湖北省黄冈中学信息技术学科规划（2023版）

信息技术宏观规划 黄 冈 中 学 信息技术宏观规划 黄冈中学教师发展中心 二〇二三年十一月 学科网（北京）股份有限公司 目 录 第一章 学科核心素养和课程目标 1 第一节 信息技术核心素养 1 第二节 信息技术课程目标 2 第二章 重要教学理念和方法 3 第一节 学科核心价值 3 第二节 素养能力 10 第三节 情境载体 20 第四节 批判性思维 23 第五节 深度学习 29 第六节 高阶思维 33 第七节 大概念 38 第八节 项目式学习 45 第九节 学科内德育目标达成 49 第三章 教学进度安排（教科版教材） 52 第四章 校本课程建设 54 第一节 课程目标 54 第二节 课程内容 54 第三节 课程安排 54 第四节 课程学时 54 第五节 学分认定 55 第六节 开课形式 55 第七节 信息技术校本课程教学目标及教学安排 55 1 学科网（北京）股份有限公司 第五章 研究与学习 62 第一节 内容 62 第二节 重要性 63 第三节 方法与载体 64 第四节 黄高论坛 64 第六章 备课组建设与集体备课 65 第一节 学科委员会 65 第二节 备课组建设 65 2 学科网（北京）股份有限公司 第一章 学科核心素养和课程目标 第一节 信息技术核心素养 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。它们是高中学生在接受信息技术教育过程中 逐步形成的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。 信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。具备信息意识 的学生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；能够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，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。 计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案 的过程中产生的一系列思维活动。具备计算思维的学生，在信息活动中能够采 用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据； 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；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。 数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有 效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成 创新作品的能力。具备数字化学习与创新的学生，能够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；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，助力终身学习能力的提高。 信息社会责任是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等 方面应尽的责任。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， 第一章 学科核心素养与课程目标 1 学科网（北京）股份有限公司 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；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。 第二节 信息技术课程目标 高中信息技术课程旨在全面提升全体高中学生的信息素养。课程通过提供 技术多样、资源丰富的数字化环境，帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信 息社会等学科大概念，了解信息系统的基本原理，认识信息系统在人类生产与 生活中的重要价值，学会运用计算思维识别与分析问题，抽象、建模与设计系 统性解决方案，理解信息社会特征， 自觉遵循信息社会规范，在数字化学习与 创新过程中形成对人与世界的多元理解力，负责、有效地参与到社会共同体中， 成为数字化时代的合格中国公民。 信息技术宏观规划 2 学科网（北京）股份有限公司 第二章 重要教学理念和方法 第一节 学科核心价值 一、核心价值的内涵 核心价值是中国高考评价体系“一核 ”“ 四层 ”“ 四翼 ”中的重要内容， 位于考查内容“ 四层 ”中的第一层。核心价值集中反映党的教育方针和立德树 人根本任务，体现德智体美劳全面发展的育人目标，在高考评价体系的考查内 容中居于首要位置，引领其他三项考查内容。 图 2-1 中国高考评价体系 核心价值是指即将进入高等学校的学习者应当具备的良好政治素质、道德 品质和科学思想方法的综合，是在各学科中起着价值引领作用的思想观念体系， 是其在面对现实的问题情境时应当表现出的正确的情感态度和价值观的综合。 核心价值要求学⽣坚定理想信念、厚植爱国情怀、 提升品德修养、培养奋⽃精 神，健全⼈格、锤炼意志、提⾼审美、培育劳动精神、践⾏社会主义核⼼价值 第二章 重要教学理念和方法 3 学科网（北京）股份有限公司 观，其内涵覆盖了德、智、体、美、劳五个领域。核心价值旨在通过学校教育 和社会实践等多种途径，将学生培养成为拥护中国共产党领导和社会主义制度、 立志为中国特色社会主义奋斗终身的建设者和接班人。 核心价值主要包含“政治立场和思想观念、世界观和方法论、道德品质和 综合素质 ”3 个一级指标和 10 个二级指标，如图 2 所示。 图 2-2 核心价值评价指标 二、核心价值在高中信息技术新课程标准中的体现 课标中明确指出，“培育和践行社会主义核心价值观的基本内容和要求， 继承和弘扬中华优秀传统文化、革命文化，发展社会主义先进文化，加强法治 意识、国家安全、民族团结、生态文明和海洋权益等方面的教育，培养良好政 治素质、道德品质和健全人格，使学生坚定中国特色社会主义道路自信、理论 自信、制度自信和文化自信，引导学生形成正确的世界观、人生观、价值观 ”， “教材的编写要依据课程标准，充分体现学科核心素养，重视继承和弘扬中华 文化，理解和尊重多元文化；要有助于增强学生的民族自尊心和爱国主义情感， 有助于树立正确的世界观、人生观和价值观 ”，将“爱国主义 ”、“世界观、 人生观、方法论 ”等内容作为课标修订和教材编写的指导原则。课程培养目标 中是“进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和 社会责任感 ”。修订工作的基本原则中提到“坚持正确的政治方向。坚持党的 领导，坚持社会主义办学方向，充分体现马克思主义的指导地位和基本立场， 充分反映习近平新时代中国特色社会主义思想，有机融入坚持和发展中国特色 信息技术宏观规划 4 学科网（北京）股份有限公司 社会主义、培育和践行社会主义核心价值观的基本内容和要求，继承和弘扬中 华优秀传统文化、革命文化，发展社会主义先进文化，加强法治意识、国家安 全、民族团结、生态文明和海洋权益等方面的教育，培养良好政治素质、道德 品质和健全人格 ”，强调了核心价值中“政治立场思想观念 ”相关的内容。课 标中“责任 ”一词出现了 45 次，反复提到培养学生的社会责任感，增强学生的 社会责任意识，并且“信息社会责任 ”还是信息技术核心素养的重要内容之一。 课标中“ 引导学生形成健康的技术价值追求 ”“逐步养成负责、健康、安全的 信息技术使用习惯 ”“在信息活动中，掌握保护个人权益和自觉维护健康信息 环境的手段和方法 ”等内容是核心价值中“健康情感 ”的重要体现。 三、核心价值在信息技术必修教材中的体现（以教科版新教材为例） (一)展现我国古代优秀文化和现代先进科研成果和技术应用 , 增强文化 自信, 培养爱国主义精神 教材在讲解算法与程序相关内容时，多次引用我国古代数学著作中的经典 问题，如《孙子算经》中的“鸡兔同笼 ”问题、《张丘建算经》中的“百钱百 鸡 ”问题、《周髀算经》中的圆周率问题等，展现了我国古代数学的辉煌成就。 通过探讨解决这些古代数学著作中的经典问题，体会我国古代数学的博大精深， 感受中华传统文化的光辉璀璨。 教材第 1 单元第 2 节中讲解数据的计算时，用的是国产的 WPS 表格软件而 不是Microsoft Office Excel。引导学生使用国产软件不仅能让学生增强对国 产软件的认同感，也能增强学生的民族自豪感。课本 15 页扩展知识中详细讲解 了超级计算机，并指出“截至 2017 年 6 月，中国产的超级计算机已经连续霸榜 九期 ”。这些案例都能让学生体会到我国现代科学技术的魅力，感受到祖国的 强大，激发学生的爱国热忱。 (二) 结合理财问题讲解循环结构, 培养健康的消费观和家庭理财观 在讲解循环结构时，课本围绕“学习投资理财 ”项目展开学习，项目包含 “计算 5 年储蓄存款收益 ”和“计算理财产品收益 ”两个任务，包含了计数循 环和条件循环两种形式，通过这个项目活动，学生不仅理解了循环的两种形式， 也加深了对理财的认识，有利于引导学生合理使用零花钱，形成健康的消费观 和家庭理财观。 第二章 重要教学理念和方法 5 学科网（北京）股份有限公司 图2-3 " 学习投资理财 项目和任务 (三)传递知识共享的观念, 增强知识产权保护的意识 教材讲解程序设计部分应用到的 Python 就是一个开源的软件，它有很多模 块，都是来自全世界各地的程序员编写完代码之后然后发布模块，让所有使用 这个编程软件的人都能共享他们的成果，减少编写代码的工作量，提高编程的 信息技术宏观规划 6 学科网（北京）股份有限公司 效率，也使程序的结构更加简明清晰。教材《2.4 可以复用的代码》这一节专 门讲解了自定义函数的编写、代码的发布以及模块的使用方法等，引导学生将 编写的程序打包发布，进行知识共享。 下册教材 148 页设置了“依法保护知识产权 ”的任务，结合学生的日常生 活，列举了“写作业时从网上复制粘贴内容 ”“私自使用他人账号密码登录 ” “将网上下载的内容私自售卖 ”等行为，引导学生遵守知识产权相关法律法规， 增强知识产权保护的意识，负责任的发布、使用和传播信息。 图 2-4 "依法保护知识产权 活动 (四) 使用流程图 思维导图等软件 , 促进思维可视化 , 强调学习方法的 学习 , 培养计算思维 第二章 重要教学理念和方法 7 学科网（北京）股份有限公司 教材的每一单元结束后都有一个“单元学习总结 ”， 以思维导图的形式展 现了本单元的知识结构框架。尽管教科版教材并没有提到思维导图相关软件如 何使用，但是每一单元后面的思维导图都给学生起到很好的示范作用，引导学 生使用思维导图相关软件对所学知识进行回顾、总结、归纳，构建自己的知识 结构体系。绘制思维导图能锻炼了学生的逻辑思维，还能锻炼学生的发散思维 和逆向思维。 图 2-5 第 2单元学习总结 流程图是算法描述的方法之一。教材中反复出现了算法的流程图。流程图 通过不同形状的图示用带箭头的线条连接，清晰直观的展现了解决问题的过程。 流程图能够帮助学生把重点放在解决问题的过程上，而不是编程语言和语法。 在展示代码之前，尤其是相对复杂的程序问题，教材上都绘制了流程图，有效 展示了问题解决的细节分解和过程演绎，促进学生理解程序之间的逻辑关系， 提升编程的学习效果。 信息技术宏观规划 8 学科网（北京）股份有限公司 图2-6 u 最强大脑 游戏问题流程图 无论是思维导图还是流程图，它们都通过丰富的图示符号展现了元素之间 的关系逻辑和过程演绎，可以将学生隐性的思维过程清晰直观地呈现出来，有 利于学生养成归纳总结的学习习惯，提高分析问题和解决问题的能力以及逻辑 思维能力等。 (五)探讨信息伦理、 信息法律法规等, 增强责任担当和法律意识 《信息系统与社会》第 5 单元围绕“ 网络欺凌 ”、“隐私保护 ”“知识产 权保护 ”等热点问题，讲解了信息技术对社会发展、科技进步以及个人生活和 学习带来的有利影响以及不良影响，引导学生在日常学习和生活中合理使用信 息系统，负责任的发布、使用和传播信息；在现实空间和虚拟空间中预判可能 第二章 重要教学理念和方法 9 学科网（北京）股份有限公司 存在的信息泄露等安全风险，保护自己与他人的隐私；遵守公共规范，信守信 息社会的道德和伦理准则；对信息技术所产生的新鲜事物保持积极学习、理性 判断和负责行动的态度。 核心价值在信息技术新课标和新教材中都有非常充分的体现，如何贯彻核 心价值还需要教师在课堂中引导学生自主学习、合作探究，通过项目式学习等 教学方法，让学生在学习过程中联系和运用信息技术知识解决生活中的真实问 题，有效的进行核心价值的渗透。 第二节 素养能力 一、什么是素养能力 “素养能力银线 ”中的“素养能力 ”指的是“ 四层 ”（核心价值、学科素 养、关键能力、必备知识）中的“学科素养 ”和“关键能力 ”。学科素养和关 键能力的明确界定和考查是高考评价体系最大的突破点和创新点，体现了人才 培养战略转型下我国对高水平、创新型人才选拔和培养的现实需求。 学科素养是指合理运用科学的思维方法，有效地组织整合学科相关知识， 调动运用学科的相关能力，高质量地认识问题、分析问题、解决问题的综合品 质。 关键能力是指面对与学科相关的生活实践或学习探索问题情境时，有效地 认识问题、分析问题、解决问题所必顼具备的综合能力和学科知识。 高中信息技术所涉及的学科素养与关键能力，主要包括信息意识、计算思 维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素。 二、素养能力在信息技术教材中的呈现 (一)指向 信息意识核心素养" 的学习任务 例如：在教科版《信息系统与社会》的“计算机系统的组成 ”一节中，教 材将“探究计算机系统的硬件组成 ”任务分成三个小的活动，分别是“匹配数 据类型与输入输出设备 ”“ 比较内部存储器和外部存储器 ”“调查中央处理器 的性能指标 ”。这三个任务分别需要学生“根据实际经验 ”“调查 ”和“查阅 资料 ”来解决问题，展现了信息获取的不同途径，引导学生根据需要选择合适 的途径来获取信息。 信息技术宏观规划 10 学科网（北京）股份有限公司 其中，活动二“ 比较内部存储器和外部存储器 ”中，通过让学生对某些信 息进行观察、对比、分析，能有效帮助学生深入理解内存储器和外存储器的区 别，形成良好的信息判断力。活动三让学生查阅资料指出衡量CPU的指标，拓宽 了学生信息渠道的选择面，让学生在海量的信息中增强感受力，形成个性化的 信息意识。 第二章 重要教学理念和方法 11 学科网（北京）股份有限公司 (二)指向 计算思维核心素养" 的学习任务 例如，在教科版《数据与计算》第二章从生活实例出发来讲解程序设计， 比如围绕“学习投资理财 ”的项目讲解了循环结构，项目包含了“计算5年存款 收益 ”和“计算理财产品收益 ”两个任务，包含了计数循环和条件循环，以及 实际储蓄中利率不变和利率变化两种情形，通过该项目活动让学生了解循环的 作用，学习根据问题的需要选择恰当的循环类型，能够让学生在结合生活实际 的同时解决程序问题，促进学生逻辑思维能力的发展和程序设计水平的提高。 第五章“探秘人工智能 ”一节中，这部分的内容主要是涉及到人工智能和 算法的入门介绍， 旨在为学生之后深入学习人工智能和计算机算法打基础。这 部分内容由于学生之前接触不多，所以主观心理存在一种复杂和畏难情绪。因 此教材通过“阿尔法围棋 ”的案例引入教学情境，创设情境，引发学生兴趣， 消除学生的畏难情绪。 信息技术宏观规划 12 学科网（北京）股份有限公司 此外，这一节在讲解完“启发式搜索 ”内容后，让学生利用“启发式搜索 ” 的算法规划路径，使学生体会用算法来分解和解决现实中的问题的过程，理解 一些简单的人工智能案例。 第二章 重要教学理念和方法 13 学科网（北京）股份有限公司 (三) 指向 数字化学习与创新核心素养" 的学习任务 例如在教科版《数据与计算》的“我们身边的数据 ”一节中，让学生使用 网络问卷发布平台收集数据，使学习置身于数字化学习环境中来解决问题。 信息技术宏观规划 14 学科网（北京）股份有限公司 在此基础上，请学生利用网上问卷发布工具，设计一份调查问卷，锻炼学 生利用数字化工具解决问题的基本素养和能力。 (四) 指向 信息社会责任核心素养" 的学习任务 例如：在教科版《信息系统与社会》的“信息社会的伦理与道德 ”一节中， 设置网络暴力的任务情景，让学生写下遇到的类似事情，并换位思考：如果你 是网络管理者，你应该如何应对。通过让学生一边阅读教学材料一边思考，引 导学生思考自身行为对外部世界及他人带来的影响， 以唤醒学生的信息社会责 任意识。 第二章 重要教学理念和方法 15 学科网（北京）股份有限公司 三、素养能力在信息技术教学中的呈现 相比于其他学科而言，信息技术教学的专业性及复杂性会更强。在学习的 过程中，学生需要系统化的了解理论性的信息技术知识，同时也需要具备较强 的技术应用能力以及核心素养。所以，教师方面并不能应用传统的死板式教学 方法对学生实施指导，而是需要基于培养学生的核心素养，采取一些创新性、 实践性、综合性较强的教学手段，帮助学生能够将理论知识转化为实践应用， 进而增强学生的信息技术综合能力。 (一 )信息意识核心素养培养 在高中信息技术教学活动开展的过程中，教师需要适当的转化自己与学生 之间的位置，全面落实以人为本的教学原则，根据特定的教学内容，探索与之 相对应的信息源，帮助学生能够有针对性的了解信息内容，进而产生信息意识。 同时，教师也需要根据不同信息、受众所具有的不同特点，选择不同的教学方 法以及教学途径，帮助学生更好的甄别信息，筛选信息。 在课堂中，教师可以采取情景教学的方式，帮助学生学习与信息技术相关 的内容，让学生能够把生活和信息技术进行有效的整合，然后利用自己所掌握 的信息技术，去对生活中的一些问题进行处理，在激发学生信息意识的基础上， 也能够提高学生的信息技术应用习惯。例如，在当前的社会中，网络购票是一 种十分便捷的服务方式。当代很多人都已经习惯性的在网络上购买火车票或者 是飞机票。但这一形式的存在也为一些不法的诈骗分子提供了机会。他们会故 意在大众选择网络购票之后，向其发送一些诈骗短信，比如要求其交付改签费 或者提供自己的银行卡信息。很多安全意识淡薄或者不熟练应用网络软件的群 众就很容易会陷入这样的一个骗局。在教学中，可以用该背景作为案例，引导 学生分析 “在我们接收到类似的短信之后应该如何处理？ ”比如应该登入相关 信息技术宏观规划 16 学科网（北京）股份有限公司 网站去查询相关信息，或者利用购票软件直接与航空公司的客服联系等等，让 学生能够有一定的信息安全意识，也能够产生在问题发生后应该主动借助信息 技术去辨别这些问题，增强学生核心素养的基础上，也能够强化学生的安全状 态。 (二)计算思维核心素养培养 高中信息技术新教材的编程和算法教学注重培养学生的计算思维，强调让 学生从生活出发，利用所学编程知识来解决生活中的实际问题。因此，教师在 创设教学任务时，需考虑学生认知的实际情况，创设情境，引发学生兴趣，从 生活数据出发，注重任务与任务之间的联系与拓展，引导学生主动思考，不断 分析探究，进一步优化学生计算思维，创设高效课堂教学模式。 例如，在教科版信息技术必修1《数据与计算》中的“周而复始的循环 ”一 课中，可以从生活中的数据出发，优化课本中的项目案例，探究课堂项目式案 例布局与设计，探寻学生信息技术学科素养的培养。 问题如下：假设现有一张白纸的厚度大约是0.1毫米，对折一次，厚度变为 0.2毫米，再对折一次，厚度变为0.4毫米……每对折一次，其厚度均变为对折 前的2倍。假设这张纸有足够大，可对折任意次，那么把它折叠20次，求出折叠 20次后的厚度h（米）。 这个问题来源于学生能接触到的生活案例，主要通过不断折纸的方式，探 究能达到怎样的高度；在该任务中，学生利用Python中for循环的语法结构求出 厚度后，教师再提出疑问：折叠多少次，纸的厚度能超过珠穆朗玛峰的高程？ 学生已有的知识无法解决该问题，因此笔者自然引入新的知识要点——while 循环语句的语法结构，学生获得新知后再进一步解决项目问题。项目中设立对 立的条件让学生思考新旧知识的联系与异同，同时扩充生活中的实时数据，让 学生进一步感受利用编程语句解决实际生活问题的过程，初步融入信息技术核 心素养的培养。 (三)数字化学习与创新核心素养培养 信息技术课程标准中将数字化学习与创新素养内涵划分为数字化学习环境 的创设、数字化学习资源的采集与管理、数字化学习资源的应用与创新。数字 化环境的创设指的是学生在面对问题时，能够借助数字化环境解决问题，养成 利用多媒体工具、资源的习惯，是对学生意识层面的要求；数字化学习资源的 第二章 重要教学理念和方法 17 学科网（北京）股份有限公司 采集与管理则是对学生技能方面的要求，具备加工管理资源工具的能力；数字 化学习资源的应用与创新要求的是学生的“输出 ”，能够综合运用数字化支持 服务完成数字化学习，创作交流。意识层面的要求对学生来讲是内隐的，而技 能和创新则是外显的，意识决定了行为，行为也增强了意识。有研究表明，可 以使用包括活动主题、活动目标、活动方式、活动评价和数字化学习支持服务 五个方面的活动框架来培养学生的“数字化学习与创新 ”素养。 例如，对于教科版信息技术必修1《数据与计算》中的“数据的计算 ”一课， 我们可以这样设计： 表2-1 活动设计 活动主题 探讨解决问题的计算方式 活动目标 体验人工计算、借助电子表格软件计算、编程三种方式解决 “鸡兔同笼 ”问题的特点，感受使用数字化环境解决问题的 便捷 活动方式 网络查询使用人工计算、 电子表格软件和编程解决“鸡兔同 笼 ”问题所需要的信息、方法和工具，使学生能够在繁琐的 信息当中挑选最合理的信息，并运用信息创造性地解决问题 活动评价 从过程参与度，纸笔测验基础知识，计算结果三个方面对学 生进行综合的评价 数字化学习 支持服务 为学习活动的开展提供环境支持，保障数字化学习活动的进 行 从围绕知识点到创设数字化的主题活动、从知识技能到数字化学习素养的 活动目标、从强化训练到创新作品的活动方式、划分学生数字化学习与创新素 养水平的评价及数字化学习支持服务。在开展学习活动时，将章节的知识点组 织为主题活动，将学习内容贯穿于主题活动中，让学生在浓厚的兴趣中掌握知 识。 (四 )信息社会责任核心素养的培养 《普通高中信息技术课程标准》提出，开展信息技术实则是为了帮助学生 完善自身信息应用能力，提高信息基础素养，因此需要对于学生包括信息获取、 信息处理、信息管理和信息表达与交流能力等方面进行集中教育，鼓励学生自 觉遵守相关的信息道德和信息法律法规，培养符合信息社会要求的价值观和责 任。这就要求信息技术教师在信息技术课堂教学中开展信息社会责任教育，除 信息技术宏观规划 18 学科网（北京）股份有限公司 了让学生掌握基本知识和技能外，还应培养学生健康良好的信息安全意识和信 息道德素质，形成符合信息社会要求的人生观、世界观和价值观。 以教科版信息技术必修2《信息系统与社会》中的“信息社会的伦理与道德 ” 一节为例，可以开展“学生对话 ”的教学活动： 表2-2 教学活动设计 准备环节 教师指导活动 一、对话 动员 1.教师引入学习：随着信息技术的发展，人类社会发生了巨变， 我们的生活和学习也因此受益。在不少人眼中，信息技术就像是 一把无所不能的钥匙，为我们打开了一扇扇科技进步的神奇大 门，呈现精彩纷呈的网络世界。因特网让人们在虚拟时空实现“自 由 ”交流，带来便捷的同时也引起了种种问题。现在，我们就来 探讨网络世界带来的问题。 2.学生分组。 3.下发教学材料。 二、阅读教 学材料 阅读教学材料，思考以下几个问题： 网络暴力有哪些危害？你经历或了解哪些网络暴力事件？ 你是否有过在没有完全了解事情真相之前就随意发表网络评 论？总结一下类似的事例。 你接触过哪些网络不良信息？你是如何应对的？ 你是否在不经意之间泄露过他人的隐私？ 当你看到别人的隐私 别泄漏时，应该怎么做？ 通过查阅资料，了解“慎独 ”的内涵。 三、对话策 略辅导 从自己的亲身体会和周围人的经历出发，提炼出自己的观点。 充分利用网络、报刊杂志等媒介，多种渠道收集典型事例来佐证 自己的观点。 积极思考各种应对的策略，从技术、法律法规、自身素养等几个 方面展开思考。 四、小组 讨论 1.除了面对面对话，还可以利用微信、QQ等多种社交软件进行充 分交流。 2.使用网页新闻、图片、视频、数据等多种类型的信息来作为论 据。 3.讨论的过程可以记录下来（面对面交流可以录像，网络交流可 第二章 重要教学理念和方法 19 学科网（北京）股份有限公司 准备环节 教师指导活动 以截图保存），反思每个人在交流过程中是否遵守社交礼仪和网 络礼仪（有无刷屏、言语攻击、散播虚假信息等行为）。 五、班级话 准备 1.小组收集提炼本组的主要观点，建议附上观点材料并注明出处 （文档、ppt、视频、表格数据等形式）。 2.教师引导学生从以下三个方面整理资料：相关的法律法规；基 本的技术防范方法；道德规范（个人行为的导向）。 3.小组围绕以上三个方面展开研讨，确立观点和资料的完整性和 准确性，去粗取精。 第三节 情境载体 一、什么是情境载体 教学情境是在教学过程中教师根据学生的认知特点和心理特征，围绕教学 内容和教学目标创设的一种特殊的教学环境。关于情境与知识有一个精辟的比 喻：将 15 克盐放在面前，如果是直接吃下，任谁都会感到难以下咽。但将 15 克盐放入一碗美味可口的汤中，我们早就在享用佳肴时，将 15 克盐全部吸收了。 情境之于知识，犹如汤之于盐。高中信息技术课程内容紧跟当前信息技术的发 展前沿，具有鲜明的时代特征。课程内容既有理论知识也有实践应用，如果是 纯粹的知识的讲授和操作技能的训练，学生很难将所学知识与实际生活结合起 来，学习过程也会枯燥无味。良好的教学情境能让学生自主的在情境中去体验、 感受、学习，从而建构知识。 二、高中信息技术教学中情境的作用 渲染气氛，激发学习兴趣。教师可以选择合适的教学资源，利用教室多媒 体播放音乐、图画、视频等，让声音、画面调动情感，从而吸引学生的注意力。 攻克难点，提高学习效率。根据建构主义理论，学生在情境中构建的知识 更容易留下深刻印象。对于一些很难理解的教学内容，教师可以创设不同的情 境，将知识融会在各个生动具体的情境当中，从而让学生加深对知识的理解， 系统全面的掌握这个知识。 学以致用，提高信息素养。情境往往与生活紧密联系，学生在生活情境中 信息技术宏观规划 20 学科网（北京）股份有限公司 习得的知识会更容易运用到实际生活当中来解决真实的问题。 德智并举，促进全面发展。学生在情境中能陶冶情操，也能增长智慧。学 生自主学习时的情境能培养学生独立思考的能力、分析和解决能力；合作学习 时的情境能提高学生的交往协作能力，语言表达能力等，增强学生的大局意识。 三、高中信息技术教学中情境的设计 (一 )情境设计要遵循的原则 科学性。情境必须是科学的，合理的，如果创设的情境不合实际，不利于 学生对教学内容的理解，也不能使学生将所学知识运用到实际生活中；情境必 须与教学目标紧密结合，脱离了教学目标和教学内容的情境是毫无意义的。 时代性。教师可以根据目前热门的科学技术或者新闻资讯等创设情境。例 如在《3D 打印》课上，教师先播放 3D 打印汽车的相关视频，然后让学生想象 未来的汽车外形是怎样的，引导学生使用三维建模软件进行设计并将它打印出 来。这样学生不仅了解了前沿的学科知识，又充分发挥了自己的想象，并且体 验了作为汽车设计师的严谨，增强了学生对汽车设计师职业的认知。 多元化。教师可借助多媒体展示文本、声音、图像、视频、动画等不同类 型的媒体素材，也可展示实物、模型等，丰富的教学资源和多样化的资源呈现 方式能够丰富学生的感官体验，让学生身临其境；教师也可根据围绕教学内容 从不同角度创设不同的情境，学生选择自己喜欢的情境进入学习和探究，满足 学生个性化的学习需求。 生活化。情境的创设要紧密联系学生生活实际，学生身边的事或者是学校 的热门事件等都可以作为创设情境的素材。这样的情境让学生感到熟悉亲切， 学生更感兴趣，也更能引导学生形成理论知识与实际生活的有效联结。例如《信 息技术基础》课上教师讲解“简单图片的合成 ”时，让学生使用Photoshop 给 学校食堂你最喜欢的窗口做一个宣传广告，将魔术棒抠图以及文本添加等技巧 融入到广告设计当中。学生的学习积极性很高，通过宣传广告的设计学生不仅 掌握了Photoshop 的相关操作，也引导学生观察生活和身边的广告设计，从而 学习借鉴。 (二)教学过程中的情境设计 教师在教学过程中可根据不同的教学内容创设不同的情境。 1.游戏情境设计 第二章 重要教学理念和方法 21 学科网（北京）股份有限公司 将教学内容融入到游戏情境中既能让学生感受到游戏的乐趣，也能让学生 在游戏中自主的学习、快乐的学习，发挥游戏的教育功能。教师还要注意及时 结束游戏，将学生思绪拉回到课堂中，从游戏过渡到知识和方法的总结和提升。 例如在讲解“搜索技巧 ”时，将全班分成两个大组进行知识竞赛，将搜索技巧 的各个知识点融入到知识竞赛的各个题目当中，看谁最先通过网络搜索找到题 目的答案。学生在紧张激烈的知识竞赛的过程中感受到了掌握搜索技巧所带来 方便、快捷和高效，增强了学好搜索技巧的决心。 2.辩论情境设计 对于一些理论知识，教师可以提前给学生准备相关知识材料如网页、文本、 视频等，学生也可以自己收集整理相关知识，课堂上分为正方反方进行辩论。 在开展辩论活动时，教师可通过改变教室原有的桌椅布局，使用辩论赛计时软 件等方法，通过环境营造辩论的氛围。辩论情境有助于培养学生的批判性思维。 例如在讲解人工智能领域中的人机对弈时，给学生播放《AlphaGo 以 3：0 打败 了世界围棋冠军柯洁，柯洁赛后落泪》的视频，很多学生认为人类棋手辛苦学 习围棋多年，在机器人面前竟如此不堪一击，这对棋手来说是很大的打击，应 该取消这种人机对战。另一些同学觉得 AlphaGo 的胜利，是计算机程序的胜利， 更是程序编写者——“人 ”的胜利。辩题呼之欲出。接着就让学生说明自己的 观点并进行辩论。通过辩论，学生锻炼了语言提炼和表达能力，比较了人和人 工智能的不同，加深了对人工智能的原理的理解。 3.问题情境设计 教师可结合学生学习和生活中碰到的一些问题设置情境，引导学生进行深 入思考。如很多学生都碰到过“文件保存在电脑里但是不知道位置 ”的问题， 教师在讲解“文件的属性 ”时，可以用这个问题作为导入，用于讲解文件名、 文件的位置等重要属性。学生在这个问题情境中很容易共情。通过这个问题情 境，学生既理解了文件的属性，又掌握了实际生活中具体问题的解决方法。 4.项目情境设计 为提高学生的自主学习能力和知识的综合运用能力，教师可采用项目式学 习的方法，创设适合学生认知特征的活动情境，引导他们利用信息技术开展项 目实践形成作品。如在学习“智能家居 ”时 ，教师可创设情境：天气炎热，我 需要一个“善解人意 ” 的风扇，我不需要按开关，它就自己打开给我们带来清 信息技术宏观规划 22 学科网（北京）股份有限公司 凉。引导学生联系实际生活思考怎样才是“善解人意 ”的风扇。学生提出方案 之后再鼓励学生组建项目小组，运用所学知识来完成作品。通过创设项目情境， 引导学生细心观察生活并积极思考我们生活中的智能家居背后的原理，增强了 学生对信息问题的敏感性和对知识学习的掌控力， 以及问题求解的思考力。 (三 ) 情境中的角色扮演 角色扮演打破了传统课堂的沉闷印象，能调动学生的主观能动性，让学生 自发的、主动的参与到教学活动当中，在扮演角色的同时思考和运用信息技术 相关知识。例如在知识竞赛的游戏情境中，可设置主持人、记分员、比赛选手 等角色；在辩论情境中，也可以设置主席、正方辩手、反方辩手、记分员、计 时员、评审团等角色；在“智能家居 ”的项目情境中，可设置设计师、测试员、 顾客等角色。角色扮演既展现了学习过程中不同成员的分工安排，也让创设的 情境更加真实。 综上所述，教师在高中信息技术教学中要充分发挥情境的作用，根据教学 目标，结合教学内容，按照科学性、时代性、多元化、生活化的原则创设合适 的情境。将情境与高中信息技术知识融合在一起呈现在学生面前，将学生带入 到情境教学中，使学生在情感上与教学活动形成共鸣，进而培养学生学科素养。 第四节 批判性思维 一、批判性思维概述 批判性思维（Critical Thinking）的概念起源于杜威的“反省性思维 ”， 到了20 世纪 80 年代，我国学者开始关注批判性思维。《德尔菲报告》 中将批 判性思维定义为有目的的、 自我调节的判断，它导致的结果是诠释、分析、评 估和推论， 以及对这种批判所基于的证据、概念、方法标准、语境等问题的说 明。 批判性思维按照其结构分为批判性思维倾向和批判性思维技能。其中，批 判性思维倾向是一种对认知对象积极进行评判的心理状态、意愿和倾向，是个 体的批判性意识，它能够使个体时刻用批判、辩证的眼光看待问题。批判性思 维精神由求真、思想开放、分析性、系统性、 自信心、好奇心和成熟度七个要 素构成，而批判性思维技能更强调过程中的批判，主体在批判时所具备的“审、 第二章 重要教学理念和方法 23 学科网（北京）股份有限公司 查、判、断 ”的策略，批判性思维技能包括：解释、分析、评估、推论、说明 和自我校准六个要素。这些要素的具体含义见表 2-3： 表 2-3 批判性思维结构 维度 具体内容 解释 批判性 思维倾向 1.求真 勇于提问，渴望探索真理 2.思想开放 容忍并理解他人的意见 3.分析性 对问题的机敏，善于利用证据 4.系统性 有序地处理复杂问题 5. 自信心 对自己推理能力的自信 6.好奇心 广泛的好奇心 7.成熟度 深思熟虑做决定 批判性 思维技能 1.解释 归类理解意义并澄清含义 2.分析 审查观点，识别、分析论证 3.评估 评价主张，评价论证 4.推论 推测不同可能，写出结论 5.说明 陈述结果，证明程序的正当性 6. 自我校准 自我审查， 自我校正 二、批判性思维在信息技术教材中的渗透 如《数据与计算》教材第一章讲了借助表格处理数据的方法，在课本 14 页的任务二中，教材引导学生面对“鸡兔同笼问题 ”，比较人工计算、借助电 子表格软件计算和编程计算三种方式的特点，并指出“三种计算方式都有其适 用的问题类型 ”，注重培养学生的批判性思维倾向，能够让学生明确三种不同 方式的优缺点，从而根据需要选择合适的方法灵活运用，从而提高处理数据计 算的效率。 信息技术宏观规划 24 学科网（北京）股份有限公司 教材第二章主要讲程序设计，引导学生将真实生活情境中的实际问题转化 成可以用计算机解决的程序设计问题，而编写程序的过程可能需要经历多次的 运行调试，面对程序中提示的错误，学生需要进行分析推论并不断修改程序才 能运行成功。课本 24 页也就是第二章第一节程序设计伊始，教材就设置了修改 代码调试运行的拓展任务；课本 33 页拓展练习要求学生在原有程序基础上进行 修改，要求能“使其输入年龄、安静心率和运动后心率 ”，并根据结果给出不 同的反馈；课本 34 页的任务一中，包含了存款利率不变和存款利率变化两种情 况，要求学生根据不同情况修改程序计算存款收益……程序设计部分多处强调 对程序进行修改、调试、运行，这是批判性思维技能的具体体现，也是信息技 术课程的核心素养——计算思维的重要内容。 第二章 重要教学理念和方法 25 学科网（北京）股份有限公司 《信息系统与社会》课本第 7 页在讲解信息系统时，引导学生考察图书管 理信息系统，通过亲身体验，分析图书管理信息系统的局限；课本 131 页在探 讨信息系统的安全管理体系时，引导学生思考不遵守机房的规章制度会造成哪 些安全风险；课本 135 页引导学生根据信息的泄露途径，给出防范的措施等 等……这些活动都有利于培养学生的批判性思维倾向，让学生养成合理使用信 息系统的习惯，对信息来源、信息价值进行理性的分析，对信息技术与社会发 展的相互影响能够理智看待和评价。 三、高中信息技术教学中培养批判性思维的方法和策略 (一 )培养批判性思维倾向的方法与策略 信息技术宏观规划 26 学科网（北京）股份有限公司 1.对比教学。对于相似的知识点可以采用对比教学，通过批判性思维促进 学生对知识的深入认识和理解。比如程序设计很多内容与数学很相似，学生也 容易混淆。对比教学可以让学生明确差异，加深对 Python 语法的理解，提高编 程的效率和正确率。如比较 Python 程序中的算术运算符与数学中的算术运算符 的异同； 比较 Python 中的函数与数学中的函数用法的异同等。 2.一题多解。在设计算法时可以让学生集思广益，说出尽量多的算法。比 如在讲解“求两个数的最大公约数 ”问题时，学生很快会想到数学中的求解方 法，结合程序设计又会想到枚举法，有部分同学还会想到辗转相除法等，接着 再逐个分析验证各种算法的可行性和效率。这样能够让学生开阔思维的同时明 确各种算法的优缺点，从而选择出最优算法编写程序；在分析各种算法的过程 中也能回顾程序设计的相关知识，促进知识的融会贯通，从而使学生能够灵活 运用所学程序设计知识分析问题、设计算法并最终解决程序问题。 3.换位思考。在学习程序设计时，可以让学生分别从程序员和用户的角度 进行分析，找到程序改进的方向。比如在讲解“猜数字游戏 ”时，先让学生试 玩游戏，说自己的感受以及意见建议；接着让学生根据自己提出的意见和意见 进行修改不断完善程序。通过不断的切换“用户 ”和“程序员 ”的身份，学生 不断找到程序中存在的问题，并通过学习程序设计相关知识进行修改完善来解 决问题。 表2-4 换位思考在程序设计中的应用 用户角度——问题 程序员角度——解决方法 1.只提示“猜对了 ”或者“猜错 了 ”，很难猜对 将双分支结构修改为三分支结构：猜大、猜 小、猜对 2.猜了一次之后就知道答案了 答案是随机数 3.猜一次很难猜对，再次猜的时 候 又是新的随机数 计数循环：猜 10 次，猜对就退出 条件循环：一直猜，直到猜对为止 4.我猜了几次才猜对？ 增加变量 n 用来表示猜数字的次数 循环体中每猜测一次，n 的值增加 1 (二)培养批判性思维技能的方法与策略 以下通过一个实例来分析如何在高中信息技术学科教学中培养学生的批判 第二章 重要教学理念和方法 27 学科网（北京）股份有限公司 性思维。 表 2-5 “组建无线局域网”教学活动安排及批判性思维技能分析 教学环节 课堂活动 涉及的批判性思维技能 讲授新知 课堂上，教师设置 本节课学习任务，完成 无线局域网的组建，请 学生以小组的形式规 划本组的设备安装以 及设置的思路，形成大 概步骤和准备素材，小 组代表对规划作简要 介绍 解释、 说明 从任务出发，识别到问题的 目的并对问题的结果形成解释， 给出规划的理由和方法 探索新知 教师讲解组建无 线局域网的原理，提供 可能需要用到的素材， 学生自主进行组建，然 后检验本小组搭建的 无线局域网的效果 分析、 推论、 评估 分 析 无 线 局域 网的制作 过 程，并确定每一个设备在无线局 域网中发挥的作用，推测出组建 无线局域网的多种方案并实施应 用，判断推论的正确性 评价展示 学生制作完成之 后，组内从作品内容和 所含知识点两个角度 对各组员作品进行评 价，并推选出优秀作品 全班展示评价 自我校准 自我审查、发现错误或不足， 在评价作品时做到了思想公正、 客观 在上述实例中，教师将批判性思维技能融入教学的方法主要有两种： 1.开展探究、研究性学习 基于问题的学习是培养学生批判性思维的途径之一，学生在自主探究任务、 解决问题过程中学到的知识往往比被动的学习收获更多， 探究任务、解决问题 需要学者对问题的获取、利用、解决等展开多方面的思考，这也和批判性思维 信息技术宏观规划 28 学科网（北京）股份有限公司 技能的分析、推论、评估等技能的要求相吻合。 2.引导学生相互评价， 以及自我反思与校正 自我反思、 自我校正是批判性思维技能之一，它要求学习者反省自己的动 机、价值、态度和利益，做到思想公正和客观。在教学中开展评价环节有助于 学生将评价技能应用在学习上，能更有效地思考问题并继续改进。在信息技术 环境下，评价的主体是多元的，可能是教师，也可能是学生自己，例如，学习 者可以借助各种交流工具进行相互评价，同时评价的方式也是多元化的，而不 仅仅是通过考试来检验学习者对于知识的掌握情况，学习者也可以通过设计程 序、制作多媒体课件、撰写课程小论文等来表达自己对知识的理解。在这种学 习环境下，学习者更愿意发挥思维的主动性去进行积极的思考，这样更有利于 批判性思维的培养。 所以，信息技术教育应该建立在批判性思维的基础上，把基于批判性思维 的信息技术教育整合到具体的应用场景中，指导学生把批判性思维应用到他们 熟悉与关切的真实生活中，在切实的信息技术应用经历中体验批判性思维所具 有的价值。 第五节 深度学习 一、深度学习的概念 “所谓深度学习，就是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主 题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。 ”从学习内 容看，彰显学科本质和基本思想、方法，关注学科内或跨学科复杂情境中的真 实问题；从学习方式看，突出合作探究与批判反思，注重感知体验；从学习过 程看，重视知识的深度加工和意义建构，引导学生主动探索、发现和经历知识 的形成过程；从学习结果看，发展学生的理解、迁移、创新等高阶思维；从学 习情感看，强调学生的自主发展意识和高度的学习热情，是学生核心素养提升 的重要途径。 浅层学习一般以记忆、背诵为主，谈不上理解，更谈不上与周围事物进行 关联，是一种孤立的学习。高中信息技术教学中的浅层学习更多地表现为记忆 一些常识以及简单的操作。例如，在学习“信息的特征 ”相关内容时，浅层学 第二章 重要教学理念和方法 29 学科网（北京）股份有限公司 习就是只是记忆了信息的特征，却没有深度理解信息的特征，更谈不上能够根 据信息特征理论来分析具体的生活和实践的实例。还有，学生可能只是掌握了 简单的操作技能，却不能真正理解操作与技术之间的关系，也不明白为什么学 习该技术，更不会把一种软件的操作迁移到另外一种软件中。所以，浅层学习 表现在学习时把注意力放在了可能被提问的部分，并且尝试简单化地模仿和背 诵这些内容。浅层学习并非毫无用处，它作为课堂学习的基础还是必不可少的。 深度学习是通过探究学习促进有条件的知识和元认知发展的学习。它鼓励 学习者积极的探索、反思和创造。深度学习可视作一种基于理解的学习。深度 学习作为与浅层学习相对应的一种学习形态，它强调学习者批判性地学习新思 想和知识，把它们纳入原有的认知结构中，将已有的知识迁移到新的情境中， 从而帮助决策、解决问题。 深度学习的特点有三个：①理解与批判，即对于新知识要理解而不是仅仅 简单地背诵或记忆。②联系与构建，即要为所学习知识建立联系体系，形成主 动建构的网络。③迁移与应用，即能够将学习到的知识迁移与应用到新的情境 之中。 二、高中信息技术教学深度学习策略 (一) 创设问题情境, 引导学生思考由浅入深 情境是信息技术深度学习的“母体 ”，在情境中，学生能明晰信息技术知 识的意义，从而形成学习信息技术的意向。创设相关的情境能让信息技术学习 变得形象、生动、具体。情境能够激活学生的信息技术思维，激发学生关于信 息技术的想象，从而深度发掘学生学习信息技术的潜质。从这个意义上来说， 情境是信息技术学习的催化剂。创设情境时，最好贴近学生生活，使学生更容 易产生深厚的兴趣，也利于学生解决实际生活中的问题。问题情境以生活为辅 线，以知识为学习主线，双线合并，任务驱动，任务与生活案例相结合，理论 知识与生活通识相结合，引入深度思维，真正让教育回归生活，实现知识迁移 并应用到生活中去。 例如，在讲解“数据的排序筛选 ”时，可使用我校选修课排课的案例。当 班主任需要以班级为单位查看所有学生的选课情况时，可以以学生的班级作为 关键字进行筛选；当学科老师需要查看哪些学生选了自己的课，可以用教师姓 名为关键字进行筛选，如果某位老师在不同时段开设了多个班，他想看某个时 信息技术宏观规划 30 学科网（北京）股份有限公司 段的选课情况时，需要设置两个关键字，以教师姓名作为主要关键字，以上课 时间作为次要关键字。 在讲解Excel 的公式时，可以用学生的期中期末考试的成绩统计分析为情 境，可以统计整个学校的分数情况如总分以及单科最高分、最低分、平均分等， 也可以统计整个地区的分数分布，或者统计某套试卷的得分和学生作答情况以 及学生答题的错题率等。这样既能让学生掌握解决这个情境问题需要应用到的 公式以及各种常用函数的相关知识和技能，还能将知识迁移到真实的生活情境 中解决真实的问题。 (二) 强化原理的学习 , 使学生充分理解为什么这么做 , 从而能够灵活运 用 高中信息技术教学不能仅仅就教操作，因为操作是千变万化的，而所有的 信息技术操作都是基于一定的原理而产生的，操作只是这些原理的外延或者拓 展。美国著名教育家布鲁纳认为，要使教学真正达到目的，就必须使学生在某 种程度上获得一套概括了的基本思想或原理。这些基本思想或原理，构成了一 种最佳的利于理解的知识结构。所以，高中信息技术教学必须要强化原理学习， 通过深度剖析技术的本质，让学生明白这项技术是用来做什么的，能解决什么 问题，怎样来运用这项技术，他们自然就体会到了这项技术的价值以及学习这 项技术的必要性，并能在实际生活中恰如其分地运用它。 例如，在学习循环结构时，有 for 和 while 两种循环，它们两者有什么区 别、分别适用于什么情况，学生很少会想到。我们可以通过平时的具体使用引 导学生进行深度的思考。学生抓住了技术的核心，就能从操作模仿的局限中解 第二章 重要教学理念和方法 31 学科网（北京）股份有限公司 放出来，在运用技术时不再盲目和疑虑，就能更好的感受自由创作的乐趣。长 此以往，学生便掌握了学习技术的一般方法，技术素养自然也就得到提升了。 表2-6 for循环和while循环的比较 循环结构 for 循环 while 循环 变量回收 循环结束，循环变量会被 释放 循环结束，循环变量一直存在，可 以后续继续访问 应用场景 循环次数明确的情况下， for 更加简洁直观 可应用在较为复杂的环境，所有的 for 循环都可改为 while 循环 结构难易程度 结构简单，很容易就可以 看出循环的头和尾 可表示相对复杂的循环结构，有时 不太容易看出循环的头和尾 (三) 构建知识网络 , 使得新旧知识形成联系 , 不同的知识点之间实现同 孤立的知识难以记忆和学习，所以学生对于任何知识的学习都要经历一个 将新知与旧知联系的过程。在高中信息技术教学中，教师应将相应的操作与技 能建立联系，使得不同的知识点之间实现同化。学生通过教师的指导和自身不 断的努力学习，不断深化对旧知和经验的理解，实现对新知和经验的理解，并 且整合新旧知识和经验，以建立新旧两者之间的意义联系，如此循环往复，从 而从低层次的理解一步一步迈向高层次的理解。 例如，二进制是计算机最基础的原理，在讲计算机编码时会用到二进制， 在讲文件类型和大小时会用到二进制，在讲编程的数据类型及其表示时也会用 到二进制，他们之间的联系是什么？我们在具体操作时，可以设计一堂课，专 门讨论二进制与数据的各种表示的关系，通过搭建知识间的联系，构建知识网 络，促进同学们对知识的深度理解。 (四 ) 建立学习共同体, 引导学生主动交流讨论、 汇总 学习共同体是一个共享和协作组织，是一个成员之间有着共同的目标和实 践，通过参与活动、会话、协作、反思、问题解决等形式共同致力于共同体成 长而形成的动态开放系统。它有利于个体在内部通过一系列的心智操作，完成 新旧经验的相互作用，从而建构起新的知识和理解，以促进知识的迁移。 共同体协作的建构，有利于激发学生学习的兴趣，培养学生自主学习、解 决问题的能力；组内成员对知识点的交流、沟通与汇总，使学生协作学习能力 信息技术宏观规划 32 学科网（北京）股份有限公司 得到了良好的锻炼；学生对各组问题汇报的点评，让学生对知识进行汇集、反 思、归纳、再生。这种经过学生自己深度探究、深度理解与体验形成的结论， 其记忆更加深刻并能长期保持，对知识点掌握的质量更高，动手解决实际问题 及创新能力更强，对知识点的再加工形成新的知识点的迁移表现更为突出。学 生学习共同体的协作建构有利于学习个体批判性思维、 自主学习、协作学习、 解决问题能力的培养，是实现深度学习的重要学习方法。 例如，在学习计算机系统的构成时，涉及到的内容很多，单纯讲授很难激 发学生学习热情，学生也很难记住。我们可以设计活动案例，让同学们分组查 找各种配件的不同性能和价格，然后分组汇报，找出性价比高的具体方案。 (五) 开展项目式学习活动 项目学习强调通过真实的以项目为主体的任务学习，让学生发展批判思维、 科学精神，形成问题解决能力。项目学习还原了学习的本质，这种基于真实情 境的学习能促进学生对信息问题的敏感性、对知识学习的掌控力、对问题求解 的思考力。 项目学习是一种内容整合、问题解决的学习方式，正是深度学习批判理解、 迁移运用能力的达成途径。聚焦深度学习，探索项目学习的设计与实践，对重 构信息技术教学组织方式、落实信息技术学科核心素养具有重要意义。 例如，在上册第 4 章第 4 节中，通过“接福 ”游戏这一综合性项目，学生 经历“ 了解需求，分析问题 ”“分解任务，设计流程 ”“组装程序，测试运行 ” 多个步骤，感受软件开发的全过程。学生通过这一项目，可以全方位感受软件 开发的过程，感受编程的魅力。期间碰到的问题还需要自己寻求解决办法，加 深对知识应用的理解。这种学习方式不仅提升了学生的自主性，而且还充分满 足了学生的学习需求，增强了他们的情感体验，切实完成了从“制造问题 ”到 “解决问题 ”的全过程。 第六节 高阶思维 一、什么是高阶思维能力 高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教 学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。高阶思维是高阶能力的核心， 第二章 重要教学理念和方法 33 学科网（北京）股份有限公司 主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。高阶思维能力集 中体现了知识时代对人才素质提出的新要求，是适应知识时代发展的关键能力。 表2-7 低阶思维与高阶思维的比较 思维水平 类别 定义 低阶思维 知道 对先前学习过的知识材料的回忆 领会 把握知识材料的意义，它代表最低水平的理解 运用 把学到的知识应用于新的情境 高阶思维 分析 把复杂的知识整体材料分解为组成部分并理解各部分之 间联系 综合 将所学知识的各部分重新组合，形成一个新的知识整体 评价 对材料（如论文、观点、研究报告等）做出价值判断 高阶思维需要培养和训练。 日常思维就像我们普通的行走能力一样，是每 个人与生俱来的，而高阶思维能力则像百米赛跑一样，是一种技术和方法上的 训练结果。研究表明，运用探究、发现和研究型学习方法有利于发展学习者的 高阶思维能力。高阶思维发展需要高阶学习支持，高阶学习是一种需要学习者 运用高阶思维的学习活动，在教学模式的属性上属于建构主义学习模式。实践 说明，小组协作学习、讨论、案例学习、角色扮演、项目研究、模拟性决策和 问题求解学习活动等，有利于发展学习者的高阶思维能力。 二、高阶思维能力在高中信息技术教材中的体现（以教科版教材为例） 以教科版信息技术教材《数据与计算》必修 1 中“综合问题的解决 ”一节 为例：课本创设了“迎春接福 ”的游戏情境，这个情境问题真实、复杂，又有 层次性，有利于培养学生的高阶思维，能够极大地激发学习者的学习兴趣，使 学习者已有的知识与经验能够与问题相联系，在轻松愉悦的氛围中解决这个项 目问题。 这个项目综合性较强，需要学生根据分析将任务进行分解，然后组装，能 够促使学生分析各种信息以及信息之间的相互关系来解决问题。“拓展练习 ” 的部分让学生设计“难度策略 ”以及修改“手形图 ”等，难度更大，对学生来 说有一定的挑战性，但任务又极具趣味性，并且兼顾了学习者思维水平的差异 性，能够调动学有余力的学生的探索欲望，进一步提升他们的高阶思维能力。 信息技术宏观规划 34 学科网（北京）股份有限公司 三、高阶思维能力在信息技术教学中的体现 (一 )基于高阶思维的信息技术问题设计 高阶思维的培养离不开问题设计，学生的思维起源于问题，因此教师在教 第二章 重要教学理念和方法 35 学科网（北京）股份有限公司 学过程中要注重问题的设计，引导学生积极参与问题的解决过程，激发学生的 高阶思维。一般的提问教学是针对某种知识而设计的，主要是解决“是什么 ” “为什么 ”的问题，问题具有一定的独立性。基于高阶思维的“ 问题 ”不仅涉 及知识，而且是教学的重要组成部分，即通过问题环节，学生应该知道如何分 析问题、解决问题，进而学会科学的研究方法。 1.设置阶梯性问题，在低阶思维的基础上提升学生的高阶思维 学习的过程是一个由浅入深循序渐进的过程，问题设计要符合学生的思维 方式，符合学生的认识规律。阶梯性问题引导学生由简单到复杂、由已知到未 知、由感性到理性、由浅入深，层层推进，实现由“低阶思维 ”向“高阶思维 ” 的转换。如在学习“远程控制系统的组建 ”时，可以设置阶梯性问题：智能家 居远程控制系统已经开始走进人们的生活，它与本节的远程监控系统有什么区 别与联系？其原理是否相同？ 2.设置开放性问题，在思维的碰撞中培养学生的高阶思维 开放性问题是一类思维要求很高的问题，它有别于传统的封闭性问题。开 放性问题的条件是多维的，思维方式及途径是多重的， 问题的答案是多元的。 开放性问题更具挑战性，学生的思维不易受到限制。因此，开放性问题有利于 培养学生的创新意识以及独立思考、解决实际问题的能力，有利于学生在对话 和思维的碰撞中活化所学的知识，其思考的过程对于培养学生的高阶思维有着 特别重要的作用。如在学习“启发性搜索 ”时，可以设置开放性问题：路径规 划也是启发式搜索的一种典型应用，如卫星定位、无人驾驶汽车等。你能设计 一份迷宫图，并表述自己出自己的启发式搜索方案吗？ 3.设置批判性问题，在批判与思辨过程中发展学生的高阶思维 批判性问题不仅可以培养人的洞察力、辨别力和判断力，还能激发人的敏 锐智慧、反思能力，以及创造能力和独立思考的能力。批判性问题能够促进学 生对知识的深层次理解，发展学生的高阶思维。如在学习“综合问题的解决 ” 时，可设置如下问题：虽然课本中给出的代码可以实现“接福 ”游戏的基本功 能，但是还有很多不尽如人意的地方，如游戏难度无法调整等。你还能找到其 他不合理的地方吗？如果不合理，应该如何进一步改进？ 4.设置真实性问题，在迁移与拓展过程中深化学生的高阶思维 高阶思维要求学习者处于真实的复杂的情境中。因此， 问题的设置应具有 信息技术宏观规划 36 学科网（北京）股份有限公司 情境性和复杂性的特点。培养学习者解决问题的能力是为解决现实生活中各种 真实性问题，而真实问题往往又是复杂和变化的，将学习的问题镶嵌于真实、 复杂的情境之中，可以使基于问题的学习更加明确也更易于学习者理解，也更 利于将所学知识迁移到现实生活中，并在解决真实问题过程中产生新的知识。 比如讲解选择结构时，可以创设体质健康检查的情境，让学生编写程序输入身 高和体重计算身高体重指数BMI，并根据BMI值给出相应的饮食和运动建议等。 (二)基于高阶思维的信息技术任务情境设计 设置生活化情境。根据杜威的思维与教学理论，情境能够激发学生解决疑 惑。在信息技术教学中，如果直接提出问题，会使学生的思考没有启发点，难 以引发学生的求知欲。因此，需要提供一定的问题情境， 良好的问题情境能够 很好的调动学生的思维。信息技术知识来源于生活，利用生活现象设计问题情 境，解决实际问题，能够调动学生的积极性，促进主动思考问题，发展分析思 维能力，符合新课标的学习理念。例如，在学习“无线局域网的组件 ”时，可 以通过提供常见有无线网络的场景图片，设置问题：在校园的每个角落，我们 都可以联机阅读；在家里，可以使用手机或平板电脑上网；在商店、车站、酒 店等场所，我们可以享受免费无线网络…… 。无线局域网（WLAN）可以实现多 人共享互联网，让网络无处不在。无线局域网已成为信息系统中信息传输的重 要方式。提出问题：你了解常见的网络设备吗？你知道如何组建一个无线局域 网吗？通过设置与生活实际有关的问题，能够激发学生的求知欲，对于这些现 象学生都有生活体验，却没有上升到理性分析的层面， 以生活化的问题情境引 导学生深入思考，能有效启发学生的深层次思维。 设计直观情境。建构主义强调在实际情境中学习。如果只是单纯的讲解， 然后提出问题，会导致课堂枯燥，学生的课堂参与度不高。使用多媒体展示视 频、图片、文字等创设直观情境，能使抽象的内容形象化。在设计问题情境时， 可以借助多媒体设计直观的问题情境，引起学生解决问题的兴趣，从而积极思 考投入课堂，以进一步调动思维活动。例如：在“探秘人工智能 ”中，可通过 多媒体展示“阿尔法围棋 ”图片，然后提问：你知道人类智能与人工智能对战 的历史吗？ 设置冲突情境。高阶学习理论认为运用高阶思维能力进行的学习具有情境 性、复杂性的特点。因此，可以提供一个与学生先有认知不一致的现象，设置 第二章 重要教学理念和方法 37 学科网（北京）股份有限公司 一个与学生认知产生冲突的问题情境，促进学生主动从内心产生疑问，产生想 要解决问题的欲望，从而逐渐进入高水平的思维活动。当学生产生认知冲突时， 就会想要寻找原因，就会更加主动积极地投入课堂。例如，在学习“局域网 ” 时，学生此时形成的认知时可以通过 QQ、微信、邮件、百度网盘等软件共享资 源。但是在诸如公司、学校等企业里并不都是通过这些软件来共享资源。在此 情景下可以提出一个冲突性的问题：为什么要通过文件共享服务或 FTP 协议设 置局域网内部的资源共享，采用这种方式有什么优势？通过设置冲突性的问题 情境，能够引起学生的认知冲突，在内心产生疑问，激发学生积极思考在局域 网内设置资源共享的方式以及好处， 以此调动学生思考的欲望，在分析的过程 中发展高阶思维。 第七节 大概念 一、学科大概念的含义 学科“大概念 ”可理解为指向学科核心内容和教学核心任务、反映学科本 质的、能将学科关键思想和相关内容联系起来的关键的、特殊的概念。学科大 概念是学科思想和理论的载体，能使以往零碎的、散乱的学科知识整合起来， 对学科提供强有力的解释和综合考察。美国学者威金斯和麦克泰格把大概念比 作车辆的“车辖 ”。车辖的主要功能是将车轮等零部件有机地组装在一起，大 概念则是能“吸附 ”与其相关的基础知识以及基本技能和方法。学科大概念属 于素养型概念，在人的一生中都能持续受用。以之为核心的课程内容建构，与 学科核心素养培育的本质要求一致，能有效地解决困惑在当前课程改革中出现 的灌输式、零散化、学而无用的改革难题。 二、高中信息技术学科中的大概念 信息技术学科大概念由数据、算法、信息系统、信息社会四个核心要素组 成。应用信息技术解决某个现实问题， 以“数据 ”为基础，进而分析数据形成 “算法 ”，构建或应用“信息系统 ”，服务于“信息社会 ”。 信息技术宏观规划 38 学科网（北京）股份有限公司 表 2-8 高中信息技术课程中的大概念及其相关概念 大概念 相关概念 对应的课本章节 （以教科版教材 为例） 数据：是描述事物的符号 记录，是信息的教体，是 计算工具识别、存储，加 工的对象 信息、知识，模拟信号和数据信号， 二进制，数据的编码（文字、声音、 图像的编码等），数据表、数据库， 数据的加密与解密，大数据，数据 可视化，人工智能、机器学习、神 经网络等 《数据与计算》 第 1 单元、第 3 单 元、第 5 单元 算法：是若干基本操作及 其规则作为元素的集合。 算法具有指定输入，指定 输出、确定性、有效性和 有限性五个基本属性。算 法有顺序、分支、循环三 种基本结构 算法的描述、流程图、伪代码，机 器语言、汇编语言、高级语言，常 量、变量，运算符、表达式、赋值、 输入、输出、数据类型、列表、函 数、模块；顺序结构、分支结构、 循环结构；数据结构（线性、队列、 树、图）、图形用户界面GUI 等 《数据与计算》 第 2 单元、第 4 单 元 信息系统：从组织结构的 视角来看，信息系统是指 由用户、硬件/软件设施、 通信网络和数据等要素 构成的人机交互系统。从 功能应用的视角来看，通 过合理设计和开发的信 息系统，可以更好地收 集、存储和管理数据，以 提供有用、准确和及时的 信息 信息系统的组成、信息系统的功能、 信息系统的工作原理，专家系统、 决策支持系统、管理信息系统、事 务处理系统，计算机系统，局域网、 城域网、广域网，带宽、网络传输 速度，网络协议，IP 地址、子网掩 码、域名，无线局域网，移动互联 网，物联网、传感器、云计算，远 程控制系统，信息系统的生命周期、 瀑布模型，表单，结构化查询语言， 信息系统安全、计算机病毒、防火 墙等 《信息系统与社 会》第 1 单元、第 2 单元、第 3 单元、 第 4 单元 信息社会： 是指通过创 造、分配、使用、整合和 处理信息进行社会经济、 政治和文化活动的社会 网络礼仪、信息伦理、个人信息保 护、信息公开、知识产权等 《信息系统与社 会》第 5 单元 第二章 重要教学理念和方法 39 学科网（北京）股份有限公司 大概念 相关概念 对应的课本章节 （以教科版教材 为例） 形态 由以上表格可以看出，“数据 ”“算法 ”“信息系统 ”“信息社会 ”这四 个大概念是对高中信息技术必修教材中教学内容的凝练概括，几乎涵盖了课本 中的所有知识点。信息技术学科大概念的建立，一方面明确了本学科学生学习 的核心内容，为围绕学科大概念建构课程内容体系打下基础：另一方面也反映 出信息技术学科独特的教育特征，有助于信息技术课程目标的界定与实施。 三、信息技术学科大概念的作用 (一) 聚焦学科核心内容, 明确教学核心任务 信息技术学科大概念指出了高中信息技术课程中的核心内容，有助于教师 进行高效的教学设计。课程内容紧扣数据、算法、信息系统和信息社会等学科 大概念，结合信息技术变革的前沿知识与国际信息技术教育的发展趋势，引导 学生学习信息技术的基础知识与技能，感悟信息技术学科方法与学科思想；结 合学生已有的学习经验和将要经历的社会生活，在课程中嵌入与信息技术相关 的社会现实问题和情境；结合数据加工、问题解决和信息系统操作的真实过程， 发展学生的计算思维，增强他们的信息社会责任意识，实现信息技术知识与技 能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。 (二) 引导架构学科知识框架 “学科大概念 ”有助于确定教学的优先次序，架构学科知识框架。这种学 科知识优先框架可以用三个互相嵌套的圆来描述，如图 1 所示。 信息技术宏观规划 40 学科网（北京）股份有限公司 图 2-7 教学内容的优先顺序 最大的圆圈表示该学科领域中所有可能的知识内容，但是我们不能教授所 有的内容，所以中间的圆圈选择需要掌握和完成的主要内容，这些重要的知识 内容揭示下一步的教学目标，强调教学重难点，在单元和其他相关单元的主题 学习中具有较强的关联和传递能力。在最内层的圆圈里，我们选择了可以揭示 指向单元或课程核心任务﹑ 明确处于学科中心的可迁移任务作为主要内容，体 现学科“大概念 ”，在进行相关的迁移中把握信息技术学科核心任务，挖掘学 科核心素养。 比如，在讲解《数据与计算》第二单元《编程计算》时，学生需要知道的 知识内容包括算法的概念、算法描述的三种方法、三种基本结构的流程图、程 序语言的发展、Python 语言的开发环境、Python 的基本语法（包括常量与变量， 运算符与表达式、赋值、输入与输出、数据类型）、分支语句、循环语句（包 括计数循环和条件循环）、函数、模块等。按照图 1 的教学优先顺序，我们可 以将这些知识内容进行如下安排，得到图 2。 第二章 重要教学理念和方法 41 学科网（北京）股份有限公司 图 2-8 《数据与计算》第 2单元教学优先顺序 ( 三) 助力实现学科核心素养 从教学内容来讲，学科“大概念 ”指向学科核心知识内容，学科核心知识 又是学科核心素养最主要的体现，因此，对学科“大概念 ”的挖掘也就是对学 科核心素养的挖掘。对数据、算法、信息系统、信息社会这些大概念的不断挖 掘、深入理解，就能够深刻揭示信息技术学科所体现出的核心素养。 从教学过程来讲，学科“大概念 ”能促进结构性教学，重视教学的优先次 序，较之于一般的教学方式，教师的教更有逻辑次序，重难点更突出，从而使 得教学内容在传递过程中表现出的“潜在、预设、呈现和内化 ”这四种形态保 持前后的基本一致，学生理解了这种有着优先次序的教学方式，不仅意味着让 他们知道了自己需要掌握的核心知识内容是什么，而且能够帮助他们更加深刻 地理解教学核心任务与自身发展之间的联系，不断改进自己的学习状况，从而 也更好地理解学科核心素养的育人价值并使其在自己身上开花结果。 四、基于学科大概念的信息技术教学 (一 ) 围绕学科大概念对教材内容进行重组 课标中指出，在围绕课标编写教材时“应该把学科中关键性、基础性的概 念、原理和方法作为教材的核心，将与这些概念、原理和方法密切相关的内容 作为教材的重点 ”。也就是说，学科大概念是教材的核心也是教材的重点。但 信息技术宏观规划 42 学科网（北京）股份有限公司 是在新教材中，学科大概念的相关知识并不是在一个章节或者相邻章节中连续 出现的，而是分布在课本的各个章节当中。 由表 1 可以看出，与“数据 ”这一 学科大概念相关的知识点在教科版新教材的第 1 单元、第 3 单元、第 5 单元均 有出现。其中第 3 单元的 3.2、3.3、3.4 都需要用到第 2 单元程序设计相关知 识，但是 3.1 数据编码的知识相对独立，因此可以与第 1 单元内容一起讲解， 让学生对“数据 ”有更深入更全面的理解。这就与粤教版教材第一章的内容安 排相似。粤教版教材第二章第一节提供了一个使用 Python 验证欧姆定律的案例， 我们也可以将它理解为数据可视化的一个案例，与第五章内容联系起来，从而 迁移到用 Python 绘制函数图像从而进行数据分析等。所以围绕学科大概念对教 材内容进行重组，有利于构建基于学科大概念的知识框架结构体系，让学生以 学科大概念为立足点进行深度学习，培养学生的知识联想和迁移能力等。 表 2-9 教科版和粤教版《数据与计算》新教材目录 教科版新教材《数据与计算》 目录 粤教版新教材《数据与计算》 目录 第 1 单元 初识数据与计算 1.1 我们身边的数据 1.2 数据的计算 第 2 单元 编程计算 2.1 计算机解决的问题的过程 2.2 做出判断的分支 2.3 周而复始的循环 2.4 可以复用的代码 第 3 单元 认识数据 3.1 数据编码 3.2 数据与结构 3.3 数据与系统 3.4 加密与解密 第 4 单元 计算与问题解决 4.1 算法及其特征 4.2 数值计算 4.3 非数值计算 第一章 数据与信息 1.1 数据及其特征 1.2 数据编码 1.3 信息及其特征 第二章 知识与数字化学习 2.1 知识与智慧 2.2 知识与数字化学习 第三章 算法基础 3.1 体验计算机解决问题的过 程 3.2 算法及其描述 3.3 计算机程序与程序设计语 言 第四章 程序设计基础 4.1 程序设计的基础知识 4.2 运用顺序结构描述问题求 解过程 第二章 重要教学理念和方法 43 学科网（北京）股份有限公司 教科版新教材《数据与计算》 目录 粤教版新教材《数据与计算》 目录 4.4 综合问题的解决 第 5 单元 数据分析与人工智能 5.1 走进数据分析 5.2 探秘人工智能 4.3 运用选择结构描述问题求 解过程 4.4 运用循环结构描述问题求 解过程 第五章 数据处理与可视化表达 5.1 认识大数据 5.2 数据的采集 5.3 数据的分析 5.4 数据的可视化表达 第六章 人工智能及其应用 6.1 认识人工智能 6.2 人工智能的应用 (二) 开展以大概念为核心的项 目 式学习 课标中提到，“以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领， 使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实 ”。学科大概念是课程通往核心 素养的阶梯，是核心素养楔入具体知识的固定锚点，是实施新课标的理念，而 项目式学习正是践行新课标的学习方式。在开展信息技术教学时，我们可以将 每个学科大概念都对应一个或多个主题，围绕主题开展项目式学习活动，这些 主题存在于现实生活中的真实情境中，这样学科大概念才能得到活化、迁移和 创造，才能得到有效传递和内化。因此，将“学科大概念 ”和“项目式学习 ” 理念相融合，开展基于学科大概念的信息技术项目式学习很有必要。 以大概念为核心的项目式学习在教材中也有很好的体现。例如，广东教育 出版社出版的新教材每一章都围绕学科大概念设置了一个情境，确定了项目式 学习的主题。如第一章的情境和主题设置如下： 情境：国庆节快到了，学校百灵创意社团通过网络、报纸和书籍进一步了 解《创新中国》中介绍的伟大成就，并对获得成就的数据和信息进行相应的处 理，创作庆祝国庆的多媒体作品。 主题：体验庆祝国庆多媒体作品的数据与信息处理 通过“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、 信息技术宏观规划 44 学科网（北京）股份有限公司 探究学习，让学生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，促进对学科大概念“数据 ”的理 解以及学科核心素养的达成。 (三 ) 围绕学科大概念进行知识总结 在教学过程中，教师可引导学生借助思维导图围绕学科大概念将相关的知 识点整合在一起，促使学生在信息技术复习、学习过程中站在一定的高度上， 宏观把握信息技术知识和技能，建构自己的信息技术知识体系。学生借助思维 导图围绕学科大概念整合各个单元知识点的过程中逐步将信息技术知识结构化、 网络化、系统化，能够直观、条理、层次地为学生展现网络式知识，有效提高 学生的复习效率。 图 2-9 信息系统思维导图 综上所述，算法、程序、信息系统、信息社会这四个学科大概念是高中信 息技术教学的重中之重，学科大概念决定了教学的优先顺序，有利于促进学科 核心素养的落实。在开展信息技术教学时，我们可以根据学科大概念对教材内 容进行重新组合，并创设合适的情境，设置项目学习的主题，并引导学生通过 思维导图等软件围绕大概念进行知识梳理和总结，让学生能运用以大概念为核 心的学科内容去解决社会生活情境中的问题，能在解决复杂问题的过程中应对 各种挑战，在深度学习中形成正确的价值观念、必备的品格和关键能力。 第八节 项目式学习 一、项目式学习的概念 第二章 重要教学理念和方法 45 学科网（北京）股份有限公司 项目式学习是在学科课程标准的指导下，以真实问题为驱动，通过小组合 作学习等方式完成学习成果，从而掌握学科核心知识，培养学生学科素养，促 进学生深度学习的探究性教学模式。 从概念上理解，项目式学习不同于传统高中信息技术课程，摒弃了灌输式、 单向式教学模式，而是通过双向互动给学生分配具体任务，引导其结合不同学 科知识及自身生活经验，通过任务进行系统分析，从而找到方案设计、破解问 题、得出结论的方式，从而实现综合性教育教学目标。在高中信息技术课程中 引入项目式学习，符合信息技术实操性、立体性特征，能够使学生在学习过程 中充分发挥自主学习能力和团队配合能力，使其在信息技术知识和操作水平提 升的基础之上，培养其独立思考能力以及批判性思维能力，从而不断提升高中 学生综合素质。 二、项目式学习在课标中的体现 课标中多次提到“倡导基于项目的学习方式 ”，“注重学生在项目中学习 ”。 在教学建议中明确提出要“把握项目学习本质，以项目整合课堂教学 ”，并说 明了项目学习的特点、项目学习对促进培养学生的信息技术学科核心素养的作 用，对如何设计项目、实施项目学习以及项目活动的评价，课标上都进行了详 细解释，并给出了具体的案例，非常具有指导意义。 信息技术宏观规划 46 学科网（北京）股份有限公司 第二章 重要教学理念和方法 47 学科网（北京）股份有限公司 三、项目式学习在教材中的体现 粤教版教材和人教版教材以每一章为单位设计了项目范例。其中粤教版教 材中每一章都展示了“项目选题 ”“项目规划 ”“方案交流 ”“探究活动 ”“项 目实施 ”“成果交流 ”“活动评价 ”等学习栏目，引导学生了解项目式学习的 全过程，帮助学生通过项目学习主动建构知识，增强信息意识，发展计算思维， 提高数字化学习与创新能力。以下是《数据与计算》粤教版教材的项目案例： 表 2-10 《数据与计算》粤教版教材中的项目案例 教材内容 项目主题 第一章 数据与信息 体验庆祝国庆多媒体作品的数据与信息处理 第二章 知识与数字化学习 运用数字化工具探究数理知识 第三章 算法基础 设计从 A 市到 B 市耗时最少的旅行路线方案 第四章 程序设计基础 设计购买纪念品的最佳方案 第五章 数据处理与可视化 表达 网络购物平台客户行为数据分析和可视化表达 第六章 人工智能及其应用 剖析空调企业智能客服机器人 信息技术宏观规划 48 学科网（北京）股份有限公司 四、项目式学习在信息技术教学中的实施过程 (一 ) 创设项 目 情境 高中信息技术学科教师要保证学生在项目式学习活动中获得真实有效的信 息，就需要结合现实生活实际问题或某个社会热点，对项目式学习主题进行合 理的设计，创设贴近学生生活实际的有趣情境，让学生能够将自己所学的信息 技术知识与现实生活或社会背景相结合，增强其对项目任务的科学探究学习兴 趣，使其主动运用信息技术知识解决实际的问题。 如在学习“远程系统的组建 ”时，使用图片、视频等方式展示常见的一些 远程设备和远程系统使用的场景，让学生感受到远程系统在日常生活中的用处。 使学生在感受技术发达的同时，激发学生的求知欲，从而提出分小组组建远程 监控系统，体验远程监控系统的设计规划以及软硬件操作实践的项目主题。 (二) 组建项 目 小组 在大型的复杂项目中，往往需要借助学生集体的智慧和力量，学生个体难 以独自应对，教师可以将学生分为若干个学习小组，共同完成项目的学习任务。 例如，在前面的项目案例中，如何选定搜集数据的方向，如何搜集和处理数据， 需要学生集思广益，共同参与。可以组织学生以小组为单位，开展头脑风暴， 经过集体讨论将项目目标分解为多个小任务，小组成员各自负责一个或多个任 务。学生已经学习基础知识，对“计算机硬件 ”“信息系统 ”“计算机网络系 统 ”有初步了解，然而在具体的项目实施过程中，依然会碰到各种各样的难题， 需要学生认真思考并予以解决。比如，学生需要考虑组建远程监控系统要用到 哪些设备，怎样搜集这些设备信息，如何选择设备等等。在项目实施过程中， 教师的关注和指导必不可少。尤其是复杂的大型项目，需要多个学生组成学习 小组，合作开展项目式学习。 教师需要了解每个学生的学习情况和性格爱好等特征，引导学生合理分组， 确保小组成员优势互补，能够团结协作，确保每个学生都能得到充分的锻炼。 (三 ) 学习知识技能 这一阶段是项目式学习的核心环节，学生的学习活动主要在这个阶段完成， 实践探索发现并解决遇到的问题，通过搜集与筛选有价值的信息材料推进项目 的开展，而实现知识的建构。例如在“组建远程监控系统 ”这个项目中，学生 需要了解常见的远程监控设备、分析摄像头功能和属性、熟悉硬件设备的连接 第二章 重要教学理念和方法 49 学科网（北京）股份有限公司 方法以及云控制软件的操作方法，制作远程监控设备设计方案，进而实现项目 目标。 为了保障教学效率和质量，教师还需要在实施阶段做好巡视工作。有些学 生时间控制能力不强，做了大量的无用功，有些学生不善交流，喜欢闭门造车， 还有学生面对问题无法从同学获得帮助，需要教师的支持。因此，教师要加强 师生、生生之间的交流互动，做好引导工作，保障项目的顺利完成。比如帮助 学生明确每个阶段需要控制的时长，督促学生遇到问题要向同组成员或教师求 助，提醒学生可能遇到的问题和困难，在学生面临困顿无法突破时及时给予指 导，发现学生的错误思路后给予必要的提醒和指点，确保项目式教学有序、高 效开展。 (四 ) 交流展示评价 在学生完成项目后，教师需要为学生搭建展示的平台，供学生将自己的项 目学习成果向全体同学展示，讲解项目开展的过程、结果和经验心得。对于学 生的学习情况，教师要秉持公正、客观的原则，肯定学生的努力，针对错误和 不足给出建议，并从实用性、创新性等方面进行点评。在教师的点评中，帮助 学生回顾学习过程，找出自身的不足和疏漏，优化思维方法，培养学生的信息 技术核心素养。 教师对于学生学习情况的评价，不能局限于学习成果，要更加重视学生项 目实施过程中的学习表现，对学生设计思路、合作情况等方面进行综合评价。 除了教师的点评外，还可以发挥学生自评、互评的作用，引导学生进行反思和 讨论，帮助学生加深对自我的了解，将项目式学习的所得内化为自身的能力和 素养。结合教师评价和学生互评的情况，评选出最佳作品、最佳参与学员、最 佳合作学员、最佳小组等。每组在完成项目过程中搜集的资料及最后完成的作 品可以存储在 360 云盘、百度云盘等网络云存储设备上，组内成员共享。 第九节 学科内德育目标达成 一、高中信息技术的德育目标 高中阶段德育目标主要要求高中生能体验到信息技术所蕴含的文化内涵， 激发和保持对信息技术的求知欲，形成积极主动的学习和使用信息技术，参与 信息技术宏观规划 50 学科网（北京）股份有限公司 信息活动的态度；能辩证地认识信息技术对社会发展、科技进步和日堂生活学 习的影响；能理解并遵守与信息活动相关的伦理道德与法律法规，负责任地、 安全地、健康地使用信息技术。 二、高中信息技术课程教学中的德育渗透 信息技术课程是进行德育教育的途径之一。高中信息技术教学中要针对学 生年龄特点、结合课程特点、挖掘德育教育素材、整合教育资源，贯彻专业培 养目标和课程标准，依托课程教学内容，有计划、有意识地渗透爱国主义教育、 集体主义教育、中华传统美德教育和民主法制教育等为中心的德育教育。 (一 ) 爱国主义教育 信息技术教学中蕴涵着丰富的爱国主义素材，教师应适时把握相关内容， 不失时机地对学生进行德育渗透。如让学生了解：计算机二进制的发展是以中 国八卦学说为指导的；早在 13 世纪我国就发明了世界上最早的计算工具—算盘； 1958 年，我国第一台电子管计算机诞生；2002 年，“龙芯一号 ”通用中央处理 器完成物理设计，初步功能测试取得成功，结束了我国“无芯 ”的历史。通过 这些知识的介绍，让学生正视我国信息技术发展的现状，激发刻苦学习、报效 祖国的热情。 (二) 科学精神、 态度和探索方法的教育 在教学过程中结合信息技术的发展和应用适宜地介绍科研过程、科学工作 者的创业历程来激励学生热爱科学、勇于探索，对学生进行科学品德教育。例 如，可以介绍计算机中“bug ”的来历，告诫学生科学研究来不得半点疏忽。通 过这类有意识地熏陶，培养学生严谨、爱动脑筋、大胆、心细的科学品质。 (三 ) 法制教育 信息技术教学是培养学生信息道德的重要途径。例如在学习互联网应用的 时候，可以号召学生一起来净化信息环境，不传播不文明的言论， 自觉抵制腐 朽思想、言论的诱惑；在介绍计算机病毒的知识时，通过实例让学生明白，计 算机病毒一旦爆发，会对人类社会产生巨大危害，让学生深刻认识到，不论出 于何种目的，设计、制造、传播计算机病毒都是非常不道德的，会受到法律的 严惩；有的青少年随意删除文件、更改系统设置，以至恶意攻击政府网站、破 坏金融机构数据、窃取考试信息以至走上了犯罪的道路，会受到法律的严惩。 在教学认识硬件和软件时，可以渗透一些知识产权和软件保护意识，使学生认 第二章 重要教学理念和方法 51 学科网（北京）股份有限公司 识到软件是开发者花费大量的财力和人力，付出了艰苦的劳动，精心设计出来 的，盗版软件严重地损害了软件开发者的利益，是一种很不道德的犯罪行为， 要尊重知识和别人的劳动。通过在信息技术课程中渗透法制教育，可以增强学 生的法制意识，避免违法事件的发生。 (四 ) 团结、 友爱、互助品德的培养 在信息技术课堂教学中，教师可以给学生布置有一定难度的任务，并要求 在一定的时间限制内完成，在完成作业任务的过程中可以通过分组交流、讨论 的方法，提高学生运用知识、发现问题、解决问题的能力。小组成员的协作学 习能有效地提高学生的集体协作能力、人际关系处理能力，培养他们的团队精 神。协作学习的任务可以是收集有关计算机发展、应用的资料，总结某一软件 的使用方法，编排一份电子板报等。任务应该有趣味性、难度适宜、有利于运 用所学信息技术知识。另外，为了培养学生合作意识和创造精神，根据学校的 具体情况积极开展“手拉手 ”“一帮一 ”“学伙伴 ”等互助学习小组，让学习 较好的同学来带动兴趣不足的学生，使他们既有信息技术应用能力方面的长进， 又能感受到友谊的温暖和学习的乐趣。 信息技术宏观规划 52 学科网（北京）股份有限公司 第三章 教学进度安排（教科版教材） 教科版 章节 教学内容 课时 安排 数据 与 计算 第一章 数据、信息、知识 1 认识单元格、表格的建立、排序、筛选、公式 1 表格函数的运用：SUM（）、COUNT（）、AVERAGE () 、MAX（） 、MIN () 2 表格的图形化：饼图、条形图、折线图 第二章 计算机解决问题的一般过程、算法的描述、流程 图、三种基本结构的流程图 1 Python 基础：常量变量、算术运算符、赋值等 1 Python 的输入和输出 1 选择结构：单分支、双分支 2 选择结构：多分支 1 循环结构：计数循环 for 循环 2 循环结构：条件循环 while 循环 1 循环结构综合实例： 2 自定义函数 1 第三章 模拟信号和数字信号、二进制、文本和声音编码 2 数据结构 1 程序的加密和解密 第三章 教学进度安排 (教科版教材) 53 学科网（北京）股份有限公司 教科版 章节 教学内容 课时 安排 数据 与 计算 第四章 算法的特征，解析法、枚举法、二分法、递归法 2 Python 绘制函数图像 1 Python 图形用户界面设计、Python 游戏设计： 迎春接福 3 第五章 大数据、数据分析、数据可视化、标签云 1 人工智能的概念和应用 1 信息 系统 与 社会 第二章 计算机系统的组成、性能指标 1 计算机网络类型、IP 地址、子网掩码 无线网络组建 1 物联网的体系结构、相关技术 1 远程控制系统的组建 第三章 ACCESS 数据库的构建、SQL 语言 1 第四章 信息系统的安全：计算机病毒、防火墙、杀毒软 件 1 第五章 合理使用信息技术：网络礼仪、用户隐私、知识 产权 学考复习课 4 信息技术宏观规划 54 学科网（北京）股份有限公司 第四章 校本课程建设 第一节 课程目标 信息技术校本课程是实现我校人才培养目标的重要载体， 旨在引导学生掌 握有效的学习的方法；增强学生的中国特色社会主义道路自信、理论自信、制 度自信、文化自信，厚植爱国主义情怀，践行社会主义核心价值观，立志肩负 起民族复兴的时代重任；引导学生树立高远志向，历练敢于担当、不懈奋斗的 精神，具有勇于奋斗的精神状态、乐观向上的人生态度，做到刚健有为、 自强 不息；培养创造性思维和批判性思维，开拓国际视野，提升发现问题、分析问 题、解决问题的综合创新能力。 第二节 课程内容 黄冈中学信息技术校本课程有 5 门课程，包括信息技术基础、算法与程序 设计、物联网与人工智能、智能家居与智慧农业、智能机器人。 第三节 课程安排 信息技术校本课程开设时间为高一上学期 10 月中下旬—期末考试前、高一 下学期 3 月 1 日—5 月中旬。 第四节 课程学时 每门课程 18 学时，1 学分。每个学生从黄冈中学科技 ·实验 ·人文课程中 选修 2 门课程（至少要选择 1 门技术类课程）。 第四章 校本课程建设 55 学科网（北京）股份有限公司 第五节 学分认定 学生修习的学分由任课教师认定。学生完成相应课程规定课时的学习并考 试（考核）合格，即可获得相应的学分。学分认定考试（考核）的内容根据学 科课程标准的模块学习目标确定；考试（考核）方式由任课教师根据学科模块 实际自主安排。 第六节 开课形式 采用走班教学。 第七节 信息技术校本课程教学目标及教学安排 1.信息技术基础 课程目标：通过学习，学生能够描述数据与信息的特征，了解日新月异的 信息技术，知道计算机存储文件的原理，知道基本文件类型及其作用，会下载 安装常见的软件，会在网上查找下载资料，会对简单的文本、表格、图片、声 音等信息进行处理，能对处理过的信息进行简单的集成与发布，能利用数据库 能遵守网络时代的法律和规定，文明上网，学会保护自己的个人信息安全。 4-1 《信息技术基础》教学安排 教学安排 具体内容 课时 信息与信息技术 信息及其特征 1 日新月异的信息技术 1 认识计算机 文件类型与文件结构 0.5 文件的存储 0.5 文件的下载 1 文本和表格信息加工 第 1 节 文本信息加工 3 第 2 节 表格信息加工 3 信息技术宏观规划 56 学科网（北京）股份有限公司 教学安排 具体内容 课时 多媒体信息加工 第 1 节 图片信息加工 2 第 2 节 音频信息加工 2 信息集成和交流 信息集成、发布和交流一般过 程 1 信息资源管理 信息资源管理概述 1 个人数字化信息管理 1 做信息时代的合格网民 1 考核方式与标准： （1）主要考核方式为：考勤（20%），课堂表现（50%），期末考核（30%） 满勤 20 分，无故缺课一次扣 5 分，迟到或早退扣 2 分。 课堂表现主要考察学习态度、学习能力、回答问题、课堂纪律、课堂作业 等。 期末考核由理论笔试（18 分）和实践考核（ 12 分）组成。理论笔试要点： 信息的特征、文件大小、类型、结构和基本操作、二进制转换、计算机的结构 和基本操作、网络与个人信息安全。实践考核：制作一个综合的多媒体作品。 （2）学科模块总成绩≥60 分，等级评定 C 或 C 级以上，给予相应学时学 分，否则不予认定学分（85 分以上的为 A 级，70—84 分为 B 级，60—69 分为 C 级，60 分以下为 D 级）。 2.物联网与人工智能 课程目标：了解人工智能的概念以及在各个行业的应用；知道人工智能带 来的伦理问题和挑战；了解智能硬件的控制原理，了解物联网中传感器的重要 作用；掌握积木式编程的具体方法，掌握程序的三种基本结构；能够发现生活 中的问题，并积极思考，使用人工智能实验箱或者掌控板选择合适的器件连接 在一起，并通过小组合作形式完成程序设计，能够在软件中绘制外形并使用激 光切割实现。 第四章 校本课程建设 57 学科网（北京）股份有限公司 表 4-2 《物联网与人工智能》教学安排 教学安排 具体内容 课时 初识人工智能 了解人工智能的概念、发展史，参观人工智能教室， 体验百度AI平台；认识人工智能实验箱中的器材， 了解传感器和执行器的不同作用；平板控制风扇的 开关 2 实验箱项目 1： 智能风扇 温度控制风扇自动开关；语音控制风扇自动开关； 理解语音识别的原理 2 实验箱项目 2： 智能红绿灯 设计带倒计时功能的红绿灯系统，设计自助式人行 过街红绿灯系统 2 实验箱项目 3： 警报系统的 设计 用蜂鸣器制作 SOS 警报系统，车辆碰撞报警，高温 报警，人体报警 2 掌控板项目 实践 项目 1：掌控板屏幕显示 1 项目 2：声音检测仪（声音检测仪程序实现，激光 切割外形设计） 2 项目 3：计步器（摇晃计步器，计时器（翻转计时 器） 激光切割外形设计） 3 项目 4：水果自动分拣机（小方舟（AI摄像头）和 掌控板的连接以及程序实现，激光切割外形设计） 2 总结与考核 期末作品制作 2 考核方式与标准： （1）主要考核方式为：考勤（20%），课堂表现（50%），期末考核（30%） 满勤 20 分，无故缺课一次扣 5 分，迟到或早退扣 2 分。 课堂表现主要考察学习态度、学习能力、回答问题、课堂纪律、课堂作业 等。 期末考核：结合课程和日常生活设计一个实用的程序，编程语言不限。 （2）学科模块总成绩≥60 分，等级评定 C 或 C 级以上，给予相应学时学 分，否则不予认定学分（85 分以上的为 A 级，70—84 分为 B 级，60—69 分为 C 级，60 分以下为 D 级）。 信息技术宏观规划 58 学科网（北京）股份有限公司 3.智能家居与智慧农业 课程目标：了解智能家居和智慧农业的基本概念、发展历程、应用场景等 相关知识，包括物联网、大数据、人工智能等关键技术的原理和应用；通过实 践活动和项目实施，让学生掌握智能家居和智慧农业的相关技术和设备的应用 和操作能力，包括实验技能、项目设计、实施和测试等环节。同时，让学生了 解当前社会对于智能家居和智慧农业的需求和应用情况，培养学生的社会责任 感和参与意识。 表 4-3 《智能家居与智慧农业》教学安排 教学安排 具体内容 课时 初识物联网与 人工智能 物联网的概念、应用、关键设备、核心技术、 人工智能的概念、发展史、应用 1 人工智能实验箱与基 础实验 人工智能实验箱简介 1 初步认识 Scratch 编程 1 尝试制作智能灯光系统 1 尝试制作温控系统 1 让窗帘自己动起来 1 智能家居 体验智能家居综合开发平台 1 体验智能家居沙盘 1 智慧农业 体验智慧农业综合开发平台 1 体验智慧农业沙盘 1 虚拟现实技术 体验虚拟现实技术，利用虚拟现实感受智能 家居与智慧农业的实际应用。 2 智慧交通系统 介绍智慧沙盘的基本功能与原理，体验智慧 交通沙盘的操作 2 总结与考核 2 第四章 校本课程建设 59 学科网（北京）股份有限公司 考核方式与标准： （1）主要考核方式为：考勤（20%），课堂表现（50%），期末考核（30%） 满勤 20 分，无故缺课一次扣 5 分，迟到或早退扣 2 分。 课堂表现主要考察学习态度、学习能力、回答问题、课堂纪律、课堂作业 等。 期末考核：结合课程和日常生活设计一个实用的程序，编程语言不限。 （2）学科模块总成绩≥60 分，等级评定 C 或 C 级以上，给予相应学时学 分，否则不予认定学分（85 分以上的为 A 级，70—84 分为 B 级，60—69 分为 C 级，60 分以下为 D 级）。 4.算法与程序设计 课程目标：掌握 C++基础语法和面向对象编程概念，能编写简单程序；能 处理基本数据操作，包括数组和字符串；理解并应用异常处理，进行文件读写 操作；掌握 STL 容器的使用，理解泛型编程和模板的概念并能够应用；通过实 践培养编程思维和编程能力，提高综合素质和团队协作能力。 表 4-4 《算法与程序设计》教学安排 教学安排 具体内容 课时 C++基础语法 常量及变量，运算符与表达式 1 三种基本结构，函数 3 数组和字符串 数组的声明和使用，字符串的处理 1 面向对象编程基础 类和对象的概念 1 成员变量和成员函数 1 构造函数和析构函数 2 继承和多态 继承的概念和实现，多态的概念和实现 2 文件处理 文件的打开和关闭，文件的读写操作 1 异常处理和调试 异常处理的概念和实现，调试技巧和方法 1 STL 介绍和使用 STL 的组成和用途，STL 容器的使用方法 1 泛型编程和模板 泛型编程的概念和实现 2 期末测试 算法实现 2 信息技术宏观规划 60 学科网（北京）股份有限公司 考核方式与标准： （1）主要考核方式为：考勤（20%），课堂表现（50%），期末考核（30%） 满勤 20 分，无故缺课一次扣 5 分，迟到或早退扣 2 分。 课堂表现主要考察学习态度、学习能力、回答问题、课堂纪律、课堂作业 等。 期末考核：制作一个实用的 APP 程序。 （2）学科模块总成绩≥60 分，等级评定 C 或 C 级以上，给予相应学时学 分，否则不予认定学分（85 分以上的为 A 级，70—84 分为 B 级，60—69 分为 C 级，60 分以下为 D 级）。 5.智能机器人 课程目标：了解机器人的分类， 以及在日常生活中的应用，了解前沿的机 器人技术，机器人三原则，组成机器人的三要素。了解常用的机器人开发板、 传感器、动力系统。掌握语句、运算符、表达式、常量、变量、数据类型等基 本程序设计的知识，掌握程序的三种基本结构，能调试并修改简单的计算机程 序。学会人形机器人的原理和调试的基本方法，能让人形机器人完成简单的动 作。了解车型机器人的结构和程序，能对简单故障进行处理，能有效利用车型 机器人上的各种部件完成一定任务。 表 4-5 《智能机器人》教学安排 教学安排 具体内容 课时 初识机器人 机器人分类、概况、三定律。 1 常见的机器人开发板、动力系统、感知系统。 1 人形机器人 认识机器人基本结构 1 了解调试软件及调试方法 1 上机调试 1 程序设计基础 常见的语句、运算符、表达式、常量、变量、数据 类型 1 程序的三种基本结构 2 上机调试 2 第四章 校本课程建设 61 学科网（北京）股份有限公司 教学安排 具体内容 课时 车型机器人 认识车型机器人，了解基本结构 2 了解传感器的基本调试方法 2 理解程序的内涵，动手调试 2 总结及考核 2 考核方式与标准： （1）主要考核方式为：考勤（20%），课堂表现（50%），期末考核（30%） 满勤 20 分，无故缺课一次扣 5 分，迟到或早退扣 2 分。 课堂表现主要考察学习态度、学习能力、回答问题、课堂纪律、课堂作业 等。 期末考核：调试车型机器人，能顺利完成第一阶段的比赛。 （2）学科模块总成绩≥60 分，等级评定 C 或 C 级以上，给予相应学时学 分，否则不予认定学分（85 分以上的为 A 级，70—84 分为 B 级，60—69 分为 C 级，60 分以下为 D 级）。 信息技术宏观规划 62 学科网（北京）股份有限公司 第五章 研究与学习 第一节 内容 一、研究新课标 一是要依标备课。在备课过程中，要按照课程标准要求的教学内容，将课 本中相关内容和课程标准的内涵进行对接，反复研读课标，做到“聚焦课堂， 放眼课程，回归课标”。二是要达标上课。要按照学科课程标准的维度，设计 “准确的目标、灵活的方法、丰满的内容、有效的实施、循序渐进的思维 ”的 高效课堂模式。三是超标研课。要在课程标准的引领下，既能“入乎其内 ”， 又能“ 出乎其外 ”，不断深化理解，挖掘课程内涵，积极参与各种备课、研课、 磨课、说课、议课活动，在课堂中真正落细落小课程标准。四要落实学科核心 素养。建立学科素养目标体系，设计深度学习教案，采用大单元备课，对“教 材 ”进行“教学 ”化处理等，让学科教育“ 回家 ”，解决学生“怎么学 ”的问 题。五是把握学业质量标准。学业质量标准是以本学科核心素养及其表现水平 为维度，结合课程内容，对学生学业成就表现的总体刻画，对不同模块在课堂 教学、考试命题、学科评价中应该达到的不同水平进行量化和测评，解决考试 “怎么考 ”的问题。 二、研究新教材和新教参 新教材新教参是按照新课程标准规定的课程目标、结构、内容、要求、方 法和教学理念编写的，是课程标准的外显表达，是教师和学生落实新课程标准 的重要载体。用好新教材新教参，不仅要为“教 ”设计好教案，还要为“学 ” 设计好学案。 加强新教材新教参的学习和研究。一是要理解新教材新教参的编写依据、 编写思路。悟透学生通过新教材的学习后，如何落实学科核心素养和实现学科 育人价值。二是要掌握新教材新教参的主体结构和内容变化。通过新旧教材的 模块对比，领悟新教材新教参的时代性和方向性，更加坚定自觉地用好新教材 第五章 研究与学习 63 学科网（北京）股份有限公司 新教参，积极践行新课程新课标理念，从“教教材 ”走向“用教材 ”。三是要 悟透新教参的导教、助教功能和教师发展作用。新教参内容详实具体，可操作 性强，提供的教学资源丰富实用。要深入学习和研究，不断探索行之有效的教 学方法，不断改进教学质效，不断促进教师自身成长，切实提高教学质量。 三、研究学生 学生是教学活动的主体，研究学生同研究教学一样重要。教师服务于学生， 解决学生的问题，满足学生的需求，促进学生的发展。教师缺少研究学生的自 觉性，教学效率就难以提高。 加强对学生的研究。一是要研究学情。学情是教学的基础，没有对学情的 准确把握，就无法进行有效的教学设计。研究学情要深入了解学生实际，为学 生找准真实的学习起点。要从心理、生活环境、学习过程中了解学生特点。二 是要加大辅导学生的力度。在课堂上要关注学生，关注全体学生，要积极主动 辅导学生。 第二节 重要性 有利于转变教育思想，确立新的教育理念。思想是行动的先导，有了正确 的教育思想，才能产生正确的教育行为。通过开展教育研究，有助于确立现代 的教育思想，把握正确方法，措施、途径。 有助于解决教育实践中的问题，提高科学育人、科学管理的水平。社会要 求把学生培养成为德、智、体、美、劳全面发展的人，具有创新精神和实践能 力的建设者和接班人。在教学的过程中，必然会遇到各种矛盾和问题，通过教 学研究，促使人们自觉地钻研教育理论，运用理论去了解、分析、研究各种教 育现象。 有助于形成学校的学术文化，提高办学品位，形成学校特色。形成学校浓 郁的文化氛围，学术的形成和发展，教育研究具有不可代替的作用。通过教育 研究，不仅可以出科研成果，更重要的是增强师生员工的科研意识，提高他们 的科学精神，使学校不断提升学术文化的水平。 有助于校本培训，提高广大教师的专业水平。教师要具有精深的学科专业 知识和比较广博的基础知识，而且要具有教育专业化的素养，具有现代教育理 信息技术宏观规划 64 学科网（北京）股份有限公司 论的素养和创造地实践的能力。参加教育研究本身就是一种培训教师的有效途 径，可以说是一种“校本培训 ”。 第三节 方法与载体 个人教研，网络教研，集体备课，公开课，听课和议课，说课标等。 第四节 黄高论坛 定期组织黄高论坛，每次外出培训的老师讲一期黄高论坛。 第五章 研究与学习 65 学科网（北京）股份有限公司 第六章 备课组建设与集体备课 第一节 学科委员会 成立信息技术学科委员会，信息技术备课组长为学科委员会主任委员，全 体信息技术教师为学科委员会委员，共同为信息技术学科的发展出谋划策。 第二节 备课组建设 一、集体备课 集体备课有利于发挥集体的智慧，做到知识共享、资源共享，提高工作效 率；有利于准确把握教学重难点，提高备课组整体教学水平；有利于促进教师 成长，特别是青年教师成长；有利于减轻教师备课负担，提高教学教研水平； 有利于发扬“传帮带 ”传统，培养交流、合作、研究的学术氛围。 集体备课应该遵循以下原则：统一性原则。集体备课的实质是同步教学。 通过集体备课，统一教学目标、教学进度、作业训练、检测评估等。超前性原 则。备课内容一般比实际教学内容提前一周。完整性原则。每次备课以单元和 章节为单位，保证教学的完整性。合作性原则。集体备课要充分发挥集体的力 量，体现合作精神。实效性原则。每次备课既要有前瞻性，又要总结近段时间 教学中反馈出来的问题，并拿出实质性对策。研究性原则。集体备课既要研究 教材教参、学情，又要研究课程标准。 备课组长在每学期开学第一周内确定本学期每周集体备课的时间、地点和 主备人。集体备课的内容可分为两部分：一是总结上一周教学的成功和不足， 以及讨论对不足之处的弥补和强化具体方案和措施；二是讨论下一周教学的内 容，教学重点、难点，教学目标的定位，教学的方式和方法。 集体备课要求“ 四定 ”“七备 ”“六统一 ”。“ 四定 ”即定时间、定地点、 信息技术宏观规划 66 学科网（北京）股份有限公司 定内容、定主备人。“七备 ”即备思想、备教材、备教法、备学情、备学法、 备教学手段、备教学过程。“六统一 ”即统一教学进度、统一教学目标、统一 教学重难点、统一每一节课的共同内容、统一作业、统一阶段测试。“六统一 ” 不是要“一刀切 ”，而是应根据教学的具体情况，经集体分析，作出合理安排。 集体备课基本程序：个人初备、集体研讨、修正教案、课后交流和反思。 集体备课的基本流程：主备人发言（形成初案）——集体研讨（形成共案） ——个性化设计（形成个案）——教学实践（跟踪）——课后交流、反思—— 教学资料保存。 每一次集体备课都要在集体备课本上做好备课活动记录，每个学期期末交 公共课部检查和存档。 二、 听课评课 备课组要经常性组织听课和评课活动，通过听课和评课促进教师的反思， 提升备课组的整体教学水平。 听课是一种立体的、复杂的、综合性的心智活动。卓有成效的听课总是以 积极认真的态度和专心致志的注意力为前提； 以原有的教育思想和教学经验为 基础； 以看、听、想、记等多种心智活动协调作用为保证。在课堂上，听课老 师集中精力，坚持“ 四到 ”：“耳到 ”，仔细聆听师生对话； “眼到 ”，认真 观察教师教态、表情、肢体语言、板书、所用教具及学生反应与表现；“心到 ”， 边听边认真思考，把授课者的理解、感悟及教法与“我 ”作比较； “手到 ”， 记录教学流程、重点、难点、板书、师生对话、教学“亮点 ”及自己触景生情 碰撞出的“火花 ”。 听课时要带着教学需求、带着课程理念、带着实用标尺、带着欣赏眼光。 听课者要树立与新课程精神相适应的听课观，应更多地关注学生学习的参与性， 应更多地关注教学内容的生活性，应更多地关注教学方法的灵活性，应更多地 关注教学评价的多元性，应更多地注重观察方法的技术性。 评课要注重实效，实事求是，既要把优点说够，给人以鼓舞；又要把问题 说透，给人以启迪。同时还要避免话语霸权，提倡学术对话，尤其是注意对不 同思想观念的宽容、鼓励与支持。 第六章 备课组建设与集体备课 67 学科网（北京）股份有限公司 68 学科网（北京）股份有限公司 $$