高中信息技术 教科版(2019)必修1 数据与计算 教材解读(143张ppt)

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高中信息技术 教科版(2019)必修1 数据与计算 教材解读(143张ppt)

资源简介

教育科学出版社
数据与计算
计算机基础知识
第一节 计算机发展简史及发展趋势
第二节 计算机与信息社会
第三节 计算机的基本组成和基本操作
第四节 计算机病毒的防治
第五节 使用计算机的道德规范
Windows 95
第一节 Windows 95的基础知识
第二节 Windows 95的基本操作
第三节 Windows 95的文件操作
第四节 Windows 95控制面板
Word 97
第一节 Word97的基本知识
第二节 汉字输入法
第三节 创建新文档
第四节 基本编辑方法
第五节 排版与打印
第六节 高级编排技巧
Excel 97
第一节 Excel 97基本知识
第二节 Excel 97的基本操作
第三节 Excel 97公式和函数的应用
第四节 工作表的打印输出
第五节 Excel 97的图表
第六节 管理多工作表
第七节 使用工作表数据库
第八节 数据分析初步
……
1999年江苏科学技术出版社《计算机》(高中)
第一章 信息技术基础
1.1 信息及其特征
1.2 日新月异的信息技术
第二章 信息获取
2.1 信息获取的一般过程
2.2 因特网信息的查找
2.3 文件的下载
2.4 网络数据库的信息检索
第三章 信息的编程加工和智能化加工
3.1 信息加工概述
3.2 信息的编程加工
3.3 信息的智能化加工
第四章 文本和表格信息加工
4.1 文本信息加工
4.2 表格信息加工
第五章 多媒体信息加工
5.1 图像信息的采集加工
5.2 音频、视频、动画信息的加工
第六章 信息集成与信息交流
6.1 信息集成
6.2 信息发布
6.3 信息交流
第七章 信息资源管理
7.1 信息资源管理概述
7.2 个人数字化信息资源管理
7.3 利用数据库管理大量信息
2009年 教育科学出版社《信息技术基础》
新教材目录
新教材体系
课标要求
1
信息技术课程标准
本模块包括“数据与信息”“数据处理与应用”“算法与程序实现”三部分内容。
【内容要求】
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。
1.5 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。
1.6 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。
1.7 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,感受算法的效率,掌握程序调试与运行的方法。
1.8 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。
普通高中
信息技术课程标准
(2017年版)
中华人民共和国教育部制定
人民教育出版社
核心素养
数字化学习与创新
计算思维
信息社会责任
信息意识
具备信息素养的人
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}素养水平
素养2:计算思维
预备级
(1)在日常生活中,认识数字化表示信息的优势。
(2)针对给定的简单任务,能够识别主要特征,并用流程图画出完成任务的关键过程。
(3)了解对信息进行加工处理的价值、过程和工具,并能够根据需求选择适当的工具。
水平一
(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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
水平二
(1)针对较为复杂的任务,能运用形式化方法描述问题,并采用模块化和系统化方法设计解决问题的方案。
(2)正确区分问题解决中涉及的各种数据,并采用适当的数据类型表示。
(3)针对不同模块,设计或选择合适的算法,利用编程语言或其他数字化工具实现各模块功能。
(4)利用适当的开发平台整合各模块功能,实现整体解决方案。
水平三
(1)对基于信息技术的问题解决方案,能够依据信息系统设计的普遍原则进行较全面的评估,并采用恰当的方法迭代优化解决方案。
(2)能把利用信息技术解决问题的过程迁移到学习和生活的其他相关问题的解决过程中。
普通高中
信息技术课程标准
人民教育出版社
项目教学法
项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。项目教学法最显著的特点是以项目为主线、教师为引导、学生为主体。
课程倡导基于项目的学习方式,将知识积累、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中。
注重情境中的评价和整体性的评价,评价方式的设计和评价工具的开发应支持学生自主和协作地进行数字化问题解决,促进基于项目的学习。
概念
案例
评价
教材编写思路
2
教材设计的核心思路
依据课程标准 发展核心素养
采用项目、任务、活动的教材体系
友好的工具选择
生活化的理念
案例回归生活
项目活动序列、知识主线、学科思维的引领——多元主线
Python、WPS、ACCESS
教学方法
项目学习
给出明确的“【学习目标】”
通过生动、有趣的“任务”引领“活动”
提供必要的“拓展练习”供同学们自我检测
以“拓展知识”帮助同学们开阔眼界
用具体的测评要求和思维导图引导单元学习评价与总结
教材目录
第1单元 初识数据与计算
第2单元 编程计算
第3单元 认识数据
第4单元 计算与问题解决
第5单元 数据分析与人工智能
第1单元 初识数据与计算
第1单元 初识数据与计算
1.1 我们身边的数据
一、学习目标
了解数据与信息的特征
理解数据、信息和知识的相互关系
能从恰当的来源获取数据,并对数据进行简单的分析
体验数字化学习过程,感受利用数字化工具的资源的优势
1.1 我们身边的数据
二、知识框架
1.1 我们身边的数据
三、项目活动框架
1.1 我们身边的数据
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一获取当地的气象生活指数
核心知识
活动1 获取当地的气象生活指数及建议
数据
数据的表现形式:数字、文字、图形、图像、声音和视频等
数据的特性:固定不变;不断变化;随机
信息
信息的特征:载体依附性、价值性、时效性、共享性
知识
表述的是事物运动的状态和状态变化的规律。
数据、信息和知识的关系
活动2 计算今日感冒指数
1.1 我们身边的数据
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二分析气象生活指数的参考价值
核心知识
活动1 调查本班同学的感冒和穿衣情况
获取当设计一份调查问卷,了解今天本班全体同学的感冒和穿衣情况。地的气象生活指数及建议
数据的来源
直接数据
间接数据
数据的收集方法
调查法
访谈法
观察法
实验法
数据分析
用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析,提取有用信息,并形成结论的过程。
活动2 分析气象生活指数的参考价值
依据调查结果计算新增感冒人数和各项穿衣情况占样本总数的百分比,将所得结果与当地同日的气象生活指数进行比较,你能得出哪些结论?
1.1 我们身边的数据
五、教学重点、难点
教学重点:理解数据、信息与知识的相互关系;
感受数字化学习给生活带来的变化。
教学难点:对收集的数据进行简单分析,得出合理结论。
1.1 我们身边的数据
六、教学建议
1.在活动中了解数据、信息和知识的关系
2.对数据分析只做初步了解,详细步骤和方法见教材5.1
避免:
1.死记硬背数据、信息和知识的概念
2.过度关注数据分析的结论
拓展项目(体质健康数据)
第1单元 初始数据与计算
1.2 数据的计算
一、学习目标
了解计算的基本方式和计算的发展过程
根据问题需求,选用恰当的计算方式
感受计算机在处理数据时的优势
1.2 数据的计算
二、知识框架
1.2 数据的计算
三、项目活动框架
1.2 数据的计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一探讨解决问题的计算方式
核心知识
活动1 人工方式解决“鸡兔同笼”问题
《孙子算经》记载:“今有雉(鸡)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”请思考该问题的计算方法。
计算
算术计算
计算机领域的计算
电子表格软件
排序
筛选
公式和函数
分类汇总
计算方式
人工计算
借助电子表格软件计算
编程计算
活动2 借助电子表格软件解决“鸡兔同笼”问题
活动3 编程解决“鸡兔同笼”问题
运行“jitu.py程序”,体验编程解决“鸡兔同笼”问题的过程
1.2 数据的计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二解决“鸡兔同笼”问题的计算方式比较
核心知识
不同计算方式的比较
打开编程之门
打开编程之门教案
1.2 数据的计算
五、教学重点、难点
教学重点:能够针对解决问题的实际需求,灵活运用数据进行计算。
教学难点:能够比较总结出不同计算方式的特点。
1.2 数据的计算
六、教学建议
1.整体上把握计算的含义
2.通过体验不同计算方式解决问题的过程,感受它们的特点
3. 1-2课时
避免:
1.死记硬背计算的概念
2.过度介绍表格加工的各项操作,如排序、筛选等
第2单元 编程计算
第2单元 编程计算
2.1 计算机解决问题的过程
一、学习目标
了解计算机解决问题的过程
了解流程图的规范表示方法,学会使用自然语言和流程图表示算法
了解算法的三种基本结构
2.1 计算机解决问题的过程
二、知识框架
2.1 计算机解决问题的过程
三、项目活动框架
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 表示游戏的算法——最强大脑
核心知识
活动1 使用自然语言表示算法
算法
使用自然语言描述算法
使用流程图描述算法
三种基本结构的流程图
顺序结构
分支结构
循环结构
活动2 使用流程图描述算法
2.1 计算机解决问题的过程
最强大脑游戏
2.1 计算机解决问题的过程
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 用Python语言实现游戏
核心知识
活动1 运行程序
Python语言的开发环境
2.1 计算机解决问题的过程
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 用Python语言实现游戏
核心知识
活动2 借助流程图分析代码
程序设计语言的发展
机器语言
汇编语言
高级语言
2.1 计算机解决问题的过程
五、教学重点、难点
教学重点:算法的表示及算法的三种基本结构
教学难点:能够使用流程图表示算法
2.1 计算机解决问题的过程
六、教学建议
1.通过运行已经编写好的“最强大脑游戏”,让学生熟悉Python语言环境,感受编程的魅力
2.在介绍流程图规范符号前,可尝试让学生画出自己心目中的算法流程,从而引出流程图的规范表示和对算法结构的深入理解
3.通过流程图找对应代码,初步体会程序结构,消除学生对编程的恐怖心理
注意:
1.不要在本节详细分析代码的含义
2.无需在本节让学生做大量的算法练习
工具介绍
第2单元 编程计算
2.2 做出判断的分支
一、学习目标
掌握顺序结构、分支结构的基本结构。
学会赋值语句、if 语句的使用方法。
运用顺序结构、分支结构的语句编写简单的程序解决问题。
2.2 做出判断的分支
二、知识框架
2.2 做出判断的分支
三、项目活动框架
2.2 做出判断的分支
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 利用赋值语句实现计算
核心知识
活动1 计算最适宜运动心率
该同学今年16岁,安静心率为71最适宜运动心率=(220-年龄-安静心率)×(60%~80%)+安静心率
常量
变量
运算符与表达式
赋值语句
变量 = 表达式
输入和输出语句
input() print()
数据类型
整数
浮点数
字符串
活动2 计算任意年龄与安静心率的最适宜运动心率
2.2 做出判断的分支
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二利用分支语句实现分性别计算
核心知识
分支语句
单分支
双分支
多分支(拓展知识)
关系运算符
age=float(input('请输入age='))
HRrest=float(input('请输入HRrest=‘))
gender=input("请输入male or female :")
if gender=='male':
n=220
else:
n=210
low=(n-age-HRrest)*0.6+HRrest
high=(n-age-HRrest)*0.8+HRrest
print('最适宜的心率是:',low,'~',high)
input("运行完毕,请按回车键退出...")
2.2 做出判断的分支
五、教学重点、难点
教学重点:理解赋值、分支语句的工作原理;
掌握赋值、分支语句的格式和使用方法
教学难点:能够使用赋值、分支语句解决实际问题
2.2 做出判断的分支
六、教学建议
1.对比教学,如Python中的“数据”和数学课中的“数据”;Python中“赋值”和数学中的“赋值”;Python中的“=”和数学中的“=”
2.类比教学,比如变量,变量的名称相当于个人信箱的名称,变量地址(内存单元)相当于个人信箱具体地点(XX大学XX#信箱),变量的值相当于个人信件的内容
3.Python语句非常灵活,教师要注意积累
a = b = c =1 #数值 1 赋值给变量 a,b,c
a,b,c =1,2,3 #数值 1,2,3 分别赋值给变量 a,b,c
a,b = b,a #交换 a,b 两个变量的值
c+ = a #等效于 c = c+a
注意:
1.本节开始真正意义上的编写程序,案例难度注意控制
2.教师教学语言要精准
第2单元 编程计算
2.3 周而复始的循环
一、学习目标
了解循环的基本结构。
学会计数循环的使用方法。
学会条件循环的使用方法。
熟练使用循环解决实际问题。
2.3 周而复始的循环
二、知识框架
2.3 周而复始的循环
三、项目活动框架
2.3 周而复始的循环
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 计算5年储蓄存款收益
核心知识
活动1 计算利率不变情况下的到期存款总额
如果将5万元存入银行,选择“1年定期、自动转存”的存款方式,假设5年内存款利率没有发生变化,均3.25%,5年后到期存款总额是多少?在程序中,暂不考虑存款分位以下的四舍五入。
money=本金*(1+利率)**存款年份
列表
创建、修改、删除、添加、输出
计数循环
for 循环变量 in 列表:
语句或语句组
活动2 计算利率变动情况下的到期存款总额
如果首次存款时的利率是3.25%,自动转存时利率分别是3%、3%、2%、1.75%,那么5年后到期存款总额是多少?rate=[0.0325,0.03,0.03,0.02,0.0175]
for i in rate:
money=round(money*(1+i),2)
for i in range(1,5):
for I in range(5):
2.3 周而复始的循环
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二利用分支语句实现分性别计算
核心知识
某投资者购买了10万元一年期收益率3.7%的银行保证收益型理财产品。每年理财赎回后,他会提取2万元用作生活所需,余下资金仍购买此种理财。在收益率不变的情况下,多少年后本金被全部取出?
money=100000
year=0
while money>=0:
money=round(money*(1+0.037),2)-20000
year=year+1
print(year,"年后资金被全部取出")
条件循环
while 关系表达式:
语句或语句组
调试程序
2.3 周而复始的循环
五、教学重点、难点
教学重点:理解循环语句的工作原理;掌握循环语句的格式
教学难点:能够使用循环语句解决实际问题
2.3 周而复始的循环
六、教学建议
1.本节案例注意从易到难,引导学生掌握循环体的提炼
2.本节难度较大,要适当补充练习
注意:
1.列表使用灵活,对计数循环循环变量取值范围要多进行讨论
2.条件循环的条件设置要注意临界值
第2单元 编程计算
2.4 可以复用的代码
一、学习目标
了解函数的作用。
学会函数的定义和调用方法,并能熟练使用函数解决问题。
学会发布共享代码的常见方法,并能熟练使用模块解决问题
2.4 可以复用的代码
二、知识框架
2.4 可以复用的代码
2.4 可以复用的代码
三、项目活动框架
2.4 可以复用的代码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 用自定义函数实现火柴棒摆数字问题
核心知识
活动1 用流程图表述问题解决的思路
从0到111依次判断这些数是不是恰巧需要6根火柴棒。
如何计算一个数需要多少根火柴棒呢?将这个数的每个数位上的数字所需要的火柴棒数加起来。实现方法是将这个数除以10取余,求得个位数;然后将这个个位数需要的火柴棒数累加;接着将这个数除以10取整,去掉个位数;重复以上步骤直到这个数为0。
函数
活动2 完善程序实现问题解决
火柴棒
多边形面积
2.4 可以复用的代码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 发布共享代码实现火柴棒摆数字问题
核心知识
活动1 发布共享代码
发布代码
导入模块并使用
活动2 导入并使用模块
import mymodule #导入模块
snum=6 # 6根火柴棒
print("你可以拼出这些数字:")
for i in range(112):
if mymodule.match_num(i)==snum: #调用模块内match_num()函数
print (i)
2.4 可以复用的代码
五、教学重点、难点
教学重点:函数的定义及调用;模块的发布和导入使用。
教学难点:共享代码的发布。
2.4 可以复用的代码
六、教学建议
1.建立学生共享思想、树立学生版权意识
2.本节发布和调用模块的难度不大,但是案例难度较大,教师要注意引导。也可采用分层次的方法,提供多个案例以供选择。
注意:
1.如果发布学生不易掌握,可以直接定义模块
第3单元 认识数据
第3单元 认识数据
3.1 数据编码
一、学习目标
进一步认识生活中存在不同类型的数据,了解数据采集和编码的一般方法,理解其基本原理,为应用数据解决问题打基础。
1.了解模拟数据(如音频数据)转为数字数据的原理与方法
2.掌握二进制与其他进制(十、十六进制)之间转换的方法
3.掌握ord()和chr()函数,了解文本数据的编码(ASCII码,Unicode码)
3.1 数据编码
二、知识框架
3.1 数据编码
三、项目活动框架
3.1 数据编码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 认识智能公交系统中的数据
核心知识
活动1 办理市民卡
数据
数据的表现形式:文本、数字、图像、声音、视频等
3.1 数据编码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 认识智能公交系统中的数据
核心知识
活动2 将语音模拟数据转换为数字数据
数据
外界模拟数据进入计算机要进行数字化
模拟数据转换为数字数据的基本方法与步骤:采样、量化、编码
3.1 数据编码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 查看存储在计算机中的数据
核心知识
活动1 卡片组合游戏
二进制数据
二进制非负整数转为十进制
十进制非负整数转为二进制
十六进制,任意进制
3.1 数据编码
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 查看存储在计算机中的数据
核心知识
活动2 查看数据的编码
使用ord()函数查看字符的ASCII码(或Unicode码)
使用chr()函数得到ASCII码(或Unicode码)对应的字符
>>> ord('男')
30007
>>> ord('1')
49
>>> ord('A')
65
>>> bin(65)
'0b1000001'
>>> chr(0b1000001)
'A'
>>>
字符编码
ASCII码
Unicode码
汉字编码
进制转换
3.1 数据编码
五、教学重点、难点
教学重点:数据的二进制化(两个层次:外界模拟数据进入计算机必须数字化,计算机内部一切数据都二进制化)、二进制与其他进制的转化
教学难点:二进制
3.1 数据编码
六、教学建议
1.所有数据在计算机中都是以二进制的形式表示的,但不同类型的数据所表达的意义不一样,编码方式不一样,因此处理方式也不一样。我们常见的数据的表现形式有数值型、文本型、图像、声音、视频等,本节重点讲解声音的数字化,文本的编码,介绍二进制及与十、十六进制之间的转换。
2.数据编码是数据后续处理的基础。可以让学生借助于某些软件工具,充分了解不同的编码方式:如声音有wav格式,mp3格式等,图像有bmp格式,jpg(jpeg)格式,gif格式等,由于编码(含压缩)方式不同,文件大小不同,表达效果也不一样。再如汉字有国标码、Unicode码,可适当扩展讲到区位码、机内码、输入码、字形码等等,让学生明白这些“编码”之间的关系。
注意:
对于实践性强的项目或活动,要让每个学生充分参与、全程参与、深度参与,在体验、经验的基础上领悟、归纳、总结;对于理论性较强的项目或活动,要充分铺垫、诱导、启发、示范、练习,课前学生作好预习,带着问题预习,教师充分准备各种情境下的教学预案,以及教学支架性材料,讲解时以例释理,避免直接灌输结论,更不要让学生机械背诵结论。
第3单元 认识数据
3.2 数据与结构
一、学习目标
通过项目学习,认识相关数据的组织方法,了解数据之间的关系,理解几种典型的数据结构,为利用数据、实现数据的价值做准备。
1.了解Python简单数据类型:字符串(str)、整型(int)、浮点型(float)
2.了解数据结构:线性结构(队列)、树结构、图结构
3.掌握Python复合数据类型:列表
3.2 数据与结构
二、知识框架
3.2 数据与结构
三、项目活动框架
3.2 数据与结构
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 探究网购订单处理
核心知识
活动1 了解订单数据
数据类型、数据结构
Python简单数据类型:字符串、整数类型、浮点类型、布尔型
数据结构之线性结构:队列
Python复合数据类型:字符串
活动2 编制订单数据处理程序
3.2 数据与结构
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 探究快件配送过程
核心知识
活动1 了解快件派送线路
活动2 了解物流网络
数据结构
树结构
图结构
3.2 数据与结构
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 查看存储在计算机中的数据
核心知识
活动3 规划取快递最快路线
数据结构
图结构转化为树结构分析求解
3.2 数据与结构
五、教学重点、难点
教学重点:认识数据类型(Python中已定义的类型:str,int,float,list等)、了解数据结构(存在特定关系的数据元素的集合;按逻辑结构分类:集合结构、线性结构、树结构、图结构)、掌握队列的算法实现
教学难点:树、图结构,图转化为树分析求解
六、教学建议
任务一是让学生通过“活动1”,亲身体验数据类型:字符串、整数、浮点数、布尔型,理解各种不同类型的数据的基本处理方式;通过“活动2”,以队列为例,认识和掌握数据结构是对数据间关系的抽象和组织,即建模,引导学生应用数据结构解决学习和生活实际问题。
任务二有三个活动:通过“活动1”,了解快件派送线路,领会将快件运送的线路抽象为“树”结构,“透过现象看本质”(不再是一对一的线性关系,而是一对多的非线性关系)。通过“活动2”,了解物流网络,领会将物流网络抽象为“图结构”,认识“多对多”的关系。通过“活动3”,了解图的遍历,善于将遍历问题转化为树形结构进行分析,并计算最短用时。
通过两个任务的学习,使学生能了解数据类型,了解数据结构及其应用。
注意:
关于算法实现:队列可作为算法实现的重点,但树、图的算法实现不作要求
3.2 数据与结构
第3单元 认识数据
3.3 数据与系统
一、学习目标
通过项目学习,认识数据与系统的关系,做到根据系统功能选择所需数据,让系统充分发挥数据的潜能。
1.体验图形用户界面(GUI),使用tkinter模块创建可视化界面
2.了解用Python对文本文件进行读写操作
3.了解Access数据库基本操作,会进行查询设计
4.设计、体验“旅行小助手系统”基本功能
3.3 数据与系统
二、知识框架
3.3 数据与系统
三、项目活动框架
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 探究“旅行线路”
核心知识
活动1 初看“旅行线路”
图形用户界面(GUI)
导入tkinter模块
窗口
按钮(Button)
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 探究“旅行线路”
核心知识
活动2 更新旅行线路
图形用户界面(GUI)
标签(Label)
输入框(Entry)
以追加模式写入文本文件
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 走近火车票订票系统
核心知识
活动1 查找车次
活动2 整理购票信息
数据库
(车次)数据处理工具的变迁
网页(12306网站)
WPS表格
Access数据库(数据表)
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务三 探究订票系统功能
核心知识
活动1 查询换乘方案
活动2 满足个性化需求
WHERE (厦门至武汉车次.车次编号 LIKE "G%" OR 厦门至武汉车次.车次编号 LIKE "D*") AND (厦门至武汉车次.出发时间 BETWEEN #7:00# AND #8:00#);
查询设计
建立表间关系(INNER JOIN)
用SQL视图修改表间关系(ON)
设定查询字段名(SELECT子句)
条件查询(WHERE子句)
逻辑关系词:AND,OR
字符匹配:LIKE %,*
在...之间:BETWEEN AND
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务四 设计“旅行小助手系统”
核心知识
活动1 设计系统功能和应用程序界面
设计数据库系统
软件功能设计(对数据表增删改等)
可视化界面设计(对象及事件)
Access数据库设计
3.3 数据与系统
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务四 设计“旅行小助手系统”
核心知识
活动2 设计系统数据库,了解Python访问Access数据库的步骤
设计数据库系统
Access数据库设计(3个数据表)
Python访问Access数据库(实现对记录的增删改)
3.3 数据与系统
五、教学重点、难点
教学重点:
1. 使用tkinter模块创建可视化界面,体验图形用户界面
2.了解用Python对文本文件进行读写操作
3.了解Access数据库基本操作,会进行查询设计
4.设计、体验“旅行小助手系统”基本功能
教学难点:
查询设计;设计“旅行小助手系统”基本功能
3.3 数据与系统
六、教学建议
本节知识性内容难度较大,实践操作性内容较多,如可视化界面设计,文本文件读写操作,Access数据库的建立、查询、维护、用Python访问,都需要有较多时间让学生充分练习领悟。
在数据库教学中教科书“数据库-数据表-数据库管理系统-数据库系统-数据库应用系统”的主线,也可反序教学。
注意:
用Python访问Access数据库不要求掌握,仅作体验
第3单元 认识数据
3.4 加密与解密
一、学习目标
通过项目学习,了解数据加密和解密的常识,树立保护数据安全的意识。
1.了解密码被盗或破解方式,认识密码的安全性
2.了解恺撒密码对数据的加密与解密,掌握字符串运算
3.4 加密与解密
二、知识框架
3.4 加密与解密
三、项目活动框架
3.4 加密与解密
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 解开网站账号被盗之谜
核心知识
活动1 防范“盗窃”行为
数据安全
密码如何才能不被盗
3.4 加密与解密
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 解开网站账号被盗之谜
核心知识
活动2 设置安全密码

数据安全
密码如何才能“安全”
3.4 加密与解密
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 让数据“隐身”
核心知识
活动1 古老的“隐身术”
数据安全
古典密码
3.4 加密与解密
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 让数据“隐身”
核心知识
活动2 揭秘“隐身术”
数据安全
恺撒密码
加法密码(移位密码)
3.4 加密与解密
五、教学重点、难点
教学重点:
1.通过穷举搜索,体会密码安全性高低
2.了解加密与解密的基本原理
教学难点:
能够编写程序实现部分加密解密的功能。
3.4 加密与解密
六、教学建议
信息安全是核心素养“信息社会责任”中的重点内容:具备信息社会责任的学生,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,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。
本节课程内容,可向课外延伸,与学校德育工作中安全教育结合起来,教育、引导学生自觉遵守全国青少年网络文明公约。
第4单元 计算与问题解决
第4单元 计算与问题解决
4.1 算法及其特征
一、学习目标
熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、准确的步骤的过程
了解算法的重要特征
运用恰当的方式描述算法
运用 Python 语言实现简单算法,解决问题
4.1 算法及其特征
二、知识框架
4.1 算法及其特征
三、项目活动框架
4.1 算法及其特征
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一探讨面试题的解决方案
核心知识
活动1寻找“开关对应关系”
一个房间有3盏灯,房间外有3个开关分别控制这3盏灯,在只允许进房间一次的情况下,如何判断哪个开关控制哪盏灯?
算法的概念
挖掘对象的特征
重温算法的结构化表示如流程图
算法的特征
尝试数据抽象
挖掘程序中的输入、输出信息
基本运算
数值的加减
累加
文件读写
活动2 寻找“被污染的药丸”
有4个分别装了4种药丸的药瓶,里面每颗药丸都有单颗标准质量,其中有一个药瓶中的药丸都被污染了。每颗被污染的药丸比正常药丸增重1克。请在只允许称量一次的情况下,判断出哪个药瓶中的药丸被污染了。
活动3 寻找“误删的ID号”
学校历届校友的数据存储在学校网络中心服务器中(共10000条,无重复数据),某管理员由于误操作删除了一位校友的ID号( 8位整数)。恰好在备份文件中保存了所有人员的ID号(无重复数据,无序)。怎样快速找出被误删的ID号以便恢复数据?
4.1 算法及其特征
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二求解“谁是冠军”
核心知识
活动1尝试枚举
这次面试的冠军在A、 B、 C、 D四位同学中。 A说:“不是我。” B说:“是C。” C说:“是D。” D说:“C说的不对。”已知四人中有一人说了假话。你能判断出到底谁是冠军吗?
champion=['A','B','C','D'] #设置选手列表
for i in champion: #_____________
cond=(i!='A')+(i=='C')+(i=='D')+(i!='D') #_______
if cond==3:
print("冠军是:",i)
枚举
基本思想
实现方式
4.1 算法及其特征
五、教学重点、难点
教学重点:能够分析问题,设计解决问题的算法,并用恰当的方法描述算法;了解枚举法的含义,并能使用枚举法解决相关问题。
教学难点:能够设计出解决问题的算法;能够用枚举法解决相关问题。
4.1 算法及其特征
六、教学建议
根据学生实际情况,设定“读懂程序”、“修改程序”、“编写程序”、“自创问题及编程实现”四个梯度。
两个任务4个活动,编程量不大,因此建议在教学过程中,重点放在分析问题,解决问题的过程上,让学生能清晰地知道第一步做什么,第二步做什么,注意把握每个活动的重难点。
第4单元 计算与问题解决
4.2 数值计算
一、学习目标
感受数据的图形化表示
设计解析式或迭代方程,进行数值计算,解决问题
了解数值类算法在实际问题解决时的应用及常用方法
4.2 数值计算
二、知识框架
4.2 数值计算
三、项目活动框架
4.2 数值计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 绘制数学函数曲线
核心知识
活动1用WPS表格绘制正弦曲线
计算机绘图的原理
步骤
工具
模块的使用
安装
使用方法
4.2 数值计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 绘制数学函数曲线
核心知识
活动2利用Python绘制正弦曲线
numpy模块:科学计算包,三角函数
Matplotilib:绘图库,坐标系,描点绘图
程序代码
计算机绘图的原理
步骤
工具
模块的使用
安装
使用方法
4.2 数值计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 求解斐波那契数列
核心知识
活动1用WPS求解数列
1 1 2 3 5
递推
数据相关性
递推式
迭代
迭代变量的设计
基本步骤
活动2用Python求解数列
def fib(n):
#利用迭代求斐波那契数列的第n个数
f2=f1=1 #第1个月、第2个月初值设定
for i in range(3,n+1): #__________________
f1,f2=f2,f1+f2
return f2
n=int(input('输入需要计算的月份数: '))
print('兔子总对数为:',fib(n)) #输出最终解
4.2 数值计算
五、教学重点、难点
教学重点:了解数值类算法在实际问题解决时的常用方法,如解析法和迭代法。能够利用numpy和matplotlib两个模块绘制函数图像。
教学难点:理解迭代法的含义,并能够用迭代法求解Fibonacci数列。
4.2 数值计算
六、教学建议
在问题解决的过程中,进一步理解算法的重要性。
解析法和迭代法两者难度不同,教师可区别对待。解析法能完成问题的编程、迭代法要理解迭代思想并读懂程序。
第4单元 计算与问题解决
4.3 非数值计算
一、学习目标
了解数据与信息的特征运用合适的算法形成解决问题的方案
了解算法设计中的分治思想,并运用二分查找解决实际问题
体验递归算法,并结合具体问题开展编程实践
4.3 非数值计算
二、知识框架
4.3 非数值计算
4.3 非数值计算
三、项目活动框架
4.3 非数值计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一巧翻词典
核心知识
活动 统计查字典次数
假设一本字典大约1000页,目标信息在第328页。
分治策略
基本思想
二分查找
基本思想
程序实现
函数
定义
调用
4.3 非数值计算
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 玩转 “汉诺塔”游戏
核心知识
活动 剖析问题,设计游戏策略
递归
框架设计
运行结果分析
工作流程
递归函数
函数设计
递归调用
参数传递
4.3 非数值计算
五、教学重点、难点
教学重点:理解二分思想、递归思想,运用二分算法解决实际问题。
教学难点:理解递归算法及工作流程。
4.3 非数值计算
六、教学建议
针对学生的认知水平及认知习惯,通过引导、启发、设问等方式,为学生设置真实项目或问题情境,使学生在自主探究或解决问题的过程中产生较强的学习动机,在不断发现中习得知识、发展思维、提升能力。
在该课程的教学方法上,应以程序设计的实例带动语言知识的学习,把程序设计当作科学方法的训练,把语言知识的应用作为技能的培养,全面推行“模仿——形象思维——抽象思维”三个由浅入深阶段的教学。
第4单元 计算与问题解决
4.4 综合问题解决
一、学习目标
学会分析任务,描述需求分析,知道需要解决的关键问题
体验软件开发的基本流程
4.4 综合问题的解决
二、知识框架
4.4 综合问题的解决
三、项目活动框架
4.4 综合问题的解决
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一基于需求,分解任务
核心知识
活动1了解需求,分析问题
运行程序,并能描述游戏的功能
分析问题,整体把握、关注细节
需求分析
功能需求
软件需求
问题分解
过程设计
游戏监听
界面设计
图像绘制步骤
活动2分解任务,设计流程
接福程序
4.4 综合问题的解决
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二组装程序,测试运行
核心知识
活动1界面设计
模仿范例程序,完成窗体设计
背景绘制方法
窗体绘制
对象叠放次序
文字的显示
动态效果实现原理
程序拼装
主程序的概念
函数中参数的设计
参数的传递
人机交互方式及实现
软件评价
有缺点评价
修改建议
活动2人机交互及程序拼装
阅读并理解程序
4.4 综合问题的解决
五、教学重点、难点
教学重点:熟悉应用程序开发流程、pygame模块的使用。
教学难点:理解、使用函数实现功能模块。
4.4 综合问题的解决
六、教学建议
在实际教学中,可以让学生尝试组装各功能模块,让他们了解程序需要完成哪些功能模块,这些功能模块如何拼装。
教师也可以根据学生的实际情况,选择不同的代码编写要求,如:填空式的代码编写、分解功能模块中各函数代码编写等。编写代码不是最终目的,培养学生掌握解决实际问题的方法才是关键。
第5单元 数据分析与人工智能
第5单元 数据分析与人工智能
5.1 走进数据分析
一、学习目标
了解数据分析的几种常用方法。
体验对比分析和平均分析的一般分析过程。
了解大数据的含义,认识大数据分析在信息社会的重要作用。
5.1 走进数据分析
二、知识框架
5.1 走进数据分析
三、项目活动框架
5.1 走进数据分析
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 体验公交出行
核心知识
活动1 分析公交高峰期
某同学每天7:00乘坐27路车去学校,17:00左右放学回家。他觉得每天往返途中,公交车上并不拥挤。而妈妈每天8:00乘坐49路车出发,18:00下班。她总是抱怨乘车者太多。请尝试进行数据分析。
数据分析的方法
对比分析
平均分析
数据可视化表达
数据分析报告
标题
目的、背景和来源
思路、方法和模型
过程、结论和建议
活动2 完成分析报告
5.1 走进数据分析
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 体验实时公交
核心知识
活动1 我在哪里
体验一款手机地图软件,获取你的当前位置、计算并推荐去目的地的路线。
大数据
容量大
类型多
存取速度快
应用价值高
大数据分析的应用
活动2 公交车距离我多远
体验一款实时公交软件,输入起点和终点,获取所需的公交方案,并了解公交车距离你的距离。
5.1 走进数据分析
五、教学重点、难点
教学重点:了解数据分析的基本方法(对比分析法和平均分析);了解数据可视化表达的特点;了解分析报告的一般结构和表述规范。
教学难点:能够根据实际解决问题的需要,选择恰当的分析方法,多角度进行分析,得出结论,并有效表达。
5.1 走进数据分析
六、教学建议
1.数据分析的一般过程:提出假设、收集数据、数分析和得出结论。这个过程应在学生的不断体验中得出。
2.引导学生多角度,全方位的分析问题。
注意:
1.与1.1节要相呼应,分析问题本身要有实际价值
2.要探讨大数据分析与普通数据分析的异同
第5单元 数据分析与人工智能
5.2 探秘人工智能
一、学习目标
了解人工智能技术的相关概念与应用领域
了解人工智能技术发展的新趋势
认识人工智能在信息社会中的重要作用
5.2 探秘人工智能
二、知识框架
5.2 探秘人工智能
三、项目活动框架
5.2 探秘人工智能
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务一 认识人工智能
核心知识
活动1探问最强大脑
人工智能基本概念
启发式搜索
强人工智能
弱人工智能
人工智能应用
功能
体现形式
活动2 体验人工智能
什么是人工智能,列举人工智能在各个领域的应用
5.2 探秘人工智能
四、内容描述
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}任务二 揭秘智能算法
核心知识
活动1初探关键算法
探讨阿尔法围棋背后的算法
人工智能算法
机器学习
神经网络
智能硬件
神经元芯片
智能传感器
活动2探寻强大后盾
人工智能初步
5.2 探秘人工智能
五、教学重点、难点
教学重点:了解人工智能的应用领域与发展趋势。
教学难点:了解人工智能相关算法。
5.2 探秘人工智能
六、教学建议
在教学准备阶段,教师应预先调试人工智能相关设备,收集安装相关软件,下载相关学习资源,如有关人工智能的资料、视频片段(电影或纪录片)等供学生实践、参考和观摩。
尽量用浅显易懂的语言让学生了解算法的机理,或是对比智能算法和普通算法,凸显人工智能算法的优越性,可以不深入到算法的实现。
谢 谢

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