高中信息技术新教材必修模块的传承与创新

高中信息技术新教材必修模块的传承与创新●内容层面：继承学科本真，创新情境与案例新课标中规定高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素组成。相比于旧教材，新教材更注重学生在信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合表现，这就要求教师将新思想融入老内容中。《必修1》包括“数据与信息”“数据处理与应用”“算法与程序实现”“人工智能”四部分内容。从内容上看，《必修1》第一章“数据与信息”继承了老教材的内容，增加了数据与大数据的概念。1.创新教学情境数、数字、数据、信息、知识、智能、智慧，这些常见的名词之间是怎样联系的？它们与技术的发展又有怎样的关系？教师可以选择合适的案例与情境，增强情感体验，引导学生顺利实现知识迁移和应用。情境1：为了孩子，它们连命都不要了。三只猎豹追捕一只母鹿和两只小鹿，母鹿为了让两只小鹿安全逃跑，无畏地站着，甘愿承受猎豹的撕咬，以换取孩子逃跑的时间。即使被撕碎，母鹿仍纹丝不动，眺望着远方逃离的小鹿，直至它们安全离开……情境2：现场拍摄这张照片的摄影师道出实情。这个故事在网络上疯狂传播，摄影师艾莉森·巴蒂吉格道出了事情的真相，其实这个故事是被捏造出来的。猎豹突袭，母鹿只是被猎豹的攻击吓呆了。2.情境与案例解读情境1中故事和图片都来源于网络，一个感人的故事配以煽情的文字和震撼的图片，每个人都会被感染。情境2中摄影师告诉我们这是假的。学生通过对情境1、情境2的交流、讨论、对比分析，不再轻易相信获取的信息，而是学会使用合适的方法甄别信息的可靠性和导向性。让学生学会感知、辨别、描述、理解数据与信息，并认识到信息技术对人们生活的影响。3.核心素养指向指向1：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，认识数据对人们日常生活的影响。指向2：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。指向3：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，理解对数据进行保护的意义。基于互联网的核心素养教学，以图像、文字、视频等多种媒体方式呈现案例与情境，鼓励学生积极搜索，自主求证信息的真伪性与全面性，提升分析问题解决问题的能力，从而形成内化的学科核心素养。●目标层面：传承算法与编程，创新算法应用1.传承语言共性VB和Python都是程序设计语言，它们有自己的语法规则，也需要阅读理解，语言之间是有共性的，这就是语言的传承。写代码和写作一样都要遵循一定的规则和规律，需要掌握：①逻辑。没有逻辑的文章会让人觉得不知所云，同理，没有逻辑的代码，会漏洞百出，甚至会造成系统的严重缺陷。②语法。写作需要遵守语法，包括标点、断句等，同理，代码也需要遵守其编程语言的语法，否则无法编译通过。③模块与规划。写作时需要对文章的段落和词句进行规划，做到中心明确、层次清晰、突出重点，同理，软件需要多模块组成，模块又包含多个代码段。2.传承算法思想新教材改用Python语言，但是算法的科学本真不变，三种基本结构顺序、分支、循环不变，枚举、排序、查找、递归等算法的基本思想不变，用计算机解决问题的一般过程，即抽象与建模—设计算法—编写程序—调试运行程序这一过程不变。例如，绘制一个正多边形。第一步，抽象与建模。核心要素：边数n和边长a;计算模型：画边长为a的边，旋转一定角度（180-d）（[d=（n-2）×180÷n]）。第二步，设计算法。①输入要绘制的正多边形的边数n和边长a;②计算正多边形的每个内角度数d，其中d=（n-2）×180÷n;③将以下过程重复执行n遍：画一条长度为a的线段，再将画笔方向向左（逆时针）旋转（180-d）度。第三步，编写程序（如图1）。第四步，调试运行程序。新教材中包含了大数据处理和人工智能应用，大数据分析一般可以按“数据获取—数据存储与提取—数据预处理—数据建模与分析—数据可视化”的步骤来实施，各部分知识点如下页图2所示。现实生活中的数据往往有重复、缺失等，这时候就需要对数据进行预处理，学会Pandas（Python包）的用法，便能简单应对一般的数据清洗。●教学层面：继承任务驱动，创新项目学习1.任务驱动项目化Python是一种面向对象解释式计算机程序语言，教师要帮助学生具备项目式学习思维，能自主地进行学习规划，明确学习任务，及时按照要求，进行自我学习规划。例如，在Python中枚举是一种类（Enum，IntEnum），存放在enum模块中。枚举类型可以给一组标签赋予一组特定的值，要求学生通过项目学习掌握枚举算法思想，如定义一个枚举类，如下页图3所示。完成这一项目可以有很多方法，让学生自主探究可以解决此项目的方案。例如，获取在枚举类中定义的枚举成员（如下页图4）。2.线上线下混合学习完成项目项目学习需要数字化学习与創新，目前线上学习平台技术还不够成熟，更多的是某种应急举措。部分教师在利用在线平台实施课程教学时会出现一些困惑，如将线下课程原封不动地搬到线上，未能及时更新教学模式和手段。此外，部分教师没有足够的信心组织好线上课堂，单纯靠加大作业量来弥补，从而导致线上教学质量与面授存在实质差距。项目学习采用线上线下混合模式来进行，能够起到有益的补充，以便实现更科学的教学模式和更有效的教学手段。3.核心素养是项目化学习的目标新教材编写意图是让学生通过项目学习提升信息意识、训练计算思维、养成数字化学习与创新的习惯、信守信息社会的道德与伦理准则。教师在Python学习项目构建中，对教学模式应用实践应做出科学分析，使学生感受到Python学习模式构建的特色，从而提升学习兴趣。笔者将新课标教育背景下Python项目学习模式实施流程归纳为教学主题确定、教学方案设计、教学实施准备、教学过程落实和教学评价反馈五点。而针对相应教学模式应用对策调整则汇总为主题确定要及时、内容设计要充实、过程实施要科学和教学反馈要及时四点。新课标强调学科大概念，要求高中信息技术教师从内容、目标和教学三个维度去思考如何教学。从内容层面看，新教材将全方位考察学生的核心素养，及其在信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的综合表现，因此，对新教材中保留的老内容，需要继承数据与信息，创新情境与案例。从目标层面看，虽然