信息技术学科国家级研修

用信息技术处理问题

——国家级研修专题之七张剑平zjp@china21用信息技术处理问题主要内容擅长以生活中的实践问题作为教学实例<网络技术运用>中的IP；<多媒体技术运用>中的虚拟现实技术；<人工智能初步>中的人机博弈<规范>与<大纲〔纲要〕>的区别从生活中开掘教育价值从“问题处理〞的视角看信息技术课程问题分类：……构造化与非构造化问题问题处理的战略算法启发式问题处理的根本过程用IT处理问题的过程人工智能〔AI)与问题处理

2024/1/182信息技术学科国家级研修擅长以生活中的实践问题

作为教学实例要结合高中学生的生活和学习来设计问题，让学生在活动过程中掌握运用信息技术处理问题的思想和方法。——开展IT课程的教与学活动的理念之一教学内容要与学生的生活、学习严密联络以学生熟习的实践问题作为课程教学的例子，对于引起学生的兴趣、调动学习新知识的积极性有着积极的作用例如：<网络技术运用>中的IP；<多媒体技术运用>中的虚拟现实技术；<人工智能初步>中的符号运算；…………2024/1/184信息技术学科国家级研修例：<网络技术运用>中的IP内容规范:(二)(3)能列举并解释网络通讯中常用的信息交换技术及其用途。例:IP采用的是分组交换技术，传统采用的是电路交换技术。2024/1/185信息技术学科国家级研修例：<网络技术运用>中的IP传统采用的是电路交换技术2024/1/186信息技术学科国家级研修例：<网络技术运用>中的IPIP采用的是分组交换技术2024/1/187信息技术学科国家级研修例：<多媒体技术运用>

中的虚拟现实技术内容规范:(三)(5)能运用一种常用的工具制造简单的虚拟现实作品，并能描画其根本特点。例运用全景环顾工具制造一个简单的作品。2024/1/188信息技术学科国家级研修虚拟现实技术之一：VRML技术VirtualRealityModelingLanguage：一个描画三维外型与交互环境的文本言语例：魔方2024/1/189信息技术学科国家级研修虚拟现实技术之一：全景环顾技术也称360°全景环顾技术，或基于图像处置的全景摄影技术。别克车模特2024/1/1810信息技术学科国家级研修全景环顾图片制造工具PixMaker下载地址pixaround2024/1/1811信息技术学科国家级研修例：<人工智能初步>中的符号运算内容规范:(一)(2)列举人工智能的主要运用领域；经过演示或实践操作，体验人工智能的假设干典型运用，知道其开展现状。例1符号运算：经过网站httpwolfram/在线执行符号运算软件Mathematica，进展多项式乘、除以及因式分解等代数运算。我们身边的人工智能运用2024/1/1812信息技术学科国家级研修Mathematica网站wolfram/或library.wolfram/explorations提供了用Mathematica处理实践问题的演示程序，中学生可以经过该网站来在线运转相应的符号运算软件，进展多项式相乘、除，因式分解等符号运算。在中学数学、物理、化学、生物等学科中，可以利用该软件来处理大量的符号运算问题。2024/1/1813信息技术学科国家级研修在线执行符号运算

webMathematica2024/1/1814信息技术学科国家级研修<规范>与<大纲〔纲要〕>的区别课标是对学生在经过某一学段之后的学习结果的行为描画，而不是教学内容的详细规定。是国家制定的某一学段的共同的、一致的根本要求〔下线〕，而不是最高要求〔上线〕。教师不是教科书的执行者，而是教学方案〔课程〕的开发者，即教师是“用教科书教，而不是教教科书〞。浙江省2004年度哲学社会科学工程<新课标与语文教学内容选择>引发的联想2024/1/1815信息技术学科国家级研修课程规范与教学大纲的构造比较课程标准

教学大纲

前言课程性质课程基本理念标准设计思路课程目标知识与技能教学目的过程与方法情感态度与价值观内容标准学习领域、目标及行为目标教学内容及要求实施建议教学建议教学建议：1、课时安排2、教学中应注意的问题3、考核与评价评价建议教材编写建议课程资源开发与利用建议附录术语解释案例2024/1/1816信息技术学科国家级研修从生活中开掘教育价值<信息技术根底>强调“人人学有价值〞价值：文化教育的价值充分表达技术过程与文化过程的一致。2024/1/1817信息技术学科国家级研修<信息技术根底>内容规范条目可以根据实践需求选择恰当的方式，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。例子因特网上的一幅著名漫画是：“在因特网上没有人知道他是一条狗〞。试了解这句话的寓意，分析因特网对人际交流产生的冲击。2024/1/1818信息技术学科国家级研修思索：除了课程规范中给出的各种实例“问题〞以外，他以为还有哪些“问题〞可以用作高中信息技术课程的教学？〔既符合课标的要求，又易于被学生了解，并能激发学生的学习兴趣〕2024/1/1819信息技术学科国家级研修从“问题处理〞的视角

看信息技术课程……发表观念、交流思想、开展协作并处理学习和生活中实践问题的才干；……——<高中IT课标>三、课程目的7.高中IT课程与“问题处理〞当一个人接受一项义务，但又不知道如何去完成它时，他面临的就是一个问题。

——美国心思学家和计算机专家西蒙〔Sinmon,1978〕问题处理就是所面对的问题得到处理的认知活动过程。意义与作用为了寻求用信息技术求解问题的有效战略，人们从不同角度对问题的类型进展划分与研讨。2024/1/1821信息技术学科国家级研修问题分类：构造化与非构造化问题从问题处理方法或过程的构造化程度看〔<课标>P20〕构造化〔structured〕问题可以经过方式化〔或称公式化〕方法描画和求解的问题也称：定义完善的问题、良构问题<算法与程序设计>课程要处理的问题非构造化〔unstructured〕问题难以用确定的方式来描画，主要根据阅历求解也称：定义不完善的问题、劣构问题<人工智能初步>课程要处理的问题半构造化〔semi-structured〕问题2024/1/1822信息技术学科国家级研修问题处理的战略之一：算法算法是保证处理某一特定问题的一种方法或程序，是一种规那么系统。中小学数、理、化各科教学中面临的大多数问题都是定义完善问题〔或构造化问题、常规性问题〕，它们大都可以经过简单的分析，根据现成的算法编程来处理。“算法与程序设计〞是为了培育学生运用算法分析和高级言语设计程序来处理问题的才干。例如，<算法与程序设计>内容规范：结合实例，阅历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机处理问题的根本过程，认识算法和程序设计在其中的位置和作用。2024/1/1823信息技术学科国家级研修问题处理的战略之二：启发式启发式是一种通用的、顺应面较广的问题处理战略，较多地用于非构造化问题的求解。问题的处理过程本质上就是对问题空间〔即搜索空间〕的搜索过程。对于非构造化问题来说，需求采用非传统的、直觉的、推测性的启发性战略进展求解。“人工智能〞主要培育学生运用启发式战略来处理问题的初步才干。例如，<人工智能初步>内容规范：经过简单博弈问题的分析，了解用盲目搜索技术进展形状空间搜索的根本过程，知道启发式搜索的根本思想及其优点。2024/1/1824信息技术学科国家级研修问题处理战略的相对性就问题的处理战略而言，主要包括算法、启发式求解战略两大类。问题处理的详细战略多种多样，求解战略的选择也是相对的。以<网络运用技术>中的网站设计为例网页制造工具的运用——构造化网站设计——非构造化2024/1/1825信息技术学科国家级研修从问题处理看课程模块模块所学工具（促进问题解决、促进认知）所解决问题的主要类型信息技术基础结构化、非结构化算法与程序设计语言结构化多媒体技术应用多媒体工具结构化网络技术应用网页工具结构化数据管理技术数据库系统结构化人工智能初步语言、外壳非结构化2024/1/1826信息技术学科国家级研修从“问题求解〞看计算机程序求解构造化问题的传统程序程序＝算法＋数据构造

例：排序程序

求解非构造化、半构造化问题的程序〔人工智能〕程序＝知识＋推理例：专家系统程序〔d:疾病诊断〕——<课标解读>P872024/1/1827信息技术学科国家级研修讨论有许多信息技术工具可以用来支持各种类型问题的处理过程或促进认知，这些工具包括文字处置软件、多媒体工具、电子表格、数据库、编程工具等等。试讨论：根据他所在学校硬、软件条件及学生的实践情况，应该采用何种适当的方式开展上述工具软件的教学，为什么？2024/1/1828信息技术学科国家级研修问题处理的根本过程能熟练运用信息技术，经过有方案的、合理的信息加工进展发明性探求或处理实践问题，如辅助其他学科学习、完成信息作品等。——四、课程目的〔二〕过程与方法7.问题处理的普通方式——<解读>P304表征〔representing〕将问题转换为问题处理者内部的心思表征例：和尚爬山问题谋划〔planning)给出处理方案执行(executing)完成各种操作或运算义务控制〔controlling)涉及对相关过程监控和调理的元认知过程阐明：学校教学主要偏重于执行〔训练根本技艺〕学生的困难那么在于其他三个方面2024/1/1830信息技术学科国家级研修用信息技术问题处理的根本过程

——<解读>P304发现或归纳需求利用信息和IT处理的问题，分析确定信息需求。确定所需信息的类型和来源，评价信息的真实性、准确性和相关性。选择适宜的信息技术进展有效的信息采集、存储和管理。采用适当的工具和方式呈现信息、发表观念、交流思想、开展协作。运用信息技术，经过有方案的、合理的信息加工进展发明性探求或处理实践问题，如辅助其他学科学习、完成信息作品等。对本人和他人的信息活动过程和结果进展评价，能归纳利用信息技术处理问题的根本思想方法。2024/1/1831信息技术学科国家级研修问题处理类型的比较结构化问题非结构化问题特征

解决策略通常是可预测的收敛的（一个正确答案）所有的初始信息通常是问题状态的一部分解决途径是没有明确定义的或可预测的。有多种观点、目标、和解决途径。

没有单独明确的、意见一致的结论，也有可能没有一个完全令人满意的解决办法。经常要收集需要的信息。教学应用

取决于陈述性知识，但对知识要求并不高。问题解决的技能仅局限于相似的问题类型。很少有迁移。学习者仅记住了解题的程序；任务通常被习惯地自动执行。较易与工作支持和执行支持系统融为一体。需要宽泛的陈述性知识和经验。

运用很多的抽象/类推/符号推理和认知灵活性。能产生很强的迁移。

必须帮助学习者确定问题的情境和目标。为多种解决方案提供机会。

2024/1/1832信息技术学科国家级研修人工智能〔AI)与问题处理与普通的信息处置技术相比，AI技术在问题求解的战略和信息处置手段上都有其独特的风格。经过AI课程的学习，可以让学生在体验、认识AI知识与技术的过程中获得对非构造化