2019粤教版 高中信息技术 必修1 数据与计算《第二章 知识与数字化学习》大单元整体教学设计2020课标

粤教版高中信息技术必修1数据与计算《第二章知识与数字化学习》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》的第二章《知识与数字化学习》旨在通过“运用数字化工具探究数理知识”的项目范例，引导学生体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，并感受利用数字化工具和资源的优势。本章内容分为两大部分：一是“知识与智慧”，主要探讨知识发现的过程和智慧的应用；二是“数字化学习与创新”，着重介绍数字化工具与资源及其优势，并体验数字化创新学习过程。2.1知识与智慧该部分首先通过欧姆定律的实验，展示了知识发现的过程，即从实验设计、数据收集、数据分析到模型建立和验证的完整科学探究流程。学生将利用Python等数字化工具进行数据处理和模型建立，从而深刻理解知识的来源和形成过程。该部分还探讨了智慧的概念，即通过运用知识解决实际问题的能力，强调了从知识到智慧转化的重要性。2.2数字化学习与创新该部分详细介绍了数字化工具与资源的种类及其优势，如数据采集工具、信息获取工具、信息检索工具等，并强调了这些工具在数字化学习中的重要性。通过投针实验等案例，学生将体验数字化创新学习过程，感受数字化工具在解决复杂问题中的独特优势。该部分还讨论了数字化学习的特点，如问题化、合作性、个性化等，以及如何利用这些特点提高学习效率和质量。（二）单元内容分析本单元围绕“知识与数字化学习”这一主题，通过项目范例的形式，将理论知识与实践操作紧密结合，旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任。具体来说，本单元内容可以细分为以下几个部分：知识发现过程：通过欧姆定律实验，学生将亲身体验知识发现的过程，包括实验设计、数据收集、数据分析和模型建立等环节。这一过程不仅有助于学生理解知识的来源和形成，还能培养他们的科学探究精神和实验操作能力。智慧的应用：在理解知识的基础上，本单元将进一步探讨智慧的概念及其应用。学生将通过案例分析等形式，了解如何运用知识解决实际问题，从而提高他们的创新能力和实践应用能力。数字化工具与资源：本单元将详细介绍数字化工具与资源的种类及其优势，包括数据采集工具、信息获取工具、信息检索工具等。学生将学会如何选择合适的数字化工具进行学习和创新，从而提高他们的数字化学习能力。数字化创新学习过程：通过投针实验等案例，学生将体验数字化创新学习过程，感受数字化工具在解决复杂问题中的独特优势。这一过程将有助于激发学生的创新思维和创造力，培养他们的数字化创新能力。数字化学习的特点与优势：本单元还将讨论数字化学习的特点与优势，如问题化、合作性、个性化等。学生将了解如何利用这些特点提高学习效率和质量，从而培养他们的自主学习和终身学习能力。（三）单元内容整合在单元内容整合方面，本单元将“知识与智慧”和“数字化学习与创新”两大主题紧密结合，通过项目范例的形式贯穿始终。具体来说，整合思路如下：以项目范例为主线：本单元将以“运用数字化工具探究数理知识”的项目范例为主线，贯穿整个教学过程。学生将通过参与项目范例的设计、实施和评估等环节，全面体验数字化学习的过程和优势。融合理论与实践：在教学过程中，本单元将注重理论与实践的结合。学生将在理解理论知识的基础上，通过实践操作加深对知识的理解和掌握。实践操作也将反过来促进学生对理论知识的理解和应用。培养核心素养：本单元将围绕信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任等核心素养进行培养。通过项目范例的学习和实践操作，学生将逐渐形成这些核心素养，为他们的未来发展奠定坚实的基础。强化跨学科整合：在教学过程中，本单元将注重跨学科整合。学生将结合其他学科的知识和方法进行学习和实践操作，从而拓宽他们的视野和思维方式。跨学科整合也将有助于培养学生的综合能力和创新能力。二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解（一）信息意识内涵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；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。表现对信息的敏感度：学生能够敏锐地感知到周围环境中的信息变化，包括新技术的出现、社会热点的变化等。他们会对这些信息保持高度的关注，并主动寻求更多的相关信息以加深理解。对信息价值的判断力：学生能够根据问题的需要，判断哪些信息是有价值的，哪些信息是无关紧要的。他们能够区分不同来源信息的可靠性、准确性和目的性，从而作出合理的选择。信息获取与处理能力：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。他们能够利用数字化工具进行信息检索、筛选、整理和分析，从而得出有用的结论或解决方案。信息共享与合作：在合作解决问题的过程中，学生愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。他们能够理解信息共享的重要性，并积极参与信息共享和交流活动。（二）计算思维内涵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。表现问题界定与抽象：学生能够运用计算机科学领域的思想方法界定问题，并抽象出问题的关键特征。他们能够将复杂问题简化为可计算的模型，从而为问题解决奠定基础。数据组织与建模：学生能够合理组织数据，并建立结构模型来描述问题。他们能够利用数据图表、流程图等工具进行可视化表达，从而更清晰地理解问题和解决方案。算法设计与实现：学生能够设计合理的算法来解决问题，并利用编程语言或其他数字化工具实现算法。他们能够评估算法的效率和可行性，并进行必要的优化和改进。迁移与应用：学生能够总结利用计算机解决问题的过程与方法，并将其迁移到与之相关的其他问题解决中。他们能够理解计算思维在其他领域的应用价值，并积极探索新的应用场景。（三）数字化学习与创新内涵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。表现数字化资源与工具的选择与评估：学生能够评估并选用常见的数字化资源与工具进行学习。他们能够理解不同数字化资源与工具的优势和局限性，并根据学习需要进行合理的选择。数字化学习环境的适应与管理：学生能够适应数字化学习环境，并有效地管理学习过程与学习资源。他们能够利用数字化工具进行信息检索、筛选、整理和分析，从而提高学习效率和质量。自主学习与协同工作：学生能够利用数字化学习系统、学习资源与学习工具进行自主学习和协同工作。他们能够理解自主学习和协同工作的重要性，并积极参与相关活动以提高自己的学习能力和团队协作能力。知识分享与创新创造：学生能够利用数字化工具进行知识分享和创新创造。他们能够理解知识分享的价值和意义，并积极参与知识分享活动以扩大自己的知识面和影响力。他们也能够运用数字化工具进行创新创造活动，提出新的想法和解决方案。终身学习能力的提高：通过数字化学习与创新能力的培养，学生能够逐渐提高自己的终身学习能力。他们能够理解终身学习的重要性并积极参与相关活动以不断更新自己的知识和技能。（四）信息社会责任内涵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，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。表现信息安全意识与能力：学生具有一定的信息安全意识与能力。他们能够认识到信息安全的重要性并采取必要的措施保护个人和组织的信息安全。他们也能够理解信息安全技术在维护信息安全方面的作用和价值。遵守信息法律法规与伦理准则：学生能够遵守信息法律法规和伦理准则。他们能够理解信息法律法规和伦理准则的基本内容和要求，并在信息活动中自觉遵守相关规定以维护信息社会的秩序和稳定。维护个人与公共利益：学生能够有效维护信息活动中个人的合法权益并积极维护他人合法权益和公共信息安全。他们能够理解个人权益与公共利益之间的关系，并在信息活动中积极寻求平衡点以维护各方的利益。关注环境问题与人文问题：学生关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题。他们能够认识到信息技术发展对环境和人文方面的影响，并积极探索可持续发展的道路以减轻负面影响。5.理性判断与负责行动：学生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。他们能够理解新观念和新事物的价值和意义，并进行深入思考和探索以形成自己的见解和行动方案。他们也能够在行动中承担起自己的责任并为社会做出积极贡献。三、学情分析（一）已知内容分析在进入高中信息技术必修1《数据与计算》第二章《知识与数字化学习》的教学之前，学生已经具备了一定的信息技术基础知识，并对数字化学习工具有了一定的接触和使用经验。具体来说，学生在初中阶段已经学习过计算机基础操作、网络基础、信息获取与处理等基础知识，能够熟练地使用搜索引擎查找资料，使用办公软件进行简单的文档编辑和数据处理。学生还对数字化学习工具有了一定的了解，如思维导图、演示文稿制作工具等，并能够在日常学习中加以应用。在数学学习方面，学生已经掌握了基本的代数和几何知识，能够理解和运用控制变量法进行简单的科学实验，对电流、电压、电阻等物理概念也有了一定的认识。这些知识为学生理解数据、信息与知识的相互关系，以及运用数字化工具进行科学探究提供了基础。（二）新知内容分析本章《知识与数字化学习》的教学内容旨在通过“运用数字化工具探究知识”项目，让学生体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，感受利用数字化工具和资源的优势。具体的新知内容包括：数据、信息与知识的相互关系：学生需要理解数据是现实世界客观事物的符号记录，信息是经加工处理的、具有意义的数据，知识是人们运用大脑对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果。数字化学习与创新：学生需要掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，能够利用这些工具进行自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。数字化工具与资源的优势：学生需要了解数字化工具与资源的种类及其在学习中的应用优势，如获取的便捷性、形式的多样性、资源的共享性、平台的互动性和内容的扩展性等。科学研究的思维方法与步骤：学生需要通过实验数据的收集、分析、建模和验证过程，体验科学探究的基本方法，理解科学研究的一般步骤。具体项目范例的学习：学生需要通过“运用数字化工具探究数理知识”项目范例的学习，掌握运用数字化工具进行科学探究的具体方法和步骤，形成自己的项目学习成果。（三）学生学习能力分析高中学生在信息技术学习能力方面表现出以下特点：自主学习能力较强：高中学生已经具备了一定的自主学习能力，能够根据自己的学习需求选择合适的数字化学习资源和工具，进行自主学习和探究。团队协作能力较好：高中学生通常能够积极参与小组讨论和协作学习，与同伴共同完成项目任务，分享学习成果。创新能力有待提高：虽然高中学生在基础知识和基本技能方面表现较好，但在创新思维和创新能力方面还有待提高。他们需要在教师的引导下，通过项目学习和实践活动，培养创新意识和创新能力。实践操作能力较强：高中学生对计算机和数字化工具的操作较为熟练，能够运用这些工具进行数据处理、信息检索和作品创作等实践活动。（四）学习障碍突破策略针对学生在学习过程中可能遇到的学习障碍，我们采取以下突破策略：加强理论与实践的结合：在教学过程中，注重将理论知识与实际操作相结合，通过具体的项目范例和实验活动，让学生在实践中理解和掌握知识。例如，在讲授数据、信息与知识的相互关系时，可以结合“运用数字化工具探究数理知识”项目范例，让学生通过实验操作体验数据收集、信息处理和知识发现的过程。创设真实的学习情境：创设与学生生活实际紧密相关的学习情境，激发学生的学习兴趣和积极性。例如，在“运用数字化工具探究数理知识”项目范例中，可以引导学生探究与日常生活紧密相关的数理问题，如电流与电压、电阻的关系等。采用多样化的教学方法：灵活运用项目式学习、探究式学习、合作学习等多种教学方法，满足不同学生的学习需求。例如，在“运用数字化工具探究数理知识”项目范例中，可以采用小组合作的方式，让学生共同完成项目任务；鼓励学生进行自主探究和创新设计，培养他们的创新意识和创新能力。提供个性化的学习支持：关注学生的学习差异，为不同水平的学生提供个性化的学习支持和指导。例如，对于学习能力较强的学生，可以提供更具挑战性的项目任务和学习资源；对于学习能力较弱的学生，则可以进行个别辅导和补习，帮助他们掌握基础知识和技能。加强评价与反馈：建立科学的评价体系，及时反馈学生的学习情况，帮助他们发现问题并及时改进。例如，在“运用数字化工具探究数理知识”项目范例中，可以采用项目活动评价表的方式，对学生的项目选题、项目规划、项目实施和项目成果进行全面评价；鼓励学生进行自我评价和同伴评价，培养他们的反思能力和批判性思维能力。注重跨学科知识的融合：引导学生将信息技术知识与其他学科知识相融合，培养他们的综合运用能力和创新能力。例如，在“运用数字化工具探究数理知识”项目范例中，可以引导学生将数学、物理等学科知识与信息技术知识相结合，进行跨学科的项目探究和学习。通过加强理论与实践的结合、创设真实的学习情境、采用多样化的教学方法、提供个性化的学习支持、加强评价与反馈以及注重跨学科知识的融合等策略，我们可以有效地突破学生在学习过程中遇到的学习障碍，帮助他们更好地掌握本章的教学内容，提升他们的信息技术核心素养。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“数据驱动的智慧探索与数字化学习创新”。围绕这一主题，通过具体项目范例“运用数字化工具探究数理知识”，旨在让学生深入理解数据、信息与知识的相互关系，体验数字化学习的全过程，掌握数字化工具与资源的使用方法，提升计算思维与创新能力，同时强化信息意识和社会责任感。通过本单元的学习，学生不仅能够掌握基本的数据处理与分析技能，还能够将所学知识应用于实际问题的解决中，促进信息技术学科核心素养的全面发展。五、大单元目标叙写（一）信息意识信息敏感度：学生能够敏锐感知到数据、信息在日常生活和学习中的重要性，主动关注与学科相关的数据信息来源，提高对数据信息的敏感度和关注度。信息价值判断：学生能够根据解决问题的需要，合理判断数据信息的可靠性、准确性和目的性，学会筛选和整合有价值的信息资源，为问题解决提供有效支持。信息应用意识：学生能够自觉将数据信息应用于实际问题的解决过程中，通过数据分析与可视化表达，揭示问题本质，提出合理解决方案，并预见信息可能产生的影响。（二）计算思维问题抽象与形式化：学生能够针对具体问题，运用计算机科学领域的思想方法，将问题进行抽象化处理，用形式化的方式表述问题，明确解决问题的关键要素。数据组织与模型构建：学生能够合理组织数据，根据问题需求构建相应的数据模型，选择合适的数据结构和算法，设计解决问题的方案，并通过编程实现。算法设计与优化：学生能够设计有效的算法解决问题，通过迭代和递归等方法优化算法，提高算法的效率，同时能够总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到其他相关问题的解决中。（三）数字化学习与创新数字化学习环境适应：学生能够适应数字化学习环境，认识数字化学习环境的优势和局限，掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能。学习资源有效管理：学生能够利用数字化工具与资源，有效管理学习过程与学习资源，通过自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，完成学习任务，形成创新作品。数字化创新能力提升：学生能够在数字化学习环境中，发挥创新思维，利用所学知识解决实际问题，提出新颖的观点和解决方案，提升数字化学习与创新能力。（四）信息社会责任信息安全意识：学生具备一定的信息安全意识，能够识别并防范信息安全风险，遵守信息法律法规，保护个人隐私和信息安全。信息伦理道德：学生能够信守信息社会的道德与伦理准则，尊重他人的知识产权，不传播虚假信息，不侵犯他人的合法权益。积极信息行为：学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极参与信息社会的建设，利用所学信息技术知识为社会贡献正能量。六、大单元教学重点数据驱动的问题解决：通过具体项目范例，引导学生体验数据驱动的问题解决过程，学会利用数字化工具收集、整理、分析数据，从数据中提取有价值的信息，为问题解决提供科学依据。计算思维的培养：在项目实施过程中，注重培养学生的计算思维能力，通过问题抽象、数据组织、模型构建、算法设计等环节，提升学生的逻辑思维能力与问题解决能力。数字化学习工具的应用：让学生掌握常见的数字化学习工具与资源的使用方法，如Python、网络画板、思维导图等，通过实践操作，提高学生的数字化学习能力。信息意识与社会责任：在项目实施过程中，强化学生的信息意识和社会责任感，引导学生关注信息安全与伦理道德问题，培养学生的良好信息行为习惯。七、大单元教学难点计算思维的抽象与形式化：如何将复杂的问题抽象化、形式化，用计算机科学领域的思想方法表述问题，是学生难以掌握的关键点。在教学过程中，需要通过具体的案例分析，引导学生逐步理解并掌握这一思维方法。数据模型的构建与算法设计：针对具体问题，如何构建合适的数据模型，设计有效的算法解决问题，是学生面临的另一大挑战。需要教师提供丰富的实践机会，让学生在动手操作中积累经验，提高问题解决能力。数字化学习工具的综合应用：虽然学生已经掌握了一些基本的数字化学习工具使用方法，但在实际项目中如何综合应用这些工具，高效完成学习任务，仍是一大难点。教师需要引导学生学会整合各种资源，发挥工具的协同效应。信息意识与社会责任的内化：信息意识和社会责任感的培养是一个长期的过程，需要教师在教学过程中不断渗透和强化。如何让学生将所学知识与实际生活相结合，自觉践行信息社会的道德规范，是教师需要深入思考的问题。通过本单元的教学设计，旨在让学生深入理解数据、信息与知识的相互关系，掌握数字化学习工具与资源的使用方法，提升计算思维与创新能力，同时强化信息意识和社会责任感，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。八、大单元整体教学思路教学目标设定根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》中《第二章知识与数字化学习》的教学内容，本大单元的整体教学思路旨在通过“运用数字化工具探究数理知识”的项目范例，全面提升学生的信息素养，具体教学目标设定如下：（一）信息意识信息敏感度与判断力：学生能够自觉、主动地利用数字化工具获取与数理知识相关的信息，对信息的来源、内容的准确性及指向的目的性进行合理判断。信息价值认识：学生能够认识到信息在解决问题中的重要性，理解数据、信息与知识之间的相互关系，能够评估和利用不同来源的信息解决数理知识相关的问题。信息共享与合作：在小组合作中，学生能够愿意与团队成员共享信息，通过信息的交流促进问题解决，实现信息的更大价值。（二）计算思维问题界定与抽象：学生能够将复杂的数理问题抽象为可计算的模型，运用计算机科学领域的思想方法界定问题，提取问题的基本特征并进行形式化表述。算法设计与实现：学生能够设计合理的算法解决数理问题，利用Python等编程语言实现算法，通过编程实践验证算法的有效性。数据组织与分析：学生能够运用数字化工具收集、整理和分析实验数据，通过数据分析形成探索性模型，并验证模型的准确性。（三）数字化学习与创新数字化学习环境适应：学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源开展自主学习和协作学习，提高学习效率。数字化工具操作技能：学生能够掌握常用的数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，如Python、思维导图、网络画板等，创造性地解决问题。知识创新与分享：学生能够利用数字化工具创作个性化的学习作品，并通过各种分享平台发布和共享，促进知识的创新与交流。（四）信息社会责任信息安全与隐私保护：学生在利用数字化工具学习时，能够认识到信息安全的重要性，遵守信息法律法规，保护个人隐私和信息安全。信息伦理与道德：学生能够理解并遵守信息社会的道德与伦理准则，在信息交流与合作中尊重不同的信息文化，积极融入信息社会。信息技术创新与责任：学生能够关注信息技术的发展与创新，理解信息技术对社会的影响，具有积极学习的态度和理性判断的能力，负责任地使用信息技术。教学实施思路1.情境导入与项目规划情境导入：通过展示未来教室中教师们运用数字化工具进行个性化教学的场景，激发学生的学习兴趣，引入“运用数字化工具探究数理知识”的项目主题。项目规划：学生以小组为单位，利用思维导图工具制订项目学习规划，明确项目目标、任务分工和时间安排。2.数字化工具与资源学习数字化工具介绍：教师向学生介绍Python、思维导图、网络画板等数字化工具的基本功能和操作方法，让学生熟悉这些工具的使用。数字化资源获取：引导学生利用搜索引擎、电子图书馆等数字化资源平台，收集与数理知识相关的实验数据、案例分析和文献资料。3.探究数理知识与智慧实验数据收集：学生按照项目规划，分组进行电流与电压、电阻关系的实验，利用数字化工具（如电压表、电流表）收集实验数据。数据分析与建模：学生运用Python的绘图功能，制作散点图，通过观察、分析数据，形成探索性模型，并利用控制变量法验证模型的准确性。智慧应用讨论：通过讨论欧姆定律在日常生活中的应用，如调节台灯的亮度、电视机音量的大小等，引导学生理解知识到智慧的转化过程，即运用知识解决实际问题。4.数字化创新学习体验投针实验模拟：利用“网络画板”平台模拟投针实验，体验使用计算机模拟随机实验处理确定性数学问题的思维方法，感受数字化学习工具的优势。项目成果创作与分享：学生以小组为单位，运用数字化工具创作项目成果，如制作“运用数字化工具探究数理知识”的可视化报告，并通过各种分享平台发布和展示。5.评价与反思过程性评价：在项目学习过程中，教师通过观察学生的实验操作、数据分析、模型验证等环节，及时给予反馈和指导，记录学生的学习过程和表现。成果展示与评价：项目完成后，组织学生进行成果展示和交流，利用教科书附录的“项目活动评价表”，从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面对学生的学习成果进行评价。教学反思：教师根据学生的学习表现和反馈，反思教学过程中的优点和不足，及时调整教学策略和方法，以提高教学效果。具体教学步骤第一步：情境导入与项目规划（1课时）引入未来教室中数字化工具的应用场景，激发学生的学习兴趣。学生分组讨论项目主题，利用思维导图工具制订项目学习规划。第二步：数字化工具与资源学习（2课时）教师介绍Python、思维导图、网络画板等数字化工具的基本功能和操作方法。学生练习使用这些工具，熟悉其操作界面和主要功能。引导学生利用数字化资源平台收集与数理知识相关的实验数据和文献资料。第三步：探究数理知识与智慧（4课时）学生分组进行电流与电压、电阻关系的实验，收集实验数据。利用Python工具处理数据，绘制散点图，形成探索性模型。通过控制变量法验证模型的准确性，讨论欧姆定律在日常生活中的应用。第四步：数字化创新学习体验（2课时）利用“网络画板”平台模拟投针实验，体验数字化学习的优势。学生以小组为单位，运用数字化工具创作项目成果，如可视化报告。在班级或学校范围内展示项目成果，进行交流和分享。第五步：评价与反思（1课时）利用“项目活动评价表”对学生的学习成果进行评价。组织学生进行自我反思和小组互评，总结学习过程中的经验和教训。教师根据学生的学习表现和反馈，进行教学反思和总结。通过以上教学步骤的实施，学生将能够全面提升信息素养，掌握数字化学习的方法和技能，形成积极的信息意识和计算思维，同时培养数字化学习与创新能力和信息社会责任意识。九、学业评价学业评价是教学过程中的重要环节，它不仅是对学生学习成果的检验，也是对教师教学效果的反馈。根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合粤教版高中信息技术必修1《第二章知识与数字化学习》的教学内容，本学业评价将从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面设定教学目标、学习目标和评价目标。（一）信息意识教学目标提升学生对信息的敏感度：通过数字化工具探究数理知识的过程，学生能够主动感知信息的变化，识别信息的重要性和价值。增强学生对信息价值的判断力：学生能够分析数据中所承载的信息，判断信息的来源可靠性、内容准确性和指向目的性，为解决问题提供参考。培养学生的信息合作意识：在小组协作学习过程中，学生能够愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。学习目标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。在合作解决问题的过程中，能够敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息。能够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。在小组活动中，能够积极与团队成员共享信息，实现信息的有效整合和利用。评价目标信息敏感度评价：观察学生在项目探究过程中，是否能够主动感知信息的变化，识别关键信息。信息价值判断力评价：通过项目报告和课堂讨论，评价学生是否能够准确判断信息的来源可靠性、内容准确性和指向目的性。信息合作意识评价：通过小组活动记录和评价表，评估学生在小组合作中信息共享的积极性和有效性。（二）计算思维教学目标培养学生形式化描述问题的能力：通过数字化工具探究数理知识，学生能够运用计算机科学领域的思想方法，界定问题、抽象特征、建立结构模型。提升学生的算法设计能力：学生能够判断、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。增强学生的系统化思维能力：在问题解决过程中，学生能够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。学习目标能够针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题。能够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。能够运用基本算法设计解决问题的方案，并使用编程语言或其他数字化工具实现这一方案。能够按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取、组织、分析数据，并迁移到其他相关问题的解决过程中。评价目标形式化描述能力评价：通过项目报告和课堂展示，评价学生是否能够准确界定问题、抽象特征、建立结构模型。算法设计能力评价：通过编程实现和算法分析，评估学生是否能够设计合理的算法解决问题，并正确实现算法。系统化思维能力评价：通过项目反思和迁移应用，考察学生是否能够总结计算机解决问题的过程与方法，并将其应用到其他类似问题的解决中。（三）数字化学习与创新教学目标培养学生适应数字化学习环境的能力：通过数字化工具探究数理知识，学生能够认识数字化学习环境的优势和局限，适应数字化学习环境。提升学生的数字化工具操作技能：学生能够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。激发学生的创新创造能力：在数字化学习过程中，学生能够创造性地解决问题，形成创新作品，助力终身学习能力的提高。学习目标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。能够掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，如Python、思维导图、网络画板等。能够利用数字化学习工具进行自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。能够创造性地解决问题，形成具有创新性的学习成果。评价目标数字化学习环境适应能力评价：通过观察学生在数字化学习环境中的表现，评价其是否能够适应并充分利用数字化学习环境。数字化工具操作技能评价：通过项目操作和工具使用记录，评估学生是否能够熟练掌握数字化学习工具的操作技能。创新创造能力评价：通过项目成果展示和创新点分析，评价学生是否能够创造性地解决问题，形成具有创新性的学习成果。（四）信息社会责任教学目标培养学生的信息安全意识：在数字化学习过程中，学生能够认识到信息安全的重要性，遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则。增强学生的信息伦理道德观念：学生能够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。提升学生的信息技术应用能力：学生能够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。学习目标能够认识到信息安全的重要性，遵守信息法律法规和伦理道德规范。能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，维护个人和他人的合法权益以及公共信息安全。能够关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题，对新技术和新事物保持积极学习的态度和理性判断。能够在信息技术应用过程中，采取负责任的行动，为信息社会的健康发展贡献力量。评价目标信息安全意识评价：通过课堂讨论和项目报告，评价学生是否能够认识到信息安全的重要性，并遵守信息法律法规和伦理道德规范。信息伦理道德观念评价：通过学生在虚拟空间和现实空间中的行为表现，评估其是否能够遵守公共规范，维护个人和他人的合法权益以及公共信息安全。信息技术应用能力评价：通过项目反思和新技术应用案例分析，考察学生是否能够关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题，并对新技术和新事物保持积极学习的态度和理性判断。信息社会责任行动评价：通过学生在信息技术应用过程中的具体行为表现，评价其是否能够采取负责任的行动，为信息社会的健康发展贡献力量。通过以上四个方面的学业评价设定，可以全面、系统地评估学生在《第二章知识与数字化学习》教学过程中的学习成果和信息技术学科核心素养的发展情况。这不仅有助于教师及时了解学生的学习情况，调整教学策略，也有助于学生自我反思和成长，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，信息技术课程旨在全面提升学生的信息素养，培养学生在数字化环境中的适应力、创造力和责任感。粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》中的《第二章知识与数字化学习》通过“运用数字化工具探究数理知识”项目，让学生体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，并感受利用数字化工具和资源的优势。基于课程标准和教学内容，本大单元的实施思路如下：情境创设与主题引入：通过创设与学生日常生活紧密相关的数理知识探究情境，激发学生的学习兴趣，引入数字化学习的主题。项目规划与探究学习：学生分组讨论，利用思维导图工具制定项目规划，通过调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索等方式，开展探究学习活动。数字化工具与资源的应用：介绍数字化工具与资源的种类和优势，引导学生使用Python、思维导图、网络画板等数字化工具进行数据处理、模型构建和实验验证。知识建构与思维发展：在数字化学习过程中，帮助学生理解数据、信息与知识的相互关系，通过实验数据的收集、分析、建模和验证，培养学生的计算思维和问题解决能力。数字化学习与创新实践：鼓励学生利用数字化工具和资源进行自主学习、协同工作和知识分享，形成创新作品，并通过分享平台发布，提升学生的数字化学习与创新能力。信息社会责任培养：在数字化学习过程中，引导学生关注信息安全、尊重知识产权，培养学生的信息社会责任意识。学业评价与反思：通过项目活动评价表，对学生的学习过程和学习成果进行评价，鼓励学生进行反思，不断提升自身的信息素养。二、教学目标设定（一）信息意识目标描述：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。学生能够敏锐感觉到信息的变化，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。（二）计算思维目标描述：学生能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。学生能够通过判断、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。（三）数字化学习与创新目标描述：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。学生能够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。（四）信息社会责任目标描述：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。学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极维护他人合法权益和公共信息安全。三、教学结构图中心主题:第二章知识与数字化学习1.情境创设与主题引入-引入数字化学习主题-创设数理知识探究情境2.项目规划与探究学习-分组讨论-制定项目规划-开展探究学习活动3.数字化工具与资源的应用-介绍数字化工具与资源-使用Python、思维导图、网络画板等工具4.知识建构与思维发展-理解数据、信息与知识的相互关系-收集、分析、建模和验证实验数据-培养计算思维和问题解决能力5.数字化学习与创新实践-自主学习与协同工作-知识分享与创新创造-发布创新作品6.信息社会责任培养-关注信息安全-尊重知识产权-培养信息社会责任意识7.学业评价与反思-项目活动评价-学习过程与成果反思-提升信息素养四、具体教学实施步骤第一步：情境创设与主题引入（1课时）活动内容：教师通过展示数字化学习在现实生活中的应用案例，如在线教育、远程办公等，激发学生的学习兴趣。引入“运用数字化工具探究数理知识”项目主题，介绍项目背景和目标。教学目标：激发学生对数字化学习的兴趣和好奇心。明确项目主题和目标，为后续学习奠定基础。第二步：项目规划与探究学习（2课时）活动内容：学生分组讨论，利用思维导图工具制定项目规划，包括项目目标、探究内容、所需资源等。各小组根据规划开展探究学习活动，通过调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索等方式收集相关信息。教学目标：培养学生的团队协作能力和项目管理能力。帮助学生明确探究方向和内容，为后续实验验证奠定基础。第三步：数字化工具与资源的应用（2课时）活动内容：教师介绍Python、思维导图、网络画板等数字化工具的基本功能和操作方法。学生分组使用这些工具进行数据处理、模型构建和实验设计。例如，使用Python绘制散点图、曲线图等。教学目标：使学生掌握常用数字化工具的基本操作方法。培养学生的数据处理和模型构建能力。第四步：知识建构与思维发展（2课时）活动内容：学生根据实验设计收集实验数据，并利用数字化工具进行数据分析。通过观察、分析、猜想和试探，选择趋势线的类型，形成探索性模型。进行实验验证，不断优化模型，最终得出结论。教学目标：帮助学生理解数据、信息与知识的相互关系。培养学生的计算思维和问题解决能力。第五步：数字化学习与创新实践（2课时）活动内容：鼓励学生利用数字化工具和资源进行自主学习和协同工作，形成创新作品。学生分组展示创新作品，分享学习心得和体会。通过分享平台发布作品，与同学、老师进行交流和互动。教学目标：提升学生的自主学习能力和协同工作能力。培养学生的数字化学习与创新能力。第六步：信息社会责任培养（1课时）活动内容：教师讲解信息安全和知识产权的重要性，引导学生关注信息安全问题。学生分组讨论如何在数字化学习过程中遵守信息法律法规和道德伦理准则。撰写信息社会责任承诺书，明确自身在信息社会中的责任和义务。教学目标：培养学生的信息安全意识和知识产权意识。帮助学生树立正确的信息社会价值观和责任感。第七步：学业评价与反思（1课时）活动内容：使用项目活动评价表对学生的学习过程和学习成果进行评价。学生根据评价结果进行自我反思，总结学习经验和教训。教师根据学生的反思情况提出改进建议，帮助学生不断提升自身信息素养。教学目标：通过评价促进学生的学习和改进。-培养学生的自我反思和持续发展能力。十一、大情境、大任务创设一、大情境设定在当今数字化时代，数据已成为驱动社会进步和创新的重要资源。无论是科学研究、工程技术还是日常生活，数据都扮演着核心角色。对于高中生而言，理解数据、信息与知识之间的相互关系，掌握数字化工具与资源的使用方法，不仅能够提升他们的信息素养，还能为未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。为了让学生更好地体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势，本大单元将设定一个贴近学生生活实际的情境——“数字化校园探索”。在这个情境中，学生将扮演校园数字化建设的参与者，通过一系列项目活动和探究任务，深入理解数据、信息与知识的概念，掌握数字化工具与资源的使用方法，提升数字化学习与创新能力，并培养信息社会责任意识。二、大任务设计（一）大任务概述大任务名称：数字化校园探索大任务描述：在“数字化校园探索”这一大任务中，学生将分组合作，利用数字化工具与资源，对校园内的各种数据进行采集、分析、建模和验证，形成具有创新性的数字化校园建设方案。通过这一任务，学生将深入理解数据、信息与知识的相互关系，掌握数字化学习与创新的方法，提升信息意识和计算思维，同时培养信息社会责任意识。（二）子任务设计子任务1：数据收集与预处理教学目标设定：（一）信息意识：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数据，并对数据的来源、准确性和完整性进行合理判断。（二）计算思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法，对数据进行抽象和特征提取，为后续的数据分析奠定基础。活动内容：学生分组讨论，确定数据收集的范围和目标，如校园内学生的作息时间、图书馆的借阅情况、食堂的用餐人数等。利用数字化工具（如调查问卷、传感器、网络爬虫等）进行数据收集。对收集到的数据进行预处理，包括数据清洗、格式转换和缺失值处理等。成果展示：各小组提交数据收集与预处理的报告，包括数据收集的方法、过程、结果以及数据预处理的方法和效果。子任务2：数据分析与建模教学目标设定：（一）计算思维：学生能够运用算法和数据分析工具，对数据进行深入分析和建模，发现数据背后的规律和趋势。（二）数字化学习与创新：学生能够掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习和协同工作。活动内容：学生利用Python等编程语言和数据分析工具（如Excel、SPSS等），对预处理后的数据进行深入分析，如统计描述、相关性分析、回归分析等。根据数据分析结果，选择合适的数学模型进行建模，如线性回归模型、时间序列模型等。对模型进行验证和优化，确保模型的准确性和可靠性。成果展示：各小组提交数据分析与建模的报告，包括数据分析的方法、过程、结果以及模型的选择、验证和优化过程。子任务3：数字化校园方案设计教学目标设定：（一）数字化学习与创新：学生能够创造性地运用数字化工具与资源，设计具有创新性的数字化校园建设方案。（二）信息社会责任：学生能够关注信息安全和知识产权，遵守信息法律法规和道德伦理准则，在数字化校园方案设计中体现信息社会责任意识。活动内容：学生根据数据分析和建模的结果，结合校园实际情况，设计数字化校园建设方案。方案应涵盖校园管理的各个方面，如学生管理、教学管理、图书馆管理、食堂管理等。利用数字化工具（如思维导图、演示文稿等）将设计方案进行可视化呈现，并撰写详细的方案说明。小组内部对设计方案进行讨论和修改，确保方案的可行性和创新性。成果展示：各小组提交数字化校园建设方案，包括方案的可视化呈现和详细说明。在全班范围内进行展示和交流，由教师和同学共同评价方案的可行性和创新性。子任务4：数字化校园方案实施与评估教学目标设定：（一）数字化学习与创新：学生能够通过实践活动，将数字化校园方案付诸实施，并在实施过程中不断优化和完善方案。（二）信息社会责任：学生能够在数字化校园方案实施过程中关注信息安全和知识产权问题，确保方案的合法合规性。活动内容：各小组根据设计的数字化校园方案，选择合适的数字化工具与资源进行实施。实施过程中应记录相关数据和信息，以便后续评估。对实施效果进行评估，包括方案的实用性、用户满意度、信息安全等方面。根据评估结果对方案进行优化和完善。在全班范围内分享实施经验和评估结果，互相学习和借鉴。成果展示：各小组提交数字化校园方案实施与评估的报告，包括实施过程、实施效果评估以及方案的优化和完善情况。在全班范围内进行展示和交流，由教师和同学共同评价实施效果和改进建议。三、大情境与大任务的实施步骤（一）准备阶段教师对“数字化校园探索”大情境与大任务进行详细介绍和说明，包括任务目标、活动内容、成果展示方式等。学生分组，每组5-6人，选举组长并明确组内分工。教师提供必要的数字化工具与资源支持，如Python编程语言、数据分析工具、思维导图软件等。（二）实施阶段子任务1：数据收集与预处理（1课时）学生分组讨论确定数据收集的范围和目标。利用数字化工具进行数据收集。对收集到的数据进行预处理。子任务2：数据分析与建模（2课时）学生利用编程语言和数据分析工具对数据进行深入分析。选择合适的数学模型进行建模。对模型进行验证和优化。子任务3：数字化校园方案设计（2课时）学生根据数据分析和建模结果设计数字化校园建设方案。利用数字化工具将设计方案进行可视化呈现。小组内部对设计方案进行讨论和修改。子任务4：数字化校园方案实施与评估（2课时）各小组根据设计的方案进行实施。对实施效果进行评估和优化。在全班范围内分享实施经验和评估结果。（三）总结阶段各小组提交项目成果报告，包括数据收集与预处理的报告、数据分析与建模的报告、数字化校园建设方案以及实施与评估的报告。在全班范围内进行项目成果展示和交流，由教师和同学共同评价各小组的项目成果。教师对整个大单元的教学过程进行总结和反思，提出改进建议和未来教学方向。通过以上大情境与大任务的创设和实施，学生将深入理解数据、信息与知识的相互关系，掌握数字化工具与资源的使用方法，提升数字化学习与创新能力，并培养信息社会责任意识。这一过程也将有助于激发学生的学习兴趣和积极性，促进他们的全面发展。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：知识与数字化学习课时设计：第1课时：情境创设与主题引入第2课时：项目规划与探究学习第3课时：数字化工具与资源的应用第4课时：知识建构与思维发展第5课时：数字化学习与创新实践第6课时：信息社会责任培养第7课时：学业评价与反思（二）学习目标（一）信息意识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。学生能够敏锐感觉到信息的变化，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。（二）计算思维学生能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。学生能够通过判断、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。（三）数字化学习与创新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。学生能够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。（四）信息社会责任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。学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极维护他人合法权益和公共信息安全。（三）评价任务信息意识评价：通过项目选题和规划，评价学生是否能够根据解决问题的需要，主动寻求并合理获取信息。计算思维评价：通过项目实施过程中的数据收集、分析、建模和验证，评价学生是否能够运用计算机科学领域的思想方法解决问题。数字化学习与创新评价：通过项目成果的展示与交流，评价学生是否能够有效利用数字化工具与资源，完成学习任务并形成创新作品。信息社会责任评价：通过项目活动中的信息安全和伦理道德表现，评价学生是否具备信息安全意识和遵守信息法律法规的能力。（四）学习过程第1课时：情境创设与主题引入活动内容：教师通过展示数字化学习在现实生活中的应用案例，如在线教育、远程办公等，激发学生的学习兴趣。引入“运用数字化工具探究数理知识”项目主题，介绍项目背景和目标。教学目标：激发学生对数字化学习的兴趣和好奇心。明确项目主题和目标，为后续学习奠定基础。第2课时：项目规划与探究学习活动内容：学生分组讨论，利用思维导图工具制定项目规划，包括项目目标、探究内容、所需资源等。各小组根据规划开展探究学习活动，通过调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索等方式收集相关信息。教学目标：培养学生的团队协作能力和项目管理能力。帮助学生明确探究方向和内容，为后续实验验证奠定基础。第3课时：数字化工具与资源的应用活动内容：教师介绍Python、思维导图、网络画板等数字化工具的基本功能和操作方法。学生分组使用这些工具进行数据处理、模型构建和实验设计。例如，使用Python绘制散点图、曲线图等。教学目标：使学生掌握常用数字化工具的基本操作方法。培养学生的数据处理和模型构建能力。第4课时：知识建构与思维发展活动内容：学生根据实验设计收集实验数据，并利用数字化工具进行数据分析。通过观察、分析、猜想和试探，选择趋势线的类型，形成探索性模型。进行实验验证，不断优化模型，最终得出结论。教学目标：帮助学生理解数据、信息与知识的相互关系。培养学生的计算思维和问题解决能力。第5课时：数字化学习与创新实践活动内容：鼓励学生利用数字化工具和资源进行自主学习和协同工作，形成创新作品。学生分组展示创新作品，分享学习心得和体会。通过分享平台发布作品，与同学、老师进行交流和互动。教学目标：提升学生的自主学习能力和协同工作能力。培养学生的数字化学习与创新能力。第6课时：信息社会责任培养活动内容：教师讲解信息安全和知识产权的重要性，引导学生关注信息安全问题。学生分组讨论如何在数字化学习过程中遵守信息法律法规和道德伦理准则。撰写信息社会责任承诺书，明确自身在信息社会中的责任和义务。教学目标：培养学生的信息安全意识和知识产权意识。帮助学生树立正确的信息社会价值观和责任感。第7课时：学业评价与反思活动内容：使用项目活动评价表对学生的学习过程和学习成果进行评价。学生根据评价结果进行自我反思，总结学习经验和教训。教师根据学生的反思情况提出改进建议，帮助学生不断提升自身信息素养。教学目标：通过评价促进学生的学习和改进。培养学生的自我反思和持续发展能力。（五）作业与检测作业设计：第1-2课时作业：完成项目选题和规划，利用思维导图工具绘制项目规划图。第3-4课时作业：收集并分析实验数据，利用数字化工具绘制散点图和曲线图，形成探索性模型。第5课时作业：利用数字化工具和资源，形成创新作品，并准备展示和分享。第6课时作业：撰写信息社会责任承诺书，反思自身在数字化学习过程中的信息社会责任表现。第7课时作业：根据评价结果和自我反思，制定个人学习改进计划。检测设计：过程性检测：在项目规划和探究学习阶段，通过小组讨论和汇报，检测学生的团队协作和项目管理能力。实验性检测：在知识建构与思维发展阶段，通过实验数据收集和分析，检测学生的计算思维和问题解决能力。成果性检测：在数字化学习与创新实践阶段，通过项目成果展示和分享，检测学生的数字化学习与创新能力。反思性检测：在学业评价与反思阶段，通过学生的自我反思和改进计划，检测学生的自我反思和持续发展能力。（六）学后反思学生反思：通过本单元的学习，你是否对数字化学习有了更深入的理解？你是如何运用数字化工具与资源开展学习的？在项目规划和探究学习过程中，你遇到了哪些困难？你是如何克服这些困难的？在知识建构与思维发展阶段，你是如何通过实验数据收集和分析来解决问题的？这个过程对你的计算思维有哪些提升？在数字化学习与创新实践阶段，你是如何形成创新作品的？你认为数字化工具与资源对你的创新有哪些帮助？通过本单元的学习，你是否更加关注信息安全和知识产权问题？你是如何在数字化学习过程中遵守信息法律法规和道德伦理准则的？教师反思：在本单元的教学过程中，我是否成功激发了学生对数字化学习的兴趣和好奇心？学生是否积极参与了项目规划和探究学习活动？我是否有效地引导学生掌握了常用数字化工具的基本操作方法？学生在数据处理和模型构建方面的能力是否得到了提升？在知识建构与思维发展阶段，我是否成功帮助学生理解了数据、信息与知识的相互关系？学生的计算思维和问题解决能力是否得到了锻炼？在数字化学习与创新实践阶段，我是否为学生提供了足够的自主学习和协同工作机会？学生的数字化学习与创新能力是否得到了提升？5.通过本单元的教学，我是否成功培养了学生的信息安全意识和知识产权意识？学生在信息社会责任方面的表现是否达到了预期目标。十三、学科实践与跨学科学习设计一、教学目标通过学科实践与跨学科学习，学生能够全面理解并应用数字化工具与资源，增强信息意识，发展计算思维，提升数字化学习与创新能力，同时培养信息社会责任感。教学目标包括以下几个方面：信息意识：学生能够敏锐感知信息的变化，对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性做出合理判断。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。计算思维：学生能够运用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。学生能够通过判断、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。数字化学习与创新：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。学生能够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。信息社会责任：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。学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极维护他人合法权益和公共信息安全。二、学习目标信息意识：学生能够主动关注信息技术的新动向，认识到数字化学习的重要性。学生能够评估信息的可靠性，根据需求选择合适的数字化工具获取和处理信息。计算思维：学生能够通过抽象和建模，将实际问题转化为可计算的模型。学生能够利用编程语言实现算法，解决实际问题，提升计算思维能力。数字化学习与创新：学生能够熟练运用数字化工具进行数据收集、分析和可视化表达。学生能够结合所学知识，创造性地利用数字化工具完成跨学科学习任务。信息社会责任：学生能够在数字化学习过程中遵守信息安全规范，保护个人隐私和公共信息安全。学生能够在团队合作中，积极分享资源，尊重他人的知识产权和劳动成果。三、作业目标设定信息意识：学生能够完成一次信息检索任务，评估并比较不同信息来源的可靠性和准确性。学生能够撰写一篇关于数字化学习工具应用的报告，分析数字化学习工具的优势和局限性。计算思维：学生能够利用Python编程语言完成一次数据分析和建模任务，如绘制散点图、曲线拟合等。学生能够设计并实现一个简单的算法，解决一个实际问题，如排序、查找等。数字化学习与创新：学生能够结合所学知识，利用数字化工具完成一个跨学科的学习项目，如利用数字化工具探究化学、生物或地理知识。学生能够制作一份关于数字化学习项目的可视化报告，展示项目成果和学习心得。信息社会责任：学生能够参与一次信息安全教育活动，了解信息安全的重要性和基本防护措施。学生能够在团队项目中，明确分工，尊重团队成员的贡献，共同维护项目的知识产权和信息安全。四、学科实践与跨学科学习设计（一）信息意识的培养活动设计一：信息检索与评估活动内容：学生以小组为单位，选择一个跨学科主题（如化学元素周期表、生物细胞结构、地理地貌特征等），利用搜索引擎、数据库等数字化工具进行信息检索，收集相关资料。然后，小组内对收集到的信息进行评估，比较不同信息来源的可靠性和准确性，筛选出有价值的信息。活动目标：通过信息检索和评估活动，培养学生的信息意识，使学生能够主动关注信息技术的新动向，认识到数字化学习的重要性，并学会评估信息的可靠性。活动设计二：数字化学习工具应用报告活动内容：学生结合个人学习经历，撰写一篇关于数字化学习工具应用的报告。报告应包含数字化学习工具的定义、分类、优势，以及个人在数字化学习过程中的体验和收获。学生还需分析数字化学习工具的局限性和改进措施。活动目标：通过撰写报告，使学生深入理解数字化学习工具的重要性，培养学生的信息意识，使学生能够评估并比较不同数字化学习工具的优劣，为未来的学习选择合适的工具。（二）计算思维的发展活动设计一：数据分析与建模活动内容：学生以小组为单位，利用Python编程语言进行数据分析与建模。例如，学生可以选择一个跨学科主题（如物理中的电流与电压关系、化学中的反应速率等），通过实验收集数据，然后利用Python绘制散点图、曲线图等，对数据进行可视化表达，并通过曲线拟合等方法建立数学模型。活动目标：通过数据分析与建模活动，培养学生的计算思维，使学生能够运用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据，并通过编程实现算法解决问题。活动设计二：算法设计与实现活动内容：学生选择一个实际问题（如排序、查找、路径规划等），设计并实现相应的算法。学生可以利用Python等编程语言编写代码，实现算法功能，并通过测试验证算法的正确性和效率。学生还可以尝试对算法进行优化，提高算法的性能。活动目标：通过算法设计与实现活动，培养学生的计算思维，使学生能够通过判断、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，并能够通过编程实现算法解决问题。（三）数字化学习与创新能力的提升活动设计一：跨学科学习项目活动内容：学生以小组为单位，选择一个跨学科主题（如化学元素周期表、生物细胞结构、地理地貌特征等），结合所学知识，利用数字化工具进行探究学习。学生可以通过调查、案例分析、文献阅读等方式收集资料，利用Python、思维导图、网络画板等数字化工具进行数据处理、模型构建和实验验证。学生制作一份关于项目成果的可视化报告，展示学习心得和体会。活动目标：通过跨学科学习项目，提升学生的数字化学习与创新能力，使学生能够熟练运用数字化工具进行数据收集、分析和可视化表达，创造性地解决问题，形成创新作品。通过跨学科学习，拓宽学生的知识面，培养学生的综合素质。活动设计二：数字化学习成果展示活动内容：学生利用数字化学习工具（如演示文稿、在线编辑工具等），将跨学科学习项目的成果进行可视化展示。展示内容应包括项目背景、研究过程、数据分析、模型构建、实验验证以及学习心得等方面。学生可以通过班级分享会、学校展览等形式展示成果，与同学、老师进行交流和互动。活动目标：通过数字化学习成果展示活动，提升学生的数字化学习与创新能力，使学生能够清晰、准确地表达自己的学习成果和心得体会。通过展示和交流，增强学生的自信心和表达能力，促进学生之间的相互学习和启发。（四）信息社会责任的培养活动设计一：信息安全教育活动活动内容：学校组织一次信息安全教育活动，邀请专家或教师为学生讲解信息安全的重要性和基本防护措施。活动内容包括信息安全基础知识介绍、信息安全案例分析、信息安全法律法规解读等方面。学生还可以参与互动环节，如信息安全知识竞赛、信息安全问题讨论等。活动目标：通过信息安全教育活动，培养学生的信息社会责任意识，使学生能够认识到信息安全的重要性，了解信息安全的基本防护措施和法律法规要求。通过互动环节，增强学生的参与感和体验感，提升信息安全教育的效果。活动设计二：团队项目中的信息社会责任活动内容：在跨学科学习项目中，学生明确分工，共同完成项目任务。在项目过程中，学生需要遵守信息安全规范，保护个人隐私和公共信息安全。学生还需要尊重团队成员的贡献，共同维护项目的知识产权和信息安全。项目完成后，学生可以撰写一篇关于团队项目中信息社会责任的反思报告，总结项目过程中的经验和教训。-活动目标：通过团队项目中的信息社会责任培养活动，使学生能够在数字化学习过程中遵守信息安全规范，保护个人隐私和公共信息安全。通过团队合作，培养学生的协作精神和集体荣誉感，使学生能够在团队项目中发挥积极作用，共同完成项目任务。通过撰写反思报告，进一步巩固学生的信息社会责任意识，提升学生的综合素质。十四、大单元作业设计教学目标信息意识：学生能够主动识别信息需求，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。学生能够敏锐地感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，并作出合理判断。学生能够尊重和保护个人及他人的隐私，具备信息安全意识。计算思维：学生能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。学生能够通过判断、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。学生能够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：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。学生能够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。信息社会责任：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。学生能够在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范，积极维护他人合法权益和公共信息安全。作业目标设定（一）信息意识作业1：信息搜集与整理内容：学生需围绕“运用数字化工具探究数理知识”这一主题，搜集相关的资料和信息，包括数字化工具的应用案例、数据处理与分析的方法等。要求：学生需对搜集到的信息进行整理，形成结构化的资料集，并撰写一份简短的信息搜集报告，说明信息来源、信息的主要内容和搜集过程。目标：培养学生主动识别信息需求，自觉、主动地寻求恰当方式获取与处理信息的能力，同时提高信息整理和分析的能力。作业2：信息安全意识培养内容：学生需结合生活中的实例，分析信息安全的重要性，并探讨如何保护个人及他人的隐私。要求：学生需撰写一篇关于信息安全的小论文，内容包括信息安全的基本概念、信息安全的重要性、个人隐私保护的方法等。目标：增强学生的信息安全意识，使其能够在现实生活中自觉保护个人及他人的隐私。（二）计算思维作业3：算法设计与实现内容：学生需设计一个简单的算法，用于解决“运用数字化工具探究数理知识”过程中的数据处理问题，如使用Python语言实现数据的排序、查找等算法。要求：学生需编写算法的实现代码，并进行测试，确保算法的正确性。学生还需撰写算法设计报告，说明算法的设计思路、实现过程和测试结果。目标：培养学生的计算思维能力，使其能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据，并通过算法实现问题的解决方案。作业4：数据建模与分析内容：学生需利用数字化工具（如Python、Excel等）对“运用数字化工具探究数理知识”过程中收集到的数据进行分析和建模。要求：学生需对数据进行预处理、统计分析，并选择合适的模型对数据进行建模。学生还需撰写数据分析报告，说明数据分析的过程、建模的方法和结果。目标：通过数据建模与分析的实践，进一步培养学生的计算思维能力，使其能够运用合理的算法形成解决问题的方案，并理解数据、信息与知识之间的相互关系。（三）数字化学习与创新作业5：数字化学习工具应用内容：学生需选择一种数字化学习工具（如思维导图软件、在线编程平台等），并应用该工具进行“运用数字化工具探究数理知识”项目的学习。要求：学生需熟练掌握所选工具的基本操作，并利用该工具完成项目学习过程中的信息整理、知识建构、思维可视化等任务。学生还需撰写一份工具应用报告，说明工具的选择理由、使用方法和应用效果。目标：通过数字化学习工具的应用实践，培养学生的数字化学习与创新能力，使其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，并掌握数字化学习工具的操作技能。作业6：数字化创新作品创作内容：学生需结合“运用数字化工具探究数理知识”项目的学习内容，创作一个数字化创新作品，如制作一个关于数理知识的互动演示文稿、开发一个简单的数据处理与分析应用程序等。要求：学生需明确作品的主题和目标受众，选择合适的数字化工具和资源进行创作。学生还需对作品进行测试和优化，确保其具有良好的用户体验和实用性。学生需撰写作品创作报告，说明作品的创作思路、实现过程和创作体会。目标：通过数字化创新作品的创作实践，进一步提升学生的数字化学习与创新能力，使其能够创造性地解决问题，形成创新作品，并助力终身学习能力的提高。（四）信息社会责任作业7：信息伦理与法律法规讨论内容：学生需结合“运用数字化工具探究数理知识”项目的学习过程，讨论信息伦理与法律法规的重要性，并分析在实际应用中可能遇到的信息伦理和法律问题。要求：学生需分组进行讨论，每组选择一个问题进行深入分析，并撰写一份讨论报告。报告应包括问题的描述、分析过程、结论和建议等内容。目标：通过讨论实践，培养学生的信息社会责任意识，使其能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，并在实际应用中积极维护他人合法权益和公共信息安全。作业8：信息安全宣传活动策划内容：学生需结合学校或社区的实际需求，策划一场关于信息安全的宣传活动，旨在提高公众的信息安全意识。要求：学生需明确宣传活动的目标、受众、内容和形式等要素，并制定详细的活动策划方案。学生还需考虑活动的实施步骤、资源需求和预期效果等。学生需撰写活动策划报告，说明活动的策划思路、实施计划和预期效果。目标：通过信息安全宣传活动的策划实践，进一步增强学生的信息社会责任意识，使其能够在现实空间中积极传播信息安全知识，提高公众的信息安全意识。通过以上作业设计，旨在全面促进学生的信息素养发展，特别是信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任等方面的能力提升。作业设计紧密结合了《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求和本单元的教学内容，注重实践性和创新性，旨在通过多样化的作业形式和实践任务，激发学生的学习兴趣和积极性，促进其全面发展。十五、“教-学-评”一致性课时设计教材版本：粤教版高中信息技术必修1《数据与计算》单元主题：第二章知识与数字化学习课时设计：本单元共设计7课时，每课时45分钟。第一课时：情境创设与主题引入教学目标：（一）信息意识激发学生对数字化学习的兴趣和好奇心。引导学生认识到数据、信息、知识在日常生活和学习中的重要性。（二）计算思维初步了解数据、信息、知识之间的相互关系。（三）数字化学习与创新初步了解数字化学习环境的优势和局限性。（四）信息社会责任培养学生的信息安全意识和尊重知识产权的态度。作业目标：完成课后思考题，用简短的文字描述数据、信息、知识之间的区别与联系。预习下一课时内容，了解数字化工具与资源的基本分类。教学过程：情境创设（10分钟）教师展示数字化学习在现实生活中的应用案例，如在线教育、远程办公等。引导学生讨论数字化学习给自己带来的变化和影响。主题引入（15分钟）介绍本章主题“知识与数字化学习”，阐述其重要性。引入“运用数字化工具探究数理知识”项目主题，介绍项目背景和目标。信息意识培养（10分钟）引导学生认识到数据、信息、知识在日常生活中的广泛应用。讨论数据、信息、知识之间的区别与联系。计算思维启蒙（5分钟）简要介绍数据、信息、知识之间的相互转化过程。数字化学习与创新引导（5分钟）介绍数字化学习环境的优势和局限性。引导学生思考如何利用数字化工具进行自主学习和探究。信息社会责任教育（5分钟）强调信息安全意识和尊重知识产权的重要性。引导学生讨论在数字化学习过程中应遵守的道德规范。课后反思：记录学生对数字化学习的兴趣程度和初步理解情况。思考如何进一步激发学生的学习兴趣和探究欲望。第二课时：项目规划与探究学习（一）教学目标：（一）信息意识培养学生根据解决问题的需要主动获取信息的能力。（二）计算思维引导学生运用形式化方法描述问题，并进行抽象处理。（三）数字化学习与创新初步掌握数字化学习工具的基本操作方法。（四）信息社会责任培养学生的合作意识和团队协作能力。作业目标：完成小组项目规划，制定详细的项目实施计划。预习下一课时内容，了解数字化工具在数据处理中的应用。教学过程：复习旧知（5分钟）回顾上一课时内容，强调数据、信息、知识之间的相互关系。项目规划（20分钟）学生分组讨论，利用思维导图工具制定项目规划。包括项目目标、探究内容、所需资源等。探究