教科版高中信息技術選擇性必修1數據與數據結構《第1單元數據及其結構》大單元整體教學設計[2020課標]一、內容分析與整合二、《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學情分析四、大主題或大概念設計五、大單元目標敘寫六、大單元教學重點七、大單元教學難點八、大單元整體教學思路九、學業評價十、大單元實施思路及教學結構圖十一、大情境、大任務創設十二、單元學歷案十三、學科實踐與跨學科學習設計十四、大單元作業設計十五、“教-學-評”一致性課時設計十六、大單元教學反思一、內容分析與整合（一）教學內容分析《第1單元數據及其結構》是高中信息技術選擇性必修1《數據與數據結構》的起始單元，本單元旨在通過一系列教學活動，使學生理解數據的基本概念、價值以及數據的組織方式和抽象方法。教學內容包括數據的含義與價值、數據的組織結構、數據抽象等核心概念，通過項目活動讓學生體驗數據的處理過程，培養學生的信息素養和計算思維能力。具體來說，本單元分為三個主要部分：數據及其價值：介紹數據的基本概念，包括數字、數值和數據的區別，以及數據在信息社會中的重要價值。通過案例分析，讓學生理解數據在解決實際問題中的作用，并認識大數據的應用及價值。數據的組織結構：講解數據的組織結構，包括線性結構、樹形結構和圖狀結構，以及數據的兩種存儲方式——順序存儲和鏈式存儲。通過實例分析，讓學生掌握數據組織的重要性，理解數據結構的概念及其在計算機內存中的表示方式。認識數據抽象：介紹抽象的概念，包括過程抽象和數據抽象，以及抽象在數據處理中的應用。通過項目活動，讓學生體驗數據抽象的過程，理解抽象的優勢，并學會使用抽象方法解決實際問題。（二）單元內容分析數據及其價值核心概念：數字、數值、數據、大數據。教學目標：理解數字、數值和數據的基本含義；體會從數據中獲取信息及歸納知識的過程；了解大數據的應用及價值。教學內容：通過案例分析，如機場衛星影像分析和大數據案例分析，讓學生理解數據的含義和價值，以及數據在解決實際問題中的應用。數據的組織結構核心概念：線性結構、樹形結構、圖狀結構、順序存儲、鏈式存儲。教學目標：認識數據組織的重要性；了解三種數據組織結構，理解數據結構的概念；掌握數據結構的兩種存儲方式。教學內容：通過實例分析，如圖書館圖書數據的組織、學生社團數據的組織、校園參觀路線的組織等，讓學生掌握數據的組織結構及其在計算機內存中的表示方式。認識數據抽象核心概念：抽象、過程抽象、數據抽象、抽象數據類型。教學目標：理解抽象的概念；了解過程抽象和數據抽象；通過辨析抽象和實現之間的關系，理解抽象的優勢，了解抽象數據類型。教學內容：通過項目活動，如電視機抽象建模和程序化電視機，讓學生體驗數據抽象的過程，理解抽象在數據處理中的應用，并學會使用抽象方法解決實際問題。（三）單元內容整合本單元的內容整合以培養學生的信息素養和計算思維能力為核心，通過三個主要部分的教學活動，逐步實現從理解數據基本概念到掌握數據組織結構和抽象方法的目標。在教學過程中，注重理論與實踐相結合，通過案例分析、項目活動等方式，讓學生在解決實際問題的過程中，深入理解數據及其結構的概念和應用。具體來說，單元內容整合體現在以下幾個方面：知識結構的整合：從數據的基本概念出發，逐步深入到數據的組織結構和抽象方法，形成完整的知識體系。教學方法的整合：采用案例分析、項目活動、小組討論等多種教學方法，激發學生的學習興趣和主動性，提高教學效果。評價方式的整合：通過課堂表現、項目作業、單元測試等多種評價方式，全面評估學生的學習成果，確保教學目標的實現。二、《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》分解（一）信息意識能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當的方式獲取與處理信息在“數據及其價值”部分，通過機場衛星影像分析和大數據案例分析，引導學生理解數據的含義和價值，培養學生從數據中獲取信息的意識。在“數據的組織結構”部分，通過實例分析，如圖書館圖書數據的組織，讓學生體驗數據處理的過程，學會如何有效地組織和管理數據。敏銳感覺到信息的變化，分析數據中所承載的信息，采用有效策略對信息來源的可靠性、內容的準確性、指向的目的性作出合理判斷在“數據及其價值”部分，通過分析大數據案例，如全球變化、咸海變遷等，引導學生關注信息的變化，學會分析數據并作出合理判斷。在“認識數據抽象”部分，通過電視機抽象建模項目活動，讓學生體驗數據抽象的過程，學會從復雜的信息中提取有用的數據并進行處理。對信息可能產生的影響進行預期分析，為解決問題提供參考在整個單元的教學過程中，通過案例分析、項目活動等方式，引導學生關注信息可能產生的影響，學會利用數據進行預測和決策。（二）計算思維在信息活動中，能夠采用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據在“認識數據抽象”部分，通過電視機抽象建模項目活動，引導學生采用計算機科學領域的思想方法界定問題，抽象出電視機的核心功能，并建立結構模型。在“數據的組織結構”部分，通過實例分析，如學生社團數據的組織，引導學生學會如何合理組織數據，建立數據結構模型。通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案在整個單元的教學過程中，通過項目活動、小組討論等方式，引導學生判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。在“數據及其價值”部分，通過大數據案例分析，引導學生運用算法對數據進行處理和分析，形成解決問題的方案。總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中在“認識數據抽象”部分，通過電視機程序化項目活動，引導學生總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。在整個單元的教學過程中，注重培養學生的遷移能力，讓學生能夠將所學知識和方法應用到實際問題的解決中。（三）數字化學習與創新能夠認識數字化學習環境的優勢和局限性，適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣在整個單元的教學過程中，通過數字化學習資源的提供和使用，引導學生認識數字化學習環境的優勢和局限性，適應數字化學習環境。通過項目活動、小組討論等方式，培養學生的數字化學習與創新習慣，鼓勵學生利用數字化工具和資源進行自主學習和協作學習。掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能，用于開展自主學習、協同工作、知識分享與創新創造在“認識數據抽象”部分，通過電視機程序化項目活動，引導學生掌握數字化學習系統和工具的操作技能，用于開展自主學習和協同工作。在整個單元的教學過程中，鼓勵學生利用數字化學習資源和工具進行創新創造，如設計數據處理算法、開發簡單的信息系統等。根據學習任務的復雜程度和個體學習需求的特點，合理運用數字化環境，主動參與協作學習與協同創作在整個單元的教學過程中，根據學習任務的復雜程度和個體學習需求的特點，合理運用數字化環境，組織學生進行協作學習與協同創作。通過小組討論、項目合作等方式，培養學生的團隊協作能力和創新能力，讓學生在協作學習與協同創作的過程中共同成長。（四）信息社會責任具有一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則在整個單元的教學過程中，注重培養學生的信息安全意識，引導學生了解信息法律法規和道德倫理準則。通過案例分析、項目活動等方式，讓學生認識到信息安全的重要性，學會如何保護個人和他人的信息安全。在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，既能有效維護信息活動中個人的合法權益，又能積極維護他人合法權益和公共信息安全在“數據及其價值”部分，通過大數據案例分析，引導學生關注個人和公共信息安全，學會如何維護信息活動中的合法權益。在整個單元的教學過程中，注重培養學生的公共規范意識，讓學生在現實空間和虛擬空間中都能遵守公共規范，維護信息安全。關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題；對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物，具有積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力在整個單元的教學過程中，引導學生關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，培養學生的社會責任感和可持續發展意識。-對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物，鼓勵學生保持積極學習的態度，進行理性判斷和負責行動，為信息技術的發展貢獻自己的力量。三、學情分析（一）已知內容分析高中學生在進入選擇性必修1《數據與數據結構》課程之前，已經在必修課程《數據與計算》模塊中初步了解了數據的基本概念、數據處理的基本方法，以及算法與程序設計的基礎知識。通過這些課程的學習，學生已經掌握了一些基礎的計算機操作技能，如文件的創建與管理、基本的文本編輯等。學生也具備了一定的邏輯思維能力和問題解決能力，能夠理解和分析簡單的邏輯結構，如順序結構和選擇結構。在數學知識方面，高中學生已經完成了初中數學和高中數學必修部分的學習，掌握了基本的數學運算、代數表達式、幾何圖形和概率統計等知識。這些知識為理解數據結構中的數組、鏈表、樹形結構等提供了必要的數學基礎。在信息技術應用方面，學生已經具備了使用搜索引擎獲取信息、使用電子郵件進行溝通交流、利用社交媒體分享生活點滴等能力。這些應用經驗使得學生對信息技術的價值和應用場景有了初步的認識，也為后續學習數據及其價值、數據的組織結構等內容奠定了基礎。（二）新知內容分析本單元《數據及其結構》的教學內容包括1.1數據及其價值、1.2數據的組織結構、1.3認識數據抽象三個部分。這三個部分的內容相互關聯，逐步深入，旨在幫助學生全面理解數據的概念、價值、組織方式和抽象方法。數據及其價值：本部分內容主要引導學生理解數據的基本含義、特征及其在現實生活中的廣泛應用。通過案例分析，如機場衛星影像分析、大數據案例分析等，讓學生體會數據背后蘊含的信息和價值，認識到數據在現代社會中的重要性和作用。數據的組織結構：本部分內容重點介紹數據的三種基本組織結構——線性結構、樹形結構和圖狀結構，并詳細闡述這些結構的特點、應用場景及存儲方式。通過具體的生活實例，如圖書館圖書數據的組織、學生社團的組織結構等，幫助學生理解不同數據組織結構的優勢和局限性。認識數據抽象：本部分內容主要講解抽象的概念及其在數據處理中的應用。通過電視機的抽象建模項目，讓學生理解抽象是如何幫助我們忽略事物的物理細節，專注于邏輯功能和整體特性的。通過程序化電視機的任務，讓學生體驗數據抽象在程序設計中的重要作用。（三）學生學習能力分析高中學生在學習能力方面已經具備了一定的自主性和探究性。他們能夠獨立進行信息檢索、資料查閱和問題解決，也能夠與他人合作完成學習任務。在信息技術課程的學習中，學生通常表現出較高的學習興趣和積極性，愿意嘗試新的技術工具和方法。由于學生的知識背景、學習習慣和思維能力存在差異，他們在學習過程中可能會遇到不同的困難和挑戰。例如，一些學生可能對數學概念和邏輯推理感到吃力，導致在理解數據結構和算法時遇到困難；另一些學生則可能對抽象概念的理解不夠深入，難以把握數據抽象的本質和意義。為了應對這些挑戰，教師需要根據學生的實際情況和學習需求，采取針對性的教學策略和方法，幫助學生克服學習障礙，提高學習效果。（四）學習障礙突破策略針對學生在學習《數據及其結構》單元中可能遇到的學習障礙，教師可以采取以下策略進行突破：強化基礎知識教學：對于數學基礎薄弱的學生，教師應加強數學基礎知識的復習和鞏固，特別是與數據結構相關的數學概念，如集合、函數、圖論等。通過例題講解和練習訓練，幫助學生掌握基本的數學運算和邏輯推理方法，為后續學習數據結構打下基礎。采用直觀教學手段：利用多媒體教學資源，如動畫、視頻、圖表等，將抽象的數據結構和算法過程直觀化、形象化，幫助學生更好地理解和掌握相關知識。通過實物演示和動手操作，讓學生親身體驗數據結構的構建和算法的實現過程，加深對抽象概念的理解。加強實踐環節設計：設計豐富多樣的實踐活動，如編程練習、項目設計、案例分析等，讓學生在實踐中運用所學知識，提高解決問題的能力。鼓勵學生參與課外科技活動和創新競賽，通過實際項目的開發和實施，鍛煉自己的創新思維和實踐能力。實施分層教學：根據學生的學習能力和興趣特長，實施分層教學，為不同層次的學生提供合適的學習內容和難度。對于學有余力的學生，可以提供拓展性的學習資源和挑戰性的學習任務，激發他們的學習潛力和創造力；對于學習困難的學生，則給予更多的關注和輔導，幫助他們逐步掌握基礎知識和技能。注重思維訓練：加強學生的邏輯思維能力訓練，通過邏輯推理、問題分析等教學活動，培養學生的抽象思維和批判性思維。引導學生學會從不同角度審視問題，尋找多種解決方案，并比較不同方案的優劣性，培養他們的創新意識和問題解決能力。加強師生互動與合作：建立良好的師生互動關系，鼓勵學生積極提問和表達觀點，及時解答學生的疑惑和問題。組織學生開展小組合作學習，通過共同討論、協作完成任務等方式，促進學生之間的交流與合作，培養他們的團隊協作能力和溝通能力。通過以上策略的實施，可以有效突破學生在學習《數據及其結構》單元中遇到的學習障礙，提高他們的學習興趣和效果，為后續的信息技術課程學習打下堅實的基礎。四、大主題或大概念設計本大單元的大主題或大概念設計為“探索數據的奧秘：理解數據價值，掌握數據結構，提升數據抽象能力”。圍繞這一主題，通過三個子課題的學習活動，即“數據及其價值”、“數據的組織結構”和“認識數據抽象”，引導學生深入理解數據的概念、特征及其在社會生活中的廣泛應用，掌握數據的組織方式和存儲結構，并通過數據抽象提升解決復雜問題的能力。五、大單元目標敘寫（一）信息意識敏感度提升：學生能夠敏銳地感知到信息社會中數據的無處不在，理解數據在日常生活、學習和社會決策中的重要作用。價值判斷：學生能夠判斷不同數據源的可靠性、內容的準確性以及數據使用的目的性，從而做出合理的決策。信息獲取與共享：學生能夠主動尋求合適的方式獲取所需數據，并愿意在團隊合作中共享數據資源，實現信息的最大化利用。（二）計算思維問題界定與抽象：學生能夠運用計算思維界定問題，從復雜情境中抽象出數據特征，并用形式化的方法表述問題。數據結構選擇：學生能夠根據問題的需要，選擇合適的數據結構（如線性結構、樹形結構、圖狀結構）來組織數據，提高數據處理的效率。算法設計與實現：學生能夠設計簡單的算法來解決數據問題，并利用程序設計語言實現算法，體驗算法在數據處理中的價值。（三）數字化學習與創新數字化工具應用：學生能夠熟練掌握數字化學習工具和資源，如數據庫管理系統、數據分析軟件等，進行自主學習和協作學習。問題解決與創新：學生能夠運用數字化工具創造性地解決問題，形成創新性的作品或解決方案，提高數字化學習與創新能力。學習資源管理與分享：學生能夠有效地管理個人學習資源，并在網絡學習空間中分享學習成果，促進知識的交流與共享。（四）信息社會責任信息安全與隱私保護：學生能夠認識到信息安全的重要性，遵守信息法律法規，采取適當的技術手段保護個人及他人的信息安全和隱私。倫理道德規范：學生能夠在信息活動中遵循信息社會的倫理道德規范，尊重知識產權，抵制不良信息行為。社會影響力認識：學生能夠理解信息技術發展對社會進步和個人生活的影響，積極為信息社會的健康發展貢獻力量。六、大單元教學重點數據價值的深入理解：通過案例分析、項目活動等方式，幫助學生深刻理解數據在信息社會中的重要價值，認識到數據不僅是信息加工的原料，更是決策的重要依據。數據結構的靈活應用：引導學生掌握線性結構、樹形結構、圖狀結構等基本數據結構的概念和特點，學會根據問題的需要選擇合適的數據結構來組織數據，提高數據處理的效率。數據抽象能力的提升：通過電視機抽象建模等項目活動，培養學生的抽象思維能力，學會從復雜問題中抽象出數據特征，用形式化的方法表述問題，為解決問題提供清晰的思路。七、大單元教學難點數據價值的全面認識：如何讓學生全面認識到數據在信息社會中的廣泛應用和巨大價值，理解數據不僅是科學計算的基礎，更是社會決策的重要依據，這是本單元教學的一個難點。數據結構的靈活選擇與應用：如何引導學生根據問題的需要靈活選擇合適的數據結構來組織數據，避免生搬硬套，提高數據處理的效率，這是本單元教學的另一個難點。數據抽象能力的培養：數據抽象是計算思維的重要組成部分，如何培養學生的抽象思維能力，讓他們學會從復雜問題中抽象出數據特征，用形式化的方法表述問題，并遷移到其他相關問題的解決過程中，這是本單元教學的最大難點。為了克服這些教學難點，教師可以采取以下策略：多樣化教學手段：結合案例分析、項目活動、小組討論等多種教學手段，創設真實的問題情境，激發學生的學習興趣和積極性。分層次教學：根據學生的認知水平和學習基礎，分層次設計教學任務和活動，讓每個學生都能在原有基礎上得到提高。強化實踐環節：通過上機操作、項目實踐等方式，讓學生親身體驗數據結構的選擇與應用過程，加深對知識的理解和掌握。注重思維引導：在教學過程中注重引導學生思考問題的本質和解決方法，培養他們的抽象思維能力和問題解決能力。通過以上教學策略的實施，可以幫助學生克服學習難點，全面提升他們的信息素養和計算思維能力。八、大單元整體教學思路在高中信息技術選擇性必修1《數據與數據結構》的第一單元《數據及其結構》中，我們將通過三個主要部分——數據及其價值、數據的組織結構和認識數據抽象，來展開教學。本單元的教學目標是全面培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任。以下是大單元整體教學思路的詳細闡述。（一）教學目標設定根據《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結合本單元的教學內容，我們將教學目標設定為以下四個方面：信息意識學生能夠認識到數據在信息社會中的重要價值，理解數據與信息的關系，具備從數據中獲取信息和歸納知識的能力。學生能夠敏銳感知信息的變化，分析數據中所承載的信息，對信息來源的可靠性、內容的準確性進行合理判斷。學生能夠在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現信息的更大價值。計算思維學生能夠運用計算機科學領域的思想方法，界定問題、抽象特征、建立結構模型，合理組織數據。學生能夠通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案，并能夠將計算思維遷移到相關問題的解決中。學生能夠理解和掌握數據結構的基本概念和操作方法，如數組、鏈表、線性表等，并能利用這些數據結構解決實際問題。數字化學習與創新學生能夠適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能。學生能夠利用數字化資源和工具，創造性地解決問題，形成創新作品，提升自主學習和協同工作的能力。學生能夠通過項目學習和實踐活動，體驗數字化學習與創新的過程，提升解決實際問題的能力。信息社會責任學生能夠具備一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則。學生能夠在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，有效維護信息活動中個人的合法權益和公共信息安全。學生能夠關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，對信息技術創新產生的新觀念和新事物保持積極學習的態度，并具備理性判斷和負責行動的能力。（二）教學內容與方法1.數據及其價值教學內容：介紹數據的基本概念、數據的類別和特征，通過案例分析數據在社會各領域的應用和價值。教學方法：案例分析：通過“機場衛星影像分析”和“大數據案例分析”等任務，讓學生理解數據的重要性及其在社會生活中的應用。項目活動：組織學生開展項目活動，如分析全球變暖與二氧化碳濃度的關系，探討咸海水面減少的原因等，培養學生從數據中獲取信息和歸納知識的能力。討論與交流：引導學生討論數據在日常生活中的應用，增強他們對數據價值的認識。2.數據的組織結構教學內容：介紹數據的三種基本組織結構——線性結構、樹形結構和圖狀結構，以及數據的存儲方式。教學方法：實例分析：通過分析圖書館圖書數據、學生社團數據和校園參觀路線數據等實例，讓學生理解不同數據組織結構的特點和應用場景。動手實踐：組織學生進行動手實踐，如設計圖書數據的存儲方式、繪制學生社團組織結構圖等，加深他們對數據組織結構的理解。小組討論：通過小組討論的形式，讓學生探討不同數據組織結構的優缺點，培養他們的批判性思維和合作能力。3.認識數據抽象教學內容：介紹抽象的概念，通過電視機的抽象建模讓學生理解數據抽象的過程和優勢。教學方法：概念講解：首先講解抽象的概念及其在計算機科學中的重要性，引導學生理解抽象是一種拋棄局部物理細節、從整體邏輯角度來看待事物的方式。抽象建模：以電視機為例，引導學生進行抽象建模，將電視機的物理實現細節抽象為邏輯功能接口，理解數據抽象的過程。編程實踐：通過編程實踐，讓學生編寫電視機功能接口的實現代碼，體驗數據抽象的優勢和靈活性。（三）學業評價學業評價是教學過程中的重要環節，我們將采用多元化的評價方式，全面、公正地評價學生的學習成果。過程性評價：通過觀察學生在課堂上的表現、參與項目活動的積極性和合作精神等方面進行評價。作品評價：對學生完成的項目作品、實踐報告和編程代碼等進行評價，考察他們的創新能力和實踐操作能力。測試評價：通過單元測試、期中考試和期末考試等形式，評價學生對知識點的掌握情況和解決問題的能力。自我評價與同伴評價：鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，培養他們的自我反思能力和合作精神。（四）教學實施步驟導入新課：通過實際生活中的數據應用案例，引導學生認識數據的重要性，激發他們的學習興趣。新知講授：按照教學內容的順序，逐步講授數據的基本概念、數據的組織結構、數據抽象等知識點。實踐操作：組織學生進行動手實踐，如設計數據存儲結構、進行抽象建模和編程實踐等，加深他們對知識點的理解。項目活動：開展項目活動，如“大數據案例分析”、“校園數據組織結構設計”等，讓學生將所學知識應用于實際問題的解決中。總結提升：通過課堂討論、作品展示和測試評價等方式，總結學生的學習成果，提升他們的信息素養和綜合能力。（五）教學資源與環境教學資源：利用教材、教學課件、網絡資源和實際案例等教學資源，為學生提供豐富的學習材料和實踐機會。教學環境：配備計算機教室、實驗室等教學設施，為學生提供良好的學習環境和實踐條件。技術支持：利用信息技術手段，如在線學習平臺、編程工具等，支持學生的自主學習和協作學習。（六）教學反思與改進在教學過程中，我們將不斷進行教學反思，總結經驗教訓，及時調整教學策略和方法。鼓勵學生提出反饋意見，以便我們更好地了解他們的學習需求和困難，進一步改進教學工作。通過本單元的教學，我們期望能夠全面培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任，為他們未來的學習和生活打下堅實的基礎。九、學業評價學業評價是檢驗學生學習成效、衡量教學目標達成度的重要手段。本單元《數據與數據結構》的學業評價設計，將緊密圍繞《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，從信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個維度出發，確保評價內容的全面性、公正性和有效性。一、評價原則全面性：學業評價應涵蓋信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心素養的各個方面，確保評價內容的全面性。公正性：評價過程應公平、公正，尊重每個學生的個體差異，采用多元化的評價方式，避免單一評價的局限性。有效性：評價設計應具有針對性和實效性，能夠真實反映學生的學習成效和核心素養的發展水平。二、教學目標通過本單元的學習，學生應達到以下教學目標：信息意識：學生能夠認識到數據在信息社會中的重要價值，能夠自覺、主動地尋求恰當的方式獲取與處理數據，具備對數據信息的敏感度和判斷力。計算思維：學生能夠運用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據，并能夠通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。數字化學習與創新：學生能夠適應數字化學習環境，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能，用于開展自主學習、協同工作、知識分享與創新創造。信息社會責任：學生具有一定的信息安全意識與能力，能夠遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則，積極維護信息活動中個人的合法權益和公共信息安全。三、學習目標信息意識：理解數字、數值和數據的基本含義，體會從數據中獲取信息及歸納知識的過程。了解大數據的應用及價值，認識到數據作為新的原材料、生產資料和基礎設施的價值與意義。計算思維：理解數據結構的概念及其在解決問題過程中的重要作用。掌握數組、鏈表、字符串、隊列、棧等基本數據結構的概念，并能編程實現其相關操作。理解抽象數據類型對數據處理的重要性，能夠針對限定條件的實際問題進行數據抽象，運用數據結構合理組織、存儲數據，選擇合適的算法（如排序、查找、迭代、遞歸等）編程實現、解決問題。數字化學習與創新：掌握數字化學習的方法，能夠根據需要選用合適的數字化工具開展學習。能夠構建簡單的信息系統，積極利用各種信息系統促進學習與發展。在解決問題過程中，能夠創造性地運用數字化資源和工具，形成創新性的解決方案。信息社會責任：在信息系統應用過程中，能預判可能存在的信息泄露等安全風險，掌握信息系統安全防范的常用技術方法。認識信息系統在社會應用中的優勢及局限性，能夠自覺遵守相關法律法規與倫理道德規范。四、評價目標設定信息意識：評價內容：學生對數據信息的敏感度、對數據價值的判斷力、對大數據應用的認識等。評價方式：通過觀察學生在課堂討論中對數據信息的關注程度、在案例分析中對數據價值的判斷準確性、在作業中體現的對大數據應用的理解深度等進行評價。評價標準：學生能夠準確識別數據中的關鍵信息，對數據價值有清晰的認識，能夠結合生活實例分析大數據的應用及其影響。計算思維：評價內容：學生對數據結構概念的理解、對基本數據結構的掌握程度、對算法設計與實現的能力等。評價方式：通過編程作業、項目實踐、課堂測試等方式，考察學生對數據結構的運用、算法的設計與實現能力。評價標準：學生能夠正確理解和運用數據結構，能夠針對具體問題設計合理的算法并編程實現，程序運行穩定且效率高。數字化學習與創新：評價內容：學生適應數字化學習環境的能力、運用數字化工具開展學習的能力、在解決問題過程中的創新能力等。評價方式：通過觀察學生在數字化學習環境中的表現、在作業和項目中使用數字化工具的情況、在創新實踐活動中的表現等進行評價。評價標準：學生能夠迅速適應數字化學習環境，熟練運用各種數字化工具開展學習，在解決問題過程中能夠提出創新性的解決方案并付諸實踐。信息社會責任：評價內容：學生的信息安全意識、對信息法律法規的遵守情況、在信息系統應用中的道德倫理表現等。評價方式：通過案例分析、課堂討論、角色扮演等方式，考察學生對信息安全的認識、對信息法律法規的遵守程度以及在信息系統應用中的道德倫理表現。評價標準：學生具備較強的信息安全意識，能夠自覺遵守信息法律法規和道德倫理規范，在信息系統應用中能夠積極維護個人合法權益和公共信息安全。五、具體評價活動設計信息意識評價活動：活動名稱：數據背后的秘密——案例分析活動描述：選取生活中的大數據應用案例，如電商平臺的商品推薦系統、社交媒體的個性化推送等，讓學生分析這些數據背后的價值及其對個人生活的影響。評價方式：小組討論+個人報告評價標準：學生能否準確識別案例中的關鍵數據信息，對數據價值有深入的理解，能否結合個人經歷分析大數據應用對個人生活的影響。計算思維評價活動：活動名稱：數據結構編程挑戰活動描述：設計一系列基于數據結構編程的挑戰任務，如使用鏈表實現學生信息管理系統、利用棧解決括號匹配問題等，要求學生獨立完成編程任務。評價方式：編程作業+代碼審查評價標準：學生能否正確理解和運用數據結構，編程實現是否合理、高效，代碼是否規范、易讀。數字化學習與創新評價活動：活動名稱：數字化學習工具創意應用活動描述：鼓勵學生探索并創意應用各種數字化學習工具，如使用思維導圖軟件整理學習筆記、利用在線協作平臺開展小組學習等，并分享自己的應用經驗和成果。評價方式：作品展示+經驗分享評價標準：學生能否熟練運用數字化學習工具提高學習效率，作品是否具有創新性和實用性，經驗分享是否清晰、有價值。信息社會責任評價活動：活動名稱：信息安全與倫理辯論賽活動描述：圍繞信息安全、信息倫理等主題，組織學生進行辯論賽，如“個人隱私與大數據應用的邊界”、“網絡謠言的傳播與責任”等辯題，讓學生充分表達自己的觀點并展開辯論。評價方式：辯論表現+觀眾投票評價標準：學生能否清晰、有力地表達自己的觀點，能否運用信息法律法規和道德倫理規范進行辯論，觀眾投票結果作為參考依據。通過以上評價活動的設計和實施，可以全面、公正、有效地評價學生在本單元學習中的核心素養發展情況，為后續的教學改進和學生個性化發展提供依據。這些評價活動也有助于激發學生的學習興趣和積極性，促進其全面發展。十、大單元實施思路及教學結構圖一、大單元實施思路在《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對選擇性必修1《數據與數據結構》的《第1單元數據及其結構》的教學內容，本大單元的實施思路旨在通過一系列分層次、遞進式的教學活動，引導學生深入理解數據及其價值、掌握數據的組織結構和認識數據抽象的重要性，進而全面提升學生的信息素養。具體實施思路如下：情境導入，激發興趣：通過貼近學生生活的實例和案例，引入數據及其價值的概念，激發學生的學習興趣和探究欲望。分層學習，逐步深入：將教學內容分為“數據及其價值”、“數據的組織結構”和“認識數據抽象”三個層次，逐層深入，逐步提升學生的認知水平。實踐操作，鞏固知識：結合項目學習和實踐活動，讓學生在動手操作中鞏固所學知識，提升解決實際問題的能力。評價反饋，促進發展：通過多元化的評價方式，及時反饋學生的學習情況，調整教學策略，促進學生的全面發展。總結反思，提升素養：通過單元學習總結和反思，幫助學生梳理所學知識，形成系統的知識體系，提升信息素養。二、教學目標設定（一）信息意識學生能夠意識到數據在信息社會中的重要性和價值，能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求數據資源。學生能夠敏銳地感知數據的變化，分析數據中所承載的信息，采用有效策略對數據的來源、內容的準確性、指向的目的性作出合理判斷。學生能夠在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享數據資源，實現數據的更大價值。（二）計算思維學生能夠在信息活動中，采用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據。學生能夠通過判斷、分析與綜合各種數據資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。學生能夠總結利用數據解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。（三）數字化學習與創新學生能夠適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能。學生能夠利用數字化學習資源進行自主學習、協同工作、知識分享與創新創造，提升學習效率和質量。學生能夠運用數字化工具和資源解決實際問題，創造性地設計出具有創新性的數字化作品。（四）信息社會責任學生能夠具有一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則。學生能夠在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，既能有效維護信息活動中個人的合法權益，又能積極維護他人合法權益和公共信息安全。學生能夠關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物，具有積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力。三、教學結構圖數據及其結構|+++||數據及其價值數據的組織結構認識數據抽象|||+++++++++||||||數據案例數據價值線性結構樹形結構圖狀結構抽象概念抽象應用||||||衛星影像大數據案例圖書館數據社團數據校園路線電視機抽象程序化電視機四、具體教學實施步驟1.數據及其價值1.1情境導入活動設計：展示衛星影像圖，引導學生觀察并識別其中的地物，如機場、城鎮、農田、道路等。教學目標：激發學生的學習興趣，初步認識數據的實際應用價值。1.2數據案例分析任務一：機場衛星影像分析活動1：在衛星影像上找到并標示出各種地物，測量跑道長度和寬度，推測飛機型號。活動2：觀察衛星影像的色彩和形狀，分析地貌特征，統計不同顏色區域的面積和分布。教學目標：通過案例分析，理解數據的基本含義及其在解決實際問題中的應用。任務二：大數據案例分析活動1：分析二氧化碳排放與全球變暖的數據關系，探討人類活動對氣候變化的影響。活動2：觀察咸海和亞馬孫地區森林變遷的衛星影像，分析環境變化的原因。活動3：分析“黃金周”北京旅游微博簽到數據，探討游客的行為模式和旅游體驗。教學目標：通過大數據分析，理解數據在揭示全球變化和社會現象中的重要作用。1.3數據的價值和意義活動設計：討論數據的價值和意義，引導學生認識數據作為新原材料、生產資料和基礎設施的價值。教學目標：培養學生的信息意識，理解數據在信息社會中的重要性和價值。2.數據的組織結構2.1線性結構活動設計：探究圖書館圖書數據的組織方式，理解線性結構的概念和特點。教學目標：掌握線性結構的基本概念和實現方法，能夠用線性結構組織簡單數據。2.2樹形結構活動設計：探究學生社團數據的組織方式，理解樹形結構的概念和特點。教學目標：掌握樹形結構的基本概念和實現方法，能夠用樹形結構組織具有層次關系的數據。2.3圖狀結構活動設計：探究校園參觀路線的數據組織方式，理解圖狀結構的概念和特點。教學目標：掌握圖狀結構的基本概念和實現方法，能夠用圖狀結構組織具有復雜關系的數據。2.4數據的存儲方式活動設計：設計圖書數據和社團數據的存儲方式，理解順序存儲和鏈式存儲的區別。教學目標：掌握數據結構的兩種存儲方式，能夠根據實際需要選擇合適的數據存儲方式。3.認識數據抽象3.1抽象的概念活動設計：通過“電視機抽象建模”項目，理解抽象的概念及其在數據處理中的應用。教學目標：掌握抽象的基本概念和方法，能夠用抽象的方式分析問題和解決問題。3.2過程抽象和數據抽象活動設計：分析電視機的邏輯功能和物理實現，理解過程抽象和數據抽象的區別。教學目標：掌握過程抽象和數據抽象的基本概念和方法，能夠用抽象的方式設計數據處理系統。3.3抽象數據類型活動設計：通過“程序化電視機”項目，理解抽象數據類型的概念及其在程序設計中的應用。教學目標：掌握抽象數據類型的基本概念和方法，能夠用抽象數據類型設計程序模塊。4.單元學習評價評價原則：遵循全面性、公正性和有效性原則，采用多元化的評價方式。評價內容：包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個方面。評價方式：包括課堂觀察、作業評價、項目評價、同伴評價等多種方式。5.單元學習總結活動設計：組織學生進行單元學習總結，梳理所學知識，分享學習心得。教學目標：幫助學生形成系統的知識體系，提升信息素養，為后續學習奠定堅實基礎。通過以上教學實施步驟，旨在全面提升學生的信息素養，培養其信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任，為學生的終身發展奠定堅實基礎。十一、大情境、大任務創設在《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》的指導下，針對選擇性必修1《數據與數據結構》中的《第1單元數據及其結構》的教學內容，本單元的大情境與大任務創設旨在通過一系列情境化、任務導向的教學活動，引導學生在真實的問題解決過程中，深入理解數據及其價值、掌握數據的組織結構、認識數據抽象的重要性，進而全面提升學生的信息素養。以下是大情境與大任務的詳細設計。一、大情境設計：智慧校園的數據探索之旅（一）情境背景隨著信息技術的飛速發展，智慧校園已經成為現代教育的重要趨勢。智慧校園通過集成物聯網、大數據、云計算等先進技術，實現了校園管理、教學、生活等各方面的智能化。在這個充滿數據的智慧校園中，每一個學生都是數據的生產者和消費者，他們每天都在與各種各樣的數據進行交互。本單元的大情境設計將以“智慧校園的數據探索之旅”為主線，引導學生扮演數據探索者的角色，通過一系列的數據探索任務，深入了解數據在智慧校園中的應用和價值。（二）情境目標信息意識：通過參與智慧校園的數據探索之旅，學生能夠意識到數據在智慧校園中的重要作用和價值，學會從數據中提取有用信息，為解決問題提供參考。計算思維：在數據探索的過程中，學生能夠運用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型，并運用合理的算法形成解決問題的方案。數字化學習與創新：學生能夠適應數字化學習環境，利用數字化工具和資源進行數據探索和分析，創造性地解決問題，提升學習效率和質量。信息社會責任：在數據探索的過程中，學生能夠遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則，保護個人隱私和信息安全，積極維護公共信息安全。二、大任務設計：智慧校園數據探索任務（一）任務一：智慧校園數據初體驗——數據及其價值探索1.任務目標信息意識：通過探索智慧校園中的數據，學生能夠認識到數據在智慧校園中的廣泛應用和價值。計算思維：學生能夠運用簡單的數據處理方法，對智慧校園中的數據進行初步分析和解讀。2.任務內容情境導入：教師介紹智慧校園的概念和應用場景，展示智慧校園中的一些典型數據，如學生考勤數據、圖書館借閱數據、校園一卡通消費數據等。活動設計：活動1：數據分析初體驗。學生分組選擇一種智慧校園中的數據（如學生考勤數據），使用Excel等數據處理工具對數據進行整理、排序、篩選等基本操作，觀察數據的特點和規律。活動2：數據價值探討。學生根據活動1中的數據分析結果，探討這些數據在智慧校園管理中的應用和價值，如如何通過數據分析提高考勤管理的效率、如何根據借閱數據優化圖書館資源配置等。3.成果展示與評價學生以小組為單位，展示數據分析結果和探討結論，教師和其他小組進行點評和交流。評價重點關注學生對數據價值的認識程度、數據處理方法的掌握情況以及小組合作的能力。（二）任務二：智慧校園數據組織與管理——數據的組織結構探索1.任務目標信息意識：學生能夠理解數據的組織結構在智慧校園數據管理中的重要性。計算思維：學生能夠掌握線性結構、樹形結構、圖狀結構等基本數據組織結構，并能夠運用這些結構對智慧校園中的數據進行組織和管理。2.任務內容情境導入：教師介紹數據組織結構的概念和重要性，以及線性結構、樹形結構、圖狀結構等基本數據組織結構的特點和應用場景。活動設計：活動1：數據結構實踐。學生分組選擇一種智慧校園中的數據（如學生社團數據），根據數據的特點和需求，設計合適的數據組織結構（如樹形結構）來組織和管理這些數據。活動2：數據結構比較。學生比較不同數據組織結構（如線性結構、樹形結構、圖狀結構）在智慧校園數據管理中的應用優缺點，探討如何根據實際需求選擇合適的數據組織結構。3.成果展示與評價學生以小組為單位，展示數據結構設計方案和數據組織結構比較結果，教師和其他小組進行點評和交流。評價重點關注學生對數據組織結構的理解程度、數據結構設計方案的合理性和創新性以及小組合作的能力。（三）任務三：智慧校園數據抽象與建模——認識數據抽象1.任務目標信息意識：學生能夠理解數據抽象在智慧校園數據處理中的重要性。計算思維：學生能夠掌握數據抽象的基本方法，運用抽象思維對智慧校園中的數據進行建模和分析。數字化學習與創新：學生能夠利用數字化工具進行數據抽象和建模實踐，創造性地解決智慧校園中的實際問題。2.任務內容情境導入：教師介紹數據抽象的概念和重要性，以及數據抽象在智慧校園數據處理中的應用場景。活動設計：活動1：數據抽象實踐。學生分組選擇一種智慧校園中的數據（如校園一卡通消費數據），運用數據抽象的方法對數據進行建模和分析，提取出有用的信息和特征。活動2：數據抽象應用。學生根據活動1中的數據抽象結果，設計一種基于數據抽象的智慧校園應用場景（如校園消費行為分析系統），并闡述該應用場景的實現方案和預期效果。3.成果展示與評價學生以小組為單位，展示數據抽象實踐結果和數據抽象應用場景設計方案，教師和其他小組進行點評和交流。評價重點關注學生對數據抽象的理解程度、數據抽象實踐方法的掌握情況以及數據抽象應用場景設計的合理性和創新性。三、大任務總結與反思在大任務完成后，教師應組織學生進行總結與反思，回顧整個智慧校園數據探索之旅的學習過程，分享學習心得和體會。教師應對學生的學習成果進行評價和反饋，指出學生在信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等方面的進步和不足，并提出針對性的改進建議。教師還可以鼓勵學生將所學的知識和技能應用到實際生活中，積極參與智慧校園的建設和管理，為提升校園智能化水平貢獻自己的力量。通過以上大情境與大任務的設計與實施，學生能夠在真實的問題解決過程中深入理解數據及其價值、掌握數據的組織結構、認識數據抽象的重要性，進而全面提升信息素養和綜合能力。這種情境化、任務導向的教學方式也能夠激發學生的學習興趣和積極性，促進學生的主動學習和合作探究。十二、單元學歷案（一）單元主題與課時本單元主題為“數據與數據結構”，具體課時設計如下：第1課時：數據及其價值情境導入：通過展示衛星影像圖，引導學生觀察并識別地物。數據案例分析：分析機場衛星影像和大數據案例，理解數據的基本含義及價值。數據的價值和意義：討論數據的價值和意義，培養學生的信息意識。第2課時：數據的組織結構（線性結構）探究圖書館圖書數據的組織方式，理解線性結構的概念和特點。實踐活動：設計圖書數據的存儲方式，掌握線性結構的實現方法。第3課時：數據的組織結構（樹形結構）探究學生社團數據的組織方式，理解樹形結構的概念和特點。實踐活動：設計社團數據的存儲方式，掌握樹形結構的實現方法。第4課時：數據的組織結構（圖狀結構）探究校園參觀路線的數據組織方式，理解圖狀結構的概念和特點。實踐活動：設計校園參觀路線的存儲方式，掌握圖狀結構的實現方法。第5課時：認識數據抽象（電視機的抽象）了解用戶眼中的電視機和機殼之內的物理實現，理解抽象的概念。實踐活動：分析電視機的邏輯功能和物理實現，理解過程抽象和數據抽象的區別。第6課時：認識數據抽象（程序化電視機）收看虛擬的電視機：通過編程實現電視機的邏輯功能接口。數據抽象的應用：理解抽象數據類型及其優勢，體驗數據抽象在編程中的應用。（二）學習目標本單元的學習目標設定如下：（一）信息意識學生能夠意識到數據在信息社會中的重要性和價值，能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求數據資源。學生能夠敏銳地感知數據的變化，分析數據中所承載的信息，采用有效策略對數據的來源、內容的準確性、指向的目的性作出合理判斷。學生能夠在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享數據資源，實現數據的更大價值。（二）計算思維學生能夠在信息活動中，采用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據。學生能夠通過判斷、分析與綜合各種數據資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。學生能夠總結利用數據解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。（三）數字化學習與創新學生能夠適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能。學生能夠利用數字化學習資源進行自主學習、協同工作、知識分享與創新創造，提升學習效率和質量。學生能夠運用數字化工具和資源解決實際問題，創造性地設計出具有創新性的數字化作品。（四）信息社會責任學生能夠具有一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則。學生能夠在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，既能有效維護信息活動中個人的合法權益，又能積極維護他人合法權益和公共信息安全。學生能夠關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物，具有積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力。（三）評價任務課堂觀察：觀察學生在課堂討論、實踐活動中的參與度、合作情況和解決問題的能力，評價學生的信息意識、計算思維和數字化學習與創新能力。作業評價：評價學生完成的作業，包括數據分析報告、數據結構設計、程序代碼等，評估學生對數據及其價值、數據組織結構和數據抽象的理解程度和應用能力。項目評價：評價學生在項目活動中的表現，包括項目設計、實施、成果展示和反思等，評估學生的信息素養、團隊協作能力和創新能力。同伴評價：通過同伴互評的方式，評價學生在小組活動中的貢獻度、合作態度和溝通能力，促進學生之間的相互學習和成長。（四）學習過程第1課時：數據及其價值情境導入：展示衛星影像圖，引導學生觀察并識別地物，激發學生的學習興趣。數據案例分析：分析機場衛星影像，測量跑道長度和寬度，推測飛機型號。分析大數據案例，理解數據在揭示全球變化和社會現象中的重要作用。數據的價值和意義：討論數據的價值和意義，引導學生認識數據作為新原材料、生產資料和基礎設施的價值。第2課時：數據的組織結構（線性結構）探究圖書館圖書數據的組織方式：分析圖書館圖書數據的排列方式，理解線性結構的概念和特點。實踐活動：設計圖書數據的存儲方式，掌握線性結構的實現方法。學生分組設計圖書數據的存儲方案，并在課堂上進行展示和討論。第3課時：數據的組織結構（樹形結構）探究學生社團數據的組織方式：分析學生社團數據的層次關系，理解樹形結構的概念和特點。實踐活動：設計社團數據的存儲方式，掌握樹形結構的實現方法。學生分組設計社團數據的存儲方案，并在課堂上進行展示和討論。第4課時：數據的組織結構（圖狀結構）探究校園參觀路線的數據組織方式：分析校園參觀路線的復雜關系，理解圖狀結構的概念和特點。實踐活動：設計校園參觀路線的存儲方式，掌握圖狀結構的實現方法。學生分組設計校園參觀路線的存儲方案，并在課堂上進行展示和討論。第5課時：認識數據抽象（電視機的抽象）了解用戶眼中的電視機：分析電視機的邏輯功能和操作界面，理解用戶眼中的電視機。了解機殼之內的物理實現：探討電視機的物理實現細節，理解機殼之內的秘密。實踐活動：分析電視機的邏輯功能和物理實現，理解過程抽象和數據抽象的區別。學生分組討論并撰寫分析報告。第6課時：認識數據抽象（程序化電視機）收看虛擬的電視機：通過編程實現電視機的邏輯功能接口，體驗程序化電視機的過程。數據抽象的應用：理解抽象數據類型及其優勢，體驗數據抽象在編程中的應用。學生分組編寫程序代碼，實現電視機的邏輯功能接口，并在課堂上進行展示和討論。（五）作業與檢測作業：完成數據分析報告：針對大數據案例，分析數據的變化趨勢和背后的原因，撰寫數據分析報告。設計數據結構：根據給定的問題情境，設計合適的數據結構，并繪制數據結構圖。編寫程序代碼：針對電視機抽象建模項目，編寫程序代碼實現電視機的邏輯功能接口。檢測：課堂小測驗：針對每課時的學習內容，設計課堂小測驗，檢測學生對知識點的掌握情況。項目展示與評價：組織學生進行項目展示，通過同伴評價和教師評價的方式，評估學生的項目完成情況和學習成果。（六）學后反思在本單元的學習結束后，學生應進行學后反思，主要內容包括：知識掌握情況：反思自己對數據及其價值、數據組織結構和數據抽象等知識點的掌握情況，是否還存在疑惑或不足之處。學習能力提升：反思自己在信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任等方面的能力提升情況，思考如何將這些能力應用到實際生活和學習中。學習方法和策略：反思自己的學習方法和策略是否有效，是否需要調整和改進，以更好地適應未來的學習需求。團隊協作和溝通能力：反思自己在小組活動中的表現，包括團隊協作和溝通能力等方面，思考如何提高自己的團隊協作能力和溝通能力。通過學后反思，學生可以更好地總結自己的學習經驗和成果，明確自己的優點和不足，為未來的學習和發展奠定堅實的基礎。教師也可以根據學生的學后反思，了解學生的學習情況和需求，為后續的教學和改進提供參考和依據。十三、學科實踐與跨學科學習設計教學目標通過學科實踐與跨學科學習設計，旨在全面提升學生的信息素養，具體表現在以下四個方面：信息意識：增強學生對信息的敏感度和價值判斷力，能夠在解決問題的過程中自覺、主動地尋求和處理信息，具備信息安全意識。計算思維：培養學生運用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型，并通過合理的算法解決問題。數字化學習與創新：幫助學生適應數字化學習環境，掌握數字化學習系統、資源和工具的操作技能，創造性地解決問題，形成創新作品。信息社會責任：引導學生遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則，維護個人和他人的合法權益，積極承擔信息社會的責任。學習目標信息意識能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當的信息資源。敏銳感知信息的變化，分析數據中所承載的信息，判斷信息的可靠性、準確性和目的性。在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現信息的更大價值。計算思維能夠采用計算機科學領域的思想方法界定問題，抽象特征，建立結構模型。通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。總結利用計算機解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。數字化學習與創新能夠適應數字化學習環境，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能。利用數字化學習資源和工具進行自主學習、協同工作、知識分享與創新創造。運用數字化工具和資源解決實際問題，創造性地設計出具有創新性的數字化作品。信息社會責任具備一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則。在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，維護個人和他人的合法權益，以及公共信息安全。關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，積極學習新技術，理性判斷并負責任地行動。作業目標設定信息意識通過收集和分析實際生活中的數據案例，培養學生對信息的敏感度和價值判斷力。完成關于數據價值和社會影響的報告，展示學生如何從數據中獲取信息并判斷其可靠性。計算思維設計并實現簡單的數據結構項目，如線性表、樹形結構等，培養學生的抽象能力和算法設計能力。通過編程實踐，解決基于數據結構的具體問題，體驗計算思維在問題解決中的應用。數字化學習與創新利用數字化學習工具（如編程軟件、數據庫管理系統等）完成學習任務，提升數字化學習與創新能力。創作具有創新性的數字化作品，如基于數據結構的可視化展示、數據分析報告等，展示學生的創新思維和實踐能力。信息社會責任在項目實踐中遵守信息法律法規和倫理道德準則，確保數據處理和分析的合法性和倫理性。通過小組討論和報告，探討信息技術發展對社會的影響，培養學生的社會責任感和道德觀念。學科實踐與跨學科學習設計1.跨學科項目：“智慧城市的數據分析與可視化”項目背景隨著信息技術的快速發展，智慧城市已經成為城市發展的新趨勢。智慧城市通過收集和分析大量數據，優化城市管理和服務，提高居民生活質量。本項目將結合信息技術和地理學科的知識，通過數據分析和可視化展示，探索智慧城市的建設與發展。項目目標信息意識：培養學生從智慧城市的相關數據中獲取有價值信息的能力。計算思維：通過數據分析和可視化展示，培養學生的抽象思維和算法設計能力。數字化學習與創新：利用數字化學習工具和資源，完成智慧城市的數據分析和可視化項目。信息社會責任：引導學生關注智慧城市發展對社會的影響，培養學生的社會責任感和道德觀念。項目內容數據收集與整理學生將分組收集智慧城市相關的數據，如交通流量、環境質量、公共安全等方面的數據。對收集到的數據進行整理和清洗，確保數據的準確性和可靠性。數據分析利用統計學和數據分析方法，對整理后的數據進行深入分析，挖掘數據背后的信息和規律。通過編寫程序實現數據分析和處理，培養學生的計算思維能力。數據可視化展示選擇合適的數據可視化工具（如Tableau、ECharts等），將分析結果以圖表、地圖等形式展示出來。創作具有創新性的可視化作品，展示智慧城市建設的成果和潛在問題。項目報告與展示撰寫項目報告，詳細闡述數據收集、分析、可視化的過程和結果。通過小組報告和作品展示，分享項目經驗和成果，接受教師和同學的點評和建議。項目實施步驟項目啟動與分組教師介紹項目背景和目標，明確項目要求和評價標準。學生根據興趣和特長分組，每組確定一名組長負責協調和組織工作。數據收集與整理組長組織小組成員討論數據收集的渠道和方法，制定數據收集計劃。小組成員分工合作，收集并整理相關數據，確保數據的完整性和準確性。數據分析與可視化小組內部討論數據分析的方法和工具，選擇合適的分析方法和工具進行數據處理。利用編程語言和可視化工具實現數據分析和可視化展示，形成初步的可視化作品。項目報告撰寫與修改小組撰寫項目報告，詳細記錄項目實施的過程和結果。教師和小組之間進行多次反饋和修改，完善項目報告和可視化作品。項目展示與評價小組進行項目展示，分享項目經驗和成果。教師和同學進行點評和提問，提出改進建議。根據評價標準對項目進行綜合評價，評選出優秀項目和作品。2.跨學科主題研討：“大數據在醫療健康領域的應用與挑戰”主題背景大數據技術在醫療健康領域的應用日益廣泛，為疾病預防、診斷和治療提供了有力支持。大數據在醫療健康領域的應用也面臨著數據隱私、安全性和倫理道德等方面的挑戰。本主題研討將結合信息技術和生物學科的知識，探討大數據在醫療健康領域的應用與挑戰。研討目標信息意識：培養學生關注大數據在醫療健康領域的應用趨勢和價值。計算思維：通過案例分析，培養學生的抽象思維和問題解決能力。數字化學習與創新：鼓勵學生利用數字化學習資源和工具，探索大數據在醫療健康領域的創新應用。信息社會責任：引導學生思考大數據應用中的倫理道德問題，培養學生的社會責任感和道德觀念。研討內容大數據在醫療健康領域的應用案例分析大數據在疾病預防、診斷和治療中的應用案例，探討大數據技術的優勢和價值。討論大數據如何幫助醫療機構提高服務質量和效率，改善患者就醫體驗。大數據在醫療健康領域面臨的挑戰探討大數據在醫療健康領域應用中的數據隱私、安全性和倫理道德等問題。分析這些問題產生的原因和影響，提出可能的解決方案和建議。跨學科視角下的大數據應用結合信息技術和生物學科的知識，探討大數據在醫療健康領域的應用前景和發展方向。鼓勵學生提出跨學科的創新想法和解決方案，推動大數據在醫療健康領域的深入應用。研討實施步驟主題介紹與背景資料收集教師介紹主題背景和研討目標，提供相關的背景資料和文獻。學生分組收集大數據在醫療健康領域的應用案例和挑戰方面的資料。小組討論與案例分析小組內部討論收集到的資料，分析大數據在醫療健康領域的應用案例和挑戰。選擇典型案例進行深入分析，探討大數據技術的優勢和價值以及面臨的挑戰。跨學科視角下的思考與討論結合信息技術和生物學科的知識，引導學生從跨學科的角度思考大數據在醫療健康領域的應用前景和發展方向。鼓勵學生提出跨學科的創新想法和解決方案，促進學科之間的融合與創新。主題報告與展示小組撰寫主題報告，總結研討過程和成果。通過小組報告和展示，分享跨學科視角下的思考和見解，接受教師和同學的點評和建議。總結與反思教師對整個研討過程進行總結和反思，提煉出有價值的觀點和想法。鼓勵學生將研討成果應用到實際學習和生活中，推動大數據在醫療健康領域的深入應用和發展。通過以上學科實踐與跨學科學習設計，旨在全面提升學生的信息素養，培養學生的信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任，為學生的終身發展奠定堅實基礎。十四、大單元作業設計教學目標根據《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》和本單元的教學內容，本單元的教學目標設定如下：信息意識：學生能夠意識到數據在信息社會中的重要性和價值，根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求數據資源。學生能夠敏銳地感知數據的變化，分析數據中所承載的信息，采用有效策略對數據的來源、內容的準確性、指向的目的性作出合理判斷。學生能夠在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享數據資源，實現數據的更大價值。計算思維：學生能夠在信息活動中，采用計算機科學領域的思想方法界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據。學生能夠通過判斷、分析與綜合各種數據資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。學生能夠總結利用數據解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中。數字化學習與創新：學生能夠適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣，掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能。學生能夠利用數字化學習資源進行自主學習、協同工作、知識分享與創新創造，提升學習效率和質量。學生能夠運用數字化工具和資源解決實際問題，創造性地設計出具有創新性的數字化作品。信息社會責任：學生能夠具有一定的信息安全意識與能力，遵守信息法律法規，信守信息社會的道德與倫理準則。學生能夠在現實空間和虛擬空間中遵守公共規范，既能有效維護信息活動中個人的合法權益，又能積極維護他人合法權益和公共信息安全。學生能夠關注信息技術革命所帶來的環境問題與人文問題，對于信息技術創新所產生的新觀念和新事物，具有積極學習的態度、理性判斷和負責行動的能力。作業目標設定基于上述教學目標，本單元的作業目標設定如下：信息意識：學生能夠分析具體案例中的數據，理解數據在信息社會中的重要性和價值。學生能夠通過自主查找和整理數據，提升對信息來源和數據準確性的判斷能力。學生能夠在小組合作中，主動分享自己找到的數據資源，并討論其應用價值。計算思維：學生能夠針對給定的問題，運用計算機科學的思想方法進行數據抽象和結構建模。學生能夠通過分析和綜合各種數據資源，設計合理的算法來解決問題。學生能夠總結數據處理過程中的經驗和方法，并嘗試將其應用到其他類似問題的解決中。數字化學習與創新：學生能夠利用數字化學習工具和資源，如電子表格、數據庫管理系統等，進行數據處理和分析。學生能夠在數字化學習環境中，通過協作學習和知識分享，提升解決問題的能力和創新創造的能力。學生能夠設計并實現一個基于數據的數字化作品，展示其學習成果和創新思維。信息社會責任：學生能夠在數據收集和處理過程中，遵守信息安全和隱私保護的規范，確保數據的合法使用。學生能夠在小組作業中，討論和遵守信息共享和使用的道德規范，尊重他人的知識產權。學生能夠關注數據處理過程中可能產生的環境問題和社會影響，提出負責任的解決方案。作業內容設計作業一：數據背后的秘密——案例分析作業目標：提升學生的信息意識，理解數據的重要性和價值。培養學生的計算思維，通過案例分析進行數據抽象和結構建模。作業內容：任務一：分析機場衛星影像數據要求：學生需要下載并分析提供的機場衛星影像數據，識別出機場范圍、跑道、航站樓等地物，并測量跑道長度和寬度。目的：通過實際操作，理解數據在地理信息系統中的應用價值，提升對數據準確性的判斷能力。任務二：大數據案例分析要求：學生需要收集并分析關于全球變暖、咸海變遷、亞馬孫地區森林退化以及“黃金周”北京旅游體驗的大數據案例。目的：通過大數據分析，理解數據在揭示全球變化和社會現象中的重要作用，培養學生的信息意識和計算思維。提交形式：學生需要提交一份案例分析報告，包括數據收集過程、數據分析方法、分析結果及結論。作業二：探秘校園數據——組織結構與應用作業目標：培養學生的計算思維，通過實際操作理解數據的組織結構。提升學生的數字化學習與創新能力，利用數字化工具進行數據處理和分析。作業內容：任務一：探究校園數據的組織結構要求：學生需要探究學校圖書館、學生社團和校園參觀路線的數據組織方式，理解線性結構、樹形結構和圖狀結構的概念和特點。目的：通過實際操作，理解不同數據組織結構的特點和應用場景，培養學生的計算思維。任務二：設計校園數據的存儲方式要求：學生需要設計圖書館圖書數據和社團數據的存儲方式，理解順序存儲和鏈式存儲的區別，并選擇合適的存儲方式。目的：通過設計數據存儲方式，提升學生的數字化學習與創新能力，掌握數據存儲和管理的基本方法。提交形式：學生需要提交一份數據組織結構和存儲方式的設計報告，包括設計思路、設計過程和設計結果。作業三：電視機抽象建模——數據抽象與實現作業目標：培養學生的計算思維，通過電視機抽象建模理解數據抽象的概念和方法。提升學生的數字化學習與創新能力，利用面向對象編程實現電視機功能。作業內容：任務一：電視機的抽象要求：學生需要了解電視機的邏輯功能和物理實現，抽象出電視機的基本功能和接口，并填寫電視機基本功能表。目的：通過電視機的抽象，理解數據抽象的概念和方法，培養學生的計算思維。任務二：程序化電視機要求：學生需要利用面向對象編程技術，實現電視機的基本功能，包括開機/關機、切換節目源、切換頻道、調節音量等。目的：通過程序化電視機的實現，提升學生的數字化學習與創新能力，掌握面向對象編程的基本方法。提交形式：學生需要提交一份電視機抽象建模和程序化實現的報告，包括抽象過程、程序設計思路和程序運行結果。作業四：數字化作品設計與實現作業目標：提升學生的數字化學習與創新能力，通過設計并實現一個基于數據的數字化作品，展示學習成果和創新思維。培養學生的信息社會責任，關注數據處理過程中可能產生的環境問題和社會影響。作業內容：要求：學生需要選擇一個與數據相關的主題，設計并實現一個數字化作品。作品可以是數據分析報告、數據可視化展示、基于數據的游戲或應用程序等。學生需要在作品中展示數據收集、處理、分析和應用的全過程，并關注數據處理過程中可能產生的環境問題和社會影響。目的：通過數字化作品的設計與實現，提升學生的數字化學習與創新能力，培養學生的信息社會責任意識。提交形式：學生需要提交一份數字化作品及其設計報告，包括作品設計思路、數據收集與處理過程、作品實現方法和作品展示效果。作業評價標準信息意識：數據收集的全面性和準確性。對數據重要性和價值的理解程度。信息共享和使用的規范性。計算思維：問題抽象和結構建模的合理性。算法設計的正確性和高效性。數據處理過程中的經驗總結和方法遷移能力。數字化學習與創新：數字化學習工具和資源的有效利用。協作學習和知識分享的能力。數字化作品的創新性和實用性。信息社會責任：數據安全和隱私保護的規范性。信息共享和使用的道德規范。對環境問題和社會影響的關注程度及解決方案的合理性。通過以上作業設計，旨在全面提升學生的信息素養，培養其信息意識、計算思維、數字化學習與創新能力和信息社會責任，為學生的終身發展奠定堅實基礎。十五、“教-學-評”一致性課時設計課程基本信息教材版本：2024新人教版高中信息技術選擇性必修1《數據與數據結構》單元主題：第1單元數據及其結構課時設計：第1課時：數據及其價值第2課時：數據的組織結構（線性結構）第3課時：數據的組織結構（樹形結構）第4課時：數據的組織結構（圖狀結構）第5課時：認識數據抽象（電視機的抽象）第6課時：認識數據抽象（程序化電視機）第1課時：數據及其價值教學目標（一）信息意識學生能夠認識到數據在信息社會中的重要性和價值。學生能夠根據解決問題的需要，自覺、主動地尋求數據資源。（二）計算思維學生能夠分析數據中所承載的信息，對數據的來源、內容的準確性、指向的目的性作出合理判斷。學生能夠體驗從數據中獲取信息及歸納知識的過程。（三）數字化學習與創新學生能夠適應數字化學習環境，利用數字化工具獲取和分析數據。學生能夠創造性地利用數據解決問題。（四）信息社會責任學生能夠遵守信息法律法規，尊重和保護個人及他人的隱私。作業目標完成“機場衛星影像分析”任務，識別地物并測量跑道長度和寬度。分析大數據案例，探討數據在揭示全球變化和社會現象中的重要作用。教學過程情境導入展示衛星影像圖，引導學生觀察并識別其中的地物。激發學生學習興趣，初步認識數據的實際應用價值。數據案例分析任務一：機場衛星影像分析活動1：在衛星影像上找到并標示出各種地物，測量跑道長度和寬度。活動2：觀察衛星影像的色彩和形狀，分析地貌特征，統計不同顏色區域的面積和分布。教學目標：通過案例分析，理解數據的基本含義及其在解決實際問題中的應用。任務二：大數據案例分析活動1：分析二氧化碳排放與全球變暖的數據關系，探討人類活動對氣候變化的影響。活動2：觀察咸海和亞馬孫地區森林變遷的衛星影像，分析環境變化的原因。活動3：分析“黃金周”北京旅游微博簽到數據，探討游客的行為模式和旅游體驗。教學目標：通過大數據分析，理解數據在揭示全球變化和社會現象中的重要作用。數據的價值和意義討論數據的價值和意義，引導學生認識數據作為新原材料、生產資料和基礎設施的價值。學業評價課堂觀察：觀察學生在案例分析中的參與度和理解程度。作業評價：評價學生完成的機場衛星影像分析和大數據案例分析報告。同伴評價：鼓勵學生相互評價數據分析的準確性和深度。第2課時：數據的組織結構（線性結構）教學目標（一）信息意識學生能夠認識到數據組織的重要性。學生能夠根據解決問題的需要，選擇合適的數據組織方式。（二）計算思維學生能夠理解線性結構的概念和特點。學生能夠用線性結構組織簡單數據。（三）數字化學習與創新學生能夠適應數字化學習環境，利用數字化工具進行數據組織。學生能夠創造性地應用線性結構解決實際問題。（四）信息社會責任學生能夠遵守信息法律法規，合理使用數據資源。作業目標設計一個線性結構的數據組織方案，用于管理圖書館圖書數據。教學過程探究圖書館圖書數據的組織方式觀察雜亂無章的書堆和排列整齊的圖書書架。理解線性結構的概念和特點。線性結構的實踐應用活動設計：探究圖書館圖書數據的組織方式，理解線性結構的應用。教學目標：掌握線性結構的基本概念和實現方法，能夠用線性結構組織簡單數據。數據存儲方式介紹內存的基本結構和順序存儲方式。設計圖書數據的存儲方式，理解順序存儲的特點。學業評價課堂觀察：觀察學生對線性結構概念的理解程度。作業評價