数据与计算《 算法与问题解决》高中大单元整体教学设计2024.docx

注意：该文档为word正版可修改，请勿下载pdf盗版

高中信息技术必修1数据与计算《第二章算法与问题解决》大单元整体教学设计

一、内容分析与整合

（一）教学内容分析

《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》中明确指出了高中信息技术课程旨在全面提升学生的信息素养，其中包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任四大核心素养。浙教版高中信息技术必修1《数据与计算》的第二章《算法与问题解决》是整个信息技术课程中的关键章节，它不仅为后续章节的学习奠定了基础，也对学生信息技术核心素养的培养起到了至关重要的作用。

本章内容主要包括算法的概念及描述、算法的控制结构以及用算法解决问题的过程三个部分。通过这三个部分的学习，学生需要理解算法的基本定义和特征，掌握算法的描述方法，熟悉算法的顺序结构、分支结构和循环结构，并学会运用算法解决实际问题。这些内容不仅涉及理论知识，更强调实践应用，旨在通过一系列实践活动，培养学生的计算思维能力和问题解决能力。

（二）单元内容分析

算法的概念及描述

定义与特征：学生需要了解算法是解决问题的一组明确步骤，具有有穷性、可行性、确定性等特征。

描述方法：掌握自然语言、流程图、伪代码和程序设计语言等描述算法的方法，并能够根据具体情境选择合适的方法描述算法。

算法的控制结构

顺序结构：理解算法中各个步骤按照顺序依次执行的结构。

分支结构：掌握根据条件判断选择不同的执行路径的分支结构。

循环结构：了解在条件控制下重复执行某些步骤的循环结构，并能够区分不同类型的循环（如for循环、while循环）。

用算法解决问题的过程

抽象与建模：学会从实际问题中抽象出关键要素，并用数学符号或模型进行描述。

设计算法：根据抽象出的模型设计解决问题的算法，明确输入、处理和输出等步骤。

描述与实现：选择合适的描述方法将算法呈现出来，并尝试用程序设计语言实现算法。

（三）单元内容整合

本章内容在整合上需要注重理论与实践相结合，通过案例分析、项目实践等方式，让学生在掌握理论知识的同时，提高实践操作能力。具体整合策略如下：

案例贯穿始终：选取贴近学生生活的实际案例，如“百钱买百鸡”、“智能电饭煲温度控制”等，贯穿整个单元的教学过程，帮助学生理解算法的概念、控制结构以及解决问题的过程。

理论与实践交替进行：在讲解理论知识的同时，穿插实践活动，让学生在实践中加深对理论知识的理解。例如，在讲解算法的描述方法后，可以让学生尝试用自然语言、流程图等方式描述一个简单的算法。

项目驱动学习：设计一个综合性项目，如“动动有奖”APP的开发，让学生分组协作，从需求分析、抽象建模、设计算法到实现算法，全程参与项目的开发过程，从而全面提升学生的信息素养和综合能力。

二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解

（一）信息意识

理解信息价值：学生能够认识到算法在解决问题中的重要性，理解算法是信息技术领域的核心知识之一，对于提高问题解决的效率和准确性具有重要意义。

主动获取信息：在面对实际问题时，学生能够主动寻求算法相关的知识和信息，了解不同算法的特点和应用场景，为解决问题提供有力支持。

批判性思考：在获取算法相关信息时，学生能够保持批判性思维，对信息的来源、准确性和可靠性进行评估，避免盲目跟从或轻信不实信息。

（二）计算思维

抽象与建模：学生能够针对实际问题进行抽象处理，提取关键要素，并用数学符号或模型进行描述。在描述问题时，能够明确问题的输入、处理和输出等要素。

形式化表达：学生能够运用自然语言、流程图、伪代码等方式将算法形式化地表达出来，确保算法的准确性和可读性。

自动化求解：在设计算法时，学生能够充分考虑计算机的执行特点，设计出能够在计算机上自动执行的算法步骤，从而实现问题的自动化求解。

优化与迭代：在算法实现后，学生能够根据执行结果对算法进行优化和迭代，提高算法的执行效率和准确性。

（三）数字化学习与创新

数字化工具应用：学生能够熟练运用数字化工具（如流程图绘制软件、编程软件等）进行算法的设计和实现，提高学习效率和质量。

自主学习与协作：在算法学习过程中，学生能够利用数字化资源进行自主学习和协作学习，与同伴分享学习经验和成果，共同提高算法设计和实现能力。

创新与实践：在掌握算法基础知识后，学生能够尝试将算法应用于实际问题的解决中，创新性地提出新的算法或改进现有算法，提高问题解决的效率和准确性。

（四）信息社会责任

遵守法律法规：在设计和实现算法时，学生能够遵守相关法律法规和伦理道德规范，不侵犯他人的隐私和权益。

保护信息安全：学生能够认识到信息安全的重要性，在算法设计和实现过程中采取必要的安全措施，保护信息不被非法获取或篡改。

积极传播正能量：在算法学习和应用过程中，学生能够积极传播正能量，利用算法为社会带