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关于高中信息技术教材编写的思考与探索 摘要：在对普通高中技术课程标准（实验）的充分理解基础上，对高中信息技术教材的编写从模块“信息技术基础”“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”“人工智能初步”入手，并体现出如下的编写特点：1.注意贴近学生的生活和学习实际；2.注重知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的多重构建；3.注意学习内容的适应性、选择性、开放性；4.引导学生亲历规划、设计、制作、评价的过程；5.倡导学习方式的多元化；6.提供丰富的教学资源；7.充分考虑必修模块与选修模块之间、高中与初中内容之间的衔接。关键词：高中信息技术教材；编写思路；编写特点2002年12月份，我室和华南师范大学合作，成立了高中信息技术教材编写研制小组，组成人员有大学计算机科学系教授，教育信息技术学院（电教系）教授，有关市教育局教研室信息技术教研员，重点中学信息技术特级、高级教师，高中信息技术骨干教师等，经过80多次研讨会，120多次小组讨论，2004年2月18日前将教材编写完成，送教育部审查。一年多来，我们广泛搜集资料，听取专家报告，研究课标，讨论体系结构和样章，最后将一个集体研究的成果奉献给广大的高中学生。现在我把编写过程中的若干思考提出来供大家研究。一、对普通高中技术课程标准（实验）的理解普通高中技术课程标准（实验）的基本理念、课程设计思路、课程目标、内容标准、实施建议、案例等符合当前高中信息技术教学的实际，理念新，内容适合，措施得力，是完全可以贯彻和推广使用的课程标准。它和以前国家颁发的信息技术（计算机）课程指导纲要相比，有很大的突破，主要体现在以下几方面。1.高中信息技术课程的设计体现出三个特点：（1）信息技术应用能力与人文素养培养相融合的课程目标；（2）符合学生身心发展需求的课程内容；（3）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，6个模块，每个模块2学分。2.概括性地提出了信息素养的含义、内容和实施方法。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、开展合作并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。3.将课程目标划分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面。以前的教学注重知识与技能，强调“双基”，忽视后两个方面的课程目标。与之不同，新课标强调三个层面的目标相互渗透、有机联系、协调发展。4.在内容标准上，提出了信息技术基础、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、人工智能初步的具体内容。信息技术基础是争议最大的部分，人工智能是新增加的内容，是以前初中教学没有基础的部分。可以说信息技术基础和人工智能初步对信息技术教育贡献最大。当然，其他模块也有不同程度的创新和贡献。5.在教学评价上界定了评价的原则、评价内容与评价方式、评价的组织实施。如强调过程性评价和总结性评价，对主题式、任务式等教学采取不同的评价指标，纸笔测验和上机测验相结合。在课程内容上的突破体现在下表中。二、高中信息技术教材编写的主要思路“信息技术基础”以“信息处理与交流”为主线，按照“信息的获取与评价信息的加工与表达信息的发布与交流信息的存储与管理”的逻辑线索呈现学习内容。“算法与程序设计”以算法和程序设计为主线，从遇到的问题出发，分析问题，发现问题的本质，选择、设计相应的算法，通过程序设计语言的使用来编写程序，最终实现问题的解决。在整个程序设计的过程中，问题的解决是按照一定的步骤、一定的思维方式和方法来进行的，这其中体现了软件工程的基本思想。“多媒体技术应用”以课标为依据，以软件开发的方法为主线，围绕需求分析、规划设计、素材采集加工、作品集成、测试、修改、发布和评价这一过程组织教学内容，让学生循序渐进地掌握开发多媒体作品的基本过程。“网络技术应用”以课标为依据，以“组网、用网、建网站”为主线，逐层展开，以培养信息素养为目标来学习内容，每章尽可能围绕任务展开，在完成任务的同时，了解和掌握网络技术知识。教材中还安排了综合实践活动和主题任务，学生在完成这些活动的同时，培养信息意识、协作精神和解决问题的能力。“数据管理技术”以课标为依据，遵循由表及里，由浅入深，由实践到理论的认知规律，并结合数据管理技术的特点，按照“分析问题建立数据库使用数据库开发数据库应用系统以更好地管理数据库”的线索组织教材内容：首先从实例出发让学生对数据管理技术形成感性认识；然后逐步学习数据库的创建和操作；接着学习数据库应用系统的开发；最后再来介绍数据库技术的发展动态，以激发学生进一步学习的兴趣。 “人工智能初步”以课标为依据，根据高中学生的认知发展规律和本学科的特点组织教材内容。用常见的人工智能的例子，引入人工智能的概念、基本特点和发展动态。学生通过观摩或实际操作，体验人工智能在模式识别、专家系统、问题求解等方面的典型应用；初步掌握知识的分类及知识表达的基本方法，了解人工智能语言的相关概念，学会使用Prolog语言设计求解简单问题；在学习计算机中表示知识的基本方法基础上，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，并通过实例分析，掌握专家系统正向、反向推理的基本原理；通过求解重排九宫问题，说明基本搜索和启发式搜索方法，以井字棋为例说明求解博弈问题的策略；最后，介绍了人工智能的发展现状和前景，增强学生对人工智能发展前景的向往和对未来美好生活的追求，开发了一套具有自主版权的教学演示及实验系统，包括指纹识别演示系统、专家系统推理演示系统（供学生做植物分类实验的专家系统外壳）、搜索过程的演示程序供教学使用。三、高中信息技术教材编写的特点（一）注意贴近学生的生活和学习实际选择学生学习与生活中的事例，如爱护野生动物、设计旅行计划、文明班集体评优活动、我的家乡、书报刊管理、计算机文件管理、学生学籍管理、校本课程管理、防范计算机病毒、网络使用道德规范等，使学生感到亲切。教材选取与学生的学习和生活密切相关的案例，如学生学籍管理程序设计、数学学习软件开发、VCD播放器程序设计、研究性学习成果管理软件、环保植树以及数学、物理、化学、生物等学科学习问题，这些都与学生的学习与生活紧密相连。此外，还选择一些反映人类文明成果的问题，如袁隆平的超级水稻研究、扶贫开发工程、红楼梦的研究、工厂生产管理、陈景润的哥德巴赫猜想研究等。教材选取与学生生活贴近的主题（如“快乐的校园”和“身边环境保护”）来制作多媒体作品，使学生从进行需求分析到最后评价作品都能紧密结合现实生活来进行。由于学生可以方便地从身边获取素材制作多媒体作品，学生对主题的理解和对制作过程的体会将更深刻。通过演示、使用，让学生了解身边的丰富多彩的因特网应用技术革新，体现知识技能与学生生活学习的整合。例如，寄信过程、IP电话、因特网中查找信息等。尽量选择贴近学生生活的数据管理问题。这样可以使学生在解决实际问题（如“中小学信息技术大赛”“校运会资料管理”）的过程时，能够亲历数据的收集、分类、数据库的建立和使用，以及数据库应用系统的开发等过程，这样既学习了有关的知识和方法，又真切感受到数据库技术的作用，并学会应用数据库技术解决问题的方法。把指纹识别作为模式识别的案例，把证明三角形全等的过程作为与（或）图知识表示的案例，动物识别系统作为专家系统的演示案例，把重排九宫问题作为问题求解的案例等。（二）注重知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的多重构建教材改变以往只注重知识灌输及操作训练的编写思想和方法，更注重过程与方法及情感态度的教育，例如介绍各种媒体信息的采集与加工时，力求呈现给学生常用的方法，而不是某种设备或软件的操作技巧。在教材中结合作品的发布告诉学生要进行合法发布。在学习流媒体下载时，提醒学生要注意尊重和保护他人的知识产权。学生在进行综合活动时，都需要参与小组协作学习，这能使他们学会与别人进行合作。注重学习方法、思维方法的培养和交流，培养学生积极主动的探索精神，注重文化的传递。在教材中渗透着网络技术中的项目管理、知识管理的思想方法。教材所选取的几个例子蕴涵着人文因素，强调“以人为本”“网络技术服务于学习和生活”。注重培养学生人文素养，让学生能够进一步了解版权知识，培养版权意识，尊重别人的版权，保护自己的版权。教材通过列举人工智能的典型应用，来激发学生的学习兴趣，例如：介绍几何定理证明的“吴氏方法”及张景中的“立体几何数学实验室”，介绍机器证明中著名的王浩算法，介绍我国科学家开发的农业专家系统等例子，都体现了我国科学家在人工智能领域所作出的卓越成就。（三）注意学习内容的适应性、选择性、开放性考虑到学生兴趣多样，认知能力和水平有高低，以及地区、学校间的差异，将教学活动的内容及形式设计成多层次、多样化，供不同学校和不同发展潜能的学生自主选择学习。例如，在指导学生学习制作多媒体作品过程中，教材以“家乡名人孙中山”作为范例，配套光盘中提供了范例作品的许多素材和半成品，要求学生完成该作品的制作，并另外制作一个多媒体作品；水平高的学生除按课本的方法完成该作品外，还可对该作品做进一步的加工，提高表现水平，此外，会找一个有意义的主题，获取和加工素材，完成一个有创意的表现水平较高的多媒体作品；水平很差的学生也可以按照课本的方法直接从光盘中获取素材和半成品完成该作品的制作。在学习“认识信息资源管理”的活动中，提供了5个活动项目（并且鼓励学生自拟活动及项目），而且这些活动项目要求的条件不同，学生可以根据学校的实际情况从中选择一个或几个合适的项目开展活动，使教材具有开放性，因此能满足不同学校和不同发展水平学生的个性化发展需要。教材充分考虑了学生的情况及不同地区的教学条件，提供了具有普遍性的、可选择的内容，便于教师和学生选用。如图形图像的采集提供了五种常用的方法，声音的采集提供了四种方法，教师可以根据当地的教学条件选择其中某种方法让学生进行实践，学生也可以根据自己对采集方法的掌握情况，选择自己想掌握的方法进行学习。在建设学生自己的主题网站活动中，教材没有限定制作的主题，而是鼓励学生根据自己的兴趣爱好选择主题，而且网站建设水平的高低没有统一要求，可随学生的能力水平和努力程度而定，使教材具有开放性。因此能满足不同学校和不同发展水平学生的个性化发展需要。充分考虑了高中学生的认知水平和学习能力，涉及的知识都是最基本的，有利于学生知识的迁移和获取知识能力的提高。此外，教材还包含拓展栏目和选学内容，如“浅谈机器证明”超越了课程标准的要求，各学校可根据各自的条件选择教学。学生可以通过拓展栏目了解更多的知识，满足自身发展的需要。另外，教材的评价和练习采取了开放式设计的方式。（四）引导学生亲历规划、设计、制作、评价的过程以前教材强调制作，没有将软件开发的过程让学生掌握，结果在教学中造成极大的损失。在本教材中，学生亲身经历两个作品的开发，将自己的思想变成产品，大大提高了学习的价值，对我国加速软件人才的培养奠定了良好的基础。教材注重培养学生的动手能力，使学生在学习和实践中对网络技术应用这门课程有更深的认识，对人工智能这门学科产生了一个初步的认识，并增强了学生继续探索人工智能的兴趣。如，“构建植物分类专家系统”就是要求学生在教师的指导下，收集有关植物资料，提取特征，然后构建一个植物分类专家系统。（五）倡导学习方式的多元化教材倡导多种学习方式，尤其是自主、协作、探究等学习方式。如“基本搜索方法”中，采取任务驱动的方式，通过重排九宫活动，在活动中学习搜索技术；在“知识”中，通过协作式学习方式，交流对“知识”的理解。教材体现信息技术与其他学科课程的整合，涉及数学、生物、化学、法律、历史、物理等方面的内容。教材中包含不少的教学设计，如任务、操作、实践、交流、探究等，这些都反映了现代教学思想，教材中通过活动、任务、过程体现不同的教学要求。（六）提供丰富的教学资源本教材图文并茂，充分考虑了高中学生的知识和心理特点，从知识和技能的迁移出发，创设学习、操作的环境。并提供了一些参考网站供学生查找资料，同时，教材还配有教学光盘。（七）充分考虑必修模块与选修模块之间、高中与初中内容之间的衔接在处理必修模块的“信息加工与表达”与选修模块“算法与程序设计”之间的关系时，教材在必修模块中通过演示并解剖一个事先编好的给文档加密的程序，让学生体验用计算机程序解决问题的基本过程，而在选修模