小学信息科技（36年级）核心素养与知识清单

小学信息科技（36年级）核心素养与知识清单  依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，小学阶段的信息科技课程已经从单纯的“信息技术”操作技能训练，转向了“科”与“技”并重的素养培育新阶段5【重要】。本清单围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六大逻辑主线，系统梳理中高年级（36年级）学生必须掌握的核心概念、基本原理、关键能力和思维方法，旨在构建符合时代特征的数字化公民知识体系。  一、核心素养与课程主线【基础】【非常重要】  （一）信息科技课程的核心素养  信息科技课程的核心素养是学生通过课程学习逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力，包含四个方面【高频考点】：  1、信息意识：学生能自觉、主动地寻求和利用信息，善于甄别信息的真伪、时效和价值。具备使用数字化工具解决生活中真实问题的意识，能敏锐感知信息的变化。例如，在完成“校园植物铭牌”项目时，能主动通过在线平台或扫描植物二维码获取权威资料，而非盲目相信单一来源5。  2、计算思维：这是个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动【难点】。其核心不是简单的编程，而是将复杂问题分解为一系列小问题（分解），提取关键特征（抽象），制定一步步的解决步骤（算法），并评估解决方案的效率。例如，设计“自动浇花系统”时，将问题分解为“土壤湿度检测”、“阈值判断”、“水泵控制”三个子模块。  3、数字化学习与创新：指学生能适应数字化学习环境，选用合适的数字设备和资源进行自主学习、协同探究与知识分享，并创造性地解决问题或创作出数字化作品【热点】。例如，利用在线协作平台（如石墨文档、协作）与同学共同完成一份“家乡环境调查报告”，并制作成多媒体演示文稿。  4、信息社会责任：在信息社会中，学生应具备文化自信、自觉遵守信息社会的法律法规和道德伦理准则，能辨别并抵制不良信息，负责任地发布、使用与传播信息，关注信息技术创新带来的安全挑战与自主可控的重要性【非常重要】。例如，了解“北斗卫星导航系统”对我国国家安全和经济发展的战略意义1。  （二）课程的六条逻辑主线【基础】  课程内容依据学生认知规律，围绕以下六条逻辑主线螺旋式展开59：  1、数据：从认识到数据来源的可靠性，再到数据的组织、呈现与分析，理解数据对现代生活的意义。  2、算法：从问题的步骤分解开始，经历算法的描述（自然语言、流程图）、执行（编程）与效率，最终形成解决问题的策略。  3、网络：从在线搜索与协作学习，到数字化成果的分享，再到理解万物互联（物联网）的途径、原理与意义。  4、信息处理：从文字、图片、音频、视频等多媒体信息的处理，到使用编码建立数据间的内在联系，再到基于物联网生成与处理数据的流程。  5、信息安全：从文明礼仪、行为规范、个人隐私保护，到理解规避风险的原则、树立安全观，最后掌握防范措施与风险评估能力。  6、人工智能：从体验人工智能应用系统，到了解机器计算与人工计算的异同，最后思考人工智能带来的伦理与安全挑战。  二、数据与信息处理【基础】【高频考点】  （一）信息与数据的基本概念  1、信息：是经过加工处理、具有特定含义的数据，能消除接收者的不确定性。它依附于文字、声音、图像、视频等载体而存在8。例如，课堂上老师说的“明天春游”是信息，校门口的电子屏显示的“25℃”也是信息。  2、数据：是信息的载体和具体表现形式，可以是数字、文字、符号等。例如，天气预报中说“明日气温25℃”，其中“25”就是数据。  3、信息的特征【高频考点】：学生需能结合实际例子进行辨析。  （1）载体依附性：信息必须依附于载体才能存在和传播，如同声音依附于空气。  （2）价值性：信息能满足人们的某种需求，如学习资料、交通路况。  （3）时效性：信息只在特定时间段内有效，如“今天的特价菜”过了今天就没意义了。  （4）共享性：信息可以被多人同时使用而不减损，如一首歌可以被无数人同时在线听。  （5）真伪性：信息有真有假，需要辨别，如网络谣言。  （二）数据的收集与整理  1、收集方式：通过感官（看、听）、传感器（温度、湿度、光线）、调查问卷、网络搜索、拍摄（照片、视频）等方式获取数据1。实验应用：如光控灯项目中，通过光照传感器收集环境光照度数据。  2、整理方法：使用数字化工具（如Excel、表格）对数据进行分类、排序、筛选和统计。例如，在“班级运动会数据小管家”项目中，用表格工具统计各班得分，计算总分、平均分7【热点】。  3、数据可视化：将枯燥的数据转化为直观的图表（柱状图、折线图、饼图），以便于理解和分析趋势。例如，将一周的气温变化绘制成折线图，能清晰地看出气温是升高还是降低。  （三）信息的数字化编码【难点】  1、编码的概念：为了让信息能被计算机处理和存储，需要将其转换为由0和1组成的二进制代码。这个过程就是编码。例如，键盘上的字母“A”，按下后计算机会将其转换为特定的二进制代码“01000001”。  2、常见编码：ASCII码（美国信息交换标准代码，用于表示英文字符）、GB2312/GBK（汉字编码标准）。学生无需记忆具体代码，但需理解“所有信息（文字、图像、声音）在计算机内部都是0和1”这一核心思想。  3、图像的数字化：图像由一个个像素点组成，每个像素点的颜色被编码为一串二进制数。像素越多（分辨率越高），颜色编码位数越多，图像就越清晰，文件也越大。  （四）多媒体信息处理【基础】  1、文字处理：掌握常用文档编辑软件（如Word、文字）的基本操作，包括字体段落格式设置、插入图片/表格/形状、页面布局等。能利用文档工具整理语文笔记、制作电子小报3。  2、图片处理：了解常见图片格式（JPEG、PNG、GIF）。能使用简单的图像处理工具（如画图软件、美图秀秀、Photoshop基础功能）对图片进行裁剪、旋转、调整亮度/对比度、添加文字等操作。例如，为“非遗影像记录”项目处理照片2。  3、音频处理：了解常见音频格式（MP3、WAV）。能使用录音机或简单音频编辑软件（如Audacity）进行录制、剪辑、调整音量、添加音效等操作【热点】。  4、视频处理：了解常见视频格式（MP4、AVI）。能使用简单的视频编辑软件（如剪映、WindowsMovieMaker）进行素材剪辑、添加转场效果、插入字幕和背景音乐，制作电子相册或微视频2。  三、算法与程序设计【核心】【难点】  （一）算法的基本概念  1、算法的定义：算法就是解决问题的一系列明确、可执行的步骤描述。就像一份菜谱，告诉你先做什么、后做什么，最终才能做出一道菜来7。  2、算法的特征：有穷性（步骤有限）、确定性（每一步都清晰无歧义）、可行性（每一步都能实际执行）、有0个或多个输入、有1个或多个输出。  3、算法的描述方式：  （1）自然语言：用人类的日常语言描述步骤。优点是通俗易懂，缺点是可能产生歧义。例如：“如果今天下雨，那么我就带伞；否则，我就不带。”  （2）流程图：用特定的图形符号和箭头来表示算法，直观清晰【高频考点】。常用符号包括：起止框（圆角矩形）、处理框（矩形）、判断框（菱形）、输入/输出框（平行四边形）、流程线（箭头）。示例：描述“判断是否免票”的算法7【非常重要】。  （3）伪代码/编程语言：一种介于自然语言和编程语言之间的文字和符号，或直接用编程语言（如Scratch、Python）编写。  （二）三种基本控制结构【基础】【非常重要】  1、顺序结构：程序按照代码书写的先后顺序，一条一条依次执行。这是最简单的结构。例如，Scratch中“移动10步”后紧接着“说你好2秒”，就是顺序执行。  2、分支（选择）结构：根据条件的成立与否，决定执行哪一条分支的代码。  （1）单分支：如果……那么……（if…then…）。当条件为真时，执行特定操作，否则跳过7。Python示例：ifage<=6:print(“免票”)。  （2）双分支：如果……那么……否则……（if…else…）。根据条件真伪，在两个分支中选择一个执行。Scratch示例：如果碰到颜色，那么说“撞到了”，否则说“安全”。  （3）多分支：多个条件嵌套或使用“如果……那么……否则如果……”结构，处理多种情况。  3、循环结构：重复执行某一段代码，直到满足特定条件才停止。  （1）无限循环：重复执行始终为真的代码块，如Scratch中的“重复执行”模块。  （2）计数循环：重复执行指定的次数，如Scratch中的“重复执行10次”模块4。  （3）条件循环：当条件成立时继续重复执行，直到条件不成立为止。如Scratch中的“重复执行直到……”模块。  （三）Scratch图形化编程语言【高频考点】  1、基本界面与概念：角色（舞台上的演员）、舞台（背景）、积木/指令模块（按功能分类，如运动、外观、声音、事件、控制、侦测、运算、变量）4。  2、核心模块功能：  （1）运动：控制角色的移动（移动10步）、旋转（右转15度）、朝向（面向90度方向）、坐标定位（移到x:y:）4。  （2）外观：改变角色的造型、大小、颜色特效、显示/隐藏、说话/思考气泡。  （3）声音：播放声音、调整音量、控制音效。  （4）事件：程序启动的触发器，如“当绿旗被点击”、“当按下空格键”、“当角色被点击”、“当接收到广播”4。  （5）控制：实现分支和循环结构（“如果……那么……”、“重复执行”），以及“克隆”自己、“停止全部脚本”等【难点】。  （6）侦测：获取各种信息，如“碰到鼠标？”、“按下空格键？”、“回答”（获取用户输入）、“碰到颜色？”、“当前时间的分”。  （7）运算：进行数学计算（加减乘除）、关系运算（大于、小于、等于）、逻辑运算（与、或、不成立）、字符串处理（连接、取字符）。  （8）变量：创建和使用变量来存储数据，如分数、生命值、计时器。变量可以在程序中改变其值4。  3、重要编程概念：  （1）消息广播与接收：实现不同角色之间的通信和协同工作。一个角色发出“广播”，其他角色可以“当接收到广播”来执行相应程序4。  （2）克隆：在程序运行时动态地创建角色的副本，常用于实现“满天星”、“下金币”等效果【难点】。  （3）坐标系统：舞台是一个平面直角坐标系，中心点为（0，0），X轴（240到240）水平方向，Y轴（180到180）垂直方向。通过控制角色的X和Y坐标值，可以精确定位角色。  （四）Python编程入门（高年级拓展）  1、基础语法：输入（input()）、输出（print()）、变量与数据类型（整数int、浮点数float、字符串str）、注释。  2、三大结构：ifelifelse分支结构；for循环（常用于遍历序列或固定次数循环）、while循环（条件循环）。  3、turtle库（海龟绘图）：通过简单的命令（如forward()，left()，penup()）控制小海龟在屏幕上绘制图形，是培养编程兴趣和几何直观的好工具。与五年级3DOne绘制图形有异曲同工之妙4。  四、网络的奥妙与信息交流【基础】【热点】  （一）计算机网络基础  1、网络的功能：数据通信、资源共享（硬件、软件、数据）、分布式处理。  2、网络的组成：硬件（计算机、网卡、网线、交换机、路由器、服务器）和软件（操作系统、通信协议如TCP/IP）。  3、IP地址与域名：IP地址是网络中设备的唯一标识（如192.168.1.1），域名是方便人们记忆的网址（如.baidu），通过DNS（域名系统）服务器将域名解析为IP地址。  4、万维网（）与浏览器：万维网是互联网上海量信息资源的集合，通过浏览器（如Chrome、Edge）可以访问这些资源。需要掌握URL（统一资源定位符）的组成，即网址。  （二）在线学习与搜索【高频考点】  1、搜索引擎的使用：掌握关键词搜索技巧，学会使用引号进行精确搜索、使用减号排除干扰词、使用site：限定在特定网站内搜索等高级技巧。能够高效、准确地筛选和甄别搜索结果。  2、数字教育资源的获取与应用：熟悉“国家中小学智慧教育平台”等官方平台2，能根据学习任务，在平台上查找课程资源、电子教材、习题等。例如，在“航天科技知识宣讲”项目中，学生需在平台上搜索资料2。  3、信息的甄别与评价：面对海量信息，能根据信息来源（官方网站、权威媒体）、发布者身份、内容逻辑、多方印证等方式，判断信息的真伪和可信度，不信谣、不传谣。  （三）在线协作与交流  1、云存储与文件共享：了解并使用云盘（如百度网盘、阿里云盘）进行文件的备份、分享与同步。  2、在线协作平台：体验使用在线文档（如腾讯文档、金山文档）进行多人实时编辑，共同完成学习任务，感受协同工作的便利。例如，小组成员同时在线编辑一份活动策划书。  3、网络礼仪与规范：在线上交流时，应使用文明用语，尊重他人，不随意打断，不泄露他人隐私，不发布攻击性言论。这是信息社会责任的具体体现【重要】。  （四）物联网初步【难点】  1、物联网的定义：万物互联，将日常生活中的物理设备（如家电、传感器、摄像头）通过互联网连接起来，实现设备之间的信息交换与智能控制。  2、物联网的工作原理：感知层（传感器采集数据，如温度、湿度、光照）、网络层（通过网络传输数据，如WiFi、5G）、应用层（数据处理与应用，如手机APP远程控制）。  3、物联网的应用：智能家居（远程控制灯光、空调）、智慧校园（智能照明、环境监测）、智慧农业（自动灌溉、温湿度控制）1。实验应用：设计一个“可调速电扇系统”，通过传感器采集温度数据，CPU经过计算后，自动控制风扇的转速1。  五、认识系统与模块化【难点】【重要】  （一）过程与控制  1、过程：事情进行或事物发展所经过的程序1。例如，烧水的过程包括：接水、插电、按下开关、等待水烧开。  2、控制：为确保事情顺利进行或事物按预期发展而采取的调节手段1。例如，饮水机通过感温元件检测水温，当水温低于设定值时，自动接通加热器；当水温达到设定值时，自动切断加热器，以保持恒温。  3、过程与控制的三个核心环节【高频考点】：  （1）输入：获取外部信息或指令。输入设备：键盘、鼠标、麦克风、摄像头、各类传感器（光照、温度、声音）1。例如，光控灯的光敏传感器输入光照值。  （2）计算：对输入的数据进行加工处理，做出判断和决策。相当于人类大脑的思考过程1。例如，微控制器判断光照值是否低于设定的阈值。  （3）输出：呈现计算结果或执行控制动作。输出设备：显示器、音箱、舵机（控制机械转动）、LED灯、电机1。例如，光照值低于阈值时，点亮LED灯。  （二）系统思想  1、系统的定义：由相互关联、按一定规则组织的多个要素组成的，能实现单个要素无法独立完成的特定功能的有机整体1。例如，一个台灯系统由灯罩、灯泡、开关、电线、插头组成，它们共同实现了“照明”功能。  2、系统的三个基本条件【高频考点】：  （1）关联性：要素之间必须相互联系、相互作用。台灯旁的笔筒与台灯无关，所以不是台灯系统的要素。  （2）规则性：要素之间有明确的分工和协作规则。灯泡负责发光，开关负责控制通断。  （3）功能性：系统整体具备特定的功能。台灯整体能照明，这是任何一个单独部件都做不到的。  3、系统与子系统：一个大系统可以包含若干个小系统，这些小系统就是子系统。子系统本身也是一个系统1。例如，校园是一个大系统，班级是其中的子系统；计算机是一个大系统，其硬件子系统包含CPU、内存、硬盘等。  （三）模块化设计  1、模块化的定义：将一个复杂的系统或问题，分解为若干个功能独立、结构清晰、可复用、可组合的模块1。就像玩乐高，用不同的基础积木块拼出各种造型。  2、模块化的优势【重要】：  （1）降低复杂度：将大问题化小，易于理解和设计。  （2）便于并行开发：不同团队可以同时开发不同的模块，缩短开发周期。  （3）易于维护和升级：哪个模块坏了，就修哪个，甚至直接替换。想增加新功能，只需增加新模块。例如，电脑键盘坏了，换个新键盘就行。  （4）提高复用性：一个功能模块可以在多个项目中重复使用。例如，一个写好的“音乐播放”模块，可以在不同的软件中直接调用。  3、模块化的实例：计算机硬件（CPU、内存、硬盘是可插拔的模块）、Scratch编程中的“自制积木”（将一段程序封装成一个可重复调用的模块）、机器人搭建（选择不同功能的模块组装成机器人）1。  六、信息安全与自主可控【重要】【热点】  （一）个人信息保护  1、个人信息的范畴：姓名、身份证号、家庭住址、电话号码、学校班级、父母信息、照片、指纹、银行账号等。  2、泄露途径：随意在不明网站注册、连接公共免费WiFi传输敏感信息、扫描来历不明的二维码、在社交平台晒含个人信息的照片（如火车票、身份证）、点击钓鱼邮件或链接。  3、保护措施：不轻易透露个人信息；设置强密码（大小写字母+数字+符号组合，不同账号不同密码）；定期修改密码；不连接不安全的WiFi；不扫描来路不明的二维码；谨慎授权APP权限。  （二）计算机病毒与防范【高频考点】  1、计算机病毒的定义：一种人为编制的、具有破坏性的计算机程序，能自我和传播，像生物病毒一样感染其他“健康”的计算机8。  2、病毒的特征：传染性（自我并传播）、隐蔽性（潜伏在正常程序中）、潜伏性（满足特定条件才爆发）、破坏性（删除文件、占用资源、窃取数据）、可触发性（由病毒作者预设的事件激活）8。  3、防范措施：安装并开启正版杀毒软件（如360安全卫士、腾讯电脑管家、火绒）的实时监控；不访问非法或不安全的网站；不和运行来历不明的软件；不随意打开不明邮件或消息中的链接和附件；定期对重要数据进行备份8。  （三）网络安全与法律法规  1、网络安全法：了解《中华人民共和国网络安全法》的基本要求，如任何个人和组织使用网络应当遵守宪法法律，遵守公共秩序，尊重社会公德。  2、青少年网络文明公约：要善于网上学习，不浏览不良信息；要诚实友好交流，不侮辱欺诈他人；要增强自护意识，不随意约会网友；要维护网络安全，不破坏网络秩序；要有益身心健康，不沉溺虚拟时空。  3、拒绝网络霸凌：不传播谣言，不发布攻击、侮辱他人的言论，遇到网络霸凌行为要及时告知家长或老师。  （四）自主可控的深远意义【非常重要】  1、核心技术受制于人的风险：在信息时代，如果关键信息基础设施（如芯片、操作系统、导航系统）依赖进口，一旦国际形势变化，可能面临断供、后门、数据泄露等重大安全隐患，威胁国家安全和经济社会稳定。  2、北斗卫星导航系统案例【高频考点】：北斗系统是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。它由空间段（卫星）、地面段（地面站）和用户段（芯片、终端）组成1。北斗的成功，意味着我国在时间基准、空间基准上不再受制于人，为国防、交通、电力、金融等关键领域提供了安全可靠的时空信息保障。其原子钟精度达到300万年误差1秒，体现了我国科技的自主创新能力1。  3、树立自主可控意识：学生在使用信息技术产品时，应了解并支持国产软硬件（如麒麟操作系统、办公软件、华为鸿蒙系统），理解掌握核心技术对于国家发展的重要性，增强民族自豪感和国家安全意识。  七、人工智能启蒙【热点】【拓展】  （一）初识人工智能  1、人工智能的定义：让机器模仿人类的智能，像人一样思考、学习、决策和解决问题。  2、AI与人的对比：AI计算速度快、存储量大、不知疲倦，但在理解情感、进行创造性思维、拥有自我意识等方面远不及人类。  3、生活中的AI：语音助手（小爱同学、Siri）、人脸识别门禁/支付、拍照识图、智能推荐（抖音、淘宝）、自动驾驶、扫地机器人13。  （二）体验人工智能  1、语音识别与自然语言处理：学生可以通过与智能音箱对话，或使用语音输入法将语音转成文字，体验机器如何“听懂”人话，并思考“它为什么有时听不懂我的话”37。  2、图像识别：使用百度AI开放平台或手机自带的“拍照识物”功能，识别植物、动物、地标，理解其背后的原理是机器学习模型对海量图片数据进行训练后，学会了提取特征并分类57。  3、机器学习初步：利用面向儿童的机器学习工具（如TeachableMachine、机器学习forkids网站），让学生亲自“训练”一个简单的模型。例如，上传几张“笑脸”和“哭脸”的照片让计算机学习，然后让计算机判断一张新照片是开心还是不开心。通过这个活动，理解“数据是燃料，算法是引擎”的机器学习本质2。  （三）人工智能的伦理与挑战  1、数据隐私：AI系统需要大量数据，这些数据可能包含个人隐私，存在泄露风险。  2、算法偏见：如果训练数据本身就带有偏见（例如，历史上某个职业的照片全是男性），那么训练出的AI模型也可能会和放大这种偏见。  3、AI的边界与责任：引导学生讨论“AI会取代人类吗？”、“如果AI驾驶的汽车出了事故，谁负责？”、“我们应该如何负责任地使用AI？”等问题，培养批判性思维和信息社会责任7。  八、常见考点、考向与解题策略【备考必读】  （一）常见题型与考查方式  1、选择题：主要考查基础概念、软件功能、操作步骤、硬件识别、信息安全常识等。【例题】在Scratch中，要让角色一直移动，直到碰到边缘才停止，应该使用（）结构的组合。A.顺序B.分支C.循环D.递归【答案】C。本题考查对循环结构的理解。  2、判断题：考查对易混淆概念、操作规范的辨析能力。【例题】在计算机内部，所有的信息都是用二进制数表示的。（）【答案】√。这是数字化的基本原理。  3、填空题/连线题：考查关键术语的记忆和对应关系。例如，将“CPU”与“中央处理器”连线。  4、简答题/分析题：考查对过程与系统、算法思想、信息社会责任的理解与运用。【例题】请用自然语言和流程图两种方式，描述“过马路看红绿灯”的过程。【解析】此题考查算法的两种描述方式。自然语言要清晰描述判断条件（红灯停、绿灯行）。流程图需包含“判断框”和两个分支。  5、操作题/项目任务：这是最重要的考查形式，通常在机房进行。要求学生使用Scratch完成一个小项目（如“接苹果游戏”、“小猫走迷宫”），或使用完成一份电子小报，或使用3DOne设计一个简单模型。重点考查综合应用能力、计算思维和创新精神。  （二）核心考点与易错点【非常重要】  1、信息与数据的特征辨析：常考“时效性”（如：明日的天气预报）与“载体依附性”（如：刻在光盘上的电影）的区别。易错点在于混淆“共享性”与“传递性”。  2、计算机硬件识别：CPU（中央处理器）是计算机的“大脑”，负责运算和控制；内存