2015-10-17高中信息技术课程标准修订稿(草稿)201501016.docx

内 部 资 料请 勿 外 传普通高中信息技术课程标准初稿普通高中信息技术课标研制组2021年10月15日目录一、课程性质与根本理念1一课程性质1二根本理念1二、课程目标与学科核心素养3一总目标3二学科核心素养4三、课程结构5一设计依据5二课程结构模型5三课程学分与选课7四、课程内容与学业质量标准7一必修课程7模块1 信息技术数据与计算7模块2 信息技术信息系统与社会11二选修I课程15模块1 数据结构15模块2 数据管理与分析19模块3 移动应用设计23模块4 三维设计与创意26模块5 开源硬件工程活动设计28三选修课程31模块1 算法设计初步31模块2：智能系统初步32五、实施建议33(一)教学与评价建议33(二)学业水平合格性测试与等级性测试命题建议48(三)教科书编写建议50(四)地方和学校实施本课程的建议54附录A：学科核心素养的内涵与水平划分57(一)内涵与表现形式57(二)水平划分与描述58附录B：术语注释62一、课程性质与根本理念一课程性质信息技术是指获取、传输、存储、加工和表达信息的各种技术总和。信息技术沿着以个人计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的开展脉络，逐步改变着社会的经济结构和生产方式，重塑人类沟通交流的时间观念和空间观念，加快了全球范围内的知识更新和技术创新。信息技术深刻改变了人们学习、工作、思维和交往的模式，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会，并由此超越了单纯的工具意义，而赋予社会新的思想与文化价值。信息社会中公民的信息素养，关乎个体适应信息社会的能力，对个人生存和社会变革的意义十分重大。普通高中信息技术课程以全面提升学生的信息素养为根本任务。课程围绕信息技术学科的核心素养，精炼学科大概念，吸纳学科领域的前沿成果，构建具有时代特征的课程内容；课程兼重理论性和实践性，通过丰富多样的任务情境，鼓励学生在数字化环境中的学习与实践；课程引导基于问题、基于工程和基于设计的学习方式，将知识积累、技能培养与思维开展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中；课程提供时机，使学生参与到信息技术支持的沟通、共享、合作与协商中，体验知识的社会性建构，理解信息技术对人类社会的影响，提高信息社会参与的责任感与行事能力，成为具备信息素养的公民。二根本理念1.坚持立德树人的课程价值观，培养具备信息素养的公民课程标准正视数字化工具不断普及的现实，培养学生对信息技术开展的敏感度和适应性，帮助学生学会有效利用信息社会中的海量信息、丰富媒体和多样化技术工具，优化自己的学习和生活，提高效劳社会的能力。课程引导学生理解信息技术中介下的个人与社会关系，思考信息技术为人类社会带来的机遇和风险，履行个人在信息系统中的责任和义务，成长为有效的技术使用者、创新的技术设计者和理性的技术反思者。，促进学生个性化开展课程结构遵循高中学生的认知特征和个性化学习需要，反映出信息技术课程的层次性、多样性和可选择性。课程结构中的必修局部，致力于构建我国高中阶段全体学生信息素养的共同根底，关注系统性、实践性和可迁移性；选修局部拓展学生学习兴趣，提升探究内容的广度、深度和问题情境的复杂度，为学科兴趣浓厚、学科专长明显的学生提供具有挑战性的学习时机。的信息技术课程内容，贯穿学科核心素养课程内容紧扣学科大概念，结合信息技术变革的前沿知识与国际信息技术教育开展趋势，引导学生学习信息技术的根本原理与方法，理解学科的重要观念；结合学生已有的学习经验和将要经历的社会生活，引导学生关注人类面临的与信息技术有关的社会问题，理性思考信息技术与社会开展的关系；结合数据加工、问题解决和信息系统的操作的真实过程，开展学生计算思维，增强信息社会责任；实现信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度价观的统一。4.培育以学习为中心的教与学关系，在数字化问题解决中提升信息素养课程实施基于不同背景和不同根底学生的学习准备，鼓励多元化教学策略；激发学生开放、互惠、合作、协商和注重证据的行动意识，参与到信息技术支持的交互性、真实性的学习活动中。鼓励学生在不同的问题情境中，运用计算思维来形成问题解决的数字化方案，体验信息技术行业人士的真实工作模式和思考方式。创造时机使学生感受信息技术所引发的价值冲突，思考个体的信息行为对自然环境与人文环境带来的影响。5构建基于学科核心素养的评价体系，推动数字化时代的学习创新课程评价以学科核心素养的分级体系为依据，利用多元方式跟踪学生学习过程，收集学习数据，及时反应学生的学习状况，改良学习，优化教学，评估学业成就。注重情境中的评价和整体性的评价，评价方式的设计和评价量规的开发应支持学生自主的和协作的数字化问题解决，促进基于设计、基于工程和基于应用的学习；完善标准化纸笔考试和上机考试相结合的学业成就评价，针对专业能力较强的学生，可引导完成研究性论文或案例分析报告。二、课程目标与学科核心素养一总目标高中信息技术课程旨在提升全体学生的信息素养。课程通过提供技术多样和资源丰富的数字化环境，帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等关键的学科内容知识，理解信息系统在人类生产与生活中的重要价值和根本原理，学会运用计算思维对问题进行识别、分析、抽象、建模并设计系统解决方案，深入理解信息社会的特征，自觉遵循信息社会的标准，在数字化学习的过程中形成对人与世界的多元理解力，有效、负责任地参与到社会共同体中，成为数字化时代的合格公民。二学科核心素养1. 信息意识信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。具备信息意识的学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当方式获取信息与处理信息；能敏锐感觉到信息的变化，获取相关信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性做出合理判断，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；在合作解决问题的过程中，能与团队成员共享信息，实现信息的最大价值。2.计算思维运用计算机科学领域的思想方法形成解决问题方案的过程中，所包含的一系列思维活动即计算思维。具备计算思维的学生在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题，抽象问题特征，建立结构模型，合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用算法设计解决问题的方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并将其迁移到与其相关的其他问题解决之中。3.数字化学习数字化学习是指个体通过评估和选择常见的数字化资源与工具、有效管理学习过程与学习资源而完成学习任务的能力。具备数字化学习能力的学生能够认识到数字化学习环境的优势和局限，适应数字化学习环境，养成数字化学习的习惯；掌握相关的数字化学习系统、学习资源与学习工具的功能和使用方法，并运用其从事自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。信息社会责任是指在信息社会中，个体在文化修养、道德标准和行为自律等方面的综合表现。具备信息社会责任的学生具有信息平安意识，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准那么，在现实空间和虚拟空间中尊重公共标准，既有效维护信息活动中的个体合法权益，也积极维护他人合法权益和公共信息平安；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，具备积极的学习态度、理性的价值判断能力和负责的行动能力。三、课程结构一设计依据1、以立德树人的根本方针为课程设计的根本依据。课程设计充分挖掘信息技术学科中的思想、文化内涵和育人因素，引导学生健康的技术价值追求，提高学生在信息社会中的生存、开展与创新能力。2、按照?普通高中课程方案?设置课程结构与内容。在现实的学分、课时根底上，汲取我国信息技术教育研究成果，紧扣信息技术学科核心概念体系，精心选择和架构课程内容，确保知识结构清晰、难度梯度合理，合理控制内容负荷，提供适度的认知挑战。3、参照国际信息技术教育研究的最新成果。依据我国根底教育的国情，批判性借鉴国际中小学信息技术教育最新研究成果，参照其课程体系的设计思想和前期经验，调整和优化信息技术课程模块，提高课程标准的前瞻性。4、遵循信息技术学科的自身开展特征。信息技术学科兼具理论性、工具性和实践性，表现出快速开展和日益更新的特征。课程标准的设计遵循信息技术学科自身的开展特征，重视学生在设计中学习、在活动中学、在应用中学习，同时对新技术保持开放，鼓励师生共同学习。二课程结构模型高中信息技术课程由必修、选修和选修三类课程组成。高中信息技术必修课程是提升高中学生信息素养的共同根底，强调信息技术学科核心素养的开展，渗透学科根本知识与技能，是每位高中学生必须修习的课程，是选修和选修课程学习的根底。它包括“数据与计算、“信息系统与社会两个模块。高中信息技术选修课程是根据学生升学需要、个性化开展开展设计的课程。它包括升学考试类课程、个性化开展类课程。该类课程为学生进入高校继续开展与信息技术相关方向的学习，或应用信息技术进行个性化的创新创造提供了条件。选修课程包括“数据结构、“数据管理与分析、“移动应用设计、“三维设计与创意、“开源硬件工程设计五个模块。高中信息技术选修课程是为满足学生兴趣爱好、学业开展、职业选择设计的自主选修课程。该课程为学校开设信息技术校本课程预留了空间。选修课程包括算法设计初步、智能系统初步以及高中学校开设的信息技术校本课程。表1 高中信息技术课程结构模块设计必修模块1：信息技术 . 数据与计算模块2：信息技术 . 信息系统选修模块1：数据结构模块2：网络根底模块3：数据管理与分析模块:4： 移动应用设计网络类模块5：三维设计与创意媒体类模块6 ：开源硬件工程设计工程类选 修模块1：算法设计初步模块2：智能系统初步三课程学分与选课高中信息技术课程的必修学分为4学分，每个学分18学时，共72学时。建议必修课程从高一开始学习。学生学完必修课程后可以参加高中信息技术水平考试。学生在修满信息技术必修学分的根底上，可根据学业开展、兴趣爱好和职业倾向学习选修I和选修II的课程，获得更多的学分，更好地开展自我。选修课程中，每个选修模块为2学分，每个学分18学时。选修课程是对必修内容的拓展加深，满足升学需要和学生的个性开展，学生可根据需要选择修学，建议安排在高中二年级。选修课程表达了学科的前沿性、应用性，局部学生可根据需要进行选学，建议安排在高中二年级或三年级。四、课程内容与学业质量标准一必修课程模块1信息技术数据与计算利用信息技术获取数据，实现数据与信息的转换，创新和共享知识是人们在信息社会中特有的生活和学习方式。本模块强调数据在信息系统中的重要价值，关注运用数字化工具解决问题的过程与方法，融入了算法与程序实现的根本知识，是信息技术课程后续学习的根底。通过本模块学习，学生能认识到数据对人们日常生活的影响，理解数据、信息与知识的关系，合理组织与管理数据，掌握算法与程序设计的根本知识，根据需要运用数字化工具解决生活与学习中的问题，成为信息社会的积极参与者。本模块的内容包括三局部：数据与信息、数据组织与管理、算法与程序实现。【内容标准】1在具体感知数据与信息的根底上，描述数据与信息的特征，知道数据编码的根本方式。2在运用数字化工具的活动中，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。3体验数字化学习，描述数字化学习的模式及特征。针对具体学习任务，选用适宜的数字化工具加工信息、交流观点，建构知识、表达思想。4观察事务管理系统中的关系数据表，描述关系数据表的特征，理解属性、主键等根本概念，解释关系完整性规那么。5结合解决问题的需要，抽象实体的根本属性，界定属性的数据类型，以关系数据表的方式表示实体，科学组织数据。6根据不同的任务特征，选用恰当的数据管理软件处理和保护数据，利用图表分析数据，形成解决问题的分析报告。7通过生活中的实例提取算法思想，概述算法的概念与特征，运用算法的描述方法和顺序、选择、循环三种控制结构表示简单算法。 8掌握一种程序设计语言的根本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序设计的根本流程，掌握程序调试与运行方法。9描述程序设计语言产生与开展过程，比拟不同种类的程序设计语言。【教学提示】在本模块教学中，教师可通过工程活动创设问题情境，帮助学生在解决问题的过程中感受信息技术对人们日常生活的影响，学习数据与计算的知识，提高利用信息技术解决问题的能力，开展计算思维。1借助数字化学习环境，引导学生体验数字化学习活动，整合其他学科的学习任务，帮助学生学会运用数字化工具表达思想、建构知识。例如：在小组研讨过程中利用“思维导图等软件工具，梳理小组成员在“头脑风暴活动中的观点，建立观点结构图，形成研讨报告。2针对生活中的数据管理任务，学生分组讨论数据表的结构特征，画出实体的属性结构图，规划关系表，分析组织结构的合理性。例如：分组比拟“关系表和“非关系表，说出它们的区别。师生一起总结出关系表的特征，讨论它们对组织和管理数据的作用。教师也可适时地启发学生思考其它的数据结构类型。3创设程序设计的活动情境，组织学生在解决问题的过程中，探究顺序结构、选择结构和循环结构的问题，采用小组学习的方式分析问题，设计解决问题的算法。例如：通过“百钱买百鸡枚举法等经典算法的程序实现，体验程序设计的根本过程，学习程序设计的根本方法，通过设计“点菜程序、“选课系统、“趣味小游戏等具有一定应用价值的程序，培养利用程序设计解决实际问题的根本能力。教学过程中，除了在计算机房和教室学习外，教师也可以组织学生参观学校或社会场所的信息中心。观察信息中心的组织和运行模式，了解信息设备的功能和维护方法，听取专业人员介绍数据处理和信息平安的策略，体验信息中心对人们日常生活与学习的直接影响。【学业要求】通过本模块学习，学生能够描述数据与信息的根本特征，知道数据编码的根本方式。掌握常用数字化学习工具的使用方法，能依据需要选用适宜的数字化工具开展学习信息意识，数字化学习；按照任务需求，抽象实体的根本属性，界定数据类型，采用关系表的方式表示实体，利用数据管理软件对数据进行存储、查找、排序、筛选、函数计算和数据保护等方面的数据处理。在数据分析的根底上，撰写解决问题的分析报告信息意识，信息社会责任，计算思维； 依据解决问题的需要设计算法，运用算法的描述方法和三种控制结构表示简单算法。掌握一种程序设计语言的根本知识，利用程序设计语言实现简单算法，解决问题计算思维。模块2 信息技术信息系统与社会在信息社会中，现实空间与虚拟空间相互交织，形成了一个全新的学习环境。人们在改变传统生活与学习方式的同时，也在重建与适应一种全新的数字化生活与学习方式。本模块强调信息系统与社会实践的相互作用，关注在信息系统中解决问题的根本技能，提升学生在信息社会中生存与开展能力，是学习选修模块的根底。通过本模块的学习，学生应该理解信息社会的根本特征，了解信息系统构建及应用的根本方法。能够根据需要创立和管理网络学习空间，开展协作学习，解决日常生活和学习中的实际问题；在信息系统构建与应用过程中，自觉遵守相关的法律法规、道德标准，承当信息社会公民的社会责任。本模块的内容包括三局部：信息社会特征、信息系统组成与应用及信息社会责任三局部。【内容标准】（1） 描述信息社会的特征，结合信息系统的日常应用实例，概述信息系统的表现形式与功能，理解信息系统对信息社会中组织及个人的行为、关系的影响。（2） 在实例分析的根底上，用系统观的角度概括信息系统组成要素，解析各要素的功能、关系及信息系统的整体功能实现，认识到信息系统运用的优势与局限性。（3） 观察或实践信息系统中信息技术设备的组装和软硬件操作，解析典型体系结构和根本运行机制。（4） 基于实例分析网络的拓扑结构、常见的网络设备的功能、联网的根本方法和相关网络环境配置方法，理解数据在网络中传输的根本过程。（5） 根据需要创立和管理简单的主题网络学习空间，在其中有效开展协作学习和问题解决，了解利用网络学习空间实现知识创新与共享的有效方法。（6） 基于实践操作，了解信息系统应用过程中的常见的软硬件故障和网络故障，能对常见故障进行判别与修复。（7） 结合信息系统应用中的实例，指出计算机病毒对信息平安的危害，认识到信息系统应用过程中存在的潜在风险。掌握信息系统平安防范的常用技术方法，养成良好的信息系统操作行为习惯，具有一定的信息平安意识。（8） 辨识信息系统应用过程中的根本伦理和法律问题，提升社会责任感，自觉遵守伦理道德、维护法律法规。 【教学提示】在本模块教学中，教师可结合学生生活中信息系统应用实例，引导学生理解信息系统的根本结构，认识到信息系统对人们日常生活与社会开展的重要作用。例如：通过对“电子商务系统、“图书检索系统、“订票系统等信息系统应用实例的解析，让学生了解信息系统的根本构成，信息系统功能实现的技术方法以及它们对人们日常生活与学习影响。通过信息系统教学实验室创设真实问题解决的情境，给学生创造亲身参与体验信息系统软硬件操作的时机，提高利用信息系统解决问题的能力。例如：在信息技术教学实验室开展“组装计算机系统的教学实验，引导学生合作完成计算机系统中硬件和软件的安装，调试计算机系统，使其成功运行，记录实验过程，完成实验报告。引导学生创立网络学习空间，运用网络学习空间中的数字化资源，与他人协同学习，创新与共享知识，对网络学习过程和数字化资源进行有效管理。例如：给定一个课后学习任务，要求学生以小组的方式通过网络学习空间协作完成学习任务。在此过程中，小组成员应用数字化学习工具和资源，体验数字化学习方式，管理网络学习过程。此外，在教学过程中也可结合地方实际情况，让学生参观学校或其他组织中的信息系统，体验信息系统在某个行业中的实际应用，包括构建、运行、管理、维护等。【学业要求】学习本模块之后，学生能描述信息社会的特征，理解信息系统对信息社会中组织及个人的行为、关系的影响信息意识。知道信息系统的根本构成，了解实现信息系统的技术方法，理解信息系统的运行机制，能运用这些知识对日常信息系统应用实例做出解释计算思维。加深信息系统对社会开展作用的理解，能积极利用各种信息系统促进学习与开展信息意识、数字化学习。在信息系统应用的过程中，能利用已有经验了解系统可能存在的信息平安风险，掌握信息系统平安防范的常用技术方法信息意识。能够识别信息系统应用过程中出现的伦理与法律问题，并自觉遵守相关法律法规与伦理道德标准信息社会责任。【学业质量标准】表2：必修课程学业质量标准一级依据一定的任务需求，比拟不同信息获取方法的优劣，知道数据与信息的关系，确定适宜的信息获取方法；对于信息系统在人们生活、工作与学习的重要作用有一定的认识，在信息系统应用过程中，知道系统可能存在的信息平安风险，了解躲避风险的方法。信息意识针对典型的数据问题，能够分析实体的根本属性，确定常用的数据类型，利用数据管理软件对数据进行存储、查找、排序、筛选、函数计算等常规数据处理，知道数据需要保护。在数据分析的根底上，能利用适宜的统计图表呈现数据分析结果。依据解决问题的需要设计算法，采用流程图的方式描述算法，掌握一种程序设计语言的根本知识，编写简单程序解决问题。了解信息系统的根本特征，知道信息系统的根本构成，理解日常信息系统应用运行的根本方法。计算思维能利用信息系统进行协同学习，了解数字化学习的根本方法，对于信息系统在完成学习任务中的作用有一定的认识；在利用数字化资源与工具完成学习任务的过程中，能对所使用的资源与工具能进行初步评估；针对特定的问题，能运用适宜的数字化工具进行信息加工与处理。数字化学习通过分析计算机犯罪发生原由及主要类型，认识到人类信息活动需要信息法律法规、伦理道德进行管理与调节；在信息系统应用过程中，能识别不良的应用行为，具有保护信息平安、防治计算机病毒的根本能力。在使用他人具有知识产权的作品时自觉遵循相应的法律法规和道德标准；在与他人进行信息交流时，不随意泄露个人或他人的在线隐私，能在虚拟社会中与其他成员负责任地交流信息信息社会责任二级依据不同的任务需求，自觉地、主动地比拟不同的信息源，确定适宜的信息获取策略，明晰数据与信息的关系；认识到信息系统对人们生活、工作与学习的重要性，在信息系统构建、应用的过程中，能够利用已有经验了解系统可能存在的信息平安风险，主动运用躲避风险的思想与方法。信息意识对于日常生活中常见的问题对象，能抽象实体的根本属性，界定数据类型，采用关系表的方式表示实体，利用数据管理软件对数据进行准确而有序地存储、查找、统计、分析及数据保护等处理。在对数据进行综合分析的根底上，撰写解决问题的分析报告。依据解决问题的需要设计算法，运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法，利用一种程序设计语言实现简单算法，解决问题。清晰描述信息系统的特征，知道信息系统的根本构成，理解信息系统的运行机制，并能运用这些知识对日常信息系统应用实例做出解释计算思维善于利用信息系统进行合作学习，掌握成功进行学习或合作的一般策略，深入理解信息系统在完成任务中的作用；针对生活和学习中的问题，通过评估常见的数字化资源与工具对特定学习任务的价值，对所采用的工具与资源做出合理的选择；针对不同的问题，采用自主或合作方式，运用适宜的数字化工具进行信息加工与处理，进而建构知识、表达思想，解决问题。数字化学习通过信息系统的构建与使用，充分理解人类信息活动需要信息法律法规、伦理道德进行管理与调节，自觉抵抗不良的信息系统操作行为，利用信息平安、计算机病毒防治等技术维护简单的信息系统应用环境，有较强的知识产权保护意识。；在与他人进行信息交流时有效保护个人或他人的在线隐私；区分虚拟社会与现实社会身份的差异，能在虚拟社会中与其他成员平安、负责任地交流信息信息社会责任二选修I课程模块1 数据结构数据结构与算法是计算机软件系统设计的核心，是重要理论及实践根底。数据结构强调理论与实践并重，对培养学生的程序设计能力、深入理解及掌握信息技术学科知识与原理、形成学科思维具有非常重要的地位。本模块是针对数据结构及其应用而设计的选修模块。通过本模块学习，学生应对数据结构的概念及特点有初步了解。在掌握常用数据结构特点、操作、编程实现方法的根底上，能对简单情境进行分析，并选择恰当的数据结构；能选择一种程序设计语言编程实现；能结合实际需求，从给定问题中抽象出数据结构应用于实际问题的解决；在活动的过程中形成对数据抽象、数据结构思想和方法的认识。本模块的内容标准主要包括数据结构的根本概念、常用数据结构特点、数据结构应用等三局部。【内容标准】1结合生活实际，认识数据结构在计算机软件系统设计中的重要性，理解数据结构的概念。2通过案例分析，了解数组、记录、链表等三种根本数据结构的定义、相关概念和操作，明确三种根本数据结构在存储不同类型数据项中的应用。3在问题解决中，比拟数组、记录及链表之间的区别，利用不同编程语言中实现数组、记录及链表。4结合实际案例，认识引入抽象数据类型的重要性，理解抽象数据类型的概念，能举例说明典型抽象数据类型。5通过问题解决，理解堆栈的概念及堆栈上的根本操作，能够利用堆栈解决递归问题，并编程实现。6通过问题解决，理解广义线性表的概念及广义线性表上的根本操作，能够利用广义线性表解决简单问题，并编程实现。7通过问题解决，理解二叉树的概念以及二叉树遍历，掌握二叉树在搜索算法中的应用。8分析案例，了解数据结构与数据存储的关系，知道文件存储、访问方式、索引概念，能够利用实现文件索引算法。【教学提示】数据结构模块是基于计算工具解决实际问题的第一环节展开的，即数学模型中数据结构的抽象，是计算工具解决具体问题的一个关键环节。算法与数据结构是问题求解中相辅相成、不可分割的两个方面。教学时，建议教师通过设计范例，带着学生理解数据结构、抽象数据类型等概念，形成根本认识。在具体学习堆栈、广义线性表、二叉树等内容时，可以采取从实际问题的需求出发，基于工程活动，让学生经历建立数据模型、抽象数据、引入概念、通过比照选择恰当的数据结构、算法实现、上机调试、问题解决的全过程。本模块教学建议要基于必修模块1，问题的选取可以从学生在必修模块1中进行程序设计时碰到的实际问题出发，借此导入堆栈、广义线性表、二叉树等概念，并通过实例，让学生利用所学解决问题。可以适当开放工程活动的主题，让学生自己确定要解决的实际问题。例如，在设计像子弹发射类程序时，对象如子弹频繁出现、消除，个数很难预料，可以运用链表方便进行插入、删除操作。也可以借此类问题引入数据表的链式存储结构。又如，可以利用顺序表的数组表示对棋类游戏中的棋盘进行描述。五子棋游戏中，可以用二维数组来表示整个棋盘。数组中的每一个元素对应于棋盘的一个位置。设置数据元素值为0，表示该位置没有棋子；设置数据元素值为1表示该位置为黑方棋子，值为2为白方棋子。栈结构可以用在游戏运行中数据的存储和恢复。例如推箱子游戏中，可以用栈来存储每一步箱子的位置，执行退步操作时，令栈顶元素出栈，从而到达退步的目的。24点、迷宫程序等都有类似应用。在复杂游戏中，人物对话的内容存放在脚本文件，栈可以用来检查脚本文件的语法。【学业要求】学习本模块后，学生能够应用生活中的实例描述数据的内涵和外延数字化学习。能够将限制条件的复杂生活情境中的关系抽象，用数据结构线性、图、树结构的数据的逻辑关系表达信息意识，计算思维，数字化学习。从数据结构的视角审视基于堆栈、广义线性表、二叉树的程序，解释程序中数据的组织形式，描述数据的逻辑结构及其操作，评判其中运用数据结构的合理性信息意识，数字化学习。能够针对限定条件的实际问题进行数据抽象，运用等数据结构合理组织、存储数据，选择适宜算法递推、迭代、递归等，编程实现算法，解决问题计算思维，数字化学习，信息意识。能够识别在解决问题过程中出现的伦理与法律问题，并自觉遵守信息伦理和相关的法律法规信息社会责任。模块2 数据管理与分析数据管理与分析技术已经广泛地渗透到人们的社会生活之中。对数据进行管理与分析可为人们获取有价值信息、形成决策提供重要依据，已经成为信息社会公民解决问题的重要方式。本模块是针对数据管理技术与数据分析方法的应用而设置的选修模块。通过初步尝试，学生应对数据管理与分析有初步了解：在掌握一些根本方法的根底上，能对简单情境的数据业务需求进行分析，形成解决方案；能选择一种数据库工具对数据进行管理；能结合实际需求，从给定数据中提取有用信息并应用于实际问题的解决；在活动的过程中形成对数据的存在特征、数据的价值、数据管理与分析思想和方法的认识。本模块的内容主要包括数据业务需求分析、数据管理方法、数据分析与可视化表达等主要内容。【内容标准】1. 结合生活实际，认识到数据是一种重要的资源，科学管理数据与分析数据，对实现并提高数据的价值具有重要意义。 2通过小型案例分析，了解数据管理和分析的根本过程；运用系统化和结构化思想分析问题，形成数据业务的整体解决方案；能对既定方案进行评价，发现问题并优化方案。3.了解收集数据途径的多样性,能根据解决问题的需要，利用适当的工具进行数据的收集与分类，能建立关系数据模型，理解确定数据约束规那么的意义。4. 使用一个数据库管理系统软件建立数据库，根据业务逻辑，能确定添加、编辑和查询等数据管理相关策略。5. 结合实际案例，认识到数据丧失、数据泄漏等的风险性，有强烈的数据备份意识，能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，且会复原备份数据。6结合实际案例，分析原始数据杂质现象及其对预测结果可能产生的影响，理解数据预处理的根本思想，会使用筛选、排序、条件判断、函数、数据透视等根本方法，能根据需要，选择恰当的方法对采集到的原始数据进行必要的预处理。7. 了解比照分析法、分组分析法、平均分析法和相关分析法等常用的数据分析方法，能在实践中适中选用某种数据分析工具对数据进行分析。8. 结合大数据样本的案例分析，了解分类、预测等数据挖掘的根本方法与应用价值，认识数据挖掘在大数据分析中的作用与意义。9.能根据问题解决的需要和数据分析的目的，使用适宜的工具，采用恰当的数据可视化方法直观地呈现数据，分析数据，比拟不同呈现与分析方法的使用方法、识别特征与识别度，最终形成结论。【教学提示】本模块的教学，应该在丰富的案例资源的根底上进行。案例的获得可以有多种方式，教师适当提供贴近学生现实生活的小型案例或典型案例，如学生学业成绩管理系统对学业水平的分析、社会实践调查问卷的管理与分析、超市销售记录的管理与分析等；还可以引导学生在学习中自行收集典型案例。教学中选用案例应有整体性思想，即案例的内容应是相关的、可组合式的，由小到大，由简单到复杂，引导学生形成关于数据管理的更大联想空间。考虑到教学本身的需求，还可选取贴近学生学习和生活的典型问题，如学生个人数字学习资源的管理与分析，学生档案管理问题、早餐营养搭配需求等，引导和鼓励学生在确定具体问题解决方案并和实施中，开展自主、探究或协作学习，在解决问题的同时提升自己的数字化学习能力。本模块适宜在计算机网络环境下开展教学，至少需配备一种数据库系统管理软件如Access、MySQL、SQL Server等，和一种数据分析软件如Excel、SPSS等。除此之外，教师也可组织学生参观企业或社会团体的数据中心，听取专业人员介绍数据管理与分析的策略，体验数据管理与分析的重要价值，体验数据对人类社会生活的重要影响。【学业要求】 学习本模块之后，学生能够确定学习和生活中的数据业务问题，并能够根据实际情境进行需求分析，提出明确的解决方案，并能评价其合理性、完整性、分析方案优化或改良的可能性计算思维；认识数据的有效管理与分析对获取有价值信息、进行预测与决策的重要作用与意义，感悟信息技术对强化与提升个体认知能力的特殊价值，以及数据管理与分析技术对人类社会生活的重要影响信息意识；信息社会责任；能够根据特定数据业务问题解决的需要，在较为复杂的信息情境中，利用多种途径采集与甄别数据信息意识；按照特定需求管理数据，并认识到数据的准确性、可靠性、真伪性对解决问题的关键作用，形成数据备份的意识，确保数据平安信息意识；信息社会责任；根据数据分析的具体需要，设计并实施对原始数据进行必要预处理、数据分析与可视化的解决方案计算思维；评估常见的数字化资源与工具对特定数据管理与分析任务的价值，能围绕学习中的数据管理与分析任务，选择适合的数字化资源与工具，进行自主、探究与协作学习数字化学习。表3：“数据结构、“数据管理与分析模块学业质量标准3级了解数据管理和分析的根本过程及方法，认识到数据的有效管理与分析对获取有价值信息、进行预测与决策的重要作用与意义；能够根据特定问题解决的需要，按照指定的途径采集与甄别数据；能够区分基于线性表串、栈、队列的程序中数据的组织形式，描述数据的逻辑结构、存储结构及其运算；能按照给定的数据分析方法分析数据并进行可视化呈现，提取有用信息，形成结论。信息意识 能够针对特定的业务问题，对既定的框架式数据管理与分析方案进行各个环节的细化；能够描述数据、数据结构及其相关概念，说明数据对信息社会的重要性。能够针对模型较为直观的实际问题，合理选用字符串、栈、队列等数据结构组织、存储数据，选择适宜算法递推、迭代、回溯、递归等编程解决问题；能根据业务逻辑的需要，设计利用数据库解决某一具体数据管理与分析问题的方案。计算思维 能基于学习中的数据管理与分析任务，进行自主学习与协作学习，意识到数据管理与分析系统或工具在完成任务中的作用。数字化学习 能针对具体的数据分析案例，意识到数据分析目的和意图不同而带来的业务逻辑、数据预处理和分析方法上的多样性；有数据备份与复原意识，能按照要求进行数据备份与复原。信息社会责任4级掌握数据管理和分析的根本过程及方法；能够根据特定问题解决的需要，在较为复杂的信息情境中，利用多种途径对数据进行采集和分类；能认识到数据的准确性、可靠性、真伪性对解决数据业务问题的关键作用，并能评估数据的准确性、可靠性和真伪性；能够对程序中所用的数据结构线性表、树和图进行评判，根据问题特征分析所用数据结构的合理性，并对问题模型的改变提出相应的数据结构调整方案；能够甄别不同的数据分析与表达方法的优劣，选用适合的数据分析与可视化方法对数据进行分析与可视化表达 ，提取有用信息，形成结论。信息意识能够针对学习和生活中的特定数据业务问题，运用系统思想和结构化思维，对数据业务任务进行需求分析和问题求解，提出明确的数据管理与分析解决方案；能够针对模型较为隐蔽的实际问题进行数据抽象，运用线性表、树和图等数据结构合理组织、存储数据，选择适宜算法递推、迭代、回溯、递归等，编程实现算法，解决问题；能根据现实问题解决的需要，利用迭代的思想，对数据业务问题的解决方案进行一定程度的优化分析，并能评价其合理性、完整性、分析方案优化或改良的可能性；能根据业务逻辑的需要，设计利用数据库解决某一具体数据管理与分析问题的方案，并通过实施验证方案的正确性。计算思维 能基于学习中的数据管理与分析任务，进行自主学习与协作学习，意识到数据管理与分析系统或工具在完成任务中的作用；能够评估常见的数字化资源与工具对特定学习管理与分析任务的价值，并根据需要进行合理的选择；能认识到奉献和分享在数字化学习环境中的重要作用，并能尝试制作数字化学习资源并在网络中分享。数字化学习 能根据数据分析的目的和意图，识别数据分析任务的复杂性和多样性，并选用适宜的数据分析与可视化方法和工具，提高数据的识别度，使之更符合受众需求；有数据备份与复原意识，能正确评估各种备份机制的特点，并能根据需要及时进行数据备份与复原，确保数据平安。信息社会责任模块3 移动应用设计移动应用是运行在移动设备上的应用程序。伴随移动设备的快速开展与广泛普及，移动应用的设计与开发已经成为信息技术领域的重要内容。理解移动应用的特征，掌握移动应用设计的根本方法，可有效促进学生认识与利用移动技术，开展与之相应