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《数据与计算》
教材教学研讨

粤教版
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》教科书的编写思路是围绕立德树人的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（2017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。
二、课程设计
1. 《数据与计算》课程性质
信息技术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，发展学生利用信息技术解决问题的能力。普通高中信息技术必修1《数据与计算》是信息技术课程后续学习的基础。
二、课程设计：《数据与计算》
2.《数据与计算》基本框架
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
数据与信息
数据处理与应用
算法与程序实现
二、课程设计：《数据与计算》
3.课程内容
算法与程序实现
第六章 人工智能机器应用
二、课程设计：《数据与计算》
4. 课程学分与学时
（1）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
（2）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

第一章
数据与信息
模拟信号与数字信号
编码的基本方式
信息含义
信息的基本特征


数据及特征
数据含义
数据的基本特征









数据编码
信息及特征






三、内容分析：第一章 数据与信息 内容解读
1.本章对应的课标内容要求
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
2.本章的地位与作用
本章是《数据与计算》的开篇章，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、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，明晰数据与信息的关系，是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
3.本章的主要内容
本章的主要内容是由“数据及其特征”、“数据编码”、“信息及其特征”三节组成。通过引导学生开展“体验多媒体作品的数据与信息处理”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。
内容分析：第一章 数据与信息 内容解读
4.本章对应的学业要求
A-1 能够描述数据与信息的特征（信息意识）
A-2 知道数据编码的基本方式（计算思维）
内容分析：第一章 数据与信息 内容解读
5.本章对应的学业质量水平要求
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
6.本章项目活动的目标
本章通过“体验多媒体作品的数据与信息处理”项目，组织学生进行自主、协作、探究学习，让学生在在具体感知数据与信息的基础上，能够描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式，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。
内容分析：第一章 数据与信息 内容解读
7.本章对应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。
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，评估信息的可靠性、真伪性和目的性。
8.本章建议课时数
本章教师通过“体验多媒体作品的数据与信息处理”项目范例，引导学生学习“数据与信息”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。
内容分析：第一章 数据与信息 内容解读
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
模拟声音波形录制：Glodwave
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
知识与数字化学习
知识
智慧
数字化工具与资源及其优势







数字化学习与创新




体验数字化创新学习过程

知识与智慧
1.对应的课标要求
⑴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，认识到数据对人们日常生活的影响。
⑵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。
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
2、本章的地位与作用
本章是本教科书的第二章，将带学生学习“知识与数字化学习”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，认识到数据对人们日常生活的影响。
3.本章本章的主要内容
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
本章的主要内容是由“知识与智慧”“数字化学习与创新”两节组成。通过引导学生开展“运用数字化工具探究数理知识”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、本章 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 知识与数字化学习 内容解读
5、本章 学业质量水平要求及其标注
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
水平 质量描述
一
? 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。
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.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 知识与数字化学习 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.本章对应达成的学科核心素养
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
信息社会责任水平1：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.本章对应达成的学科核心素养
内容分析：第二章 知识与数字化学习 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达成，完成项目学习目标。
7.本章项目学习活动的目标
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读
8.本章建议课时数
本章教师通过“运用数字化工具探究知识”项目范例，引导学生学习“知识与数字化学习 ”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。
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
方法
实验、建模等方法
内容分析：第二章 知识与数字化学习 内容解读

第三章
算法基础
人工解决问题的过程
计算机解决问题的过程



算法及其描述
算法
计算机程序与程序设计语言

算法的描述
计算机程序设计语言
计算机程序
体验计算机解决问题的过程
1、本章对应的课标要求
从生活实例出发，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单算法。
内容分析：第三章 算法基础 内容解读
2、本章的地位与作用
本章是《数据与计算》的第三章，也是学习第四章、选择性必修模块《数据管理与分析》、选修模块《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，能够运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法。
内容分析：第三章 算法基础 内容解读
34
内容分析：第三章 算法基础 内容解读
3.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、本章对应的学业要求及标注
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 算法基础 内容解读
5、本章对应的学业质量水平及其标注
内容分析：第三章 算法基础 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。
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。
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。
B1-3-8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 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
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
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
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、解决问题


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，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、本章项目学习活动的目标
内容分析：第三章 算法基础 内容解读
6、本章对应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 算法基础 内容解读
6、本章对应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 算法基础 内容解读
6、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 算法基础 内容解读
内容分析：第三章 算法基础 内容解读
8.本章建议课时数
本章教师通过“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“算法基础 ”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。
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
方法
实验、建模等方法
内容分析：第三章 算法基础 内容解读

第四章
程序设计基础
Python的常量与变量
Python的数据类型
Python的运算符与表达式
Python的函数
while循环的应用









顺序结构
数据的输入与输出




循环结构



顺序结构的应用
For循环的应用
嵌套循环的应用
循环控制的应用




程序设计语言的基础知识

选择结构




If语句的应用
If…elif…else语句的应用

1、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 程序设计基础 内容解读
2、本章的地位与作用
本章是《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 程序设计基础 内容解读
内容分析：第四章 程序设计基础 内容解读
3、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、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 程序设计基础 内容解读
5、本章对应的学业质量水平要求及其标注
内容分析：第四章 程序设计基础 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。
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
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 B2-1-11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
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
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
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

5、本章对应的学业质量水平要求及其标注

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 程序设计基础 内容解读
6、本章项目学习活动的目标
内容分析：第四章 程序设计基础 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.本章对应达成的学科核心素养
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，有意识地使用新技术处理信息。
内容分析：第四章 程序设计基础 内容解读
7.本章对应达成的学科核心素养
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 程序设计基础 内容解读
内容分析：第四章 程序设计基础 内容解读
8.本章建议课时数
本章教师通过“设计购买物品的最佳方案”项目范例，引导学生学习“程序设计基础 ”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为8学时。
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，Spyder，也可以用自带IDLE
方法
程序设计的方法
内容分析：第四章 程序设计基础 内容解读

第五章
数据处理和可视化表达
大数据
大数据的特征
大数据对日常生活的影响
数据分类








数据的采集
数据采集的方法和工具
数据的存储和保护




数据的可视化表达





聚类分析
关联分析
数据可视化表达的方式
数据可视化表达的工具

特征探索




认识大数据
数据的分析



3、本章对应的课标要求
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。
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。
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 内容解读
2、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，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 数据处理和可视化表达 内容解读
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 内容解读
3、本章的主要内容
本章的主要内容是“数据处理和可视化表达”： 由“认识大数据” “数据的采集” “数据的分析” “数据的可视化表达”四节组成。通过引导学生开展“网络平台的客户行为数据分析和可视化表达” 学习活动，帮助学生达成课程学业要求和核心素养水平。
4、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 数据处理和可视化表达 内容解读
5、本章对应的学业质量水平
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 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。
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。
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。
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。
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。

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。
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。
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、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。


6、本章项目学习活动的目标
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 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、对应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：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 数据处理和可视化表达 内容解读
7、对应达成的学科核心素养
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，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 数据处理和可视化表达 内容解读
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 内容解读
8.本章建议课时数
本章教师通过“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“数据处理和可视化表达 ”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为7学时。
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,Tableau
方法
数据分析的方法
内容分析：第五章 数据处理和可视化表达 内容解读

第六章
人工智能及其应用
智能交通



认识人工智能
人工智能
剖析领域知识智能问答机器人



人工智能的应用





人工智能的诞生与发展
智能教育
智能家居
智能安防
智能医疗
智能物流

智能制造




1.本章对应的课标内容要求
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
2.本章的地位与作用
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。
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
本章的主要内容是由“认识人工智能”、“人工智能的应用”两节组成。通过引导学生开展“剖析企业智能客服机器人”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.本章对应的学业要求

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 人工智能及其应用 内容解读
5.本章对应的学业质量水平
内容分析：第六章 人工智能及其应用 内容解读
水平 质量描述
一 B1-1-2 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。
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。

6.本章项目学习活动的目标
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。
7.本章对应达成的学科核心素养
信息意识：：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
计算思维：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
数字化学习与创新：在网络学习空间中开展协作学习，建构知识
信息社会责任：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 人工智能及其应用 内容解读
8.本章建议课时数
本章教师通过“剖析企业智能客服机器人”项目范例，引导学生学习“人工智能及其应用”本章各节。教师必须抓住重点，理顺思路，有序地展开教学活动。建议课时数为3学时。
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
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》
项目范例教学建议
（1）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
【项目实验】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：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：
①把外接麦克风连接到计算机中，启动电子示波器软件。
②打开标准声源，调节至适当音量。
③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。
④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：
①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。
② 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。
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（《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
- - --- - - --- - - --- - - ---
- - - - --- --- - - - - --- ---
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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：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：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：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：第二章数字化学习与创新
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：第二章数字化学习与创新
项目范例教学建议：第三章 算法基础
项目范例教学建议：第三章 算法基础
项目范例教学建议：第三章 算法基础
项目范例教学建议：第三章 算法基础
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 学 做
抽象、分解问题 问题分析 分析问题
算法的描述、算法思想 设计及描述算法 设计算法
Python基础知识与语句中的重、难点 自主学习
编写代码 编写程序
程序调试的方法与技巧 调试纠错 调试运行
范例引领
学习活动
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
：
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
网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
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项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
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网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
网络购物平台客户行为数据分析报告
项目范例教学建议：第五章 数据处理和可视化表达
项目范例教学建议：第六章人工智能及其应用
领域知识智能问答机器人
【情境】天猫精灵（家用机器人，客厅的胖达）和主人发生了如图所示的对话，令人啼笑皆非。
【问题】主人说“大声一点”……“我听不到你的声音”，为什么天猫精灵却答非所问念一大段话？
领域知识智能问答机器人
【解析】
1.人可以理解主人的意思，即音量还不够大，以至于“我听不到你的声音”，自然应继续增大播放音量，以满足主人要求
2.机器有两种选择，但往往选择第二种
（1）分析上下文的关系，搜索该如何回答并行动作，如果能理解“我听不到你的声音”是音量小的原因，就会继续增大音量
（2）在搜索过程中寻找与问句相关度高的词，发现库中《解释我深情》的“我听不到你声音”最匹配，自然就直接呈现给主人
人工智能的发展，任重道远
项目范例教学建议：第六章人工智能及其应用
五、教学建议：《数据与计算》
在本模块教学中，教师可通过项目活动创设问题情境，引导学生在解决问题的过程中感受信息技术对人们日常生活的影响，帮助他们探究数据与计算的知识，提高利用信息技术解决问题的能力，发展计算思维。
五、教学建议：《数据与计算》
1、借助数字化学习环境，引导学生体验数字化学习与创新活动，通过整合其他学科的学习任务，帮助学生学会运用数字化工具（例如，智能手机、笔记本或台式电脑、开源硬件、应用软件、编程软件等）表达思想、建构知识。
例如：在小组研讨过程中，利用思维导图等数字化工具，梳理小组成员在“头脑风暴”活动中的观点，建立观点结构图，形成研讨报告。
五、教学建议：《数据与计算》
2、教师可提供日常生活中的应用实例，引导学生分组探讨数据和大数据收集、分析和应用可视化的方法，感受它们对人们日常生活的影响。
例如：通过“网络购书”实例，组织学生探究“网站给用户自动推荐商品的原因”，了解网站所获取到的用户数据的基本类型和分析方法（例如：对比分析法、平均分析法等），思考网站数据可能会对用户产生的影响。
五、教学建议：《数据与计算》
3、创设程序设计的活动情境，组织学生在解决问题的过程中探究顺序结构、选择结构和循环结构的特点，通过小组学习分析问题，设计解决问题的算法。

例如：通过编程实现“百钱买百鸡”（枚举法）等经典算法，体验程序设计的基本过程，学习程序设计的基本方法。通过设计诸如“选课系统”“趣味小游戏”等具有一定实用价值的程序，培养学生利用程序设计解决实际问题的基本能力。
五、教学建议：《数据与计算》
4、除了正常的课堂教学外，教师还可组织学生参观学校（或社会场所）的信息中心。观察信息中心的组织和运行模式，了解信息设备的功能和维护方法，听取专业人员介绍数据处理的策略，体验信息中心在学校管理（或社会生活）中的作用。
六、python项目学习
教学案例
0、教学背景
0、教学背景
（1）已经教学python程序设计基础，学生已掌握python程序设计基础内容
（2）爬虫程序在第三章有提到、也是第五章大数据获取的途径之一
我校在此基础上开展了“python项目学习” 教学实践，以探索高中信息技术项目学习 教学的方法。
1、python项目学习介绍
（一）项目学习介绍
（二）项目学习范例
（三）python 爬虫程序介绍
项目学习范例:
东莞近几年气温变化研究
2、python项目学习—知识准备
（一）第三方库的安装方法
（二）第三方库的使用方法
（三）如何编写python 爬虫程序
3、python项目学习—项目选题
（一）确定项目学习小组
（二）各小组确定项目主题
各小组选择下面一个参考主题，或自拟一个自己感兴趣的主题，开展项目学习：
1. 中国各省近几年经济发展情况分析
2. 广东省各地市近几年经济发展情况分析
3. 中国各省近几年人口变化情况分析
要求：要用到python爬虫程序获取数据，对数据统计分析
4、项目规划与设计
各小组对项目主题进行规划设计
完成 python项目学习规划设计书的填写
5、python项目学习活动探究
各项目小组对第三方库的应用、python爬虫有关知识进行探究学习
5、python项目学习活动探究
各项目小组对第三方库的应用、python爬虫有关知识进行探究学习
探究学习资源列表
编写Python爬虫的一些技巧
5、python项目学习活动探究
各项目小组对第三方库的应用、python爬虫有关知识进行探究学习
每周对本周学习情况作简要记录
5、python项目学习活动探究
各项目小组对第三方库的应用、python爬虫有关知识进行探究学习
每周对本周学习情况作简要记录
6、python项目学习--作品制作
各小组制作项目作品（编写程序、项目报告等）
7、python项目学习—成果交流
各小组展示项目学习成果
7、python项目学习—成果交流
各小组展示项目学习成果
Python项目学习评价标准
评价项目 具体内容 比例
项目主题 项目主题的可行性、合理性、现实意义等 20%
提交资料
提交资料的完整性、质量、是否体现PBL学习的过程、成果 30%
Python学习 Python学习的效果、相应程序 20%
小组学习情况 小组分工合作、学习态度、成员表现等 30%
8、python项目学习—活动评价
Python项目学习评价表
8、python项目学习—活动评价
小组之间互评表
教师对小组的评价表
8、python项目学习—活动评价
对整个项目学习活动进行小组自评、组间互评。
8、python项目学习—活动评价
对整个项目学习活动进行小组自评、组间互评。
8、python项目学习—活动评价
教师对各小组的整个项目学习活动进行评价。
8、python项目学习—活动评价
各项目学习小组成员成绩的合成
1.小组互评成绩表
2.项目学习成绩汇总表
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