信息技术学科核心素养描述李艺.doc
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1、信息技术学科核心素养(供讨论)一、信息技术课程核心素养六主题关系图具有计算思维的人l 对象与管理l 设计与制作l 系统与工程l 系统与工程l 规则与安全l (社会化的)交流与协作l (开放的)交流与协作l 伦理与道德二、信息技术课程核心素养关键词汇总表主题1主题2主题3主题4主题5主题6学科思维对象与管理:对象、关系、结构、环境设计与制作:载体、创意、结构、形象系统与工程:抽象、建模、复用、迭代、折中规则与安全:规则、标准、协议、安全合作与协作:共建、共享、共赢、共存伦理与道德:伦理、道德、价值、法规问题解决文献管理、小型数据管理、大型数据管理、大数据与数据挖掘、信息鉴别科学计算可视化、数据可
2、视化、信息可视化、知识可视化、信息艺术化结构化程序设计、面向对象程序设计、工程设计与管理、批解决信息活动的组织与调控、系统安全维护、通讯协议与数据互换标准表达与欣赏、交流与协调、质疑与反思、竞争与合作负责任的使用技术、分析技术发展价值、分析技术事件的伦理道德与法制双基属性与关系、抽象与层级存储与查找、抽样与调查、记录与分析、数据库操作对象、层、途径、时间轴与帧、构图、色彩、比例、图例、数量关系对象、指令、数据、事件、并行、程序结构,传感、物理结构、系统理解、工程方法基于规则或标准的自主行为、信息保护、数据传输、网络搭建交流与协作的工具、方法和模式、行动者与社会网络、信息传播知识产权、隐私保护、
3、网络礼仪、网络成瘾、技术依赖症、不良信息三、信息技术课程核心素养六主题分学段描述1.对象与管理信息技术中的对象与管理,说的是基于数字化对象的管理思想和方法。对象是构成信息系统的基本单位,但对象并非孤立的存在物,每个对象均有其特定的时空属性,并由此形成了对象间的各种强弱关系,进而构成了具有一定结构特性的组合体。对象也许是数字化设备,也也许是计算机文献,还也许是文献中的构成元素。任何对象又总是处在某一特定的时空环境当中,并也许随着时空环境的变化而发生变化,因此,有关对象的管理总离不开对象所处的软硬件环境。培养学生的对象与管理的观念和能力,是学生理解信息世界,畅游信息社会的基础。通过学习,使学生具有
4、对象视野和管理思维,可以将信息世界中的存在物作为对象化的存在加以观测和管理,具有理解和管理对象世界的基本观念和基本方法,并从对象管理中获益。重要表现:(1)“双基” 了解不同信息环境和不同抽象层级中的对象和对象模型;理解对象的时空属性,以及基于对象属性构成的互相关系;掌握基于属性与关系的信息获取(抽样与调查)和加工方法(记录与分析);理解不同对象的属性管理和运营管理的一般特性;熟悉对象的存储方式与查找策略;初步了解基于数据库的对象管理与操作的方法;理解基于大数据的知识发现的工作机制及其特性。小学:了解不同操作系统和不同文献中的对象,以及对象的时空属性和互相关系;掌握信息获取和简朴数据记录的基本
5、方法;知道对象的常见存储方式与查找方法。初中:了解不同操作系统和不同文献中的对象,以及对象的时空属性和互相关系;理解不同对象的属性管理和运营管理的一般特性;掌握基于属性与关系的信息获取(抽样与调查)和加工方法(记录与分析);熟悉对象的存储方式与查找策略。高中:了解不同抽象层级中的对象和属性,以及基于对象属性构成的互相关系和对象模型;初步了解基于数据库的对象管理与操作的方法;理解基于大数据的知识发现的工作特性及意义。(2)问题解决 能根据需要获取文献和数据,并从文献和数据的时空属性出发提取分类管理的线索,运用资源管理器、电子表格、数据库、管理信息系统等工具手段实现信息的管理、提炼与分析;可以比较
6、多种信息源,评价和鉴别有效信息。小学:能根据需要获取文献和数据,并从文献和数据的时空属性出发提取分类管理的线索,做好所使用的数字设备中的信息管理;能根据需要运用搜索工具获取有效信息。初中:能运用多种途径获取对象信息,提取分类管理线索,并运用资源管理器、电子表格、管理信息系统等工具手段实现信息的管理、提炼与分析;可以比较多种信息源,评价和鉴别有价值的信息。高中:能运用多种途径获取对象信息,提取分类管理线索,并运用自己开发的简朴数据库或管理信息系统实现信息的初步管理、提炼与分析。(3)学科思维 具有对象视野和管理思维,可以将信息社会中的现象置于对象、关系、结构、环境之中加以观测和管理,不仅可以将信
7、息世界中的存在物作为对象化的存在,并且懂得如何去驾驭和管理对象世界,懂得以关系和动态的视野去观测对象的存在方式。小学:可以将信息社会中的现象置于对象、关系之中加以观测和管理。初中:初步具有对象视野和管理思维,可以将信息社会中的现象置于对象、关系、结构、环境之中加以观测和管理,可以将信息世界中的存在物作为对象化的存在,懂得以关系和动态的视野去观测对象的存在方式。高中:具有对象视野和管理思维,可以将信息社会中的现象置于对象、关系、结构、环境之中加以观测和管理,不仅可以将信息世界中的存在物作为对象化的存在,并且懂得如何去驾驭和管理对象世界,懂得以关系和动态的视野去观测对象的存在方式。2.设计与制作重
8、要表现:(1)“双基” 结识不同工作面板中的不同对象,可以对对象进行恰当的选择和编辑等操作:从对象的并发执行和可重用思想出发,理解对象的意义和用途;从对象的时间属性出发,理解以途径、帧、时间轴等为表征的对象运动变化的思想并会进行编辑操作;从对象的空间特性出发,理解构图、色彩、比例、图例、数量关系等技术与艺术手段并可以进行编辑操作。小学:体验不同工作面板中的对象和编辑方法;体验以途径为方向、以帧为尺度、以时间轴为范围的表达对象运动变化状态的技术思想;体验构图、色彩、比例、图例、数量关系等技术与艺术手段的运用。初中:理解层的功能和使用方法;了解以途径为方向、以帧为尺度、以时间轴为范围的表达对象运动
9、变化状态的思想并会进行编辑操作;知道构图、色彩、比例、图例、数量关系等技术与艺术手段并可以运用。高中:从对象的并发执行和可重用思想出发,理解层的功能和使用方法;从对象的时间属性出发,理解以途径、帧、时间轴等为表征的对象运动变化的思想并会进行编辑操作;从对象的空间特性出发,理解构图、色彩、比例、图例、数量关系等技术与艺术手段并可以恰本地运用。(2)问题解决 能根据需要,将抽象或隐晦的信息以结构化、形象化的方式表达出来,涉及将物理空间数据可视化(科学计算可视化),或将非物理空间数据可视化(数据可视化),或将可量化的非数值型信息可视化(信息可视化),或将不可量化的信息可视化(知识可视化);可以根据表
10、达需要,设计创意,以富有美感的方式表达信息(信息艺术化)。小学:能依据简朴的材料信息,将其中抽象或隐晦的信息以结构化、形象化的方式表达出来;可以设计创意,绘制图形或创建动画。初中:能根据需要,将较为复杂的信息以结构化、形象化的方式表达出来;可以根据表达需要,设计创意,以富有美感的方式加工和制造图片、动画作品。高中:能根据需要将数据可视化,并开展探究性学习或实验;可以根据表达需要,设计创意,以富有美感的方式加工和制造图片、动画、音频、视频或多媒体集成作品。(3)学科思维 理解层、途径、时间轴、构图、图例等的技术思想和一般性;具有设计思维,可以根据信息表达需求,选择合适的载体,从创意、结构、形象等
11、方面入手设计和评价数字作品;具有表达和发明意识,可以结识到创建、建立和发明展示物是表达和展现自己思想和个性的重要途径,理解从单纯的数字产品的消费者转变为兼有数字产品制造者角色的社会意义,可以以更为积极的心态参与信息的传播与交流。小学:具有朴素的设计思维,可以根据信息表达需求,从创意、结构、形象等方面入手设计和评价数字作品;具有表达和发明意识,可以结识到创建、建立和发明展示物是表达和展现自己思想和个性的重要途径。初中:理解层、途径、时间轴、构图、图例等的技术思想和一般性;具有初步的设计思维,可以根据信息表达需求,从创意、结构、形象等方面入手设计和评价数字作品;具有表达和发明意识,可以结识到创建、
12、建立和发明展示物是表达和展现自己思想和个性的重要途径。高中:理解层、途径、时间轴、构图、图例等的技术思想和一般性;具有设计思维,可以根据信息表达需求,选择合适的载体,从创意、结构、形象等方面入手设计和评价数字作品;具有表达和发明意识,可以结识到创建、建立和发明展示物是表达和展现自己思想和个性的重要途径,理解从单纯的数字产品的消费者转变为兼有数字产品制造者角色的社会意义,可以以更为积极的心态参与信息的传播与交流。3.系统与工程重要表现:(1)“双基” 理解基于“程序-指令-数据”框架下的编程概念,如对象、属性、方法、指令、运算符、数据、事件、并行、程序结构、算法等,掌握面向对象程序编写的基本方法
13、;了解基于冯诺依曼结构的计算机系统的核心组件与工作原理,理解“输入-存储-解决-输出-控制”之于信息系统的一般性,知道系统论的基本概念和思想,知道“系统”含义的普遍性;理解基于“控制-传感-结构”框架下的机器人运作原理,知道常用的传感器及其使用方法,掌握控制简易机器人的基本方法,了解机器人的基本物理结构和传动机制,可以使用3D打印、3D雕刻等新技术设计结构件;理解基于“工程-设计-管理”框架下的模块化、结构化、自顶向下逐步求精、快速原型法、计算机仿真、软件复用、测试与调试等软件工程设计方法,以及统筹与折中、成本与效益等工程管理思想。小学:理解基于“程序-指令-数据”框架下的编程概念,如对象、属
14、性、方法、指令、运算符、数据、事件、并行、程序结构等,掌握积木式编程的基本工具和方法;体验基于“控制-传感-结构”框架下的机器人运作方式,知道常用的传感器及其使用方法,知道控制简易机器人的基本方法,了解机器人的基本物理结构。初中:了解基于“程序-指令-数据”框架下的编程概念,掌握面向对象程序编写的基本工具和方法;理解“输入-存储-解决-输出-控制”之于信息系统的一般性;了解基于“控制-传感-结构”框架下的机器人运作原理,知道常用的传感器及其使用方法,掌握控制简易机器人的基本方法,了解机器人的基本物理结构和传动机制。了解基于“工程-设计-管理”框架下的模块化、结构化、自顶向下逐步求精、软件复用、
15、测试与调试等软件工程设计方法,以及统筹与折中、成本与效益等工程管理思想。高中:理解基于“程序-指令-数据”框架下的编程概念,掌握面向对象程序编写的基本工具和方法;了解基于冯诺依曼结构的计算机系统的核心组件与工作原理;理解基于“控制-传感-结构”框架下的机器人运作原理,知道常用的传感器及其使用方法,掌握控制简易机器人的基本方法,了解机器人的基本物理结构和传动机制,可以使用3D打印、3D雕刻等新技术设计结构件。理解基于“工程-设计-管理”框架下的模块化、结构化、自顶向下逐步求精、快速原型法、计算机仿真、软件复用、测试与调试等软件工程设计方法,以及统筹与折中、成本与效益等工程管理思想。(2)问题解决
16、 可以根据需求分析,建立数据模型和问题解决模型,设计算法,创作趣味游戏或解决平常生活与学习中的简朴问题;可以运用递归、模块化、结构化、自顶向下逐步求精、快速原型法、计算机仿真、软件复用、测试与调试等软件工程设计方法优化程序结构、提高开发效率;可以根据实际需求出发,设计创意,搭建简易机器人解决问题;可以根据实际条件与需要,选择或开发合适的信息化工具实现问题的批解决或自动化解决;初步尝试解决“工程”开发过程中的矛盾与冲突,运用统筹与折中、成本与效益等工程管理思想优化软件或智能装置的开发过程。小学:可以根据需求分析,设计简朴算法,创作趣味游戏或编程解决平常生活与学习中的简朴问题;可以创意、设计并搭建
17、简易机器人解决简朴问题。初中:可以根据需求分析,建立数据模型和问题解决模型,设计简朴算法,创作趣味游戏或编程解决平常生活与学习中的简朴问题;初步体验运用模块化、结构化、自顶向下逐步求精、软件复用、测试与调试等软件工程设计方法优化程序结构、提高开发效率;可以根据实际需求出发,设计创意,搭建简易机器人解决问题。高中:可以根据需求分析,建立数据模型和问题解决模型,设计算法,创作趣味游戏或解决平常生活与学习中的简朴问题;可以运用递归、模块化、结构化、自顶向下逐步求精、快速原型法、计算机仿真、软件复用、测试与调试等软件工程设计方法优化程序结构、提高开发效率;可以根据实际需求出发,设计创意,搭建简易机器人
18、解决问题;可以根据实际条件与需要,选择或开发合适的信息化工具实现问题的批解决或自动化解决;初步尝试解决“工程”开发过程中的矛盾与冲突,运用统筹与折中、成本与效益等工程管理思想优化软件或智能装置的开发过程。(3)学科思维 结识迭代思维的一般性并理解其普遍价值,理解递归、模块化、结构化、自顶向下逐步求精、快速原型法等软件工程设计思想并体会到其在思想意义上的普遍价值;理解软件复用的基本方法与一般性,可以结识到标准化构件及其复用之于提高工程质量和效率的重要性;理解抽象与建模是实现自动化求解的基本方法,可以结识到抽象与建模是人类结识和改造世界的基本方法;理解在时间和空间之间、在解决能力和存储容量之间、在
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