数据与计算《 数据与信息》高中大单元整体教学设计2024

高中信息技术必修数据与计算《第一章数据与信息》1大单元整体教学设计一\内容分析与整合

（一）教学内容分析高中信息技术必修1《数据与计算》第一章《数据与信息》是整个信息技术课程的基础，旨在帮助学生理解数据与信息的概念、特征及其相互关系，掌握数据采集、编码、管理及安全的基础知识，为后续学习奠定坚实的基础本章内容分为五个小节，分别是

1.1感知数据、

1.2数据信息与知识、

1.3数据采集与编码、

1.4数据管理与安全、

1.5数据与大数据

1.1节“感知数据”引导学生从日常生活实例出发，感受数据的存在及其重要性，理解数据的演变过程L2节“数据、信息与知识”则深入探讨数据、信息、知识三者之间的关系，以及它们如何相互转化

1.3节“数据采集与编码”介绍了数据采集的方法和工具，以及数据编码的基本原理

1.4节“数据管理与安全”强调数据管理和安全的重要性，并介绍了基本的数据管理方法和安全措施

1.5节“数据与大数据”则引导学生了解大数据的概念、特征及其对社会的影响

（二）单元内容分析感知数据通过生活中的实例，让学生理解数据的概念、存在形式及其在日常生活中的广泛应用，培养学生的数据敏感度数据、信息与知识深入探讨数据、信息、知识三者之间的关系，帮助学生理解数据的价值，学会从数据中提取信息，进而转化为知识数据采集与编码介绍数据采集的方法和工具，以及数据编码的基本原理,让学生了解数据在计算机中的表示和处理方式数据管理与安全强调数据管理和安全的重要性，介绍基本的数据管理方法和安全措施，培养学生的数据保护意识数据与大数据引导学生了解大数据的概念、特征及其对社会的影响，激发学生对大数据技术的兴趣信息，实现信息的更大价值，能够利用信息技术手段有效地进行信息交流

（二）计算思维问题抽象与形式化学生能够运用计算机科学领域的思想方法，将实际问题抽象化，用形式化的方法表述问题，明确需要解决的关键问题数据组织与算法设计在信息处理过程中，学生能够合理组织数据，运用算法设计解决问题的方案，并能通过编程实现这些方案系统化思维学生能够采用模块化和系统化方法设计解决问题的方案，理解不同模块之间的关系，并能整合各模块功能实现整体解决方案

（三）数字化学习与创新数字化学习环境适应力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性，养成数字化学习与创新的习惯数字化工具应用能力学生掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，能够根据需要合理选择数字化工具进行学习和管理创新能力在数字化学习环境中，学生能够创造性地解决问题，形成个性化的数字化作品，展现创新精神和能力

（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，保护个人及他人的隐私信息伦理道德在现实空间和虚拟空间中，学生能够遵守公共规范，有效维护信息活动中个人的合法权益和公共信息安全，自觉抵制不良信息行为信息社会责任担当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教学重点与难点教学重点信息意识的培养通过实际案例和情境模拟，让学生理解数据与信息的概念及其在日常生活中的重要性，提升对信息的敏感度和判断力计算思维的训练通过问题解决和项目活动，引导学生运用计算思维进行问题抽象、数据组织和算法设计，培养学生的系统化思维能力数字化学习与创新能力的提升通过数字化工具和资源的运用，让学生在实践中掌握数字化学习的基本方法，激发创新思维和创造力信息社会责任的强化通过法律法规教育、伦理道德教育等，增强学生的信息安全意识和信息伦理道德观念，培养学生的信息社会责任感教学难点如何将抽象的计算思维具体化计算思维是一种抽象思维方式，如何将其具体化，让学生在实际操作中理解和掌握，是教学中的一大难点如何提升学生的信息安全意识和信息伦理道德水平信息安全和信息伦理道德是抽象且复杂的概念，如何让学生在实际生活中自觉遵守相关规范，形成良好的信息社会责任感，是教学中的另一大难点教学策略与方法教学策略情境化教学通过创设贴近学生生活实际的情境，让学生在情境中感知数据与信息的重要性，理解计算思维的实际应用项目式学习通过项目式学习，让学生在完成项目的过程中，运用计算思维解决实际问题，提升数字化学习与创新能力合作学习通过小组合作、讨论交流等方式，让学生在合作中共享信息交流思想，培养团队协作能力和信息交流与共享能力案例教学通过典型案例分析，让学生了解信息安全和信息伦理道德的重要性，增强信息安全意识和信息伦理道德观念教学方法讲授法通过教师的讲解和演示，让学生理解数据与信息的基本概念,计算思维的基本原理和数字化学习与创新的基本方法任务驱动法通过设定明确的任务，引导学生主动探究、自主学习，完成任务的过程中掌握相关知识和技能讨论法通过小组讨论、全班讨论等方式，让学生在交流中碰撞思想分享经验，加深对知识点的理解和掌握实践操作法通过上机实践、实验操作等方式，让学生在实践中掌握数字化工具和资源的操作技能，提升数字化学习与创新能力教学流程与活动设计第一阶段感知数据与信息（

1.1感知数据）情境导入通过展示日常生活中常见的数据与信息应用案例（如天气预报、网购等），引导学生感知数据与信息在生活中的重要性概念讲解讲解数据与信息的基本概念、特征及其关系，让学生理解数据与信息之间的区别和联系案例分析通过具体案例分析（如超市购物小票、火车票等），让学生进一步理解数据与信息在日常生活中的应用小组讨论分组讨论“数据与信息在我们生活中的作用”，每组选代表分享讨论结果第二阶段数据信息与知识的关系（

1.2数据信息与知识）概念辨析通过对比讲解，让学生理解数据、信息与知识之间的区别和联系，明确它们在不同情境下的应用情境模拟创设具体情境（如图书馆借书网购等），让学生在情境中运用数据信息与知识解决实际问题思维导图引导学生绘制数据、信息与知识的关系思维导图，加深对它们之间关系的理解案例分析通过分析典型案例（如天气预报的准确性提高、搜索引擎的工作原理等），让学生进一步理解数据、信息与知识在实际应用中的作用第三阶段数据采集与编码（

1.3数据采集与编码）概念讲解讲解数据采集的基本概念方法及编码的基本原理和常见编码方式实践操作通过上机实践，让学生亲自动手进行数据采集和编码操作，掌握相关技能项目活动设计“校园环境数据采集与编码”项目，让学生分组进行校园环境数据的采集和编码工作，并在班级内进行展示和分享拓展阅读引导学生阅读相关拓展材料，了解数据采集与编码在其他领域的应用第四阶段数据管理与安全（

1.4数据管理与安全）概念讲解讲解数据管理的基本概念、方法及其重要性，以及数据安全的基本知识和常见安全措施案例分析通过分析典型案例（如个人信息泄露事件、黑客攻击等），让学生理解数据安全的重要性及常见安全威胁小组讨论分组讨论“如何保护个人信息和数据安全每组选代表分享讨论结果实践操作通过上机实践，让学生掌握数据备份、加密等常见数据安全操作方法第五阶段数据与大数据（

1.5数据与大数据）概念讲解讲解大数据的基本概念特征及其对社会的影响案例分析通过分析典型案例（如电商个性化推荐、城市交通流量预测等），让学生理解大数据在实际应用中的作用和价值项目活动设计“校园大数据应用”项目，让学生分组进行校园大数据的采集、分析和应用工作，并在班级内进行展示和分享拓展阅读引导学生阅读相关拓展材料，了解大数据在其他领域的应用和发展趋势学业评价评价原则全面性评价应涵盖信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个方面，全面反映学生的信息素养和综合能力过程性评价应注重学生学习过程的表现，包括学习态度、参与度、合作能力等，而不仅仅是学习结果多样性评价应采用多种方式和手段，包括课堂表现、作业完成情况项目活动表现测试成绩等，以全面准确地评价学生的学习情况评价方式课堂表现评价通过观察学生在课堂上的表现（如发言、讨论小组合作等），评价学生的学习态度、参与度和合作能力作业完成情况评价通过检查学生的作业完成情况（如作业质量完成时间等），评价学生对知识点的理解和掌握程度项目活动表现评价通过评价学生在项目活动中的表现（如方案设计项目实施成果展示等），评价学生的计算思维、数字化学习与创新能力和信息社会责任感测试成绩评价通过定期进行测试（如单元测试、期中测试、期末测试等），评价学生对知识点的掌握情况和应用能力教学反思与改进在教学过程中，教师应注重教学反思，及时发现并解决教学中存在的问题通过学生反馈、同行交流、自我观察等方式，了解教学效果和学生的学习情况,针对存在的问题进行改进和完善教师还应关注信息技术的发展动态和教育教学的新理念新方法，不断更新自己的知识结构和教学方法，提高教学水平和质量九学业评价在《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，结合浙教版高中信息技术必修1《数据与计算》第一章《数据与信息》的教学内容，本学业评价旨在全面评估学生在信息意识、计算思维数字化学习与创新、信息社会责任等方面的核心素养达成情况

一、教学目标信息意识学生能够认识到数据与信息在日常生活中的重要性，具备对信息的敏感度和判断力，能够主动寻求并合理利用信息解决问题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，并通过合理组织数据设计算法来解决问题数字化学习与创新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协作学习和创新创造信息社会责任学生能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则，具备信息安全意识，能够负责任地参与信息社会活动

二、学习目标信息意识能够描述数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式能够理解数据信息与知识的相互关系，认识到数据对人们日常生活的影响能够根据任务需求，选用恰当的数字化工具或平台处理数据，完成分析报告计算思维能够从生活实例出发，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能够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,解决实际问题能够理解数据结构的概念，认识数据结构在解决问题过程中的重要作用数字化学习与创新能够感受利用数字化工具和资源的优势，通过典型应用实例了解数据采集、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能够创造性地利用数字化工具和资源解决学习和生活中的问题，形成创新作品O信息社会责任能够认识到信息安全的重要性，了解数据保护的意义，掌握基本的信息安全防范方法能够自觉遵守信息法律法规和伦理道德规范，在使用信息系统和网络服务时

（三）单元内容整合本单元内容紧密围绕“数据与信息”这一主题展开，从数据的感知到数据的处理管理、安全，再到大数据的概念及其影响，形成了一个完整的知识体系在教学过程中，应注重引导学生将理论知识与实际应用相结合，通过项目式学习、案例分析等方式，帮助学生深入理解数据与信息的本质，掌握数据处理的基本技能

二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解（-）信息意识对信息的敏感度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在本单元中，学生应能够识别日常生活中的数据，理解数据对决策的影响，并学会利用数据进行问题分析对信息价值的判断力学生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本单元中，学生应能够评估不同数据来源的可靠性，判断信息的真伪，理解信息对决策的重要性信息预期分析能力学生能对信息可能产生的影响进行预期分析，为解决问题提供参考在本单元中，学生应能够基于数据分析结果，预测未来趋势，为决策提供科学依据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在本单元中，学生应能够通过团队协作，共同收集、分析数据，分享信息成果，提高问题解决效率

（二）计算思维问题界定与抽象在信息活动中，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在本单元中，学生应能够识别数据问题，将实际问题抽象为数学模型，为后续的数据处理提供基础数据结构化学生能够建立结构模型、合理组织数据在本单元中，学生应能够了解数据结构的基本概念，学会利用数据结构来组织和管理数据，提高数据处理效率算法设计与实现学生通过判断、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在本单元中，学生应能够了解算法的基本概念，学会设计简单的算法来解决数据问题，并能够通过编程实现算法问题解决迁移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在本单元中，学生应能够将数据处理的方法和技能应用到其他学科和领域中，提高综合解决问题的能力

（三）数字化学习与创新数字化学习环境适应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在本单元中，学生应能够利用计算机和网络等数字化工具进行学习和数据处理，了解数字化学习环境的便捷性和局限性数字化资源与工具应用学生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在本单元中，学生应能够熟练运用各种数据处理软件和工具，进行数据采集、分析可视化等操作，提高数字化学习的能力创新实践学生能够利用数字化资源与工具创造性地解决问题，形成创新作品在本单元中，学生应能够结合实际问题，设计并实施数据处理方案，形成具有创新性的数据分析和可视化作品

（四）信息社会责任信息安全意识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本单元中，学生应能够了解数据安全的重要性，学会采取基本的数据保护措施，遵守信息法律法规和伦理道德准则信息活动规范学生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在本单元中，学生应能够在数据处理和分享过程中，尊重他人的隐私和权益，维护公共信息安全信息技术发展责任学生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在本单元中，学生应能够了解大数据技术的发展趋势和社会影响，积极学习新技术，理性判断技术应用的利弊，并负责任地参与技术应用实践通过以上对《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的分解，我们可以清晰地看到本单元教学内容与学科核心素养之间的紧密联系在教学过程中，教师应注重引导学生将理论知识与实际应用相结合，通过项目式学习、案例分析等方式，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，全面提升学生的信息素养

三、学情分析

（一）已知内容分析高中学生在进入信息技术必修1《数据与计算》第一章《数据与信息》的学习之前，已经具备了一定的信息技术基础在日常生活和学习中，他们频繁接触到各种数据和信息，例如通过社交媒体、搜索引擎、电子邮件等途径获取新闻、学习资料等随着智能手机和互联网的普及，学生也具备了一定的数字化工具使用经验，能够熟练使用各类应用软件进行信息检索处理和分享在以往的学习经历中，学生已经接触过一些基本的计算机概念和操作，如文件管理、网络浏览等通过数学和通用技术课程的学习，他们对数据的初步处理和分析也有了一定的了解这些已知内容为学习《数据与计算》第一章提供了良好的起点

（二）新知内容分析《数据与计算》第一章《数据与信息》的新知内容主要包括以下几个方面:数据的感知与理解学生需要理解数据的概念、数据的演变以及数据在日常生活中的应用通过具体实例，感受数据对人们生活的影响数据信息与知识的关系学生需要明确数据、信息和知识之间的区别与联系，理解信息是如何从数据中提取出来的，以及知识是如何在信息的基础上形成的数据采集与编码学生需要了解数据采集的基本方法，包括人工采集和机器采集；还需要掌握数据编码的基本方式，如ASCII码、汉字编码等数据管理与安全学生需要了解数据管理的基本概念和方法，包括数据的存储、处理和应用；还需要树立数据安全意识，了解数据备份加密等基本的数据安全保护措施数据与大数据学生需要了解大数据的概念、特征以及大数据思维，认识大数据在社会发展中的重要作用这些新知内容不仅要求学生掌握理论知识，还要求学生能够通过实践活动，将理论知识应用于实际问题的解决中

（三）学生学习能力分析高中学生在学习能力上表现出以下几个特点逻辑思维能力较强高中学生经过前期的学习，已经具备了一定的逻辑思维能力，能够理解和分析较为复杂的问题这种能力在学习数据和信息处理时尤为重要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，能够通过查阅资料、网络搜索等方式获取所需信息在学习《数据与计算》第一章时，他们可以自主探索数据的采集、编码和管理方法实践操作能力强高中学生喜欢动手实践，能够通过实践活动加深对理论知识的理解在学习本章内容时，他们可以通过编程实践、数据分析等活动，提高数据处理和应用能力团队合作能力突出高中学生在团队合作方面表现出较强的能力，能够通过小组讨论协作学习等方式共同完成任务在学习本章内容时，他们可以通过小组合作，共同完成数据采集、分析和展示等任务高中学生在学习能力上也存在一些不足，如部分学生对理论知识的兴趣不高,容易陷入死记硬背的学习模式；部分学生在面对复杂问题时缺乏耐心和毅力，容易放弃或逃避等在教学过程中需要针对这些不足进行有针对性的指导和帮助

（四）学习障碍突破策略针对学生在学习《数据与计算》第一章时可能遇到的学习障碍，可以采取以下突破策略:创设情境，激发兴趣通过创设贴近学生生活的学习情境，如利用学生熟悉的社交媒体数据、网络购物数据等作为教学案例，激发学生的学习兴趣和积极性可以组织学生进行实践活动，如数据采集比赛数据分析报告展示等，让学生在实践中感受数据的魅力和价值理论联系实际，加深理解在教学过程中注重理论联系实际，将抽象的数据和信息概念与具体的生活实例相结合，帮助学生加深理解例如，在讲解数据编码时，可以引入学生熟悉的二维码、条形码等实例；在讲解大数据时，可以引入学生关注的社交媒体数据分析、电商数据分析等案例分层教学，因材施教针对学生学习能力的差异，采取分层教学策略对于基础较弱的学生，注重基础知识的讲解和巩固；对于基础较好的学生，则注重拓展知识的引入和实践能力的培养可以组织学生进行小组合作学习，让不同水平的学生在交流中相互学习、共同进步培养自主学习能力在教学过程中注重培养学生的自主学习能力，引导学生学会如何查阅资料、如何分析问题、如何解决问题可以布置一些开放性的作业和任务，如让学生自主选择一个感兴趣的数据主题进行研究和分析，并撰写研究报告或制作演示文稿进行展示强化实践环节，提高应用能力通过组织学生进行编程实践、数据分析等活动，强化实践环节的教学在实践过程中，注重培养学生的问题解决能力创新思维能力和团队协作能力可以邀请企业专家或行业人士进校园开展讲座或工作坊活动，让学生了解数据和信息处理在实际工作中的应用情况加强安全教育，树立安全意识在教学过程中注重数据安全教育的渗透，让学生了解数据安全的重要性以及常见的数据安全威胁和防范措施可以组织学生进行数据安全知识竞赛或模拟演练活动，提高学生的数据安全意识和防范能力通过以上突破策略的实施，可以有效帮助学生克服学习障碍，提高学习效果和应用能力也能够培养学生的信息素养和创新能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础

四、大主题或大概念设计本单元以“数据与信息的探索之旅”为大主题，旨在引导学生通过一系列的学习活动，深入了解数据与信息的本质关系及其在日常生活中的应用大概念设计为“数据是信息的载体，通过有效的数据处理与管理，能够挖掘出信息的价值，进而促进决策与创新”围绕这一大概念，本单元将细分为五个子主题，分别是感知数据数据与信息的关系数据采集与编码数据管理与安全数据与大数据通过这些子主题的学习，学生将逐渐建立起对数据与信息的全面认识,并学会如何在实际生活中应用这些知识五大单元目标叙写

（一）信息意识学生能够意识到数据和信息在日常生活和学习中的重要性，学会从多种渠道主动获取数据和信息学生能够敏锐地感知数据和信息的变化，对数据的真实性和信息的准确性进行初步判断学生能够针对特定问题，从海量数据和信息中筛选出有价值的内容，为解决问题提供参考

（二）计算思维学生能够理解数据和信息的关系，学会用形式化的方法描述数据和信息，如使用图表模型等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、建模和组织,形成解决问题的方案学生能够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的数据处理和分析任务

（三）数字化学习与创新学生能够适应数字化学习环境，利用数字化工具和资源进行有效的学习和创新学生能够掌握数字化学习系统的操作方法，如在线学习平台数据库管理系统等，用于开展自主学习和协作学习学生能够运用所学知识，创造性地解决实际问题，设计出具有创新性的数字化作品或应用

（四）信息社会责任学生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准则，保护个人和他人的信息安全学生能够在信息活动中尊重知识产权，不随意传播未经授权的信息或作品学生能够积极参与信息社会的建设，关注信息技术发展所带来的社会问题和挑战，为构建健康、安全的信息社会贡献自己的力量

六、大单元教学重点感知数据与信息的本质引导学生通过实例和体验活动，了解数据和信息的基本概念特征及其相互关系数据采集与编码方法教授学生如何通过不同的途径采集数据，并掌握数据编码的基本原理和方法数据管理与安全策略重点讲解数据管理的流程和方法，以及数据安全的重要性及保障措施大数据思维与应用引导学生理解大数据的概念、特征及其在社会生活中的应用价值，培养学生的大数据思维

七、大单元教学难点数据与信息关系的深入理解如何帮助学生从理论上理解数据与信息的关系,并在实际生活中灵活应用这一概念数据采集与编码的实践能力如何提高学生的数据采集和编码能力，使他们能够独立完成复杂的数据处理任务数据管理与安全意识的培养如何增强学生的数据管理和安全意识，使他们能够在日常学习和生活中自觉遵守相关规定和标准大数据思维的形成如何引导学生从传统的数据处理思维转变为大数据思维,学会从海量数据中挖掘出有价值的信息针对上述教学难点，本单元将采取以下教学策略理论与实践相结合通过案例分析、项目实践等方式，将理论知识与实际应用相结合，帮助学生深入理解数据与信息的本质及其相互关系分层教学针对不同水平的学生，设计不同难度的学习任务和挑战，以满足不同学生的需求，提高教学效果小组合作与竞赛通过小组合作学习和竞赛活动，激发学生的学习兴趣和积极性，培养他们的团队协作能力和解决问题的能力情境模拟与案例分析通过情境模拟和案例分析等方式，让学生身临其境地感受数据管理和安全的重要性，提高他们的安全意识和防范能力引导式探究学习通过引导式探究学习方式，引导学生主动发现问题分析问题和解决问题，培养他们的自主学习能力和创新思维通过以上教学策略的实施，本单元将致力于帮助学生全面理解数据与信息的本质及其相互关系，掌握数据采集编码、管理和安全等方面的知识和技能，形成大数据思维，并能够在日常生活中灵活运用所学知识解决实际问题

八、大单元整体教学思路教学目标设定本单元的教学目标是围绕《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合浙教版高中信息技术必修1《数据与计算》第一章《数据与信息》的教学内容，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进行全面培养，旨在提升学生的信息素养和综合能力

（一）信息意识对信息的敏感度与判断力学生能够敏锐地感知到日常生活中数据与信息的变化，理解数据与信息在日常生活和学习中的重要性，并能准确判断信息的来源、真伪及价值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，具备通过数字化工具快速获取所需信息的能力信息交流与共享能力在合作解决问题的过程中，学生愿意与团队成员共享。