集和分类；认识噪声数据的现象和成因；理解不同结构化程度数据（包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据)的区别，以及在管理与应用上的特点。
3.4结合案例，了解关系数据模型的基本概念，掌握设计简单关系数据库的逻辑结构的方法。
3.5使用数据库管理系统建立关系数据库，了解数据库基本的数据查询方法（如选择、投影、排序、统计等），能使用结构化查询语言进行简单的数据查询。
3.6结合案例，认识数据丢失的风险，利用实时备份与定时备份、全备份、增量备份与差异备份等多种方法进行数据备份。
3.7了解常用的数据分析方法（如对比分析法、分组分析法、平均分析法和相关分析法等)；在实践中选用适当的数据分析工兵，分析、呈现并解释数据。
3.8运用数字化学习方式，了解数据管理与分析技术的新发展；结合恰当的案例分析，认识数据挖掘对信息社会问题解决和科学决策的重要意义。
【教学提示】
本模块的教学应该在丰富的案例资源基础上进行。案例的获得可以有多种方式。 （1）教师可提供贴近学生现实生活的典型案例，如校园歌手大赛成绩管理、图书馆图书及借阅管理、社会实践调查问卷的管理与分析、早餐营养搭配管理、超市销售记录的管理与分析等。
选用的案例应该包含数据库建设与数据生成的主要环节，可进行主要的查询操作以彰显其意义，又不至于过分复杂，以免超出学业允许的限度；应能反映整体性思想，采用的案例由小到大，由简单到复杂，从而引导学生形成关于数据管理的更大联想空间。
（2）教师还可以选取贴近学生学习和生活的典型问题，引导和鼓励学生自行采集和创建典型案例，在确定具体问题解决方案制订和实施的过程中，开展自主或协作学习。考虑到学生的既有知识积累，建议引导学生在使用数据分析工具的过程中，理解数据管理的思想，进而理解数据管理技术。
例如：在电子表格软件与其他数据库之间共享数据，以帮助学生有效地迁移所学知识；还可以借助这些数据分析软件，将获得的数据可视化，加强学生对数据分析方法的掌握及数据意义的理解。
本模块的教学适宜在计算机网络环境下开展。要求至少配备一种数据库管理系统和一种数据分析软件。除此之外，教师也可以组织学生参观企业或社会场所的信息中心，听取专业人员介绍数据管理与分析的策略，体会数据管理与分析的重要价值，感受数据对人类社会的重要影响。
【学业要求】
学生能够确定学习和生活中的业务数据问题，能提出解决方案，评价其合理性、完整性以及分析方案优化或改进的可能性（计算思维）。能认识有效管理与分析数据对获取有价值信息、形成正确决策的作用与意义，认识数据管理与分析技术对人类社会生活的重要影响；能在特定的信息情境中，根据业务数据问题解决的需要，利用多种途径采集与甄别数据（信息意识）。能按照特定数据管理的需求，使用数据库管理系统建立关系数据库，会选用恰当的策略与方法，对数据进行管理（计算思锥）。认识数据备份的重要性，能根据需要及时备份与还原数据，确保数据安全（信息社会责任）。会采用适当的方法提取数据；能正确选用数据分析方法和工具，分析并解释数据（计算屈罐）。能根据需要，主动选用数字化工具开展自主或协作学习，创造性地解决问题（数字化学习与创新）。
…模块4：人工智能初步…
人工智能是通过智能机器延作、增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。近年来，人工智能的发展星现出深度学习、跨界融合、人机协同等新特征，推动了社会各领城从数事化、网络化向智能化的联升，深刻改变着人们的生活方式和思维模式。本模块是针对人工智能的发展特征，从基础知识与应用、简单人工智能应用模块搭建及开发等方面没置的选择性必修模块。
通过本模块的学习，学生应该了解人工智能的发展历程及概念，能描述典型人工智能算法的实现过程，通过搭建简单的人工智能应用模块，亲历设计与实现简单智能系统的基本过程与方法，增强利用智能技术服务人类发展的责任感。
本模块包括“人工智能基础”“简单人工智能应用糕块开发”“人工智能技术的裁展与应用”三部分内容。
【内容要求】
4.1描述人工智能的概念与基本特征；知道人工智能的发展历程、典型应用与趋势。
4.2通过剖析具体案例，了解人工智能的核心算法（如启发式搜索、决策树等），熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理。
4.3知道特定领域（如机器学习)人工智能应用系统的开发工具和开发平台，通过具体案例了解这些工具的特点、应用模式及局限性。
4.4利用开源人工智能应用框架，搭建简单的人工智能应用模块，并能根据实际需要配置适当的环境、参数及自然交互方式等。
4.5通过智能系统的应用体验，了解社会智能化所面临的伦理及安全挑战，知道信息系统安全的基本方法和措施，增强安全防护意识和责任感。
4.6辩证认识人工智能对人类社会未来发展的巨大价值和潜在威胁，自觉维护和遵守人工智能社会化应用的规范与法规。
【教学提示】
在本模块教学中，教师既可以通过案例分析、项目设计等方式，引导学生拓展思维，也可以向学生展示或剖析比较典型的智能系统，如早期的专家系统以及“深蓝（Deep Blue）”“沃森（Watson）”“阿尔法围棋（AlphaGo）”和“百度大脑”等系统。
在引导学生发现问题、尝试用人工智能方法解决问题的过程中，让学生初步了解和体验人工智能的特点，感受智能技术对生活与学习带来的影响，进一步激发学生学习和探究新技术、新知识的积极性，提高他们综合应用信息技术的能力。
在学习有关人工智能基础知识方面的内容时，可多采用案例剖析法，让学生在模仿中习得，在创造中推新。尽可能利用学生在必修、选择性必修等课程学习中已取得的经验，降低学习障碍，保证学习效果。
在学习简单智能系统开发内容时，可以采用小组合作、项目学习等方式组织教学，充分利用丰富的开源硬件和人工智能应用框架等资源，搭建面向实际生活的应用场景，发挥学生的自主学习与探究学习能力，鼓励学生积极探究、大胆实践，激发学生的创新思维。
【学业要求】
学生能描述人工智能的基本特征，会利用开源入工智能应用框架，搭建简单智能系统（计算愿锥）。了解人工智能的新进展、新应用（如机器学习、自动翻译、人脸识别、自动驾驶等），并能适当运用在学习和生活中（数字化学习与创新）。了解人工智能的发展历程，能客观认识智能技术对社会生活的影响（信息意识、信息社会责任]。
…模块5：三维设计与创意…
三维设计作为一种立体化、形象化的新兴设计方法，已经成为新一代数事化、虚拟化、智能化设计平台的重要基础。三维设计方法的学习与应用，既有利于培养学生的空间想象能力，也有利于发展学生科学、技术、工程、人文艺术、数学等学科综合性的思维能力。本模块是针对三维图形创作与编辑和三维动画创意方法而设置的选择性必修模块。
通过本模块的学习，学生能够理解基于数字技术进行三维图形和动画设计的基本思想与方法，能够结合学习与生活的实例设计三维作品并发布，体验利用数字技术进行三维创意设计的基本过程与方法。
本模块包括“三维设计对社会的影响”“三维作品设计与创意”“三维作品发布”三部分内容。
【内容要求】
5.1能通过调查和案例分析，描述三维设计及相关技术的现状和发展趋势，具体说明三维设计及相关技术给人们生活、工作、学习带来的影响。
5.2认识三维设计及相关技术在数字化环境中的普遍性，了解三维设计及相关技术在不同领域的实际应用。
5.3通过剖析、模仿三维作品的样例，掌握三维设计的基本方法，尝试添加并实现自己的创意。
5.4了解三维设计中建模的意义，能从建模的思想出发，合理创设模块，进一步规划完善三维作品的设计。
5.5从生活与学习需求出发，利用三维设计软件创作三维作品，添加适当的效果，达到设计的要求。
5.6能根据交流或创作的需要，选择适当的形式发布三维作品，实现表达意图。 5.7能适当评价与鉴赏他人作品，体会作品所表达的创作思想，理解其中蕴含的创意。
【教学提示】
在本模块教学中，要注量教师示范与学生动手实践相结合，切实培养学生三维设计与创意的能力。另外，还要引导学生理解数字媒体领域的发展趋势，渗透创新意识。
（1)建议以活动设计为主线，教学活动突出理论与实践一体化，结合各个实例，层层递进展开教学，强化学生的知识理解和技能学握，培养学生的创新能力。
例如：组织学生开展“创意杯子设计”活动，引导学生联系实际并展开联想，设计各种有创意的三维作品，可以是极具艺术效果的杯子，也可以是有特殊功能的杯子（如能测量杯子中的水温等）。活动从建模规划开始，到利用三维设计软件添加并实现自己的创意，最后完善全部的设计。
（2）在教学过程中，可以借鉴实际案例，引导学生先模仿后探究，鼓励他们思考如何将作品与虚拟现实技术、增强现实技术相结合，在数字化学习过程中实现数字化创新之目的。
例如：教师可以解读一些优秀的三维作品，分析这些作品在设计和实现中体现出的与众不同的特点，组织学生有针对性的模仿。接下来，可以提供一些半成品，引导学生在此基础上开展独立思考，完善并实现作品的功能。
（3）在教学过程中，要注重培养学生的协作学习精神，鼓励学生主动发布自己的作品，对他人的作品作出合理的、有建设性的评价。
例如：组织学生开展小组学习，引导学生互帮互助，共同成长；引导学生有效
利用学校已有的设备发布作品，可以在网络上发布，也可以利用三维打印机打印出来，便于其他同学欣赏和评价，鼓励学生之间互提建议，交流思想。
本模块适宜在能够接入互联网的信息技术实验室中开展教学，构建便于学生进行交流的网络学习平台，营造良好的数字化学习氛围。用于学生学习的计算机要具备较好的三维图形处理功能，配备三维打印机。
【学业要求】
学生初步了解三维设计及相关技术的基础知识，形成三维设计及相关技术在当今社会有重要作用的认识（信息意识）。掌握三维设计中关于建模的基本知识与技能，加深模块化信息处理能力，并逐步延伸到系统化的信息处理能力（计算思维）。能够利用数字化环境查找学习资源，运用三维设计的思想、方法与技术进行创作与表达（数字化学习与创新）。通过学习中的交流和相互评价，理解知识产权对信息社会产生的影响，增强积极参与信息社会建设的意识，树立数字化环境下积极进取的态度（信息社会责任）。
…模块6：开源硬件项目设计…
赛于开源硬件的项目设计与开发有益于激发学生创新的兴趣，培养学生动手实践的能力，同时也是在信息技术课程中实现STEAM（科学、技术、工程、人文艺术与数学）教育的理想方法。本模块是针对学生个性化发展需要，按照开源硬件项目设计流程而设置的选择性必修模块。
通过本模块的学习，学生能搜索并利用开源硬件及相关资料，体验作品的创意、设计、制作、测试、运行的完整过程，初步形成以信息技术学科方法观察事物和求解问题的能力，提升计算思维与创新能力。
本模块包括“开源硬件的特征”“开源硬件项目流程”“基于开源硬件的作品设计与制作”三部分内客。
【内容要求】
6.1基于实例分析，认识开源硬件的特征与发展，理解利用开源硬件进行信息技术创新的意义。
6.2通过剖析使用开源硬件完成作品的实例，体验基于开源硬件完成项目的基本流程，知道常用开源硬件的功能与特征。
6.3基于事物特征的分析，设计基于开源硬件的作品开发方案，描述作品各组成部分及其功能作用，明确各组成部分之间的调用关系。
6.4根据设计方案，选择恰当的开源硬件，搜索相关的使用说明资料，审查与优化作品设计方案。
6.5了解作品制作过程中各种设备与组件的安全使用规则和方法，根据设计方案，利用开源硬件、相关组件与材料，完成作品制作。
6.6根据设计方案，利用开源硬件的设计工具或编程语言，实现作品的各种功能模块。
6.7根据设计方案，测试、运行作品的数据采集、运算处理、数据输出、调控执行等各项功能，优化设计方案。
6.8完善项目作品的设计方案，践行开源与知识分享的精神，理解保护知识产权的意义。
【教学提示】
在本模块教学中，要充分发挥信息技术课程特有的教学环境优势，以STEAM教育理念为指导，利用开源硬件开展项目学习，让学生体验研究和创造的乐趣，培养利用信息技术解决问题和创新设计的意识和能力。
（1）教师可组织学生利用开源硬件设计开发一些生活中的简单信息系统，引导学生理解项目设计过程中常用的开源硬件，熟悉开源硬件的基本使用方法，认识基于开源硬件的信息系统的基本结构及一般设计流程。
例如：利用开源硬件平台中的温度传感器、相关输入和输出组件等，设计开发“温度监测调控系统”，当温度达到一定值后，结合一定的条件（如季节）控制风扇、空调器的启动成关闭。通过该系统的实例解析，让学生了解基于开源硬件的信息系统的实现方法。
（2）新知识的学习要以实例为依托，引导学生掌握学习内容，鼓励学生的创新性应用，在活动过程中应把大部分时间留给学生去探索，通过多次迭代的过程完善项目设计，适时跟踪学生完成项目的过程，及时给予知识指导和问题解决思路的指导。鼓励学生交流与合作，践行开源与知识分享的精神。
例如：教师事先准备一个利用红外传感器操作控制的小游戏，让学生体验该游戏，分析其中利用传感器等开源硬件实现数据输入、处理与输出控制的方法，引导学生思考该类系统可能的应用领域和场景，鼓励学生讨论与探索类似系统的开发，尝试改进系统，进行更有意义的创新设计。
（3）要在实例剖析的基础上，设计较为开放的任务，给学生充分的想象与创新空间。活动过程中可以把学生分成小组，采用基于项目的学习方式，让学生经历“提出想法→设计系统解决方案→利用开源硬件实现解决方案”的完整过程。项目作品的评价可从创新性、实用性和解决问题的效果等不同方面作出判断，鼓励创新性的作品，发展学生的创新能力。
在设计教学环境时，可采用较为灵活的教室座位布局，以方便学生开展小组合作与探究。除了能够联网的计算机外，还应根据项目的特征与实施需要，配置开源硬件的设计工具、组装工具、测试测量工具与仪器等。
【学业要求】
学生能在信息技术环境下综合利用科学、技术、工程、人文艺术与数学学科的相关知识，理解利用信息技术解决问题的基本思路与方法，认识数字化工具在问题解决方案中的价值与作用（信息意识、数字化学习与创新）。知道基于开源硬件进行项目设计的一般流程，能将其应用于实际项目中，根据事物的特点进行一定的抽象，设计符合事物特性的系统；能利用各种材料、开源硬件与软件实现所设计的项目方案，能利用开源硬件的设计工具、编程语言实现外部数据的输入、处理，利用输出数据驱动执行装置的运行（计算思维]。理解并自觉践行开源的理念与知识分享的精神，理解保护知识产权的意义（信息社会责任）。
（三）选修课程
…模块1：算法初步…
对问题的抽象或形式化描述是算法的基础。算法的每一步都是一个准确表达的步骤或指令，旨在用一系列这样的步骤在有限的时间内解决实际问题。解决同一个问题存在不同的算法，算法有有效（无效）、高效（低效）等差别。学习算法，可以从系统的角度描述和解决问题，有助于学生未来专业的发展。本模块是针对算法及其初步应用而设置的选修模块。
通过本模块的学习，学生应放理解利用算法进行问题求解的基本思想、方法和过程，掌握算法设计的一般方法；能描述算法，分析算法的有效性和效率，利用程序设计语言编写程序实现算法；在解决问题的过程中能自觉适用常见的几种算法。
本模块包括“算法基础”“常见算法及程序实现”“算法应用”三部分内容。 【内容要求】
普通高中信息技术课程标准(2017年版)
