2019粤教版 高中信息技术 必修1 数据与计算《第四章 程序设计基础》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《第四章程序设计基础》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）》强调信息技术学科核心素养的培养，其中包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任。在粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》的第四章《程序设计基础》中，学生通过“设计购买纪念品的最佳方案”项目，学习Python程序设计语言的基础知识，掌握程序的顺序结构、选择结构和循环结构，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。本章教学内容不仅涉及程序设计的基本概念和语法，还通过项目实践活动，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及逻辑思维和创新能力。（二）单元内容分析本单元的教学内容围绕Python程序设计语言展开，分为四个主要部分：Python程序设计语言的基础知识：包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数等基本概念。这部分内容为学生后续学习程序设计打下坚实的基础。运用顺序结构描述问题求解过程：通过顺序结构的应用，学生学会按照问题的求解步骤编写程序，理解程序的基本执行流程。运用选择结构描述问题求解过程：通过if语句和if...elif...else语句的应用，学生学会根据条件进行判断和选择，编写具有分支结构的程序。运用循环结构描述问题求解过程：通过for循环和while循环的应用，以及循环嵌套和循环控制的学习，学生掌握处理重复任务的方法，提高程序的效率和可读性。（三）单元内容整合本单元将Python程序设计语言的基础知识与实际问题求解过程相结合，通过项目实践活动，让学生在实践中学习程序设计，体验程序设计的乐趣。单元内容整合如下：基础知识与概念引入：首先介绍Python程序设计语言的基础知识，包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数等，为后续学习打下基础。顺序结构的学习与实践：通过顺序结构的应用，学生学会按照问题的求解步骤编写程序，理解程序的基本执行流程。这部分内容通过具体的项目实践活动进行巩固和深化。选择结构的学习与实践：在掌握顺序结构的基础上，引入选择结构的概念，通过if语句和if...elif...else语句的应用，学生学会根据条件进行判断和选择，编写具有分支结构的程序。循环结构的学习与实践：通过for循环和while循环的应用，以及循环嵌套和循环控制的学习，学生掌握处理重复任务的方法，提高程序的效率和可读性。这部分内容同样通过具体的项目实践活动进行巩固和深化。通过以上四个部分的整合，学生不仅能够掌握Python程序设计语言的基础知识，还能够通过项目实践活动，提高分析问题、解决问题的能力，以及逻辑思维和创新能力。二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解（一）信息意识能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息：在项目实践活动中，学生需要根据购买纪念品的实际需求，主动收集商品信息，包括价格、质量、款式等，以便设计最佳的购买方案。敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断：在收集商品信息的过程中，学生需要对信息的来源、准确性和目的性进行判断，确保所收集的信息真实可靠，能够为购买方案的设计提供有效支持。对信息可能产生的影响进行预期分析，为解决问题提供参考：在设计购买方案时，学生需要对不同商品的价格、质量、款式等因素进行综合分析，预期不同方案可能产生的结果，为选择最佳方案提供参考。（二）计算思维在信息活动中，能够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、合理组织数据：在项目实践活动中，学生需要将购买纪念品的问题抽象为数学模型，明确问题的输入、输出和约束条件，为程序设计提供清晰的思路。通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案：学生需要根据商品信息，运用顺序结构、选择结构和循环结构等程序设计方法，设计合理的算法，实现购买方案的最优化。总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中：通过项目实践活动，学生需要总结利用Python程序设计语言解决问题的过程与方法，掌握程序设计的基本思路和技巧，并能够将这些知识和技能迁移到其他相关问题的解决中。（三）数字化学习与创新认识数字化学习环境的优势和局限性，适应数字化学习环境，养成数字化学习与创新的习惯：在项目实践活动中，学生需要利用数字化学习工具（如Python程序设计语言、Jupyternotebook等）进行程序设计和调试，体验数字化学习环境的优势，并学会克服其局限性。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：学生需要掌握Python程序设计语言的基本语法和常用函数，能够利用Jupyternotebook等数字化学习工具进行程序设计和调试，开展自主学习和协同工作，分享和交流学习成果。针对特定的问题，能运用合适的数字化工具进行信息处理：在设计购买方案时，学生需要运用Python程序设计语言对商品信息进行处理和分析，设计最佳的购买方案。（四）信息社会责任具有一定的信息安全意识与能力，遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则：在项目实践活动中，学生需要遵守信息法律法规和道德伦理准则，保护个人隐私和信息安全，不泄露他人的敏感信息。在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，既能有效维护信息活动中个人的合法权益，又能积极维护他人合法权益和公共信息安全：在利用数字化学习工具进行程序设计和调试时，学生需要遵守公共规范，尊重他人的知识产权和劳动成果，不抄袭、不剽窃他人的程序代码和设计方案。关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题，对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力：-学生需要关注信息技术革命所带来的环境问题和人文问题，积极学习新技术、新观念和新事物，理性判断其对社会的影响和价值，并负责任地采取行动。三、学情分析（一）已知内容分析在进入高中信息技术必修1《数据与计算》第四章《程序设计基础》的教学之前，学生对信息技术已经有了初步的了解，并掌握了一定的信息技术基础知识。具体来说，学生在前面的学习中已经接触过计算机基础操作、数据处理与表示、网络基础等内容，对计算机的基本工作原理和数字化学习环境有了一定的认识。在程序设计方面，学生可能尚未深入接触过具体的编程语言，但对编程的基本概念和流程有一定的了解。例如，学生可能知道编程是一种将人类思维转化为计算机可执行指令的过程，了解程序的基本结构（如顺序结构、选择结构、循环结构）等。学生还可能在数学课上学习过算法的基本概念，如流程图、变量、表达式等，这为学习Python程序设计语言打下了基础。（二）新知内容分析本章《程序设计基础》将带领学生深入学习Python程序设计语言的基础知识，并通过“设计购买纪念品的最佳方案”项目范例，掌握程序的顺序结构、选择结构和循环结构三种控制结构，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。具体的新知内容包括：Python程序设计语言的基础知识：常量和变量的概念及其使用方法。Python的基本数据类型（如Number、String、List、Tuple、Sets、Dictionary等）及其应用场景。Python的运算符与表达式，包括算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、赋值运算符和成员运算符等。Python函数的定义、调用及其在实际编程中的应用。程序的顺序结构：理解顺序结构的基本概念及其在程序中的作用。掌握数据的输入与输出方法，能够使用Python的input()和print()函数实现数据的交互。通过具体项目范例，体验顺序结构在解决实际问题中的应用。程序的选择结构：掌握if语句和if...elif...else语句的语法和使用方法。理解选择结构在程序中的作用，能够根据条件判断选择执行不同的代码块。通过项目范例，学会使用选择结构解决实际问题。程序的循环结构：掌握for循环和while循环的语法和使用方法。理解循环结构在程序中的作用，能够使用循环结构实现重复执行的任务。学会使用循环嵌套解决复杂问题，并掌握循环控制语句（如break和continue）的使用方法。（三）学生学习能力分析逻辑思维能力：高中生已经具备了一定的逻辑思维能力，能够理解和分析较为复杂的问题。在程序设计学习中，学生需要运用逻辑思维能力将实际问题抽象为数学模型，并设计出相应的算法。自主学习能力：高中生具有较强的自主学习能力，能够通过阅读教材、查阅资料等方式独立获取知识。在程序设计学习中，学生需要自主学习Python程序设计语言的基础知识，并通过实践不断巩固和提高编程技能。合作学习能力：高中生在团队合作方面也有一定的经验，能够通过小组讨论、协作完成任务等方式共同学习。在程序设计学习中，学生可以通过小组合作完成项目范例，共同解决编程过程中遇到的问题。问题解决能力：高中生已经具备了一定的问题解决能力，能够通过分析问题、提出假设、验证假设等步骤解决问题。在程序设计学习中，学生需要将实际问题转化为编程问题，并通过编写程序解决问题。（四）学习障碍突破策略消除编程恐惧症：策略：通过介绍编程的趣味性和实用性，激发学生对编程的兴趣。从简单的例子入手，逐步引导学生进入编程世界，让学生感受到编程的乐趣和成就感。实施：在课程开始时，可以展示一些有趣的编程作品或应用案例，如小游戏、动画等，吸引学生的注意力。然后，通过“HelloWorld”等简单程序，让学生亲自体验编程的过程和成果。理解编程概念：策略：采用类比、比喻等方法，将抽象的编程概念具体化、形象化。结合具体项目范例，让学生在实践中理解编程概念。实施：在讲解Python程序设计语言的基础知识时，可以通过生活中的例子来解释概念。例如，用“箱子”（变量）和“箱子里的东西”（变量的值）来比喻变量和常量的关系。在讲解程序的顺序结构、选择结构和循环结构时，可以通过项目范例来演示这些结构在实际编程中的应用。掌握编程技能：策略：通过大量的实践练习和项目开发，让学生逐步掌握编程技能。提供及时的反馈和指导，帮助学生解决编程过程中遇到的问题。实施：在课程中设置多个实践环节和项目任务，让学生亲自动手编写程序。教师可以提供一些示例代码和编程技巧，供学生参考和学习。鼓励学生之间互相交流、分享编程经验和心得。对于学生在编程过程中遇到的问题和困难，教师要及时给予指导和帮助。提高问题解决能力：策略：通过引导学生分析问题、提出假设、设计算法、编写程序等步骤，逐步提高学生的问题解决能力。鼓励学生多思考、多尝试、多创新。实施：在课程中设置一些具有挑战性的问题或项目任务，让学生分组进行讨论和解决方案的设计。教师可以引导学生分析问题的本质和关键要素，提出合理的假设和解决方案。然后，让学生根据解决方案编写程序并进行调试和优化。在解决问题的过程中，教师要鼓励学生多思考、多尝试不同的方法和思路。培养团队合作精神：策略：通过小组合作学习和项目开发等方式，培养学生的团队合作精神和沟通能力。建立合理的评价机制，激励学生在团队中发挥积极作用。-实施：在课程中设置多个小组合作学习的环节和项目任务，让学生分组进行讨论、设计和开发。教师可以为每个小组分配不同的角色和任务，如项目经理、程序员、测试员等，以培养学生的团队合作精神和分工协作能力。建立合理的评价机制，对小组的合作成果和每个成员的贡献进行评价和奖励。这样可以激励学生在团队中发挥积极作用，共同完成项目任务。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“程序设计基础与数字化问题解决”。围绕这一主题，通过具体项目范例“设计购买纪念品的最佳方案”，旨在让学生深入理解程序设计的基本概念、掌握程序设计的三种基本结构（顺序结构、选择结构、循环结构），并能够运用Python程序设计语言解决实际问题。通过本单元的学习，学生不仅能够掌握程序设计的基础知识，还能够将所学知识应用于实际问题的解决中，提升计算思维与创新能力，同时强化信息意识和社会责任感。五、大单元目标叙写（一）信息意识信息敏感度：学生能够敏锐感知到数据、信息在程序设计及问题解决中的重要性，主动关注与项目相关的数据信息来源，提高对数据信息的敏感度和关注度。信息价值判断：学生能够根据解决问题的需要，合理判断数据信息的可靠性、准确性和目的性，学会筛选和整合有价值的信息资源，为程序设计提供有效支持。信息应用意识：学生能够自觉将数据信息应用于程序设计中，通过数据分析与逻辑判断，构建合理的算法模型，解决实际问题，并预见信息可能产生的影响。（二）计算思维问题抽象与形式化：学生能够针对具体问题，运用计算机科学领域的思想方法，将问题进行抽象化处理，用形式化的方式表述问题，明确解决问题的关键要素。数据组织与模型构建：学生能够合理组织数据，根据问题需求构建相应的数据模型，选择合适的数据结构和算法，设计解决问题的方案，并通过编程实现。算法设计与优化：学生能够设计有效的算法解决问题，通过迭代和递归等方法优化算法，提高算法的效率，同时能够总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到其他相关问题的解决中。（三）数字化学习与创新数字化学习环境适应：学生能够适应数字化学习环境，认识数字化学习环境的优势和局限，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具（如Python编程环境、网络画板、思维导图等）的操作技能。学习资源有效管理：学生能够利用数字化工具与资源，有效管理学习过程与学习资源，通过自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，完成程序设计任务，形成创新作品。数字化创新能力提升：学生能够在数字化学习环境中，发挥创新思维，利用所学知识解决实际问题，提出新颖的观点和解决方案，如优化算法、改进程序设计等，提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任信息安全意识：学生具备一定的信息安全意识，在程序设计过程中能够识别并防范信息安全风险，遵守信息法律法规，保护个人隐私和信息安全。信息伦理道德：学生能够信守信息社会的道德与伦理准则，在程序设计及作品分享中尊重他人的知识产权，不传播虚假信息，不侵犯他人的合法权益。积极信息行为：学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极参与信息社会的建设，利用所学信息技术知识为社会贡献正能量，如开发有益于社会的应用程序等。六、大单元教学重点程序设计基础知识的掌握：包括Python的常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数等基本概念的理解与应用。程序设计三种基本结构的运用：通过具体项目范例，让学生掌握顺序结构、选择结构、循环结构的基本语法和应用方法，能够运用这些结构解决实际问题。算法设计与优化能力的培养：引导学生针对具体问题设计有效的算法，并通过迭代和递归等方法优化算法，提高学生的逻辑思维能力和问题解决能力。数字化学习工具的应用：让学生掌握常见的数字化学习工具与资源的使用方法，如Python编程环境、网络画板、思维导图等，提高学生的数字化学习能力。信息意识与社会责任的培养：在项目实施过程中，强化学生的信息意识和社会责任感，引导学生关注信息安全与伦理道德问题，培养学生的良好信息行为习惯。七、大单元教学难点程序设计思维的建立：如何将实际问题抽象化、形式化，用计算机科学领域的思想方法表述问题，是学生初学时难以掌握的关键点。教师需要通过具体的案例分析，引导学生逐步理解并掌握这一思维方法。算法设计与优化的挑战：针对具体问题，如何构建合适的数据模型，设计高效的算法解决问题，是学生面临的另一大挑战。教师需要提供丰富的实践机会，让学生在动手操作中积累经验，提高问题解决能力。数字化学习工具的综合应用：虽然学生已经掌握了一些基本的数字化学习工具使用方法，但在实际项目中如何综合应用这些工具，高效完成程序设计任务，仍是一大难点。教师需要引导学生学会整合各种资源，发挥工具的协同效应。4.信息意识与社会责任的内化：信息意识和社会责任感的培养是一个长期的过程，需要教师在教学过程中不断渗透和强化。如何让学生将所学知识与实际生活相结合，自觉践行信息社会的道德规范，是教师需要深入思考的问题。教师可以通过案例分析、讨论交流等方式，引导学生认识信息安全与伦理道德的重要性，并逐步内化为学生的自觉行为。八、大单元整体教学思路教学目标设定在《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，针对粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》中《第四章程序设计基础》的教学内容，本大单元整体教学思路旨在通过一系列教学活动，全面提升学生的信息素养，特别是信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任等四个方面。以下是具体的教学目标设定：（一）信息意识培养对信息的敏感度：学生能够敏锐地感知到程序设计中的信息流动，理解不同数据类型、运算符和表达式在信息处理中的作用，以及这些元素如何共同构成有效的信息处理程序。提升信息价值判断力：学生能够根据实际问题需求，判断不同信息来源的可靠性和信息的准确性，选择最合适的数据类型和运算方式，以解决具体问题。增强信息利用能力：学生能够主动利用Python程序设计语言及相关工具，高效地收集、整理和分析信息，为问题解决提供有力支持。培养信息安全意识：在程序设计和信息处理过程中，学生能够意识到信息安全的重要性，合理保护个人信息和程序数据，避免信息泄露和滥用。（二）计算思维形成形式化思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，将实际问题抽象为形式化的数学模型，明确问题的输入、处理和输出。掌握模型化方法：在程序设计过程中，学生能够根据问题特征，选择合适的数据结构和算法，建立解决问题的计算模型。理解自动化过程：通过编写和运行程序，学生能够理解计算机自动执行指令的过程，以及如何通过程序实现问题的自动化解决。具备系统化思维：在设计和优化程序时，学生能够从整体出发，考虑程序的各个组成部分及其相互关系，形成系统化的解决方案。（三）数字化学习与创新适应数字化学习环境：学生能够熟练使用Python程序设计语言及相关开发工具，适应数字化学习环境下的编程学习。掌握数字化学习资源管理：在程序设计学习过程中，学生能够有效地管理数字化学习资源，包括在线教程、编程案例、开发文档等。提升自主学习能力：通过自主探究和协作学习，学生能够独立或合作解决程序设计中的问题，不断提升自主学习能力。培养创新思维：在程序设计实践中，学生能够运用所学知识，创造性地提出新的解决方案，不断优化和改进程序，实现创新。促进知识分享与协作：学生能够利用数字化平台分享自己的编程成果和学习经验，与他人进行交流和协作，共同提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任遵守信息法律法规：在程序设计学习和实践中，学生能够自觉遵守信息法律法规，不从事任何违法违规的信息活动。维护信息安全：学生能够意识到信息安全的重要性，在程序设计和信息处理过程中采取有效措施保护信息安全，防止信息泄露和滥用。尊重知识产权：在编程学习和实践中，学生能够尊重他人的知识产权，不抄袭、不剽窃他人的程序代码和成果，同时保护自己的知识产权不受侵犯。促进信息公平与正义：通过程序设计学习，学生能够理解信息技术在社会公平与正义中的作用，积极利用所学知识为社会公益事业贡献力量。关注信息技术发展：学生能够关注信息技术领域的最新动态和发展趋势，了解新技术、新工具对社会和个人生活的影响，为未来的学习和职业发展做好准备。教学重点与难点教学重点Python程序设计语言的基础知识：包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数等核心概念的理解和应用。程序控制结构：包括顺序结构、选择结构（if语句、if...elif...else语句）和循环结构（for循环、while循环、循环嵌套）的掌握和应用。问题解决能力：通过程序设计实践，培养学生分析问题、设计算法、编写程序、调试运行和优化改进的能力。教学难点如何将实际问题抽象为形式化的数学模型：这需要学生具备较强的抽象思维能力和问题解决能力，能够将复杂问题简化为可计算的数学模型。如何选择合适的算法和数据结构：在解决具体问题时，学生需要根据问题特征选择合适的算法和数据结构，这需要学生具备丰富的编程经验和深厚的计算机科学基础。如何调试和优化程序：程序调试是一个复杂而繁琐的过程，需要学生具备耐心和细心，同时掌握一定的调试技巧和优化方法。教学策略与方法教学策略项目驱动：通过设计购买纪念品的最佳方案等实际项目，引导学生在解决实际问题的过程中学习Python程序设计语言和相关知识。分层教学：针对不同学生的学习基础和学习能力，采取分层教学策略，为不同层次的学生提供合适的学习资源和支持。协作学习：鼓励学生进行小组协作学习，通过交流、讨论和合作共同解决问题，提升学习效果和团队协作能力。实践导向：注重实践操作和编程练习，让学生在实践中掌握Python程序设计语言和相关知识，提升编程能力和问题解决能力。教学方法案例教学法：通过典型案例分析，引导学生理解Python程序设计语言中的关键概念和原理，掌握编程技巧和方法。任务驱动法：设计一系列由易到难的任务，引导学生在完成任务的过程中逐步掌握Python程序设计语言和相关知识。探究式学习：鼓励学生自主探究和发现问题，通过查阅资料、实验验证等方式解决问题，提升自主学习能力和问题解决能力。讨论式学习：组织学生进行小组讨论和交流，分享学习心得和编程经验，促进学生之间的相互学习和共同进步。学业评价学业评价是检验学生学习效果和教学质量的重要手段。本大单元将采用多元化评价方式，包括过程性评价和总结性评价相结合，定量评价和定性评价相结合，以全面、客观地评价学生的学习成果。过程性评价课堂参与度：评价学生在课堂上的表现，包括听讲、提问、讨论、协作等方面。编程练习完成情况：评价学生完成编程练习的数量和质量，包括程序的正确性、可读性、可维护性等方面。项目进展报告：要求学生定期提交项目进展报告，评价学生在项目实施过程中的表现和问题解决能力。总结性评价项目成果展示：组织学生展示项目成果，评价项目的创新性、实用性、完整性和美观性等方面。编程测试：设计编程测试题目，评价学生的编程能力和问题解决能力。测试题目将涵盖Python程序设计语言的基础知识、程序控制结构、算法设计等方面。学习反思报告：要求学生撰写学习反思报告，总结学习过程中的收获和不足，提出改进建议。教师将根据学习反思报告评价学生的学习态度、学习能力和自我反思能力。通过以上多元化评价方式，本大单元将全面、客观地评价学生的学习成果，为教学改进和学生发展提供有力支持。教师也将根据评价结果及时调整教学策略和方法，以提升教学质量和效果。九、学业评价学业评价是教学过程中不可或缺的一环，它不仅反映了学生的学习成效，还指导了教师的教学方向。根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》中《第四章程序设计基础》的教学内容，本章节的学业评价将从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面进行设定，以确保学生全面发展其信息技术学科核心素养。（一）信息意识评价目标：信息敏感度：学生能够敏锐地感知到程序设计中所涉及的信息，包括常量、变量、数据类型、运算符与表达式、函数等，并理解它们在程序中的作用。信息价值判断：学生能够准确判断不同信息在程序设计中的重要性，比如理解数据类型对程序运行效率和结果的影响，以及选择合适的运算符和表达式来解决问题。信息安全与伦理：学生能够意识到在程序设计和信息处理过程中保护信息安全的重要性，遵守编程伦理，不编写或传播恶意代码。评价活动设计：案例分析：提供一段包含错误数据类型使用或信息安全隐患的程序代码，让学生分析并指出问题所在，提出改进建议。信息检索：布置任务，要求学生通过搜索引擎或专业编程资源平台，查找并整理关于特定数据类型或运算符的使用场景和注意事项。讨论与分享：组织小组讨论，分享各自在信息检索过程中的发现和体会，加深对信息价值和信息安全的认识。（二）计算思维评价目标：问题抽象与建模：学生能够将实际问题抽象为程序设计问题，并建立相应的数学模型或逻辑模型。算法设计与优化：学生能够根据问题需求设计合适的算法，并考虑算法的效率、正确性和可读性，对算法进行优化。系统思维：学生能够理解程序设计是一个系统工程，需要考虑程序的整体结构、模块划分、接口设计等，确保程序的稳定性和可扩展性。评价活动设计：算法设计挑战：给出一个实际问题（如设计购买纪念品的最佳方案），要求学生分组设计算法，并提交算法设计文档和程序代码。教师根据算法的合理性、效率和可读性进行评价。代码审查与优化：组织学生进行代码审查活动，相互检查程序代码，提出改进建议。重点评价学生对算法优化和代码重构的能力。系统设计与实现：要求学生设计一个包含多个模块的程序系统（如一个简单的图书管理系统），评价学生的系统思维能力、模块划分和接口设计能力。（三）数字化学习与创新评价目标：数字化工具应用能力：学生能够熟练掌握并使用Python等程序设计语言及其开发环境进行程序设计。学习资源管理与共享：学生能够有效地管理数字化学习资源，如程序代码、文档、参考资料等，并愿意与他人分享学习成果和经验。创新思维与实践：学生能够运用所学知识进行创新性实践，如设计具有独特功能的小程序或解决实际问题的应用程序。评价活动设计：程序设计项目：布置一个程序设计项目任务（如设计一个基于Python的简易计算器），要求学生分组完成，并提交项目报告和程序代码。教师根据项目的创新性、实用性和完成度进行评价。学习资源管理与分享：要求学生建立个人或小组的学习资源库，整理并分享程序设计相关的学习资料、代码片段、心得体会等。教师根据资源库的丰富度、组织性和分享度进行评价。创新实践展示：组织一次创新实践展示活动，让学生展示自己的程序设计作品或创新实践成果，如小程序、应用程序原型等。教师根据作品的创新性、实用性和展示效果进行评价。（四）信息社会责任评价目标：法律法规遵守：学生能够了解并遵守与程序设计相关的法律法规，如软件著作权法、信息安全法等。伦理道德践行：学生能够在程序设计和信息处理过程中践行伦理道德，如尊重他人知识产权、不传播虚假信息等。社会贡献意识：学生能够认识到程序设计对社会的贡献，并愿意利用所学知识为社会服务，如参与公益项目开发等。评价活动设计：法律法规知识测试：组织一次与程序设计相关的法律法规知识测试，检验学生对法律法规的了解程度。伦理道德案例分析：提供一些涉及程序设计伦理道德的案例（如抄袭他人代码、传播恶意软件等），让学生分析并讨论，加深对伦理道德的认识。社会贡献项目：鼓励学生参与社会贡献项目，如利用所学知识为社区、学校或公益组织开发实用的小程序或应用程序。教师根据项目的社会价值和学生的参与程度进行评价。总结通过以上四个方面的学业评价设计，旨在全面、客观地反映学生在《第四章程序设计基础》学习过程中的表现和进步。这些评价活动不仅关注了学生的知识掌握情况，更重视了学生信息技术学科核心素养的培养和发展。希望这些评价活动能够为教师提供有效的教学反馈，为学生的全面发展和终身学习奠定坚实的基础。教师也应根据实际情况灵活调整评价内容和方式，确保评价的针对性和有效性。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》中《第四章程序设计基础》的教学内容，本大单元实施思路旨在通过项目式学习，引导学生掌握Python程序设计语言的基础知识，理解并应用顺序结构、选择结构和循环结构三种基本控制结构解决实际问题，从而全面提升学生的信息素养。具体实施思路如下：项目导入与规划：以“设计购买纪念品的最佳方案”为项目范例，引导学生理解项目背景，明确项目目标，并通过思维导图工具制定项目学习规划。基础知识学习：通过讲解和案例演示，使学生掌握Python程序设计语言的基础知识，包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式以及函数等。控制结构应用：逐步引导学生理解并应用顺序结构、选择结构和循环结构三种基本控制结构。通过案例分析、小组讨论和编程实践，使学生掌握每种控制结构的特点和应用场景。项目实践：学生根据所选项目主题，运用所学知识设计并实现最佳购买方案。在实践过程中，教师提供必要的指导和支持，帮助学生解决遇到的问题。成果展示与评价：各小组展示项目成果，分享学习经验和心得。通过项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行评价，及时反馈并改进教学。拓展与提升：鼓励学生结合生活实际，设计更具挑战性的项目主题，进一步提升程序设计和问题解决能力。介绍Python程序设计开发环境及工具，拓宽学生的视野。二、教学目标设定（一）信息意识目标描述：学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地获取Python程序设计语言的相关知识，理解信息在程序设计中的重要性，能够利用数字化资源和工具进行有效的信息筛选和整合。具体表现：学生能够主动查找Python程序设计语言的学习资料，了解其基本特点和应用场景。在编程实践中，学生能够根据需求选择合适的信息来源，准确获取所需知识。学生能够利用数字化工具和平台，如Jupyternotebook等，进行代码编写、调试和运行。（二）计算思维目标描述：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，通过形式化、模型化、自动化和系统化等过程，设计并实现解决问题的算法和程序。具体表现：学生能够分析问题，抽象出关键特征，并用形式化的方法表述问题。学生能够设计合理的算法，选择合适的控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）实现算法。学生能够利用Python函数进行代码封装和重用，提高程序的模块化和可维护性。学生能够通过调试和运行程序，验证算法的正确性，并不断优化程序性能。（三）数字化学习与创新目标描述：学生能够适应数字化学习环境，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，创造性地解决问题，形成创新作品。具体表现：学生能够利用数字化学习工具和平台（如在线编辑工具、演示文稿等）进行项目成果的加工和表达。学生能够通过网络搜索、文献阅读等方式获取项目所需的学习资源，并进行有效的整合和应用。学生能够在编程实践中发挥创新思维，设计出具有独特性和实用性的程序解决方案。学生能够利用数字化工具进行项目成果的展示和交流，分享学习经验和心得。（四）信息社会责任目标描述：学生能够具备一定的信息安全意识与能力，遵守信息法律法规和伦理道德规范，在数字化学习与创新过程中积极维护个人和公共信息安全。具体表现：学生能够认识到信息安全的重要性，在编程实践中注意保护个人隐私和数据安全。学生能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，不传播违法信息和不良内容。学生能够在项目成果展示和交流中尊重他人的知识产权和劳动成果，不抄袭和剽窃他人作品。学生能够积极维护网络环境的健康和秩序，不发布和散布有害信息。三、教学结构图中心主题:第四章程序设计基础1.项目导入与规划-项目背景介绍-项目目标明确-学习规划制定2.基础知识学习-Python常量和变量-常量定义与使用-变量定义与使用-Python数据类型-基本数据类型介绍-数据类型转换与操作-Python运算符与表达式-算术运算符与表达式-逻辑运算符与表达式-关系运算符与表达式-赋值运算符与表达式-成员运算符与表达式-Python函数-函数定义与调用-常用内置函数介绍3.控制结构应用-顺序结构-数据输入与输出-顺序结构应用案例-选择结构-if语句应用-if...elif...else语句应用-循环结构-for循环应用-while循环应用-循环嵌套应用-循环控制（break和continue）4.项目实践-项目主题选择-算法设计与实现-程序编写与调试-项目成果展示5.成果展示与评价-成果展示与交流-项目活动评价-反馈与改进6.拓展与提升-挑战性项目设计-Python程序设计开发环境介绍-工具与资源推荐四、具体教学实施步骤第一步：项目导入与规划（1课时）引入项目背景：介绍“设计购买纪念品的最佳方案”项目背景，明确项目目标和意义。明确学习目标：根据课程标准和项目要求，明确本章学习目标。制定学习规划：引导学生利用思维导图工具制定项目学习规划，包括学习内容、时间安排、任务分配等。第二步：基础知识学习（4课时）Python常量和变量（1课时）讲解常量和变量的概念及区别。演示常量和变量的定义及使用方法。学生练习：定义并使用常量和变量进行简单的计算。Python数据类型（1课时）介绍Python的基本数据类型（Number、String、List、Tuple、Sets、Dictionary）。演示数据类型之间的转换及操作方法。学生练习：定义不同类型的变量并进行相关操作。Python运算符与表达式（1课时）讲解算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、赋值运算符和成员运算符的使用方法。演示运算符的优先级和结合性。学生练习：编写包含多种运算符的表达式并计算结果。Python函数（1课时）讲解函数的定义、调用和参数传递。介绍常用内置函数的使用方法。学生练习：定义简单的函数并进行调用。第三步：控制结构应用（6课时）顺序结构（1课时）讲解数据输入与输出的方法。演示顺序结构的应用案例。学生练习：编写程序实现简单的数据输入与输出功能。选择结构（2课时）讲解if语句和if...elif...else语句的语法和使用方法。演示选择结构的应用案例。学生练习：编写程序实现条件判断和选择功能。循环结构（3课时）讲解for循环和while循环的语法和使用方法。演示循环结构的应用案例，包括循环嵌套和循环控制。学生练习：编写程序实现循环功能，解决实际问题。第四步：项目实践（4课时）项目主题选择（1课时）学生根据兴趣选择项目主题，如设计购买电信服务的最佳方案、设计购买家用电器的最佳方案等。教师审核项目主题，确保符合课程要求和学生实际水平。算法设计与实现（2课时）学生根据所选项目主题设计算法，绘制流程图。教师指导学生优化算法，提高程序的效率和可读性。程序编写与调试（2课时）学生根据算法编写程序，并进行调试。教师提供必要的指导和支持，帮助学生解决遇到的问题。第五步：成果展示与评价（2课时）成果展示与交流（1课时）各小组展示项目成果，分享学习经验和心得。教师和同学对项目成果进行评价和反馈。项目活动评价（1课时）利用项目活动评价表对学生的学习过程和学习成果进行评价。教师总结项目活动实施情况，提出改进意见。第六步：拓展与提升（1课时）挑战性项目设计（0.5课时）鼓励学生结合生活实际设计更具挑战性的项目主题。教师提供必要的指导和建议。Python程序设计开发环境介绍（0.5课时）介绍Python程序设计开发环境（如Anaconda、Jupyternotebook）的使用方法和优势。-演示如何在开发环境中编写、调试和运行程序。十一、大情境、大任务创设一、大情境设定在数字化时代，编程已成为连接现实世界与虚拟世界的桥梁，是信息技术教育的核心内容之一。为了让学生更好地适应未来社会的发展需求，掌握编程技能，理解算法思想，提高信息素养，我们设定了以下大情境：情境主题：智能购物助手的设计与实现在这个情境中，学生将扮演智能购物助手的开发者，通过项目式学习，理解并掌握Python程序设计语言的基础知识，包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数以及基本的程序控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）。学生将运用这些知识，设计一个智能购物助手，帮助用户根据预算、商品单价和数量等因素，制定最佳的购买方案。二、大任务设计（一）任务目标通过智能购物助手的设计与实现项目，学生将达到以下目标：信息意识：能够根据智能购物助手的设计需求，主动查找并筛选相关的Python程序设计知识。在项目开发过程中，能够敏锐地感知到信息的变化，及时调整项目方案。计算思维：能够运用计算机科学领域的思想方法，分析智能购物助手的需求，抽象出关键特征，并设计合理的算法。能够通过形式化、模型化、自动化和系统化等过程，实现智能购物助手的算法和程序。数字化学习与创新：能够适应数字化学习环境，利用数字化学习工具和资源，进行项目管理和协作。能够在编程实践中发挥创新思维，设计出具有独特性和实用性的智能购物助手功能。信息社会责任：在项目开发过程中，能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，保护用户隐私和数据安全。能够积极维护网络环境的健康和秩序，不发布和传播有害信息。（二）任务内容项目导入与规划情境导入：教师介绍智能购物助手的应用场景和优势，激发学生兴趣。项目目标：明确项目目标，即设计一个能够根据用户预算和商品信息，制定最佳购买方案的智能购物助手。学习规划：引导学生利用思维导图工具，制定项目学习规划，包括学习时间安排、任务分配等。基础知识学习Python常量和变量：讲解常量和变量的概念、区别及使用方法，通过案例演示，使学生掌握常量和变量的定义与操作。Python数据类型：介绍Python的基本数据类型（Number、String、List、Tuple、Sets、Dictionary），演示数据类型之间的转换及操作方法。Python运算符与表达式：讲解算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、赋值运算符和成员运算符的使用方法，演示运算符的优先级和结合性。Python函数：讲解函数的定义、调用和参数传递，介绍常用内置函数的使用方法，通过案例演示，使学生掌握函数的基本用法。控制结构应用顺序结构：讲解数据输入与输出的方法，演示顺序结构的应用案例，通过编程实践，使学生掌握顺序结构的特点和应用场景。选择结构：讲解if语句和if...elif...else语句的语法和使用方法，通过案例分析，使学生掌握选择结构的应用场景和编程技巧。循环结构：讲解for循环和while循环的语法和使用方法，演示循环结构的应用案例，包括循环嵌套和循环控制。通过编程实践，使学生掌握循环结构的特点和应用场景。项目实践需求分析：引导学生分析智能购物助手的需求，包括用户预算、商品单价、数量等因素，抽象出关键特征。算法设计：根据需求分析结果，设计合理的算法，选择合适的控制结构实现算法。程序编写与调试：学生根据算法设计，编写智能购物助手的程序代码，并进行调试，确保程序能够正确运行。项目成果展示：各小组展示项目成果，分享设计思路和编程经验，教师和同学对项目成果进行评价和反馈。成果展示与评价成果展示：各小组展示智能购物助手的成品，包括程序代码、运行界面和演示视频等。项目评价：利用项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行评价，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。反馈与改进：根据评价结果，教师提供反馈意见，学生根据反馈意见进行项目改进和优化。（三）任务实施步骤项目导入与规划（1课时）引入智能购物助手的项目背景和目标，激发学生的学习兴趣。引导学生利用思维导图工具，制定项目学习规划，明确学习目标和任务分配。基础知识学习（4课时）Python常量和变量（1课时）讲解常量和变量的概念及区别。演示常量和变量的定义及使用方法。学生练习：定义并使用常量和变量进行简单的计算。Python数据类型（1课时）介绍Python的基本数据类型（Number、String、List、Tuple、Sets、Dictionary）。演示数据类型之间的转换及操作方法。学生练习：定义不同类型的变量并进行相关操作。Python运算符与表达式（1课时）讲解算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、赋值运算符和成员运算符的使用方法。演示运算符的优先级和结合性。学生练习：编写包含多种运算符的表达式并计算结果。Python函数（1课时）讲解函数的定义、调用和参数传递。介绍常用内置函数的使用方法。学生练习：定义简单的函数并进行调用。控制结构应用（6课时）顺序结构（1课时）讲解数据输入与输出的方法。演示顺序结构的应用案例。学生练习：编写程序实现简单的数据输入与输出功能。选择结构（2课时）讲解if语句和if...elif...else语句的语法和使用方法。演示选择结构的应用案例。学生练习：编写程序实现条件判断和选择功能。循环结构（3课时）讲解for循环和while循环的语法和使用方法。演示循环结构的应用案例，包括循环嵌套和循环控制。学生练习：编写程序实现循环功能，解决实际问题。项目实践（4课时）需求分析（1课时）引导学生分析智能购物助手的需求，包括用户预算、商品单价、数量等因素。抽象出关键特征，明确项目目标和功能需求。算法设计（2课时）根据需求分析结果，设计合理的算法。绘制流程图，明确算法步骤和逻辑结构。程序编写与调试（2课时）学生根据算法设计，编写智能购物助手的程序代码。进行调试，确保程序能够正确运行，并根据调试结果进行优化和改进。成果展示与评价（2课时）成果展示（1课时）各小组展示智能购物助手的成品，包括程序代码、运行界面和演示视频等。教师和同学对项目成果进行评价和反馈。项目评价（1课时）利用项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行评价。教师总结项目活动实施情况，提出改进意见。学生根据反馈意见进行项目改进和优化。（四）任务评价任务评价将围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面进行，具体评价指标如下：信息意识：是否能够主动查找并筛选相关的Python程序设计知识。是否能够在项目开发过程中敏锐地感知到信息的变化，及时调整项目方案。计算思维：是否能够运用计算机科学领域的思想方法，分析智能购物助手的需求，抽象出关键特征。是否能够通过形式化、模型化、自动化和系统化等过程，实现智能购物助手的算法和程序。数字化学习与创新：是否能够适应数字化学习环境，利用数字化学习工具和资源进行项目管理和协作。是否能够在编程实践中发挥创新思维，设计出具有独特性和实用性的智能购物助手功能。信息社会责任：是否能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，保护用户隐私和数据安全。是否能够积极维护网络环境的健康和秩序，不发布和传播有害信息。三、大情境与大任务的融合在大情境“智能购物助手的设计与实现”中，大任务“智能购物助手的设计与开发”贯穿始终。学生将在情境的背景下，通过完成大任务，掌握Python程序设计语言的基础知识，理解并应用顺序结构、选择结构和循环结构解决实际问题，全面提升信息素养。通过这一大情境与大任务的融合设计，学生不仅能够学习到编程知识和技能，还能够在实践中锻炼问题解决能力、创新思维和团队协作能力，为将来适应数字化时代的发展奠定坚实的基础。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：程序设计基础课时设计：第1课时：项目导入与规划第2-5课时：基础知识学习（Python的常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数）第6-11课时：控制结构应用（顺序结构、选择结构、循环结构）第12-15课时：项目实践（设计购买纪念品的最佳方案）第16课时：成果展示与评价第17课时：拓展与提升（二）学习目标信息意识学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地获取Python程序设计语言的相关知识，理解信息在程序设计中的重要性，能够利用数字化资源和工具进行有效的信息筛选和整合。学生能够敏锐感知到程序设计中的信息变化，分析代码中的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性作出合理判断。计算思维学生能够运用计算机科学领域的思想方法，通过形式化、模型化、自动化和系统化等过程，设计并实现解决问题的算法和程序。学生能够分析问题，抽象出关键特征，并用形式化的方法表述问题，设计合理的算法，选择合适的控制结构实现算法。学生能够通过调试和运行程序，验证算法的正确性，并不断优化程序性能。数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，创造性地解决问题，形成创新作品。学生能够利用数字化学习工具和平台（如在线编辑工具、演示文稿等）进行项目成果的加工和表达。学生能够在编程实践中发挥创新思维，设计出具有独特性和实用性的程序解决方案。信息社会责任学生能够具备一定的信息安全意识与能力，遵守信息法律法规和伦理道德规范，在数字化学习与创新过程中积极维护个人和公共信息安全。学生能够认识到信息安全的重要性，在编程实践中注意保护个人隐私和数据安全。学生能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，不传播违法信息和不良内容，尊重他人的知识产权和劳动成果。（三）评价任务项目活动评价表：通过项目活动评价表，对学生的学习过程和学习成果进行评价，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面的表现。课堂观察：观察学生在课堂上的参与度、合作情况、问题解决能力等，记录学生的典型行为和学习成果。作业与测试：通过课后作业和单元测试，检查学生对Python程序设计语言基础知识的掌握情况，以及运用所学知识解决问题的能力。自我评价与同伴评价：鼓励学生进行自我评价和同伴评价，反思自己的学习过程和成果，相互学习，共同进步。（四）学习过程第1课时：项目导入与规划活动内容：介绍“设计购买纪念品的最佳方案”项目背景，明确项目目标和意义；引导学生利用思维导图工具制定项目学习规划。教学目标：激发学生对项目学习的兴趣，明确学习目标，培养学生的规划能力。第2-5课时：基础知识学习第2课时：Python的常量和变量活动内容：讲解常量和变量的概念及区别，演示常量和变量的定义及使用方法；学生练习定义并使用常量和变量进行简单的计算。教学目标：使学生掌握Python中常量和变量的基本用法。第3课时：Python的数据类型活动内容：介绍Python的基本数据类型（Number、String、List、Tuple、Sets、Dictionary），演示数据类型之间的转换及操作方法；学生练习定义不同类型的变量并进行相关操作。教学目标：使学生了解并掌握Python中基本数据类型的用法。第4课时：Python的运算符与表达式活动内容：讲解算术运算符、逻辑运算符、关系运算符、赋值运算符和成员运算符的使用方法，演示运算符的优先级和结合性；学生练习编写包含多种运算符的表达式并计算结果。教学目标：使学生掌握Python中运算符与表达式的用法。第5课时：Python的函数活动内容：讲解函数的定义、调用和参数传递，介绍常用内置函数的使用方法；学生练习定义简单的函数并进行调用。教学目标：使学生了解并掌握Python中函数的定义与调用方法。第6-11课时：控制结构应用第6课时：顺序结构活动内容：讲解数据输入与输出的方法，演示顺序结构的应用案例；学生练习编写程序实现简单的数据输入与输出功能。教学目标：使学生掌握顺序结构的基本用法。第7-8课时：选择结构第7课时：讲解if语句和if...elif...else语句的语法和使用方法，演示选择结构的应用案例；学生练习编写程序实现条件判断和选择功能。第8课时：学生继续练习选择结构的应用，解决实际问题。教学目标：使学生掌握选择结构的基本用法，能够编写条件判断和选择功能的程序。第9-11课时：循环结构第9课时：讲解for循环和while循环的语法和使用方法，演示循环结构的应用案例；学生练习编写程序实现循环功能。第10课时：讲解循环嵌套的应用，演示循环嵌套的应用案例；学生练习编写程序解决复杂问题。第11课时：讲解循环控制的应用，包括break和continue语句的使用；学生练习编写程序优化循环结构。教学目标：使学生掌握循环结构的基本用法，能够编写实现循环功能的程序，并优化循环结构。第12-15课时：项目实践活动内容：学生根据所选项目主题（如设计购买纪念品的最佳方案），运用所学知识设计并实现最佳购买方案。在实践过程中，教师提供必要的指导和支持，帮助学生解决遇到的问题。教学目标：通过项目实践，巩固所学知识，提高学生的程序设计能力和问题解决能力。第16课时：成果展示与评价活动内容：各小组展示项目成果，分享学习经验和心得。通过项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行评价，及时反馈并改进教学。教学目标：培养学生的展示能力和交流能力，通过评价反思学习过程，提高学习效果。第17课时：拓展与提升活动内容：鼓励学生结合生活实际，设计更具挑战性的项目主题，进一步提升程序设计和问题解决能力。介绍Python程序设计开发环境及工具，拓宽学生的视野。教学目标：激发学生的创新思维和挑战精神，提高学生的程序设计水平和综合素质。（五）作业与检测课后作业：每课时后布置相关作业，巩固课堂所学知识。作业内容涵盖Python的常量和变量、数据类型、运算符与表达式、函数以及控制结构等知识点。单元测试：在每个知识点学习结束后，组织单元测试，检查学生对该知识点的掌握情况。测试形式包括选择题、填空题和编程题等。项目作业：在项目实践阶段，学生需完成并提交项目作业，包括项目方案、程序代码、项目报告等。教师根据作业质量给予评价和反馈。（六）学后反思学生反思：鼓励学生在项目学习结束后进行学后反思，总结学习过程中的收获和不足，提出改进意见。反思内容可包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面的表现。-教师反思：教师在教学结束后进行教后反思，总结教学过程中的成功经验和不足之处，提出改进措施。反思内容可包括教学方法、教学内容、学生参与度、教学效果等方面。通过反思不断改进教学方法和手段，提高教学质量。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标通过学科实践与跨学科学习，旨在使学生全面理解并应用Python程序设计语言的基础知识，掌握顺序结构、选择结构和循环结构三种基本控制结构，解决实际问题。通过跨学科的学习活动，增强学生的信息意识，发展计算思维，提升数字化学习与创新能力，并培养良好的信息社会责任。二、学习目标（一）信息意识信息敏感性：学生能够敏锐感知到程序设计中的信息变化，理解信息在解决问题中的重要性。信息获取与整合：学生能够主动获取Python程序设计语言的相关知识，并有效整合这些信息，为解决问题提供支持。信息评价：学生能够评估信息的准确性和可靠性，选择最合适的信息来源，以确保程序设计的正确性和高效性。（二）计算思维问题抽象与形式化：学生能够将实际问题抽象为计算机可处理的模型，并用形式化的方法表述问题。算法设计与优化：学生能够设计合理的算法，选择合适的控制结构实现算法，并能通过调试和优化提高程序的效率和可读性。模块化与系统化：学生能够利用函数等模块化手段组织代码，提高程序的可维护性和可重用性，形成系统化的编程思维。（三）数字化学习与创新数字化工具应用：学生能够熟练掌握Python程序设计语言及相关开发工具，如Jupyternotebook等，进行项目开发和成果展示。学习资源整合：学生能够利用网络搜索、文献阅读等方式获取项目所需的学习资源，并进行有效的整合和应用。创新思维：学生能够在编程实践中发挥创新思维，设计出具有独特性和实用性的程序解决方案，提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任信息安全意识：学生能够认识到信息安全的重要性，在编程实践中注意保护个人隐私和数据安全。法律法规遵守：学生能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，不传播违法信息和不良内容。知识产权尊重：学生能够在项目成果展示和交流中尊重他人的知识产权和劳动成果，不抄袭和剽窃他人作品。健康网络环境维护：学生能够积极维护网络环境的健康和秩序，不发布和散布有害信息。三、作业目标设定（一）信息意识信息搜集与分析：要求学生搜集关于Python程序设计语言的相关资料，并分析其特点和应用场景。信息整合与汇报：要求学生将搜集到的信息进行整合，并制作一份关于Python程序设计语言的学习汇报，展示其在信息获取与整合方面的能力。（二）计算思维算法设计与实现：要求学生设计并实现一个简单的算法，如计算两个数的和、差、积、商等，以锻炼其算法设计能力。程序调试与优化：要求学生编写一个包含顺序结构、选择结构和循环结构的程序，并进行调试和优化，以提高程序的效率和可读性。（三）数字化学习与创新项目方案设计：要求学生以小组为单位，设计一个利用Python程序设计语言解决实际问题的项目方案，如“设计购买纪念品的最佳方案”。项目成果展示：要求学生将项目成果进行可视化展示，如制作演示文稿、在线编辑工具等，以锻炼其数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任信息安全教育：要求学生撰写一篇关于信息安全重要性的文章，强调在编程实践中保护个人隐私和数据安全的重要性。法律法规学习：要求学生查阅并学习相关的信息法律法规和伦理道德规范，撰写一篇学习心得，展示其对法律法规的遵守意识。四、学科实践与跨学科学习活动设计（一）学科实践活动设计项目导入与规划活动内容：介绍“设计购买纪念品的最佳方案”项目背景，明确项目目标和意义，引导学生利用思维导图工具制定项目学习规划。教学目标：激发学生的学习兴趣，明确学习目标，培养信息意识和规划能力。基础知识学习活动内容：讲解Python程序设计语言的基础知识，包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式以及函数等，并通过案例演示加深理解。教学目标：使学生掌握Python程序设计语言的基础知识，为后续的编程实践打下坚实基础。控制结构应用活动内容：引导学生理解并应用顺序结构、选择结构和循环结构三种基本控制结构，通过案例分析、小组讨论和编程实践掌握每种控制结构的特点和应用场景。教学目标：培养学生的计算思维，提高其算法设计和程序实现能力。项目实践活动内容：学生根据所选项目主题，运用所学知识设计并实现最佳购买方案。在实践过程中，教师提供必要的指导和支持，帮助学生解决遇到的问题。教学目标：通过项目实践，使学生将所学知识应用于解决实际问题，提升数字化学习与创新能力。成果展示与评价活动内容：各小组展示项目成果，分享学习经验和心得。通过项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行评价，及时反馈并改进教学。教学目标：培养学生的信息社会责任，提高其成果展示和交流能力。（二）跨学科学习活动设计数学与信息技术融合活动内容：结合数学知识，如函数、数列等，设计相关的编程实践活动。例如，利用Python编写程序计算等差数列或等比数列的前n项和。教学目标：通过跨学科的学习活动，使学生将数学知识应用于信息技术领域，加深对两个学科知识的理解。物理与信息技术融合活动内容：结合物理知识，如运动学、力学等，设计相关的编程模拟实验。例如，利用Python编写程序模拟物体自由落体运动或抛体运动。教学目标：通过跨学科的学习活动，使学生将物理知识应用于信息技术领域，提升其实验设计和数据分析能力。经济与信息技术融合活动内容：结合经济知识，如成本效益分析、最优化问题等，设计相关的编程项目。例如，利用Python编写程序解决“设计购买纪念品的最佳方案”中的最优化问题。教学目标：通过跨学科的学习活动，使学生将经济知识应用于信息技术领域，培养其经济思维和问题解决能力。艺术与信息技术融合活动内容：结合艺术知识，如色彩搭配、图形设计等，设计相关的编程创作活动。例如，利用Python中的图形库绘制简单的艺术作品。教学目标：通过跨学科的学习活动，使学生将艺术知识应用于信息技术领域，提升其审美能力和创作能力。五、评价与反馈过程性评价：在教学过程中，通过观察学生的课堂表现、小组讨论、编程实践等环节，及时给予评价和反馈，帮助学生发现问题并及时改进。项目评价：通过项目活动评价表，对项目学习过程和学习成果进行全面评价。评价内容包括项目的创新性、实用性、代码的规范性和可读性等方面。自我反思与评价：鼓励学生进行自我反思和评价，总结学习经验和教训，明确未来的学习方向和目标。六、总结与展望通过学科实践与跨学科学习设计，旨在使学生全面理解并应用Python程序设计语言的基础知识，掌握三种基本控制结构，解决实际问题。通过跨学科的学习活动，培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任。我们将继续探索更多有效的学科实践和跨学科学习方法，为学生提供更加丰富、多元的学习体验和发展空间。十四、大单元作业设计教学目标信息意识：学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地获取Python程序设计语言的相关知识，理解信息在程序设计中的重要性，并能够利用数字化资源和工具进行有效的信息筛选和整合。学生能够敏锐地感知信息的变化，对Python程序设计语言的新发展和应用趋势保持关注，并能够及时调整自己的学习策略。计算思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，通过形式化、模型化、自动化和系统化等过程，设计并实现解决问题的算法和程序。学生能够分析问题，抽象出关键特征，并用形式化的方法表述问题，进而选择合适的控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）来实现算法。数字化学习与创新：学生能够适应数字化学习环境，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，创造性地解决问题，形成创新作品。学生能够利用数字化学习工具和平台（如在线编辑工具、演示文稿等）进行项目成果的加工和表达，并通过网络搜索、文献阅读等方式获取项目所需的学习资源，进行有效整合和应用。信息社会责任：学生能够具备一定的信息安全意识与能力，遵守信息法律法规和伦理道德规范，在数字化学习与创新过程中积极维护个人和公共信息安全。学生能够认识到在编程实践中保护个人隐私和数据安全的重要性，不传播违法信息和不良内容，尊重他人的知识产权和劳动成果。作业目标设定信息意识：学生能够通过自主学习和协作学习，主动查找Python程序设计语言的相关资料，了解其基本特点和应用场景。学生能够根据项目需求，选择合适的信息来源，准确获取所需知识，并利用数字化工具和平台进行代码编写、调试和运行。计算思维：学生能够通过分析问题，抽象出关键特征，并用形式化的方法表述问题，进而设计合理的算法和程序结构。学生能够利用Python的三种基本控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）实现算法，并通过调试和运行程序，验证算法的正确性，不断优化程序性能。数字化学习与创新：学生能够利用数字化学习工具和平台，如在线编辑工具、演示文稿等，对项目成果进行加工和表达，形成可视化报告或演示文稿。学生能够通过网络搜索、文献阅读等方式，获取项目所需的学习资源，并进行有效整合和应用，创造性地解决问题。信息社会责任：学生能够在编程实践中注意保护个人隐私和数据安全，不泄露敏感信息。学生能够遵守信息法律法规和伦理道德规范，不传播违法信息和不良内容，尊重他人的知识产权和劳动成果。作业内容设计一、基础练习（2课时）Python常量和变量的应用作业要求：定义并使用常量和变量进行简单的计算，如计算圆的面积和周长。作业目的：巩固Python常量和变量的基础知识，提高学生的编程实践能力。Python数据类型与运算符的使用作业要求：使用Python的基本数据类型（如整型、浮点型、字符串等）进行运算，并理解运算符的优先级和结合性。作业目的：加深学生对Python数据类型和运算符的理解，提高编程的准确性和效率。二、控制结构应用（6课时）顺序结构的应用作业要求：编写一个简单的程序，实现数据的输入与输出功能，如计算两个数的和并输出结果。作业目的：掌握顺序结构的基本应用，理解数据输入与输出的基本方法。选择结构的应用作业要求：编写程序，根据用户输入的成绩判断等级（如A、B、C、D、F）。作业目的：掌握if语句和if...elif...else语句的应用，理解选择结构在程序设计中的作用。循环结构的应用作业要求：使用for循环计算1到100的和。使用while循环计算斐波那契数列的前10项。作业目的：掌握for循环和while循环的基本应用，理解循环结构在程序设计中的重要作用。循环嵌套的应用作业要求：编写程序，打印一个5x5的乘法表。作业目的：掌握循环嵌套的应用方法，提高程序设计的复杂性和灵活性。三、项目实践（4课时）项目主题选择作业要求：学生以3~6人组成一个小组，选择或自拟一个与Python程序设计相关的项目主题，如设计购买电信服务的最佳方案、设计购买家用电器的最佳方案等。作业目的：培养学生的团队合作能力和项目规划能力。算法设计与实现作业要求：根据所选项目主题，设计算法并绘制流程图，然后使用Python程序实现该算法。作业目的：提高学生的算法设计能力和程序实现能力。程序编写与调试作业要求：根据算法编写完整的Python程序，并进行调试，确保程序能够正确运行并得出预期结果。作业目的：培养学生的编程实践能力和问题解决能力。项目成果展示作业要求：各小组将项目成果进行展示，包括算法设计、程序实现、调试过程以及遇到的问题和解决方法等。作业目的：提高学生的表达能力和分享意识，促进同学之间的交流和学习。四、拓展与提升（1课时）挑战性项目设计作业要求：鼓励学生结合生活实际，设计更具挑战性的项目主题，如开发一个简单的网页爬虫程序、实现一个基于Python的数据可视化应用等。作业目的：进一步提高学生的程序设计和问题解决能力，培养学生的创新意识和创新能力。Python程序设计开发环境介绍作业要求：了解并安装Python程序设计开发环境（如Anaconda、Jupyternotebook），并尝试在开发环境中编写、调试和运行Python程序。作业目的：拓宽学生的视野，了解Python程序设计的高级工具和环境，为后续学习打下坚实基础。作业评价过程性评价：在作业实施过程中，教师通过观察学生的课堂表现、提问和讨论情况，以及作业完成进度和质量等，对学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任等方面进行评价。总结性评价：在项目成果展示环节，教师根据各小组的项目选题、算法设计、程序实现、调试过程以及成果展示情况，对学生的综合能力进行评价。鼓励学生进行自我评价和相互评价，促进自我反思和相互学习。通过以上作业设计，旨在全面提升学生的信息素养和程序设计能力，培养学生的计算思维和创新能力，同时注重培养学生的信息社会责任和伦理道德意识。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《数据与计算》单元主题：第四章程序设计基础课时设计：本单元共14课时，涵盖从Python程序设计语言的基础知识到三种基本控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）的应用。课时1：项目导入与规划（1课时）教学目标（一）信息意识学生能够理解项目背景和目标，认识到程序设计在解决实际问题中的重要性。学生能够主动查找相关学习资料，为项目学习做好准备。（二）计算思维学生能够通过思维导图工具制定项目学习规划，培养问题分解和规划能力。（三）数字化学习与创新学生能够体验项目式学习的流程，初步掌握数字化学习工具的使用方法。（四）信息社会责任学生在项目规划过程中，能够尊重团队成员的意见，培养良好的合作意识。作业目标完成“设计购买纪念品的最佳方案”项目学习规划，包括学习内容、时间安排、任务分配等。教学过程引入项目背景：介绍“设计购买纪念品的最佳方案”项目背景，明确项目目标和意义。明确学习目标：根据课程标准和项目要求，明确本章学习目标。制定学习规划：引导学生利用思维导图工具制定项目学习规划，并进行小组展示和交流。评价方式通过观察学生制定学习规划的过程和成果，评价学生的信息意识、计算思维和数字化学习能力。通过小组展示和交流，评价学生的信息社会责任。课时2-5：基础知识学习（4课时）教学目标（一）信息意识学生能够主动获取Python程序设计语言的基础知识，理解其在程序设计中的重要性。（二）计算思维学生能够掌握Python的常量和变量、数据类型、运算符与表达式及函数等基础知识。（三）数字化学习与创新学生能够通过数字化学习工具和平台（如Jupyternotebook）进行代码编写和调试。（四）信息社会责任学生在学习过程中，能够遵守学术诚信，不抄袭和剽窃他人作品。作业目标完成Python程序设计语言基础知识的练习，包括常量和变量、数据类型、运算符与表达式及函数的定义和调用。教学过程（以课时2为例，其余课时类似）课时2：Python的常量和变量讲解常量和变量的概念：介绍常量和变量的定义及区别，演示常量和变量的定义及使用方法。学生练习：定义并使用常量和变量进行简单的计算。课堂互动：通过提问和讨论，加深学生对常量和变量的理解。评价方式通过课堂练习和作业，评价学生对Python程序设计语言基础知识的掌握情况。通过课堂互动，评价学生的信息意识和计算思维能力。课时6-8：控制结构应用（6课时）教学目标（一）信息意识学生能够根据问题需求，选择合适的控制结构进行程序设计。（二）计算思维学生能够掌握顺序结构、选择结构和循环结构的特点和应用场景，设计并实现解决问题的算法。（三）数字化学习与创新学生能够通过数字化学习工具和平台进行编程实践，创造性地解决问题。（四）信息社会责任学生在编程实践中，能够遵守信息安全和伦理道德规范，保护个人隐私和数据安全。作业目标完成顺序结构、选择结构和循环结构的编程练习，解决实际问题。教学过程（以课时6为例，其余课时类似）课时6：顺序结构的应用讲解顺序结构：介绍顺序结构的概念