算机在解决旅行路线问题中的效率。（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展协作学习。（四）信息社会责任学生能够在利用计算机解决问题时保持诚信和责任感。作业目标完成计算机解决问题的基本步骤的学习笔记。预习算法的概念和特征。教学过程介绍计算机解决问题的基本步骤：包括问题分析、算法设计、程序编写、调试运行等。演示计算机解决问题过程：以从A市到B市耗时最少的旅行路线问题为例，演示计算机如何高效解决问题。包括利用爬虫程序获取交通班次信息、设计算法找出耗时最少的联运班次等。学生实践：指导学生分组进行实践，体验计算机解决问题的效率和优势。预习作业布置：布置学生完成计算机解决问题的基本步骤的学习笔记，并预习算法的概念和特征。评价活动检查学生的学习笔记是否完整、准确。通过小组讨论，评价学生对计算机解决问题步骤的理解程度和实践体验。第四课时：计算机解决问题过程探究（二）教学目标（一）信息意识学生能够主动收集和分析与算法设计相关的数据和信息。（二）计算思维学生能够深入理解计算机解决问题的算法设计步骤。学生能够体验到