普通高中技术领域课程标准

(信息技术部分)

 

一、课程的基本理念

 

(一) 提高信息素养,培养信息时代的合格公民

信息素养是信息时代公民必备的素养。高中信息技术课程以义务教育阶段课程为基础,以进一步提高学生的信息素养为宗旨,强调通过合作解决实际问题,让学生在信息的获取、加工、管理、表达与交流的过程中,掌握信息技术,感受信息文化,增强信息意识,内化信息伦理,使高中学生发展为适应信息时代要求的具有良好信息素养的公民。

 

(二) 营造良好的信息环境,打造终身学习的平台

以高中信息技术课程的开设为契机,充分调动家庭、学校、社区等各方力量,整合教育资源,为高中学生提供必备的软硬件条件和积极健康的信息内容,营造良好的信息氛围;既关注当前的学习,更重视可持续发展,为学生打造终身学习的平台。

 

(三) 关注全体学生,建设有特色的信息技术课程

充分考虑高中学生起点水平及个性方面的差异,强调学生在学习过程中的自主选择和自我设计;提倡通过课程内容的合理延伸或拓展,充分挖掘学生的潜力,实现学生个性化发展;关注不同地区发展的不均衡性,在达到“课程标准”的前提下,鼓励因地制宜、特色发展。

 

(四) 培养解决问题的能力,倡导运用信息技术进行创新实践

高中信息技术课程强调结合高中学生的生活和学习实际设计问题,让学生在活动过程中掌握应用信息技术解决问题的思想和方法;鼓励学生将所学的信息技术积极地应用到生产、生活乃至信息技术革新等各项实践活动中去,在实践中创新,在创新中实践。

 

(五) 注重交流与合作,共同建构健康的信息文化

高中信息技术课程鼓励高中学生结合生活和学习实际,运用合适的信息技术,恰当地表达自己的思想,进行广泛的交流与合作,在此过程中共享思路、激发灵感、反思自我、增进友谊,共同建构健康的信息文化。


 

 

二、课程设计思路

 

(一) 课程设计思路与模块结构

随着社会信息化的发展,信息素养日益成为信息社会公民素养不可或缺的组成部分。信息技术教育已经超越了单纯的计算机技术训练阶段,发展成为与信息社会人才需求相适应的信息素养教育。因此,高中信息技术课程的设计体现如下三个特点:第一,信息技术应用能力与人文素养培养相融合的课程目标;第二,符合学生身心发展需求的课程内容;第三,有利于所有学生全面发展与个性发展的课程结构形式。

高中信息技术课程包括必修与选修两个部分,共六个模块,每个模块2学分。必修部分只有“信息技术基础”一个模块,2学分。它与九年义务教育阶段相衔接,是信息素养培养的基础,是学习后续选修模块的前提。该模块以信息处理与交流、信息技术与社会实践为主线,强调让学生掌握信息的获取、加工、管理、表达与交流的基本方法,在应用信息技术解决日常学习、生活中的实际问题的基础上,通过亲身体验与理性建构相结合的过程,感受并认识当前社会信息文化的形态及其内涵,理解信息技术对社会发展的影响,构建与社会发展相适应的价值观和责任感。建议该模块在高中一年级第一学期开设。

信息技术科目的选修部分包括“选修1:算法与程序设计”“选修2:多媒体技术应用”“选修3:网络技术应用”“选修4:数据管理技术”和“选修5:人工智能初步”五个模块,每个模块2学分。选修部分强调在必修模块的基础上关注技术能力与人文素养的双重建构,是信息素养培养的继续,是支持个性发展的平台。模块内容设计既注重技术深度和广度的把握,适度反映前沿进展,又关注技术文化与信息文化理念的表达。在选修部分的五个模块中“算法与程序设计”是作为计算机应用的技术基础设置的;“多媒体技术应用”“网络技术应用”“数据管理技术”是作为一般信息技术应用设置的;“人工智能初步”是作为智能信息处理技术专题设置的。为增强课程选择的自由度,五个选修模块并行设计,相对独立。各选修模块的开设条件有所不同,各学校至少应开设“算法与程序设计”“多媒体技术应用”“网络技术应用”“数据管理技术”中的两个,也要制定规划,逐步克服经费、师资、场地、设备等因素的制约,开出包括“人工智能初步”在内的所有选修模块,为学生提供更丰富的选择。建议将选修模块安排在高中一年级第二学期或以后开设。其中“算法与程序设计”模块与数学课程中的部分内容相衔接,应在高中二年级第一学期或以后开设。

信息技术的部分相关内容安排在“通用技术”科目中,如在其必修模块“技术与设计II”中设置有“控制与设计”主题,在选修部分设置有“电子控制技术”和“简易机器人制作”两个模块。

针对确能代表信息技术发展趋势,但对条件要求较高,不宜在国家课程中硬性规定的内容,允许自行开发相应的地方课程或者校本课程。学校还要善于发现确有信息技术天赋和特长的学生,并给予专门的培养。

应维持学生较长的信息技术学习历程,以保证学习的有效性。如果学生仅修4个学分,建议分布在两个学年里完成。例如,高中一年级第一学期完成必修模块,高中二年级第一学期完成一个选修模块。

信息技术课程各模块之间的关系结构如下图:

 

文本框: 选修5:人工智能初步 
文本框: 选修1:算法与程序设计 
文本框: 选修2:多媒体技术应用 
文本框: 选修3:网络技术应用 
文本框: 选修4:数据管理技术

 
 

 

 

 

 

 

 

文本框: 选修 2+(x)学分xxxxxssXxxXχχχχχ

 

文本框: 必修2学分

 

(二)关于学业的认定

 

修满4学分是取得高中毕业资格的最低要求,其中必修2学分,选修2学分。建议有兴趣、有潜能的高中学生再加修若干学分,为今后发展创造条件。

 

(三)标准体例说明

九五至尊Ⅲ-高中信息技术课程标准的撰写,采用“内容标准”“例子”“活动建议”相结合的形式。其中内容标准是主体,例子是对内容的进一步解释,活动建议是对教学活动方式的建议和引导。

内容标准的撰写,首先坚持灵活性,既给出每一部分的基本要求,又给教材编写、教学活动和工具的选用等留有多样化的发挥空间;其次注重时效性,以保证在本标准实施期间对信息技术教学具有持续的指导意义。

例子是对内容标准的提示,是对内容标准的进一步解释和具体说明,考虑到课程标准灵活性与时效性的要求,有些内容标准的描述比较概括,所以通过例子对其进行提示和解释。但例子仅仅是提示,不是内容标准的具体规定。另外,例子中内容的时效性往往较差,但例子中的思想和方法可以举一反三,长期生效。

活动建议用于启发和引导教学活动的实施。

 

(四)学习目标要求与行为动词

为帮助理解,下表列出了标准中使用的行为动词及对应的学习目标和掌握水平:

 

 

 

各水平的要求

内容标准中使用的行为动词

知识性目标

¯

了解水平

再认或回忆事实性知识;识别、辨认事实或证据;列举属于某一概念的例子;描述对象的基本特征等

描述、列举、列出、了解、熟悉

理解水平

把握事物之间的内在逻辑联系;在新旧知识之间建立联系;进行解释、推断、区分、扩展;提供证据;收集、整理信息等

解释、比较、检索、知道、识别、理解、调查

迁移应用水平

归纳、总结规律和原理;将学到的概念、原理和方法应用到新的问题情境中;建立不同情境之间的合理联系等

分析、设计、制订、评价、探讨、总结、研究、选用、选择、学会、画出、适应、自学、发现、归纳、确定、判断

技能性目标

¯

模仿水平

在原型示范和他人指导下完成操作

尝试、模仿、访问、解剖、使用、运行、演示、调试

独立操作水平

独立完成操作;在评价和鉴别基础上的调整与改进;与已有技能建立联系等

获取、加工、管理、表达、发布、交流、运用、使用、制作、操作、搭建、安装、开发、实现

熟练操作水平

根据需要评价、选择并熟练操作技术和工具

熟练操作、熟练使用、有效使用、合乎规范地使用、创作

情感性目标

¯

经历(感受)水平

从事并经历一项活动的全过程,获得感性认识

亲历、体验、感受、交流、讨论、观察、(实地)考察、参观

反应(认同)水平

在经历基础上获得并表达感受、态度和价值判断;做出相应的反应等

关注、借鉴、欣赏

领悟(内化)水平

建立稳定的态度、一贯的行为习惯和良好的价值观等

形成、养成、确立、树立、构建、增强、提升、保持

 


 

 

三、课程目标

 

普通高中信息技术课程的总目标是提升学生的信息素养。学生的信息素养表现在:对信息的获取、加工、管理、表达与交流的能力;对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力;发表观点、交流思想、开展合作与解决学习和生活中实际问题的能力;遵守相关的伦理道德与法律法规,形成与信息社会相适应的价值观和责任感。可以归纳为以下三个方面。

(一) 知识与技能

1. 理解信息及信息技术的概念与特征,了解利用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息的基本工作原理,了解信息技术的发展趋势。

2. 能熟练地使用常用信息技术工具,初步形成自主学习信息技术的能力,能适应信息技术的发展变化。

(二) 过程与方法

3. 能从日常生活、学习中发现或归纳需要利用信息和信息技术解决的问题,能通过问题分析确定信息需求。

4. 能根据任务的要求,确定所需信息的类型和来源,能评价信息的真实性、准确性和相关性。

5. 能选择合适的信息技术进行有效的信息采集、存储和管理。

6. 采用适当的工具和方式呈现信息、发表观点、交流思想、开展合作。

7. 能熟练运用信息技术,通过有计划的、合理的信息加工进行创造性探索或解决实际问题,如辅助其他学科学习、完成信息作品等。

8. 能对自己和他人的信息活动过程和结果进行评价,能归纳利用信息技术解决问题的基本思想方法

(三) 情感态度与价值观

9. 体验信息技术蕴含的文化内涵,激发和保持对信息技术的求知欲,形成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度。

10. 能辩证地认识信息技术对社会发展、科技进步和日常生活学习的影响。

11. 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。

 

上述三个层面的目标相互渗透、有机联系,共同构成高中信息技术课程的培养目标。在具体的教学活动中,要引导学生在学习和使用信息技术、参与信息活动的过程中,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同层面信息素养的综合提升和协调发展,不能人为地割裂三者之间的关系或通过相互孤立的活动分别培养。


 

 

四、内容标准

 

(一)必修课程

  信息技术基础

 

“信息技术基础”以信息处理与交流为主线,围绕学生的学习与生活需求,强调信息技术与社会实践的相互作用。本模块是高中学生信息素养提升的基础,也是学习各选修模块的前提,具有普遍价值,为必修模块。

通过本模块的学习,学生应该掌握信息的获取、加工、管理、表达与交流的基本方法;能够根据需要选择适当的信息技术交流思想,开展合作,解决日常生活、学习中的实际问题;理解信息技术对社会发展的影响,明确社会成员应承担的责任,形成与信息化社会相适应的价值观。

本模块的教学要强调在信息技术应用基础上信息素养的提升;要面向学生的日常学习与生活,让学生在亲身体验中培养信息素养。

本模块由4个主题组成,结构如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

(一)信息获取

1.内容标准

1)描述信息的基本特征,列举信息技术的应用实例,了解信息技术的历史和发展趋势。

  烽火台、信函、电报电话、广播电视、计算机网络代表着信息传播技术发展的不同阶段。

2)知道信息来源的多样性及其实际意义;学会根据问题确定信息需求和信息来源,并选择适当的方法获取信息。

3)掌握网络信息检索的几种主要策略与技巧,能够合法地获取网上信息。

4)掌握信息价值判断的基本方法,学会鉴别与评价信息。

2.活动建议

信息技术使人们能在最短的时间里(甚至是同步)了解到世界各地发生的事情。比如在因特网上,天气信息可以随着气象台的预报同步更新,但并不是所有做天气预报的网站都充分利用了这个优势。试就这个专题展开调查,了解相关网站上的天气预报情况,就其更新速度、准确性(与实际情况相比较)等指标进行统计和分析,寻找更新最及时和最可信赖的天气预报网站。

 

(二)信息加工与表达

1.内容标准

1)能够根据任务需求,熟练使用文字处理、图表处理等工具软件加工信息,表达意图;选择恰当的工具软件处理多媒体信息,呈现主题,表达创意。

      可使用多媒体素材加工软件、多媒体著作软件、网页制作软件等处理多媒体信息。

2)合乎规范地使用网络等媒介发布信息、表达思想。

3)初步掌握用计算机进行信息处理的几种基本方法,认识其工作过程与基本特征。

4)通过部分智能信息处理工具软件的使用,体验其基本工作过程,了解其实际应用价值。

模式识别类:光学字符识别(OCR)、手写汉字输入、语音汉字输入等。

自然语言识别类:自然语言对话与机器翻译等。

2.活动建议

1)使用计算机解决实际问题的方法是多种多样的,除可使用文字处理、图表处理或加工软件进行信息处理以外,直接使用计算机程序解决实际问题也是一个基本方法。教师可以演示并解剖一段实用的计算机程序实例,也可以根据具体情况,让学生使用一种高级语言编程工具解决一个简单问题。

2)使用双向翻译软件,先将一段英文短文翻译成中文,然后将该中文内容再次翻译成英文,考察机器翻译的准确性,讨论机器翻译的优缺点。

3)访问一个自然语言处理网站如:http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.htmlhttp://alice.sunlitsurf.com/live.html,用自然语言与其中的机器人对话,通过寻找其“谈话”的破绽,讨论当前使用计算机理解自然语言的局限性。

 

(三)信息资源管理

1.内容标准

1)通过实际操作或实地考察,了解当前常见的信息资源管理的目的与方法,描述各种方法的特点,分析其合理性。

个人藏书、图书馆藏书、音像资料、因特网信息等都是信息资源,都需要管理。

实施教学信息资源管理的目的:提高教学资源利用率,提高教学效率与质量等。

2)通过使用常见的数据库应用系统,感受利用数据库存储、管理大量数据并实现高效检索方面的优势。

3)通过对简单数据库的解剖分析,了解使用数据库管理信息的基本思想与方法。

2.活动建议

1)在教师的引导下,选择一个与课程学习有关的专题,分组讨论建立数据库的方法,设计建立数据库的方案。可根据实际情况,适度参加学校教学资源库建设。

2)访问某个在线数据库,譬如“科学数据库”(http://www.sdb.ac.cn/),就某一个主题进行查询,如“眼睛与视力”,并对查询资料进行统计和分析,就资料的准确性、丰富性、权威性等进行讨论。

 

 

(四)信息技术与社会

1.内容标准

1)探讨信息技术对社会发展、科技进步以及个人生活与学习的影响。

利用因特网等多种信息渠道进行调查,制定蔬菜新品种引进计划。

2  E-mail方便了人们的沟通与交流,但垃圾邮件又给人们带来困扰。

2)能利用现代信息交流渠道广泛地开展合作,解决学习和生活中的问题。

3)增强自觉遵守与信息活动相关的法律法规的意识,负责任地参与信息实践。

4)在使用因特网的过程中,认识网络使用规范和有关伦理道德的基本内涵;能够识别并抵制不良信息;树立网络交流中的安全意识。

5)树立信息安全意识,学会病毒防范、信息保护的基本方法;了解计算机犯罪的危害性,养成安全的信息活动习惯。

6)了解信息技术可能带来的不利于身心健康的因素,养成健康使用信息技术的习惯。

青少年长期沉溺于网络容易诱发实际生活中的社交恐惧症。

长时间凝视监视器屏幕容易导致眼睛疲劳,影响健康。

2.活动建议

1)假定学校要为学生开设网上讨论区,需要制订一份守则规范大家的行为。根据本校的实际情况,展开调研并撰写这个守则。

2)有一幅著名漫画,题目为“在因特网上没有人知道你是一条狗”;又有人撰文说“别以为你是一条隐藏很深的狗”。组织学生讨论:网络中的匿名化活动带来哪些新的伦理问题。

3)从传播结构上看,电话是点对点的信息传播网,广播电视是点对面的信息传播网,计算机网络是点/面对点/面的信息传播网。结合具体实例,讨论信息传播结构的不同及其对社会生活的影响。


 

(二)选修课程

选修1:算法与程序设计

 

本模块旨在使学生进一步体验算法思想,了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用;能从简单问题出发,设计解决问题的算法,并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。本模块为选修模块。

本模块的教学,应注意与数学课程中有关内容的衔接,要强调理论与实践的结合,引导学生注意寻找、发现身边的实际问题,进而设计出算法和计算机程序去解决这些问题。教师要注意发现对程序设计有特殊才能的学生,根据具体情况为他们提供充分的发展空间。本模块强调的是通过算法与程序设计解决实际问题的方法,对程序设计语言的选择不作具体规定。

本模块3个主题组成,结构如下

 

 

 

 

 

 

 

 


 

(一)计算机解决问题的基本过程

1.内容标准

1)结合实例,经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程,认识算法和程序设计在其中的地位和作用。

2)经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过程。

3)在使用计算机解决实际问题的过程中,通过观看演示、模仿、探究、实践等环节,了解顺序、选择、循环三种基本结构及其重要作用,掌握计算机程序的基本概念,能解释计算机程序执行的基本过程。

4)了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。

2.活动建议

有专家认为,对于能够借助计算机技术来解决的问题,可以按照其结构化程度划分成三个类型:结构化问题,是能够通过形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;半结构化问题,介于上述两者之间。请依照该思路,调查结构化问题的实例,并归纳解决此类问题的一般规律。

 

(二)程序设计语言初步

1.内容标准

1)理解并掌握一种程序设计语言的基本知识,包括语句、数据类型、变量、常量、表达式、函数。会使用程序设计语言实现顺序、选择、循环三种控制结构。

顺序结构:一列火车在某地时的速度为v0=40km/h,以加速度a=2m/min2加速行驶,求10min后的速度v和距开始点的距离s

选择结构:某商场为了对苹果进行促销,规定购买2公斤以上可以在原价每公斤1.5元的基础上打8折。请设计一个程序计算购买x公斤苹果的应付款。

循环结构:为校园歌手大赛设计一个评分程序,10名评委,去掉一个最高分、一个最低分,计算平均分。

2)理解模块化程序设计的基本思想,初步掌握其基本方法。

3)初步掌握调试、运行程序的方法。

4)在使用某种面向对象程序设计语言解决问题的过程中,掌握面向对象程序设计语言的基本思想与方法,熟悉对象、属性、事件、事件驱动等概念并学会运用。

5)能够说出程序设计语言产生、发展的历史与过程,能够解释其意义。

2.活动建议

1)选择实例,根据解决问题的要求分析设计算法,恰当地使用三种控制结构编写源程序,调试并运行该程序,在过程中体验程序设计语言的逻辑特点。

2)分别就模块化程序设计的思想与方法、面向对象的程序设计语言的思想与方法展开讨论,展望计算机程序设计的发展趋势。

 

(三)算法与问题解决例举

1. 内容标准

A 解析法与问题解决

1)了解解析法的基本概念及用解析法设计算法的基本过程。

2)能够用解析法分析简单问题,设计算法,编写程序求解问题。

使用一根长度为L厘米的铁丝,制作一个面积为S的矩形框,要求计算出满足这种条件的矩形的高h和宽w。(本例问题可以归结成求一元二次方程的根)

计算从y1m1d1日起,到y2m2d2日之间的天数。

B 穷举法与问题解决

1)了解穷举法的基本概念及用穷举法设计算法的基本过程。

2)能够根据具体问题的要求,使用穷举法设计算法,编写程序求解问题。

一张单据上有一个5位数的号码,其中百位数和千位数已模糊不清,但知道该数能被5767除尽。设计一个算法,找出该单据原有可能的号码。

在一个直角三角形中,三条边abc的长度都为整数,且一条直角边a的长度已确定,斜边c的长度不能超过某数I,找出满足条件的所有直角三角形。

C 查找、排序与问题解决

1)了解数组的概念,掌握使用数组存储批量数据的基本方法。

2)通过实例,掌握使用数据查找算法设计程序解决问题的方法。

  使用顺序查找算法和对分查找算法查找校运动会上某个班级或者某个运动员的比赛成绩。

3)通过实例,掌握使用排序算法设计程序解决问题的方法。

  设计一个程序,按照选择交换法,把学校运动会比赛成绩(无序)按降序排序后存储。

D 递归法与问题解决

1)了解使用递归法设计算法的基本过程。

2)能够根据具体问题的要求,使用递归法设计算法、编写递归函数、编写程序、求解问题。

写出两个正整数乘积m×n递归函数。

汉诺塔问题:传说在古代印度的贝拿勒斯圣庙里,安放了一块黄铜板,板上插了三根宝石柱,在其中一根宝石柱上,自上而下按由小到大的顺序串有64个金盘。这就是汉诺塔游戏。要求将左边柱子上的64个金盘按照下面的规则移到右边的柱子上。

规则:

a)       一次只能移一个盘子。

b)       盘子只能在三个柱子上存放。

c)       任何时候大盘不能放在小盘上面。

2.活动建议

1)从其他科目的学习或者生活实际中选择问题,确定解决该问题所需要的算法和计算公式,用流程图描述问题的计算过程,编写程序,调试并运行该程序,获得问题的答案,并讨论该问题解决过程与所得答案的特点。

2)在已学知识的基础上,通过教师指导以及自主调查,更多地了解常用算法,探讨待解决的问题与算法之间的关系,尝试归纳算法与程序设计应用的一般规律,讨论使用计算机程序设计解决问题的优势和局限性。

 

 

 


 

 

选修2:多媒体技术应用

 

多媒体技术的应用,在改善人机交互效果、提高信息交流效率、促进合作方面具有十分重要的作用。针对多媒体技术在生活中的实际应用而设置的“多媒体技术应用”是选修模块。

通过本模块的学习,学生应该在亲身体验的过程中认识多媒体技术对人类生活、社会发展的影响;学会对不同来源的媒体素材进行甄别和选择;初步了解多媒体信息采集、加工原理,掌握应用多媒体技术促进交流并解决实际问题的思想与方法;初步具备根据主题表达的要求,规划、设计与制作多媒体作品的能力。

本模块教学要密切结合学生学习与生活的实际,注重利用多媒体表现创意、表达思想,实现直观有效的交流。

本模块3个主题组成,结构如下

 

 

 

 

 

 


 

(一)多媒体技术与社会生活

1.内容标准

1)能够说出多媒体技术的现状与发展趋势,关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响。

2)通过调查和案例分析,了解多媒体在技术数字化信息环境中的普遍性。

PC机上基于图形用户界面的操作系统就是一个多媒体产品。

3)通过网络浏览、使用多媒体软件或阅读相关资料,体验和认识利用多媒体技术呈现信息、交流思想的生动性和有效性。

1  改变网络浏览器的多媒体支持属性设置,观察并体会改变前后的使用效果。

对同一组数据,分别采用电子数表与饼形图、柱状图等形式表示,比较其表达效果的差异。

4)体验并了解多媒体作品的集成性、交互性等特征。

2.活动建议

1)通过阅读资料、网络浏览或参观多媒体技术产品展览等途径,在自己感兴趣的多媒体技术应用领域(如教育、商业、医疗、军事、新闻出版、娱乐等)选定一个主题(如阅读、电脑、风筝、足球等),就多媒体技术的应用现状和发展趋势,多媒体技术对人们学习、工作、生活等方面的影响进行归纳与分析,将结果制作成演示文稿在小组或班级内交流。

2)多媒体技术在宣传、广告等方面有很好的呈现效果,但另一方面,多媒体信息的泛滥也给人们带来诸多麻烦。试分析网络浏览时“无用”信息对感官的干扰以及对注意力的强占等负面作用。在此基础上,就“读图时代”“眼球经济”等概念与多媒体技术应用之间的关系问题开展讨论。

 

(二)多媒体信息采集与加工

1.内容标准

1)了解常见的多种媒体信息如声音、图形、图像、动画、视频的类型、格式及其存储、呈现和传递的基本特征与基本方法。

不同种类的计算机动画具有不同的构成要素和表达特点

流媒体在信息传输方面具有较强的优势。

2)能选择适当的工具,分别对声音、图形、图像、动画、视频等信息进行采集;能解释多媒体信息采集的基本工作思想。

通过麦克风录制声音并存储为声音文件,分析声音采样、编码的简单原理。

从多媒体光盘或因特网上获取视频文件,或利用视频抓图软件捕捉屏幕上的视频片断并存为AVI格式的视频文件。

3)能根据信息呈现需求,选择适当的工具和方法,分别对声音、图形、图像、动画、视频等多种媒体信息进行适当的处理。

2.活动建议

通过实例分析,研讨多媒体信息存储、呈现与传递的特点,总结不同的媒体信息对表现主题、表达思想的作用;分析合理选择与恰当运用不同类型的媒体,对表现主题、传递信息所产生的影响。

 

(三)多媒体信息表达与交流

1.内容标准

1)通过网络浏览、软件使用和资料阅读,理解多媒体技术是人类在信息社会中表达思想、实现交流的一种有效技术。

  以不同方式组织文本、声音、图片、动画乃至视频等不同类型的信息,可以适用于不同的表达与交流任务。

2)通过案例分析,了解从问题解决的需要出发,规划、设计、制作多媒体作品的一般方法。

3)学会使用非线性方式组织多媒体信息。

4)能根据表达、交流或创造的需要,选择适当的媒体和多媒体编辑或集成工具完成多媒体作品,实现表达意图,并能够对创作过程与结果进行评价。

5)能使用一种常用的工具制作简单的虚拟现实作品,并能描述其基本特点。

  使用全景环视工具制作一个简单的作品。

6)通过评价与鉴赏他人的多媒体作品,体验其创作思想,明了其中所蕴含的意义。

2.活动建议

 设计并制作一个多媒体作品,例如“可爱的家乡”“保护水资源”等等。采用小组合作方式确定主题、规划内容、选择媒体、策划创意、设计信息呈现方式,完成作品。在班级或年级内展示,相互交流、共同欣赏。

 


 

 

选修3网络技术应用

 

“网络技术应用”模块介绍网络的基本功能和因特网的主要应用,是选修模块。

通过本模块的学习,学生应掌握网络的基础知识和基本应用技能;掌握网站设计、制作的基本技术与评价方法;体验网络给人们的生活、学习带来的变化。

本模块的教学,要注重激发学生对网络技术和参与创造性活动的兴趣;要结合实际条件,把网络技术基础知识和基本技能整合到学生的日常学习和生活中去,避免技术与应用、理论与实践相脱节;要充分展示网络技术发展的指导思想,展示网络技术与现代社会生活的相互作用。

本模块3个主题组成,结构如下

 

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

 

 

 

 

 

(一)因特网应用

1.内容标准

1)通过使用因特网,了解因特网服务的基本类型、特点与应用领域;了解因特网服务组织的类型、提供的服务与服务特点。

因特网服务通过信息交流、信息获取、资源共享等功能来实现。

因特网服务的应用领域包括:电子商务、远程医疗、远程教育、网上娱乐等。

ASP(应用服务提供商)和ISP(因特网接入服务商)有不同的服务内容和服务特点。

2)通过尝试与分析,了解因特网信息检索工具的类型与特点;知道搜索引擎、元搜索引擎(又称集成搜索引擎)等因特网信息检索工具的产生背景、工作原理与发展趋势;掌握常用因特网信息检索工具的使用方法,能熟练使用检索工具获取所需信息。

3)通过使用或演示,了解与人们学习、生活密切相关的因特网应用技术的基本使用方法,初步了解其基本工作思想。

基于流媒体的因特网音频、视频技术目前已经广泛应用于远程教育、网上娱乐等方面。

2  ICQ不仅可用于网络寻呼,还有聊天、文件传输等功能。

4)能够根据实际需求选择恰当的方式方法,利用因特网获取所需信息、实现信息交流;体验因特网在跨时空、跨文化交流中的优势,分析其局限性。

  因特网较好地支持了人们的交流,但语言壁垒对网上跨文化交流有阻碍作用。

2.活动建议

以小组为单位,通过网络浏览,了解不同类型网站(如政府网站、商业网站、教育网站、新闻网站、娱乐网站等)在内容、呈现方式以及所发挥作用等方面的差别。进一步就某一类因特网服务的一个专题进行网络调查研究,如浏览商业网站,就因特网在商务活动中的应用价值、存在的问题与发展前景开展调查和讨论。

 

(二)网络技术基础

1.内容标准

1)了解计算机网络的主要功能、分类与拓扑结构。

2)理解网络协议的基本概念,能描述网络的开放系统互联协议(OSI)分层模型的基本思想,能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能。

  了解因特网协议IPv6的产生背景,比较IPv6IPv4的优劣。

3)能列举并解释网络通信中常用的信息交换技术及其用途。

  IP电话采用的是分组交换技术,传统电话采用的是电路交换技术。

4)能描述浏览器/服务器(B/S)结构、客户机/服务器(C/S)结构的概念与特点。

5)理解IP地址的格式与分类;知道域名的概念和域名解释的基本过程。

6)知道因特网IP地址、域名的管理办法及相应的重要管理机构。

中国互联网信息中心的主要任务包括注册服务(域名注册、IP地址分配等)、目录数据库服务、信息服务、网站访问流量认证等。

国际性的因特网组织包括因特网协会(Internet Society, 简称ISOC,网址http://www.isoc.org/)、因特网域名与地址管理机构(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers,简称ICANN,网址http://www.icann.org/,中文相关网址http://www.icann.org.cn/),它们都是非盈利的因特网管理与服务机构。

7)通过实地考察,了解小型局域网的构建方法与使用方法;知道网络服务器的主要作用与基本原理;能说出代理服务器的概念并知道其作用。

2.活动建议

1)选择校园网或当地的计算机网络系统,画出网络拓扑图,对该网络应用情况进行调查,并就如何进一步提高网络使用效率展开讨论。

2)有条件的学校可以让学生分组合作搭建简单的局域网,安装代理服务器软件,使多台计算机同时联入因特网。

 

(三)网站设计与评价

1.内容标准

1)知道WWW、网页、主页、网站的基本概念及其相互关系。

2)理解动态网页的概念,能解释其工作过程。

3)能够根据表达任务的需求,使用常用的网页制作软件制作与发布动态网页。

4)通过开发实践,学会规划、设计、制作、发布与管理简单网站的基本方法

5)能够根据网站主题要求设计评价指标,对常见网站的建设质量与运行状况进行评价。

2.活动建议

对于给定的主题,以小组合作方式制订网站开发计划、设计网页结构、确定制作方案,并通过比较与评价,选出最佳方案,根据方案完成网站建设。例如,围绕“家乡旅游资源”或者其他科目学习的主题进行网站设计。


 

 

选修4:数据管理技术

 

数据管理技术已经在各个领域得到应用,广泛地渗透到人们的社会生活之中。本模块是针对数据管理技术应用而设置的选修模块。

通过本模块的学习,学生应该掌握数据管理的基础知识和数据库设计的一般方法,学会使用大型专业数据库,初步学会使用数据库技术管理信息,处理日常学习与生活中的问题,体验并认识数据管理技术对人类社会生活的重要影响。

本模块的教学,要突出对数据库技术中“关系”这一核心特征的理解,着眼于数据管理技术在实际生活和学习中的应用,关注相关技术的发展趋势。在具体教学活动中,可以根据实际情况选择介绍一种常用的数据库管理系统。

本模块由3个主题组成,结构如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

SHAPE  \* MERGEFORMAT 一)数据管理基本知识

1.内容标准

1)知道数据管理技术的基本概念,能说出数据管理技术的产生历史与发展趋势。

2)能够使用现有数据库辅助学习,开展专题研究。

  可以借助“国民体质与营养数据库”(http://www.infh.ac.cn/),了解我国不同地区青少年的体质与营养现状。

3)掌握关系数据库中的库、表、字段、记录等概念,理解“关系”所表达的含义。

4)通过调查与实例分析,了解数据库在多媒体和网络方面的应用方法与应用价值。

2.活动建议

1)通过参观或使用各种数据库应用系统(如图书馆图书查询系统、医院管理系统、全国联网火车售票系统等),分析其中基本数据的组织结构特点。

2)以小组为单位,每组确定一个研讨专题,如“珍稀动物保护”,通过上网或其他途径查找相关数据库,写出专题报告。

 

(二)数据库的建立、使用与维护 

1.内容标准

1)通过实例分析,初步掌握数据收集、数据分类和建立关系数据模型的基本方法。学会使用实体—关系图描述关系数据模型。

2)熟悉一个数据库管理系统软件;掌握建立数据库结构、添加数据和编辑数据库的常用方法。

建立某旅游景点基本情况的数据库。

调查本班同学的基本信息,设计“本班同学基本信息数据库”的结构,确定其中的字段、记录等信息,并以表格的形式表示出来。

3)掌握数据检索及报告输出的基本方法;掌握常用的数据筛选、排序及统计的方法。

4)掌握数据库之间的链接、数据导入导出的基本方法。

5)了解结构化查询语言SQL的基本概念;掌握SQL的基本数据操作与数据查询语句(SELECTINSERTDELETEUPDATE)的使用方法。

2.活动建议

以小组为单位,结合某科目教学的过程性评价要求,为该科目设计学生“个人学程档案”数据库方案,经过小组讨论比较,选一个最佳方案推荐给老师,将其应用于实际教学活动中。

 

(三) 数据库应用系统

1.内容标准

1)理解层次和网状数据模型的基本概念。

2)通过案例分析,理解数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念及相互关系。

3)初步掌握设计和实现简单的数据库应用系统的基本方法。

4)能描述数据库应用系统在信息资源管理中的作用。

5)明确数据规范化的思想、意义,知道其在数据库应用系统建设和使用中的价值与作用。

2.活动建议

1)设计并实现一个管理家庭光盘资料或个人图书的数据库应用系统,使之具有友好的数据输入、数据查询及统计界面。

2)收集数据库应用方面的相关资料,把它们分类、编目并建立一个数据库,供同学、老师共享。

 


 

 

选修5:人工智能初步

 

人工智能技术是当前信息技术应用发展的热点之一。与一般的信息处理技术相比,人工智能技术在求解策略和处理手段上具有独到之处。“人工智能初步”模块介绍了人工智能的基本概念和人工智能领域内容易为高中学生所理解和掌握的部分内容,是选修模块。

通过本模块的学习,学生应能描述人工智能的基本概念,会使用一种人工智能语言解决简单问题,把握其基本特点;能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统;知道人工智能对人类学习、生活的影响;通过感受人工智能技术的丰富魅力,增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。

本模块的教学应强调让学生体验若干典型人工智能技术的应用;要根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学;要发现有特长的学生并对他们进行有针对性的教学。本模块对采用的人工智能语言与专家系统工具不作具体要求,可以根据实际情况自主选择。

本模块由3个主题组成,结构如下:

 

 

 

 

 

 

 

(一)知识及其表达

1.内容标准

1)能描述人工智能的概念与基本特点;知道人工智能技术随着计算机硬、软件技术的进步和应用需求而发展的事实和客观规律。

2)列举人工智能的主要应用领域;通过演示或实际操作,体验人工智能的若干典型应用,知道其发展现状。

符号运算: 通过网站http://www.wolfram.com/ 在线执行符号运算软件Mathematica,进行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。

模式识别:声音识别、指纹识别、签名识别等识别技术的应用越来越广泛。

机器证明:这是我国科学家做出过重要贡献的人工智能应用领域之一。

智能代理:该技术在网上信息检索、个性化服务等方面有着广泛的用途。

3)掌握知识的概念;学会知识表达的基本方法。

用产生式规则表达简单的“动物识别”知识。

将上述“动物识别”的产生式规则用“与/或图”来表达。

采用框架表达“天气预报”知识。

2.活动建议

1)就下列话题展开讨论:利用符号运算软件能解决中学课程中的哪些问题?具有哪些优点?

2)对产生式规则、与/或图、框架等常用的知识表示方法的特点、适用场合进行比较。

3)人工智能的基本思想已经在许多领域中得到了应用,“在家里寻找外星人”(SETI@home)项目就是利用人工智能的神经网络和分布计算思想的一个成功案例。该项目由美国行星学会和美国加州大学伯克利分校于19995月开始实施,它利用特定屏幕保护程序调用全球上网的个人计算机的闲置能力,分析世界上最大的射电望远镜获得的数据,帮助科学家探索外星生物。

教师先向学生简单解释神经网络、分布计算的基本思想以及SETI@home项目的社会意义,学生登录http://setiathome.ssl.berkeley.edu/home_chinese.html 网站了解或亲自参与该项目。通过该活动使学生知道人工智能领域中神经网络、分布式计算的概念,了解SETI@home项目的具体内容,感受现代信息技术服务于人类文明的价值。

 

(二)推理与专家系统

1.内容标准

1)演示或使用简单的产生式专家系统软件,感受用专家系统解决问题的基本过程;了解专家系统的基本结构。

  通过网站 http://www.expertise2go.com/ 在线执行“PC产品顾问”(Desktop PC Product Advisor)专家系统,为准备添置的个人电脑规划合理的硬软件配置。

2)通过实例分析,知道专家系统正向、反向推理的基本原理;会描述一种常用的不精确推理的基本过程。

3)了解专家系统解释机制的基本概念及其在专家系统中的重要作用。

  执行专家系统,分别使用“Why”和“How”命令,了解其解释过程。

4)了解专家系统外壳的概念;学会使用一个简易的专家系统外壳,并能用它开发简单的专家系统。

  在专家系统的开发过程中,通常采用“原型化”策略。

2.活动建议

1)针对学生熟悉或感兴趣的一个分类问题,利用简易专家系统外壳开发一个简单的专家系统。例如,用于识别校园中植物的专家系统。

2)有人认为:“信息技术的应用已经经历了数值计算、数据处理、知识处理三个阶段,专家系统是知识处理阶段的典型代表。”在学习了专家系统的相关内容后,让学生从信息技术的应用对象、策略与方法等方面对上述三个阶段的特点进行比较。

 

(三)人工智能语言与问题求解

1.内容标准

1)了解一种人工智能语言的基本数据结构和程序结构,掌握相关概念,知道人工智能语言的主要特征。

  浏览Prolog语言网站http://www.visual-prolog.com/,考察它的实例程序。

2)初步学会使用该语言设计程序求解简单问题,并能够上机调试、执行相应的程序。

用匹配方法解决简单的查询问题。

用递归方法求解汉诺塔(Hanoi)问题。

3)了解状态空间的概念与方法,学会用该方法描述待求解的问题。

“井字棋”问题。

4)通过简单博弈问题的分析,了解用盲目搜索技术进行状态空间搜索的基本过程,知道启发式搜索的基本思想及其优点。

  1996年,深蓝计算机向国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫挑战失败。1997年,深蓝的后嗣替报仇,以3.5:2.5的总比分击败卡斯帕罗夫。事实上,“深蓝”序列计算机中存放了包括卡斯帕罗夫的所有比赛棋谱在内的近百年的棋谱历史记录,它的“智能”主要体现在对海量的实战棋谱所进行的启发式搜索上

2.活动建议

1)以小组为单位,对本模块教学中尚未涉及的人工智能应用问题展开调查,就它们的应用情况、工作过程、优点与局限性以及对人们生活和工作所产生的影响进行讨论与分析。

2)观看、阅读与人工智能相关的影视作品或文学作品,发挥自己的想象力,描述人工智能技术的应用前景,以班级网站或板报的方式展示和交流。


 

 

五、实施建议

 

教学建议

 

信息技术课程由计算机课程发展而来,但发生了质的飞跃,已经由单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养。因此,高中信息技术课程的教学面临着从内在理念到外在方法的全面转型。要完成这一转型,关键在于:一方面,要广泛借鉴国内外信息技术课程短暂历史中积累的教学经验;另一方面,更需要每一位信息技术教师在认真研究课程特点的基础上,加强理论学习,结合教学实际,探索行之有效的教学方法和教学模式。具体建议如下:

 

(一)营造有利于学生主动创新的信息技术学习氛围

良好的信息技术学习氛围是有效教学的前提。学校和教师应努力创造条件,给学生营造好学习信息技术的大环境。一方面,要尽可能给学生提供学习所需的物质条件,大到校园的整体规划,小到图书馆、机房和教室的建设,都要考虑到信息环境的营造;另一方面,更要以改善学生的学习方式、激发学生的探究欲望为出发点,设计与学生的学习、生活相适应的信息文化环境。

其次,要营造好学生课堂学习的小环境,教师应在引导学生把握知识体系的基础上,适当放手,让学生通过自主探索掌握技术工具的操作方法与应用技巧,在过程中认识和理解相关概念和原理,陶冶心性,形成健康人格;教师要做好指导和调控,有计划地让每个学生亲历与体验需求分析、方案设计以及方案实施等解决问题的完整过程,鼓励学生在过程中积极思维、大胆想象、勇于创新。

 

(二)合理选用并探索新的教学方法与教学模式

首先,可以学习、借鉴其他科目的成功经验,根据教学需要恰当地采用讲解、观察、讨论、参观、实验等方法,做到兼容并蓄、取长补短。其次,可以吸收国内外信息技术教学的成功经验,在继承的基础上大胆改革,探索新的教学方法与教学模式。

要从教学实际出发,根据不同的教学目标、内容、对象和条件等,灵活、恰当地选用教学方法,并善于将各种方法有机地结合起来。任何一种方法和模式的选择和使用,都应该建立在深入理解其内涵的基础上。譬如,“任务驱动”教学强调让学生在密切联系学习、生活和社会实际的有意义的“任务”情境中,通过完成任务来学习知识、获得技能、形成能力、内化伦理。因此,要正确认识任务驱动中“任务”的特定含义,使用中要坚持科学、适度、适当的原则,避免滥用和泛化;要注意任务的情境性、有意义性、可操作性;任务大小要适当、要求应具体,各任务之间还要相互联系,形成循序渐进的梯度,组成一个任务链,以便学生踏着任务的阶梯去建构知识。

(三)从问题解决出发,让学生亲历处理信息、开展交流、相互合作的过程

通过问题解决进行学习是信息技术教学的主要途径之一。一方面,通过问题解决活动学习信息技术,可以激发学生的学习动机,发展学生的思维能力、想象力以及自我反思与监控的能力;另一方面,也可以促使学生把信息技术应用到日常的学习和生活实际,甚至可以间接或直接地参与到社会生产、信息技术革新等各项活动中去。教师要根据教学需要,尽量将信息技术课安排在计算机房等与教学内容相关的实践场所;教师要引导学生在探索过程中解决问题;教师不仅要结合实际,为学生安排可以在课堂上完成的任务,也要注意把一些“课外”的实际问题交给学生去处理,如机房的建设与管理、校园网的建设与管理、学习资源的建设等。

教师可以在教学过程中设置认知冲突,让学生自己发现问题并提出解决问题的方案;要合理安排教学,让学生亲身经历处理信息、开展交流、相互合作解决问题的过程;要指导学生学会选择与确立主题,分析需求并规划、设计内容,根据需要与创意获取并加工信息,准确表达意图或主题思想;要引导学生通过交流,评价和反思问题解决的各环节及效果,在“做中学”“学中做”的过程中提升他们的信息素养。

需要注意的是,用于问题解决的综合性项目不宜过多,且大小要与学习的阶段性进展相适应;组织形式也要灵活多样,要合理安排好个人工作、小组合作、班级交流等活动形式;要根据解决问题的需要分解项目任务,再落实到个人、小组,达到既使学生体验完整过程又减轻每个学生工作强度的目的(参见案例1);前后项目的设计中,不要出现对问题解决环节和具体方法的简单重复,以免造成学生学习时间的不合理分配乃至浪费。

 

(四)关注基础水平和认知特点差异,鼓励个性化发展

学生在信息技术学习的过程中往往分化很快,再加上起点水平参差不齐,会给教学带来诸多不便。教师应该在教学中充分了解学生已有的信息技术学习水平,关注学生的学习特点、个性发展需求等方面的差异,灵活设计与组织教学活动。

教师可以通过设立多级学习目标和多样的学习方式,让不同的学生都能根据自己的实际需要选择到合适的内容;教师还应给学生提供多样化的自主探索空间,鼓励不同意见和创造性思路的迸发,鼓励多样化的问题解决方式和方法。教师可以根据学生的能力差异、水平差异针对性地实施分层次教学;对于基础较差的学生,可以采用补课的方法为其奠定必要的基础,消除他们对信息技术的神秘感,增强其学习的信心;也可以采用异质分组的方法,变学生的个体差异为资源,让学生在参与合作中互相学习并充分发挥自己的长处,协同完成学习任务;对于少数冒尖的学生,给予专门辅导,使其吃饱吃好,早日成才。

 

(五)培养学生对信息技术发展的适应能力

从当前来看,信息技术发展速度快、知识更新周期短,光靠学校的有限学习是远远不够的;从未来来看,信息技术不仅是学习的对象,更是信息时代公民进行终身学习不可或缺的工具和环境。因此,培养高中学生对不断发展、变化的信息技术的适应能力,既是当前教学的需要,也是培养信息时代公民的需要。

教师应在认识信息技术基本特征、把握信息技术发展变化规律的基础上,注重引导学生掌握具有广泛迁移意义的知识和方法,使其在有效迁移发生的基础上适应技术的变化。在教学过程中,要注意总结和归纳不同工具平台的使用方法、不同问题解决过程的共通之处,引导学生借助已有经验,通过合理的探索,发展完成对新工具和新任务的适应,从而达到利用有效迁移的发生促进学生发展的目的。

教师要引导学生学会自主学习。在给出任务之后,通过组织学生共同研讨、分析任务,尽可能让学生自己提出解决问题的步骤、策略与方法。还要引导学生对结果进行评价,使学生真正成为学习的主人,从而增强对信息技术发展变化的适应能力。

教师还应引导学生将应用需求与发展变化相联结,主动适应信息技术的发展。譬如,每一类新的工具都是为解决某些特定问题而设计的,而这类工具的新版本或更新换代产品,都是为满足新的需求或提供更有效的方法而设计的。要引导学生在具体工具的使用中认识其优点、发现其不足并提出富有创造性的改进建议,养成主动地适应发展变化的习惯。


 

 

评价建议

 

评价是信息技术教学的有机组成部分,对信息技术的学习具有较强的导向作用。应围绕信息技术课程标准规定的培养目标评价教与学,保证信息技术课程目标的达成。应通过评价的合理实施,不断提高信息技术教师的教学水平,激发学生学习、应用信息技术的兴趣,帮助学生逐步提高信息素养。

 

(一)评价原则

1.强调评价对教学的激励、诊断和促进作用,弱化评价的选拔与甄别功能

在信息技术教学过程中,应通过灵活多样的评价方式激励和引导学生学习,促进学生信息素养的全面发展。教师应注意观察学生实际的技术操作过程及活动过程,分析学生的典型信息技术作品,全面考察学生信息技术操作的熟练程度和利用信息技术解决问题的能力。教师在向学生呈现评价结果时应多采用评价报告、学习建议等方式,多采用鼓励性的语言,这一方面有利于激发学生的内在学习动机,另一方面也可以帮助学生明确自己的不足和努力方向,促进学生进一步的发展。要慎用定量评价,呈现评价结果时要尽量避免给学生贴标签或排名次,弱化评价对学生的选拔与甄别功能,减轻评价对学生造成的压力。教师在了解学生的学习和发展状况的同时,也要利用评价结果反思和改善自己的教学过程,发挥评价与教学的相互促进作用。

2.发挥教师在评价中的主导作用,创造条件实现评价主体的多元化

教师应注意发挥在信息技术评价中的主导作用,同时充分利用学生的评价能力,适时引导学生通过自我反思和自我评价了解自己的优势和不足,以评价促进学习;组织学生开展互评,在互评中相互学习、相互促进,共同提高。

建议教师根据评价目的和当地现状创造条件组织家长、学校、外部考试机构、教育团体等有关机构和人员参与教学评价。为了减少各评价主体的主观因素对评价结果的干扰,教师可以在评价之前设计统一的评价标准,并与各评价主体充分交流,提高评价主体之间的一致性,保证评价的客观与公正。评价结束后,教师应及时收集评价信息,统计、归纳评价结果,并尽快反馈给学生和参与评价的有关人员。

3.评价要关注学生的个别差异,鼓励学生的创造实践

高中学生学习和应用信息技术的能力水平、学习风格和发展需求等方面的差异很大,信息技术课程的评价要正视这种个别差异。同时,高中学生个性特征分化更为明显,进行信息技术创造的欲望也更为强烈,评价时要充分尊重学生的个性和创造性。信息技术课程的评价标准和评价方式的确定和选用,要在保证达到最低教学要求的基础上,允许学生通过不同的方式展示自己。一方面,不同起点学生在已有基础上取得的进步都应该得到认可,使每一个学生都能获得成功的体验;另一方面,要尊重学生在学习和应用信息技术过程中表现出的个性和创造性,对同一信息作品的不同设计思路和不同设计风格、对同一问题的不同技术解决方案等,都应给予恰当的认可与鼓励。

 

(二)评价内容与评价方式

1.综合运用各种过程性评价方式,全面考察学生信息素养的养成过程

信息技术课在进行过程性评价时,应针对不同评价内容和相应的课程目标,适当选择和灵活运用评价方式,适当渗透表现性评价的理念,以学生在信息技术操作或运用信息技术解决实际问题过程中的表现和成果作为评价依据,全面评估学生在信息技术操作能力、运用信息技术解决实际问题的能力以及相关情感态度与价值观的形成。

要正确理解过程性评价的特点,处理好以下关键环节,切实发挥过程性评价的功能。

1)根据教学目标制定科学的评价标准和评价量规

首先应根据评价内容和相应的教学目标明确具体的评价目的,然后根据评价目的确定评价标准。应将评价标准进一步分解为评价指标,并对评价指标进行量化,构建规范的评价量规。

在制定评价标准或评价量规时,首先要根据评价目的划分出能客观反映有关学习过程和结果的重要维度或重要方面,然后为每个方面制定不同水平的评价等级。必要时,可以为不同的指标制定不同的权重。对于比较重要的评价,要在正式评价之前挑选部分学生进行预试或预测验,考察评价指标是否合适,并进行调整和修改。评价量规的指标要全面、精练、可行。可以组织学生参与制定量规,或者在评价前向学生说明量规和评价标准,以引导和激励学生的学习。

例如,要求学生就某一主题分组合作开展研究,研究结束后要求学生制作多媒体演示文稿展示研究结果并进行口头报告。对此,可以从以下方面制定评价量规。

n         对研究主题的理解和表现:包括观点是否准确,论证是否清楚;内容是否全面,能否包括任务要求的所有基本主题及其他相关主题;主题内容逻辑顺序是否清楚,重点是否突出;主题的表达能否引发思考和探询更多信息的动机等。

n         多媒体作品制作水平: 包括能否准确、合理地应用声音、动画、视频等多媒体素材表达主题;整体布局是否平衡合理;页面设计是否与主题风格一致,界面是否美观并具有一定的艺术性,图片、动画的使用是否合理并有助于理解相关文本;是否提供了用于导航和检索的目录页和准确的链接;是否体现了学生的技术创新和创造性,例如能将以前学到的信息技术知识、技能创造性地运用到当前任务中,或根据任务主动学习和应用新的信息技术

n         口头报告:语言是否准确、生动;表达是否条理清晰,易于理解;能否根据听众的特点灵活地使用信息传递和交流技巧。

n         小组协作:分工是否明确;小组成员能否在完成各自任务的同时相互合作,共同完成任务。

2)通过日常观察或设置真实任务搜集评价资料

在信息技术课的过程性评价中,可以通过现场观察、档案袋或成长记录的方式,系统客观地观察和记录学生在自然情境中的真实表现,也可以设置特定的作业、项目或任务来引发学生某种特定的行为,搜集有价值的评价信息。用于过程性评价的作业、项目或任务应指向具有普遍意义的目标,任务应该是多层次的,可考察学生综合的信息素养,不能过偏;任务应密切联系学生的学习或生活实际,避免设置脱离学生生活或学习经验的任务情境;任务对所有学生都应是公平的,不能偏难或过于偏向某些学生的生活经验。

信息技术课中设计的任务主要以典型作品设计和项目型作业或实践活动为主。

n         典型作品设计

可以在学习过程中随时搜集、分析学生的典型信息技术作品,也可以在测验、考试时设计特定的典型作品设计任务。对学生信息技术作品的评价要重视学生作品设计的思路和过程,不能只评价作品的优劣。信息技术课程中的作品分析大多比较耗时,教师在实际教学中可以适当组织学生遵循统一规范的标准开展自评或互评。

n         项目型作业或实践活动

通过对学生项目型作业或实践活动的评价,可以相对全面地了解学生信息素养的发展水平。

例如,可以围绕学生在活动过程中的规划意识和规划能力、信息技术应用水平(包括信息作品创作过程中的个性和创造性)、学习态度和参与意识、投入程度、交流能力与合作精神、问题解决能力等制定面向活动过程的评价指标。如果需要对学生活动过程、设计过程、思维过程等方面进行深入考查,可以选择少数学生进行深度访谈,访谈之前应设计好访谈主题或问题,制定访谈计划并作好访谈记录。

又如,可以围绕以下方面制定评价指标,评价学生利用信息解决问题以及开展交流合作的能力:学生能否结合任务或问题情境的要求确定合适的信息来源;学生能否制定切实可行的信息收集计划;学生能否根据问题要求采集和评价信息、管理信息、加工信息、利用信息解决问题;能否利用信息技术清楚地表达观点、思想,呈现问题解决的答案;能否根据问题解决的需要评价各种可用的信息技术设备、工具和资源的潜在优势和不足,选用合适的信息技术设备、工具和资源解决问题;能否体会到与他人合作解决问题的重要性,并能利用合适的信息技术与他人进行有效交流、合作;能否对解决问题的过程进行反思,获得解决问题的经验,提高相关能力。

3)评价结果的处理

评价结论既可以针对某一学生的整体表现进行全面分析,也可以针对学生在不同方面的表现分别进行分析。评价结论中的分数或量化评价结果主要提供有关学生表现水平的参考依据,必须将这些量化结果与定性分析相结合,切忌单纯利用量规分数对学生的学习下结论或排名次。在使用评价结果时要注意考察不同评价者的评价结果是否一致,如果出现较大差异,应注意分析其中的原因,减少评价者的主观因素对评价结果的不良影响。

2.评价与教学过程相结合,动态把握、及时引导学生情感、态度和价值观的形成

学生对待信息技术的态度、信息技术的使用习惯以及在信息活动中表现出的社会责任感和价值观,是在学习和使用信息技术的活动中逐渐形成的。教师应结合具体的教学过程,通过适当的过程性评价方式随时把握、及时引导。可以向学生呈现蕴含人文、道德、社会冲突的案例或问题情境,如“信息技术的使用与知识产权”专题,让学生对这些案例或情境进行讨论、分析,或撰写短文,再根据学生表达的观点把握他们的情感、态度以及对有关问题的认识和理解。要注意观察学生在教学过程和各种信息活动中的实际行为表现,考查学生是否真正将有关的法律、法规、道德规范等内化为自己的行为准则并自觉指导自己的实践。对情感、态度、价值观的评价,最终要落实为教师对学生的适时预防、关怀或引导,要避免对学生的情感、态度和价值观进行简单量化或脱离实际单纯打分。

3.纸笔测验和上机测验相结合开展总结性评价

应正确认识期末考试等总结性评价的作用和功能。期末考试的主要功能是考察学生所学模块的基础知识、实际操作技能和利用信息技术解决实际问题的能力,诊断本学期教学存在的问题,帮助教师和学生改进随后的教与学。

在组织期末考试等总结性评价时,要根据课程标准的要求和具体考试内容选择合适的题型和考试方式,综合运用纸笔测验、上机测验等多种评价方法;要创造条件全面考察学生信息素养的协调发展,避免只重视知识记忆和计算机操作,忽视学生利用信息技术解决实际问题能力的倾向;要注意结合学生平时学习表现和过程性评价结果,改变单纯以一次测验或考试为依据,评定学生一学期或整个学段学习情况的局面,适度加大过程性评价在期末成绩评定中的比重。

纸笔测验和上机测验各有所长,适合不同的评价内容和目标,应相互补充,综合运用。纸笔测验的效率较高,适于短时间内对大量学生进行集中考察,适于考察学生对信息技术基础知识的掌握和理解,但不适于评价学生的实际操作技能。信息技术的纸笔测验,要控制选择题、填空题等客观题型的比例,适度设置和增加要求学生通过理解和探究来解决的开放性题目,如问题解决分析、作品设计、短文写作等,以拓展纸笔测验在评价内容和评价目标等方面的广度。上机测验是信息技术课总结性评价中不可或缺的重要组成部分。可供选择的上机测验主要有两类,一类是通过实际操作完成的独立任务,如软件操作水平测试、作品设计与制作等;另一类是综合任务中的上机环节,如利用信息技术进行项目研究过程中的上机活动。期末考试等总结性评价一定要安排上机测验,设计一定比例的联系实际的设计、制作或其他类型的信息处理任务,以评价学生使用信息技术工具或软件的熟练程度,测查学生利用信息技术解决问题的过程、方法和能力。教师和有关机构要针对具体评价目的,灵活选用上机测验的题型和考试方式,不能单纯依赖题型单一、只考察基本知识与操作能力的机考系统,否则容易对信息技术教学产生误导。

 

(三)评价的组织实施

1.选用评价方式时要结合实际情况和具体评价目标,体现针对性和效益性

学校、教师在分析有关评价方法的优劣、选用具体的评价方式时,既要考虑评价方式是否适合具体的教学目标、评价内容、评价主体和客体的具体特点;又要讲究效益,充分考虑各种评价方式对学校的信息基础设施、设备以及对教师、学生的时间和精力等方面的要求。在此基础上,结合班级规模、时间和经费及其他现有条件,选择有针对性、高效益的评价方式。如果采用成本较低、省时、省力的评价方式就能达到相同的评价目的,则不要选用高成本的评价方式。要注意综合运用多种评价方式,相互补充。

2.合理应用信息技术进行教学评价,提高评价效率

信息技术在编制评价题目、实施和管理评价过程、汇总分析评价结果等方面都具有很大的应用潜力,合理利用信息技术辅助信息技术课程评价,可以提高评价的效率和效果。信息技术教师应发挥自身的技术优势,合理利用信息技术支持评价活动。可借助合适的信息技术搜集、管理评价素材,辅助评价题目的编制和评价标准的制定等;可借助测验管理软件,针对不同学生实施分层次评价,或者对评价实施的时间、评价时限等进行控制和管理;可利用电子表格、数据库软件或其他统计软件准确、迅速地统计、分析评价结果,或者对测试题目进行难度、区分度等方面的分析;可利用信息技术记录和收集学生学习过程的信息,帮助实现过程性评价。

注意结合课程标准和教学目标的要求以及本地教学条件,选择合适的信息技术工具和资源,结合自己的评价经验创造性地利用信息技术支持评价活动,强调信息技术在评价中的应用效益和实际效果。不要脱离目标和实际,为用信息技术而用信息技术,避免使用题目固定、形式呆板的考试系统或考试软件。

3.提高信息技术教师教学评价的专业技能,加强团队合作

应通过各个层面的信息技术教师培训和教师自我发展,使教师在深入理解信息技术课程目标、内容标准和教学方法的基础上,不断反思和提高自己的评价理念,熟悉有关评价方法,分析这些方法的优点、局限和适用的内容及目标,逐步提高运用有关评价方法的信心和操作技能。有条件的地区和学校可以建立信息技术教学评价的咨询和支持系统,为教师提供有关评价服务和帮助。应鼓励教师之间、学校之间开展信息技术教学评价方面的研讨和经验交流,鼓励教师积极参与评价方案的合作设计,不断提高教师教学评价的水平。学校与家长、社区之间要加强信息技术教学评价方面的沟通,引导家长和社会理解信息技术教学的评价理念和评价方式。同时,积极争取行政人员对学校和教师评价工作的支持。


 

 

教科书编写建议

 

信息技术教科书的编写应以《信息技术课程标准》为基本依据,要为教师和学生的信息技术教学活动提供直接指导。教科书应渗透学生自主学习、勤于动手、主动探究的思想,引导学生进行有效的实践活动,切实达成课程目标。

 

(一)要强调适应性

我国信息技术教学起步晚,各地信息技术教学的经费投入、基础设施、师资水平等都存在较大差异,课程开设情况参差不齐。为此,信息技术教科书更应该强调多样性,以适应不同地区的具体情况。在充分调查地方的信息基础设施、师资状况及学生信息技术水平的基础上,编写适合地方情况的教科书,保证不同地区都能开好信息技术课。

高中学生信息技术的起点差异比较大,教科书的设计要有一定开放性,具体要求要有一定弹性,内容的呈现要有较大灵活性。既保证起点水平较低的学生能够适应,也给学有余力的学生提供进一步发展的空间,使所有学生都能得到充分的发展。

 

(二)要体现科学性、通用性和前瞻性

信息技术是一门应用广泛而又发展迅速的学科,许多概念的界定和理解比较混乱。所以,高中信息技术教科书的内容应力图科学、客观、准确,使用通俗易懂而又严谨的语言解释基本概念。

高中信息技术教科书要向学生介绍具有广泛适用价值的信息技术知识技能以及蕴含在信息技术中的基本思想方法,有意识地培养学生的终身学习能力;要适当选择能反映信息技术发展趋势的内容,让学生有机会了解信息技术的最新发展成果及其在生活、学习中的作用,激发学生进行技术创新的动机,培养学生对信息技术发展的适应能力。

 

(三)要联系实际培养学生利用信息技术解决问题的能力

信息技术教科书要密切联系实际,结合学生的现实生活和学习实践以及当地的社会发展,适度设置真实性的学习任务、典型案例或研究性课题,以引导学生在动手操作、自主探究和解决问题的过程中把“学技术”与“用技术”融合在一起,主动理解知识、掌握技能、发展能力。

 

(四)要突出特色、强调创新

课程标准中各模块的内部结构、撰写顺序和描述方法是在标准撰写中为课程理念表达和内容呈现的方便而做出的选择,但不一定是教科书编写的最佳选择。例如,“算法与程序设计”模块中的三个主题以及各主题中条目陈列的以思想方法为主要线索,内容上,三个主题相互联系,彼此交织在一起。这种结构显然不能直接作为教科书的结构。教科书的编写应在遵循课程标准规定的内容、达到其基本要求的基础上,根据具体情况,在体系结构的设计、内容的组织编排、技术的运用、资源的提供等方面大胆创新,尝试适当的呈现方式,并形成不同教科书的特色,实现教科书多方面、多层次的创新。要针对特定的教学对象,根据教学目标、教学内容的具体要求,灵活介绍合适的教学方式,引导教师和学生在使用教科书时能创造性地教学或学习,实现教科书从教学范本向教学资源的价值转变。不应无视具体教学要求,机械套用单一的教学方式,也不能在教科书中对教学方式限制过死,影响教师的教学创新和学生学习的灵活性。

 

(五)要渗透人文精神,贯穿社会责任感的培养

信息技术教科书要展现信息技术发展、信息技术创新和信息技术应用中蕴藏的人文精神,要始终渗透有关社会责任感的培养,并有意识地设计相关的人文、社会教育主题,引导学生在信息技术应用过程中,不断内化与信息技术应用相关的伦理道德观念与法律法规意识,逐步养成负责、健康、安全的信息技术使用习惯。


 

 

课程资源的利用与开发建议

 

信息技术课程资源是课程得以实施的重要前提,要十分重视课程资源的利用与开发,建议从以下三个方面考虑。

 

(一)基础设施与设备

对于信息技术课程而言,必要的基础设施、基本设备是课程实施的物质基础。要配备能满足教学需要的计算机房、多媒体教室等设施;配备数量合理、配置适当的计算机和相应的外部设备(打印机、投影仪、扫描仪等);具备上网条件。

在规划和建设信息基础设施、购置设备时,要遵循“合理投入、充分利用、避免浪费、量力而行”的原则,对投入进行全面规划;还要结合本地或本校的发展水平和特色,因地制宜,避免 “一刀切”和“盲目攀比”等现象。

在管理和使用已有设施和设备时,坚持“面向教学”的原则,为各学科教师提供有效服务;注意提高学校现有设施、设备的利用率,学校的计算机教室、图书室或电子阅览室等要尽可能向师生开放;采取有效措施,加强学校与家庭、社区之间信息设备和信息资源的共享;充分发掘和利用当地图书馆、科技馆、博物馆、电视台、展览馆、信息中心以及其他可供利用的校外资源。

要根据教学要求,做好有关设备的维护,充分利用周末等时间进行机房维护,保证设备的正常运行和教学活动的顺利开展。要结合本校的实际情况,做好必要的设备更新。

 

(二)教学信息资源

信息技术课的教学信息资源包括两类,其一是数字化资源,如教学软件、专业资源网站等;其二是非数字化资源,如图书、报刊、录像等。

教师应密切结合教学实际,收集、组织、开发必要的教学资源,建立不同层次、不同类型的资源库。在教学资源的建设中,应面向学生的需要,为学生自主学习提供更多的支持;应遵循相关技术规范,便于交流与共享;应充分利用网上共享资源,避免低水平重复开发。

教师应引导学生参与教学信息资源的收集、组织、开发,让学生在参与资源建设的过程中学习。

应重视信息技术课程教学相关网站的开发、应用与管理,为信息技术的学习创设丰富、健康、安全的网络环境。

 

(三)师资队伍建设

各地区、各学校应制定相应的师资建设计划,并采取有效措施加快信息技术教师队伍建设的步伐。要开展多样化的教师培训,鼓励和组织教师参加进修、学历教育等国家和地方的教师培训,规划和开展持续的校本培训;要通过案例培训、参与性培训等多种多样的教师培训模式,持续提高信息技术教师的信息素养和信息技术教学能力;要鼓励教师积极参与各级各类信息技术教研活动,不断提高教学研究能力和自我发展能力。


 

六、案例

 

案例1

    题:南极洲探险

涉及标准:模块“信息技术基础”;条目(一)信息获取(1)(2)(3)(4),(二)信息加工与表达(1)(2)(3)(4),(三)信息资源管理(1)(2)(3),信息技术与社会(1)(2)(3)(4)(5)。

建议学时6

           学习目标:

1)说明当前信息技术的变化及这些变化对学习、工作和社会所产生的影响。

2)能够选择恰当的工具和软件来支持学习和研究。

3)与他人合作,利用远程通信手段和协作工具来研究与课题相关的问题。

4)选择和利用适当的工具和信息资源完成各种任务并解决问题。

5)研究和评价在实际问题中,信息资源的可靠性、相关性、综合性。

过程设计:

1)将全班学生分组,3~5人一组,各组确定一名组长,并填写下表1

小组分工表

组长:

组员

性别

年龄

分工

主要工作

 

 

 

 

1.收集资料

2.整理资料

3.问题解决

4.演示制作

5.汇报讲演

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)每组从后面的主题选择建议中,通过抽签方式任选一个主题进行研究。

3)为了更好地探讨研究主题,每个小组要列出所选主题所应研究或解决的若干问题,并填写在下表2中。

2    研究问题及计划

项目主题:

编号

需要研究或解决的问题

需要使用的工具、软件、手段

所需时间

可能出现的困难

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

 

 

5

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

4)确定获取资料的来源(因特网、报刊书籍、广播电视、访问科学家或研究人员或家庭成员),通过各种手段获取资料,并按一定规则或原则对资料分类。形成小组资料文件夹(表3给出了一种参考的分类方式)

 

3        资料的分类

编号

资料主题

资料类别

已有资料

需要搜集的资料

负责人

1

 

文本

 

 

 

图像

 

 

 

音频

 

 

 

动画

 

 

 

视频

 

 

 

其他

 

 

 

2

 

文本

 

 

 

图像

 

 

 

音频

 

 

 

动画

 

 

 

视频

 

 

 

其他

 

 

 

3

 

文本

 

 

 

图像

 

 

 

音频

 

 

 

动画

 

 

 

视频

 

 

 

 

5)各组选派一名代表,共同整理各组获取的资料,并对资料进行有效管理,供各小组共享。分类方法可参考表3

6)小组讨论确定解决问题的策略与方法,并开始实施。

7)每组选择一种或多种方式(电子文档、多媒体、动画、表格、网页、程序设计等)呈现所研究的结果。

8)完成主题研究后,各组在全班对其研究结果进行汇报演示。

9)师生共同制定评价内容、标准,各小组间对汇报进行自评、互评。可参考表4

4   评价参考表

评价内容

分值

标准

小组自评

小组互评

教师评价

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)师生对所做主题研究进行总结。

主题选择建议

1)利用因特网获取有关人类在南极定居的历史、文化以及环境变化的信息,采用适当方式展示出来。

2)利用书籍、文章、因特网研究一名南极探险者,并用文字处理软件来创办一份期刊,假设内容是一位探险者写的。

3)利用因特网获取和记录南极的天气统计数据。编制一个图表,把这些数据与自己家乡的天气统计数字作比较。创立一个数字化的天气预报,进行报道,并比较这些数据。

4)写一份一个月的南极旅行计划,并对所需经费进行预算。

5)利用因特网研究南极的动物。利用文字处理软件描述一种非常适应南极环境的遗传变异动物;利用多媒体软件画一幅动物的解剖组织结构图;用交互式的手段来阐明环境适应问题。

6)利用因特网研究南极上空的臭氧层。绘制一个比较本地与南极臭氧层数值的图表或用软件建立一个三维模型;为全球臭氧层的发展做一个预测。利用视频、演示或多媒体创作软件设计一个关于臭氧层的公益广告。

7)创建一个有关南极动物指南的网页,包括企鹅、海豹、鲸、海豚、磷虾群、鱼和鸟类等。

8)研究埃里伯斯火山,制作这个火山的多媒体演示作品,内容可包括:火山的类型、结构,火山在极地板块构造学中的重要性,火山给生态系统带来的威胁……

9)创建一个板块构造学的动画演示作品,说明南极洲是怎样与大陆分开而漂移到现在的位置的。

10)研究以下问题:天气是怎样随着纬度的不同而变化的?天气的哪些方面(温度、降雨等)能通过纬度来预测?利用南极的数据、自己所在城市的数据、南极和自己所在城市之间地区的数据来支持这些发现,并选择一种适当且引人注目的方法来展示这些发现。

11)研究教室里的计算机是以何种方式通过因特网与正在南极的科学家实现联系的。调查初露锋芒的新技术,并就今后十年可能出现的技术联结方式提出建议。

12)研究因特网上几个讨论臭氧层的站点,为每个网站准备一份分析报告,内容包括网站的准确性、相关性、恰当性、综合性及可能出现的偏见。

参考网站:

1)世界地理网:http://www.earth-world.com/dh/dlyj/njz.htm

2)南极洲旅行:http://www.slb.com/seed/zh/watch/antarctica/

3)中国科普博览冰雪馆:http://www.kepu.com.cn/gb/earth/icesnow/antarctica/

4)地球村:http://world99.myetang.com/antorctica.htm

5)北极在召唤:http://www.gmdaily.com.cn/2_zhuanti/keji/bj/default.htm

6)旅游网:http://travel.zaobao.com/spore/pages/leisure280300.html

7)中国教育科研网人与自然: http://www.edu.cn/20011101/3007739.shtml

8)南极洲探险记:http://www.envi.org.tw/resource/southpole/soumain3.htm

9)百科知识网:http://www.wordpedia.com/search/kdg.asp?kl=1418

10)中国网:http://www.china.org.cn/chinese/TEC-c/93573.htm

11)地理教与学:http://dili.fsjy.net/index.htm

12)人民网:http://www.people.com.cn/GB/kejiao/42/154/20020124/654941.html

13)中基网南极考察:http://www.cbe21.com/subject/geography/article.php?article_id=502

14)自然地理杂志:http://www.nationalgeographic.com/

15Historic timelineshttp://www.search-beat.com/history.htm

16The Internet Public Libraryhttp://www.ipl.org/div/news/browse/AQ/

17Antarctic Explorers: http://www.terraquest.com/va/history/ages/discovery.html

18Discover 网站:http://www.discover.com/

19Discover magazinehttp://www.dc.enews.com/magazines/discover/

20Gas Concentrations-ozonehttp://www.acd.ucar.edu/

21Data Product-Ozonehttp://toms.gsfc.nasa.gov/ozone/ozone01.html

22International AntarcticCentrehttp://www.iceberg.co.nz/

23Mount Erebus Volcanic Observatoryhttp:// www.ees.nmt.edu/Geop/

erebus.html

24Polar Starhttp://www.polarstar.org/

案例评析:

本案例以“南极洲探险”为主题,整合了信息技术、天文、地理、生物等学科进行研究。通过这一主题活动,培养学生选择合适工具、熟练运用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息的能力,以及运用信息技术解决实际问题的能力。

案例从多个角度提出子课题,将学生分成小组,每个小组完成一个子课题。其意义在于:第一,每组学生都可以经历一次完整的专题研究活动;第二,全班学生针对不同子课题的活动,在资源、方法、过程、成果等方面可以相互支持和共享,即协作不仅发生在小组内,还发生在小组之外;第三,合理解决了任务多与时间紧的矛盾,既完成了综合性主题活动,让学生多方位了解了南极洲,又相对节省了学生的时间,提高了学习效率。

本案例可以作为“信息技术基础”模块结束时的综合活动使用;本案例对软、硬件条件要求较高,比较适合城市或较发达地区采用。

 

案例2

    题:100个同心圆

涉及标准:模块“算法与程序设计”;条目(二)程序设计语言初步(1

       建议学时:1

       学习目标

1)让学生体会并理解循环结构解决问题的基本思想。

2)掌握循环语句的用法。

3)能够用循环结构解决问题。

过程设计:

1)教师给出题目“编程实现:在屏幕的中央画1个圆”。

2)学生使用已有知识完成该题目。

3)教师继续给出题目“编程实现:在屏幕的中央画10个同心圆”。

4)学生做题,教师观察。可能出现的情况:一部分学生直接写出10条语句;一部分学生写出一条语句,利用复制命令复制九次;一部分学生感觉很繁琐,不愿做。

5)教师继续提出问题“编程实现:在屏幕的中央画100个同心圆”,同时观察学生的反映。

6)学生会发现,画100个同心圆的方法虽然简单,但用已有知识解决该问题很繁琐,可操作性差。

7)教师引导学生分析:如果写出100条画圆语句,它们有什么特点?能不能像数学中的通式一样,用一条画圆语句概括描述100条语句?最后让学生总结出:(以下以QBASIC语言为例)

       Circle(320,240),R,1

其中R代表半径。

8)教师继续引导学生讨论,让学生提出“通过改变R的值,重复执行一条语句,画出100个同心圆”,这正是循环结构程序的思想。

9)教师引出循环语句、循环结构程序的概念与功能,写出:

FOR R=2 TO 200  STEP 2

    Circle(320,240),R,1

 

NEXT  R

 

10)同类迁移:要求每个学生举出1~2个利用循环结构解决的实际问题,以达到举一反三的效果。

11)教师提问,循环结构程序与其他结构程序有什么关系?能不能用一个实例将它们综合起来?

案例评析:

本案例通过设置认知上的冲突,让学生自己发现问题、提出问题,继而找出解决问题的办法。在此基础上,引入新知识——“循环结构程序”的概念,使学生感受到循环结构解决问题的优势。在这样的学习过程中,学生的主要活动是积极思考、广泛交流、主动探究。他们学到的不仅仅是新知识,更重要的是学会了解决问题的方法,知道了什么时候、在什么地方去应用所学的知识。

本案例是一个典型的以知识与技能为内容的课堂教学实例,也说明了在程序设计语言的教学之中,最最重要的是基本思想和方法的教学,而只要能够恰当地引导,就能够使学生准确地领悟思想,从而较好地掌握基本方法。

 

案例3

    :“植物分类顾问”专家系统的设计

涉及标准:模块“人工智能初步”;条目(二)推理与专家系统(1)(2)(3)(4)。

       建议学时6

       学习目标

1)调查校园或所在社区的常见植物,总结、归纳它们的分类特征信息。

2)用产生式规则来表示植物分类知识。

3)利用给定的专家系统外壳,构建一个简单的植物分类专家系统。

4)演示所完成的专家系统,并通过电子讲稿展示小组的工作成果。

过程设计

1)教师向学生讲解专家系统的基本原理以及一个简单的产生式专家系统外壳的使用方法。

2)教师介绍简单“动物分类”专家系统实例的规则集,教师指导学生自己提出植物分类的基本特征、分类规则的组织方法。

3)学生以38人为一组,分工合作开展实地考察,查阅网站和图书资料,收集、总结相关植物的外形特点、生活习性和应用价值等信息。经过分析,组织出分类规则(20条以上),画出这些规则所对应的“与/或图”(层次大于2层)。

4)各组将规则输入计算机,通过专家系统外壳进行调试,实现相应的专家系统。

5)演示、交流与评价:各组在全班范围内演示自己的成果,教师和其他小组给予评价。可以参照学习目标来制定具体的评价标准,从小组调查、分析与设计过程中的协作程度,所编写的产生式规则的科学性、产生式规则与层次的数量,所实现专家系统的实用性,电子讲稿的展示效果等多方面综合考虑。

6)师生总结专家系统的基本思想,专家系统适用的问题解决类型,专家系统的应用对于社会经济活动的意义。

7)该项活动的一部分工作需要在课余时间进行,在此期间可以通过E-mail联系或向教师请教。

案例评析

本案例通过基于项目的学习,能够使学生体验到利用产生式规则的专家系统解决实际问题的全过程。在这一学习过程中,学生不仅可以学会使用专家系统外壳开发实际专家系统的基本方法,而且可以通过该过程感受人类专家分析、解决问题的基本思想,体会到用专家系统进行问题求解的优势。同时,还可以培养学生相互协作的精神。

本案例说明了针对看起来比较难的专题,也可以使学生通过亲自参与体验其基本方法与思想,取得成果获得成就感,从而形成有效学习。

本案例还说明,“人工智能初步”模块既适当地介绍了一些简单的人工智能应用,也介绍了人工智能语言的基本使用方法,其目的是使学生更好地理解人工智能技术思想与方法的特征,而不是要求学生掌握过多过难的技术。比如专家系统外壳的获得、修改或制作,技术难度较高,不能够硬性地要求学生去做,应该由教师来完成。