数据与计算《 算法基础》高中大单元整体教学设计2024.docx

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?高中信息技术必修1数据与计算《第三章算法基础》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，必修1《数据与计算》模块中的第三章《算法基础》是一个关键的教学内容。本章通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”这一项目范例，让学生体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法，并了解计算机程序设计语言的基本概念和发展历程。这一章节的教学内容不仅要求学生掌握算法设计的基本原理和方法，还要通过实际操作，提升利用计算机解决问题的能力，从而培养学生的计算思维和信息素养。

（二）单元内容分析

本章内容围绕“算法基础”展开，具体分为以下几个部分：

体验计算机解决问题的过程：

人工解决问题的过程：通过具体的例子（如设计从A市到B市耗时最少的旅行路线），让学生理解人工解决问题的步骤和局限性。

计算机解决问题的过程：介绍计算机解决问题的基本步骤，包括分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等。

算法及其描述：

算法的概念：明确算法的定义，强调算法是解决某一问题所使用的一组定义明确的规则。

算法的特征：阐述算法的有穷性、确定性、数据输入、数据输出和可行性等五个重要特征。

算法的描述方法：介绍自然语言描述法、流程图描述法和伪代码描述法，并比较它们的优势和不足。

计算机程序与程序设计语言：

计算机程序：解释计算机程序的定义，说明计算机程序是如何在计算机中运行的。

计算机程序设计语言：介绍程序设计语言的发展历程，包括机器语言、汇编语言和高级语言，并探讨它们各自的特点和优缺点。

（三）单元内容整合

本章内容通过“设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案”这一项目范例，将算法的概念、特征、描述方法以及计算机程序与程序设计语言等知识点有机地整合在一起。学生在学习过程中，不仅要掌握算法设计的基本原理和方法，还要通过实际操作，体验计算机解决问题的过程，从而深入理解计算机程序与程序设计语言的作用和重要性。通过项目式学习，培养学生的计算思维、问题解决能力和团队合作精神。

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

理解信息的价值：通过设计旅行路线方案的过程，学生应认识到信息（如交通班次、行驶时间等）在解决问题中的重要作用，理解信息的准确性和时效性对决策的影响。

识别信息来源：学生能够判断不同信息来源的可靠性，如官方交通网站、社交媒体等，学会从多个渠道获取和验证信息。

保护信息安全：在项目实施过程中，学生应意识到个人信息保护的重要性，遵守相关法律法规，不泄露个人和他人的隐私信息。

（二）计算思维

抽象与建模：学生能够将实际问题（如设计旅行路线）抽象为数学模型，用算法和程序设计语言来描述和解决问题。

逻辑与推理：通过设计算法和编写程序，学生应学会运用逻辑思维和推理能力来分析和解决问题，确保算法的正确性和有效性。

迭代与优化：在项目实施过程中，学生能够不断迭代和优化算法，提高程序的运行效率和解决问题的准确性。

（三）数字化学习与创新

数字化工具的应用：学生能够熟练使用数字化工具（如计算机、编程软件等）来设计和实现算法，解决实际问题。

创新能力的培养：通过项目式学习，鼓励学生发挥创新思维，尝试不同的算法设计和实现方式，提高解决问题的能力。

资源共享与合作：学生应学会在数字化环境中共享资源和合作学习，通过团队协作完成项目任务，培养团队精神和合作意识。

（四）信息社会责任

遵守法律法规：学生在项目实施过程中应遵守相关法律法规，不侵犯他人的知识产权和隐私权。

伦理道德意识：学生能够识别和抵制不良信息行为，如抄袭、剽窃等，树立正确的信息伦理道德观念。

-积极贡献社会：鼓励学生将所学知识和技能应用于实际生活中，为社会的发展和进步做出贡献。关注信息技术发展带来的社会问题，如数据安全、隐私保护等，积极参与相关讨论和解决方案的制定。

三、学情分析

（一）已知内容分析

在进入《第三章算法基础》的教学之前，学生已经完成了《第一章数据与信息》的学习，对数据、信息、数据编码等基本概念有了初步的了解。通过前两章的学习，学生已经掌握了计算机基本操作、网络应用、数据采集与处理的基本技能。特别是在《第一章数据与信息》的项目范例“体验庆祝国庆多媒体作品的数据与信息处理”中，学生亲身体验了数据的采集、处理和信息呈现的全过程，对数据的实际应用有了感性的认识。

（二）新知内容分析

《第三章算法基础》的教学内容主要包括算法的概念、特征、描述方法，以及计算机程序与程序设计语言的基础知识。具体来说，学生需要掌握以下几点新知内容：

算法的概念与特征：学生需要理解算法是解决问题的一系列明确步骤，