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。
（二）课程目标
高中信息技术课程旨在全面提升全体高中学生的信息素养。课程通过提供技术多样、资源丰富的数字化环境,帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念,了解信息系统的基本原理，认识信息系统在人类生产与生活中的重要价值,学会运用计算思维识别与分析问题,抽象、建模与设计系统性解决方案,理解信息社会特征,自觉遵循信息社会规范,在数字化学习与创新过程中形成对人与世界的多元理解力,负责、有效地参与到社会共同体中,成为数字化时代的合格中国公民。
三、课程结构 (一)设计依据
1.以立德树人为课程设计的指导思想
课程设计充分挖掘信息技术学科中的思想、文化内涵和育人因素,引导学生健康的技术价值追求,提高学生在信息社会中生存、发展与创新的能力
2.按照普通高中课程方案设置课程结构与内容
依据学分和课时规定,紧扣学科大概念体系,精心架构课程结构,选择课程内容,确保知识体系清晰、难易梯度合理,控制内容负荷,提供适度的认知挑战。
3.参照国际信息技术教育研究的最新成果
依据我国基础教育的国情,借鉴国际中小学信息技术教育的最新研究成果,参照先进课程体系的设计思想和已有经验,调整和优化信息技术课程内容模块,提高课程标准的前瞻性。
4.依据信息技术学科的自身发展特征
依据信息技术学科理论性、工具性和实践性并重的特征,设计活动情境,注重学生在项目中学习;依托快速发展与日益更新的信息技术工具,保持又对新技术成果的开放性,鼓励师生共同学习。
(二)结构
高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成。课程结构如表1所示。
表1高中信息技术课程结构 类别 必修 选择性必修 选修 模块设计 模块1:数据与计算 模块2:信息系统与社会 模块1:数据与数据结构 模块2:网络基础 模块3:数据管理与分析 模块4:人工智能初步 模块5:三维设计与创意 模块6:开源硬件项目设计 模块1:算法初步 模块2:移动应用设计 高中信息技术必修课程是全面提升高中学生信息素养的基础,强调信息技术学科核心素养的培养,渗透学科基础知识与技能,是每位高中学生必须修习的课程,是选择性必修和选修课程学习的基础。高中信息技术必修课程包括“数据与计算”和“信息系统与社会”两个模块。
高中信息技术选择性必修课程是根据学生升学、个性化发展需要而设计的,分为升学考试类课程和个性化发展类课程。选择性必修课程旨在为学生将来进
入高校继续开展与信息技术相关方向的学习以及应用信息技术进行创新、创造提供条件。选择性必修课程包括“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”六个模块。其中,“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”三个模块是为学生升学需要而设计的课程,三个模块的内容相互并列;“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”三个模块是为学生个性化发展而设计的课程,学生可根据自身的发展需要进行选学。
高中信息技术选修课程是为满足学生的兴趣爱好、学业发展、职业选择而设计的自主选修课程,为学校开设信息技术校本课程预留空间。选修课程包括“算法初步”“移动应用设计”以及各高中自行开设的信息技术校本课程
(三)学分与选课
高中信息技术必修课程的学分为3学分,每学分18课时,共54课时。必修课程是本学科学业水平合格性考试的依据,学生学完必修课程后,可参加高中信息技术学业水平合格性考试
学生在修满信息技术必修学分的基础上,可根据兴趣爱好、学业发展和职业倾向,学习选择性必修和选修课程,发展个性化的信息技术能力或达到更高的学业水平。选择性必修和选修课程中,每个模块为2学分,每学分18课时,需36课时。
选择性必修课程是对必修课程的拓展与加深,满足学生升学和个性化发展的需要。学生可根据能力、发展需要选学。选择性必修中的数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”是本学科学业水平等级性考试的依据。学生修完这三个模块后,可参加高中信息技术学业水平等级性考试。选择性必修中的“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”三个模块的修习情况应列为综合素质评价的内容。
选修课程体现了学科的前沿性、应用性,学生可根据自身能力、兴趣或需要进行自主选学。选修课程的修习情况应列为综合素质评价的内容。
四、课程内容 (一)必修课程 模块1:数据与计算
信息技术与社会的交互融合引发了数据量的迅猛增长,数据对社会生产和人们生活的影响日益凸显。本模块针对数据(包括大数据)在信息社会中的重要价值,分析数据与信息的关系,强调数据处理的基本方法与技能,发展学生利用信息技术解决问题的能力。本模块是信息技术课程后续学习的基础。
通过本模块的学习,学生能认识到数据在信息社会中的重要价值,合理处理与应用数据,掌握算法与程序设计的基本知识,根据需要运用数字化工具解决生活与学习中的问题,认识到人工智能在信息社会中越来越重要的促进作用,逐步成为信息社会的积极参与者。
本模块包括“数据与信息”“数据处理与应用”“算法与程序实现”三部分内容。
【内容要求】
1.1在具体感知数据与信息的基础上,描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式
1.2在运用数字化工具的学习活动中,理解数据、信息与知识的相互关系,认识数据对人们日常生活的影响。
1.3针对具体学习任务,体验数字化学习过程,感受利用数字化工具和资源的优势。
1.4通过典型的应用实例,了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法。 1.5根据任务需求,选用恰当的软件工具或平台处理数据,完成分析报告,理解对数据进行保护的意义。
1.6从生活实例出发,概述算法的概念与特征,运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。
1.7掌握一种程序设计语言的基本知识,使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题,体验程序设计的基本流程,感受算法的效率,掌握程序调试与运行的方法。
1.8通过人工智能典型案例的剖析,了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力,认识人工智能在信息社会中的重要作用。
【教学提示】
在本模块教学中,教师可通过项目活动创设问题情境,引导学生在解决问题的过程中感受信息技术对人们日常生活的影响,帮助他们探究数据与计算的知识,提高利用信息技术解决问题的能力,发展计算思维。
(1)借助数字化学习环境,引导学生体验数字化学习与创新活动,通过整合其他学科的学习任务,帮助学生学会运用数字化工具(如移动终端、开源硬件、网络学习平台、编程软件、应用软件等)表达思想、建构知识。
例如:在小组研讨过程中,利用思维导图等数字化工具,梳理小组成员在“头脑风暴”(一种创造能力的集体训练方法)活动中的观点,建立观点结构图,形成研讨报告。
(2)数据采集、分析和可视化表达是数据处理的重要环节。在教学过程中,教师可提供日常生活中的应用实例,引导学生分组探讨数据采集、分析和可视化表达的方法,感受它们对人们们日常生活的影响。
例如:通过“网络购书”的实践活动,组织学生探究“网站为户自动推荐商品的原因”,辨析网站获取用户数据的基本类型,了解基本的分析方法(如对又比分析法、平均分析法等),思考网站数据可能会对用户产生的影响。
(3)创设程序设计的活动情境,组织学生在解决问题的过程中探究顺序结构、选择结构和循环结构的特点,通过小组学习,分析问题,设计解决问题的算法。
例如:通过编程实现枚举法中的“百钱买百鸡”等经典案例,体验程序设计的基本过程,学习程序设计的基本方法。通过设计“选课系统”“趣味小游戏”等具有一定实用价值的程序,培养学生利用程序设计解决实际问题的基本能力。
(4)在教学实施中,教师可通过情境模拟或实景观察等方式,让学生体验人工智能对社会发展的影响,感受人工智能与社会各领域结合所带来的巨大变化,思考人工智能广泛使用可能会引发的社会问题及应对策略。
例如:通过研讨人工智能在智力竞赛及图像记忆挑战中夺冠、战胜顶级人类棋手等事件,引导学生深入了解人工智能技术,思考人工智能发屐对社会发展的影响,以及可能会引发的社会问题。
在教学过程中,除了正常的课堂教学外,教师还可以组织学生参观学校或社会场所的信息中心,观察信息中心的组织和运行模式,了解信息设备的功能和维护方法,听取专业人员介绍数据处理的策略,体验信息中心在学校管理或社会生活中的作用。
【学业要求】
学生能够描述数据与信息的特征,知道数据编码的基本方式;掌握数字化学习的方法,能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习(信息意识、数字化学习与创新)。了解数据采集、分析和可视化表达的基本方法,能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现,并能通过技术方法对数据进行保护;在数据分析的基础上,完成分析报告(信息社会责任、计算思维)。依据解决问题的需要,设计和表示简单算法;掌握一种程序设计语言的基本知识,利用程序设计语言实现简单算法,解决实际问题(计算思维)。了解人工智能技术,认识人工智能在信息社会中的重要作用(计算思维、信息意识)。
模块2:信息系统与社会
在信息社会中,现实空间与虚拟空间相互交织,形成了一个全新的社会环境,在改变人们生活、工作与学习的同时,也塑造出一种全新的生存与发展方式。本模块是针对信息社会生存与发展的需要,强调利用信息系统解决问题的过程与方法,提升学生信息安全和社会责任意识而设置的必修模块。
通过本模块的学习,学生能了解人、信息技术与社会的关系,认识信息系统在社会中的作用,合理使用信息系统解决生活、学习中的问题,理解信息安全对当今社会的影响,能安全、守法地应用信息系统。
本模块包括“信息社会特征”“信息系统组成与应用”“信息安全与信息社会责任”三部分内容。
【内容要求】
2.1探讨信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响,描述信息社会的特征,了解信息技术的发展趋势。
2.2通过分析典型的信息系统,知道信息系统的组成与功能,理解计算机、移动终端在信息系统中的作用,描述计算机和移动终端的基本工作原理。
2.3通过分析物联网应用实例,知道信息系统与外部世界的连接方式,了解常见的传感与控制机制。
2.4观察日常生活中的信息系统,理解计算机网络在信息系统中的作用,通过组建小型无线网络,了解常见网络设备的功能,知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影响。
2.5通过分析常见的信息系统,理解软件在信息系统中的作用借助软件工具与平台开发网络应用软件。
2.6在日常生活与学习中,合理使用信息系统,负责任地发布使用与传播信息,自觉遵守信息社会中的道德准则和法律法规。
2.7认识到信息系统应用过程中存在的风险,熟悉信息系统安全防范的常用技术方法,养成规范的信息系统操作习惯,树立信息安全意识。
2.8通过搭建小型信息系统的综合活动,体验信息系统的工作过程,认识信息系统在社会应用中的优势及局限性。
【教学提示】
在本模块教学中,教师可通过对典型信息系统的案例分析与实际体验等方式,引导学生学习信息系统知识,合理使用信息系统解决生活、学习中的问题,理解信息社会的特征,具备信息社会责任意识。
(1)结合实际生活中的信息系统应用实例,引导学生思考信息统的组成要素,认识信息系统对人们日常生活与社会发展的重要作用。
例如:通过剖析“电子商务系统”“网络订票系统”等信息系统实例,引导学生总归纳信息系统的组成要素,了解信息系统的常见功能,以及它们对人们日常生活与学习的作用。
(2)利用信息技术实验室创设真实的问题情境,为学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验机会,提高学生对信息系统价值的认识以及利用信息系统解决问题的能力。
例如:在信息技术实验室中,通过“依托二维码的物联网系统”“远程控制系统”等实验,指导学生合作或独立完成一个信息系统的硬件搭建和软件安装。
(3)结合信息系统中个人信息泄露与数据安全隐患方面的案例,引导学生真实感受信息系统安全的重要性。通过体验信息系统的实践活动,引导学生掌握信息系统安全防范的常用技术方法,学习与信息安全相关的法律法规。
例如:通过小组活动,研讨“网络购物”“公共场所Wi-Fi使用等应用实例,分析信息系统应用中可能出现的信息安全问题,总结相关防范策略,学习信息系统安全防范的常用技术方法,以及与信息安全相关的法律法规。
此外,在教学过程中还可以结合地方的实际情况,组织学生参观学校或其他机构中运行的信息系统,开展信息系统的综合实践活动,体验信息系统的行业应用,了解信息系统建设的全过程,包括设计构建、运行、管理、维护等。
【学业要求】
学生能描述信息社会的特征,了解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(信息意识)。知道信息系统的组成与功能,描述信息系统常用终端设备(如计算机、智能手机和平板电脑等)的基本工作原理;知道信息系统与外部世界的连接方式,了解常见的传感与控制机制,以及接入方式、带宽等因素对信息系统的影响;理解软件在信息系统中的作用,借助软件工具与平台开发网络应用软件(计算思维)。能构建简单的信息系统,积极利用各种信息系统促进学习与发展(数字化学习与创新)。在信息系统应用过程中能预判可能存在的信息泄露等安全风险,掌握信息系统安全防范的常用技术方法;认识信息系统在社会应用中的优势及局司限性,能够自觉遵守相关法律法规与伦理道德规范(信息意识、信息社会责任)。
(二)选择性必修课程 模块1:数据与数据结构
在数字化时代,数据对科学发现、技术进步、经济发展以及人们的日常生活有着越来越深刻的影响。理解数据的作用及价值,对学生适应信息社会、学会数字化生存有着十分重要的意义。
数据结构是信息技术学科的核心内容之一,对培养学生的信息意识与计算思维、深入理解并掌握信息技术学科知识与实践方法、形成学科核心素养,具有非常重要的作用。本模块是针对数据、数据结构及其应用而设置的选择性必修模块。
通过本模块的学习,学生能进一步了解数据(包括大数据)的作用,在掌握常用数据结构的概念、特点、操作编程实现方法等内容的基础上,能对简单的数据问题进行分析,选择恰当的数据结构,并用一种程序设计语言编程实现,在问题解决过程中对数据抽象、数据结构的思想与方法有初步的认识。
本模块包括“数据及其价值”“数据结构”“数据结构应用”三部分内容。
【内容要求】
1.1通过列举实例,分析数据与社会各领域的关系,理解数字数值和数据的基本含义。
普通高中信息技术课程标准[2018年版]
