一、課程性質與基本理念

（一）課程性質

信息技術作為當今先進生產力的代表，已經成為我國經濟發展的重要支柱和網絡強國的戰略支撐。信息技術涵蓋了獲取、表示、傳輸、存儲和加工信息在內的各種技術。自電子計算機問世以來，信息技術沿著以計算機為核心、到以互聯網為核心、再到以數據為核心的發展脈絡，深刻影響著社會的經濟結構和生產方式，加快了全球范圍內的知識更新和技術創新，推動了社會難息化、智能化的建設與發展，催生出現實空間與虛擬空間并存的信息社會，并逐步構建出智慧社會。信息技術的快速發展，重塑了人們溝通交流的時間觀念和空間觀念，不斷改變人們的思維與交往模式，深刻影響人們的生活、工作與學習，已經超越單純的技術工具價值，為當代社會注入了新的思想與文化內涵。提升中國公民的信息素養，增強個體在信息社會的適應力與創造力，對個人發展、國力增強、社會變革有著十分重大的意義。

普通高中信息技術課程是一門以全面提升學生信息素養，幫助學生掌握信息技術基礎知識與技能、增強信息意識、發展計算思維、捑高數字化學習與創新能力、樹立正確的信息社會價值觀和責任感的基礎課程。課程圍繞信息技術學科核心素養，精煉學科大概念，吸納學科領域的前沿成果，構建具有時代特征的學習內容；課程兼重理論學習和實踐應用，通過豐富多樣的任務情境，鼓勵學生在數字化環境中學習與實踐；課程倡導基于項目的學習方式，將知識建構、技能培養與思維發展融入到運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中；課程提供學習機會，讓學生參與到信息技術支持的溝通、共享、合作與協商中，體驗知識的社會性建構，培養信息意識，理解信息技術對人類社會的影響，提高信息社會參與的責任感與行為能力，從而成為具備較高信息素養的中國公民。

（二）基本理念

1.堅持立德樹人的課程價值觀，培養具備信息素養的公民

課程標準面對網絡和數字化工具不斷普及的現實，培養學生對信息技術發展的敏感度和適應性，幫助學生學會有效利用信息社會中的海量信息、豐富媒體和多樣化技術工具，優化自己的學習和生活，提高服務社會的能力。課程標準引導學生理解信息技術應用過程中的個人與社會關系，思考信息技術為人類社會帶來的機遇和挑戰，履行個人在信息社會中的責任和義務，幫助學生成長為有效的技術使用者、創新的技術設計者和理性的技術反思者。

2.設置滿足學生多元需求的課程結構，促進學生個性化發展

課程結構遵循高中學生的認知特征和個性化學習需要，體現信息技術課程的層次性、多樣性和選擇性。課程的必修部分致力于構建我國高中階段全體學生信息素養的共同基礎，關注系統性、實踐性和遷移性；選擇性必修部分致力于拓展學生的學習興趣，提升課程內容的廣度、深度和問題情境的復雜度，為學科興趣濃厚、學科專長明顯的學生提供挑戰性的學習機會。

3.選擇體現時代性和基礎性的課程內容，支撐學生信息素養的發展

課程內容緊扣數據、算法、信息系統和信息社會等學科大概念，結合信息技術變革的前沿知識與國際信息技術教育的發展趨勢，引導學生學習信息技術的基本知識與技術，感悟信息技術學科方法與學科思想；結合學生已有的學習經驗和將要經歷的社會生活，在課程中嵌入與信息技術有關的現實社會問題和情境；結合數據加工、問題解決和信息系統操作的真實過程，發展學生的計算思維，增強他們的信息社會責任，實現信息技術知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的統一。

4.培育以學習為中心的教與學關系，在問題解決過程中提升信息素養

課程實施考慮到不同背景和不同知識基礎的學生，倡導多元化教學策略；激發學生開放、合作、協商和注重證據的行動意識，使其積極參與到信息技術支持的交互性、真實性的學習活動中；鼓勵學生在不同的問題情境中，運用計算思維來形成問題解決的方案，體驗信息技術行業實踐者真實的工作模式和思考方式；創造機會使學生感受信息技術所引發的價值沖突，思考個體的信息行為對自然環境與人文環境帶來的影響。

5.構建基于學科核心素養的評價體系，推動數字化時代的學習創新

課程評價以學科核心素養的分級體系為依據，利用多元方式跟蹤學生的學習過程，采集學習數據，及時反饋學生的學習狀況，改進學習，優化教學，評估學業成就。注重情境中的評價和整體性的評價，評價方式和評價工具應支持學生自主和協作地進行數字化問題解決，促進基于項目的學習；完善標準化紙筆測試和上機測試相結合的學業評價，針對專業能力較強的學生，可引導其完成案例分析報告或研究性論文。

二、學科核心素養與課程目標

（一）學科核心素養

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。高中信息技術學科核心素養由信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任四個核心要素組成。它是高中學生在接受信息技術教育過程中逐步形成的信息技術知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的綜合表現。四個核心要素互相支持，互相滲透，共同促進學生信息素養的提升。具體內涵表述如下。

1.信息意識

信息意識是指個體對信息的敏感度和對信息價值的判斷力。具備信息意識的學生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；能夠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、指向的目的性做出合理判斷，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。

2.計算思維

計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動。具備計算思維的學生，在信息活動中能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結構模型、合理組織數據；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。

3.數字化學習與創新

數字化學習與創新是指個體通過評估并選用常見的數字化資源與工具，有效地管理學習過程與學習資源，創造性地解決問題，從而完成學習任務，形成創新作品的能力。具備數字化學習與創新的學生，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；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，助力終身學習能力的提高。

4.信息社會責任

信息社會責任是指信息社會中的個體在文化修養、道德規范和行為自律等方面應盡的責任。具備信息社會責任的學生，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，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；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。

（二）課程目標

高中信息技術課程旨在全面提升全體高中學生的信息素養。課程通過提供技術多樣、資源豐富的數字化環境，幫助學生掌握數據、算法、信息系統、信息社會等學科大概念，了解信息系統的基本原理，認識信息系統在人類生產與生活中的重要價值，學會運用計算思維識別與分析問題，抽象、建模與設計系統性解決方案，理解信息社會特征，自覺遵循信息社會規范，在數字化學習與創新過程中形成對人與世界的多元理解力，負責、有效地參與到社會共同體中，成為數字時代的合格公民。

三、課程結構

（一）設計依據

1.以立德樹人為課程設計的指導思想

課程設計充分挖掘信息技術學科中的思想、文化內涵和育人因素，引導學生健康的技術價值追求，提高學生在信息社會中生存、發展與創新的能力。

2.按照《普通高中課程方案》設置課程結構與內容

依據學分和課時規定，緊扣學科大概念體系，精心選擇和架構課程內容與結構，選擇課程內容，確保知識結構清晰、難易梯度合理，控制內容負荷，提供適度的認知挑戰。

3.參照國際信息技術教育研究的最新成果

依據我國基礎教育的國情，借鑒國際中小學信息技術教育的最新研究成果，參照先進課程體系的設計思想和已有經驗，調整和優化信息技術課程內容模塊，提高課程標準的前瞻性。

4.依據信息技術學科的自身發展特征

依據信息技術學科理論性、工具性和實踐性并重的特征，設計活動情境，注重學生在項目中學習；依托快速發展與日益更新的信息技術工具，保持對新技術成果的開放性，鼓勵師生共同學習。

（二）結構

高中信息技術課程由必修、選擇性必修和選修三類課程組成。課程結構如表1所示。

表1　高中信息技術課程結構

類別模塊設計

必修

模塊1：數據與計算

模塊2：信息系統與社會

選擇性必修

模塊1：數據與數據結構

模塊2：網絡基礎

模塊3：數據管理與分析

模塊4：人工智能初步

模塊5：三維設計與創意

模塊6：開源硬件項目設計

選修

模塊1：算法初步

模塊2：移動應用設計

高中信息技術必修課程是全面提升高中學生信息素養的基礎，強調信息技術學科核心素養的培養，滲透學科基本知識與技能，是每位高中學生必須修習的課程，是選擇性必修和選修課程學習的基礎。高中信息技術必修課程包括“數據與計算”和“信息系統與社會”兩個模塊。

高中信息技術選擇性必修是根據學生升學、個性化發展需要而設計的，分為升學考試類課程和個性化發展類課程。選修性必修課程旨在為學生將來進入高校繼續開展與信息技術相關方向的學習以及應用信息技術進行創新、創造提供條件。選擇性必修課程包括“數據與數據結構”“網絡基礎”“數據管理與分析”“人工智能初步”“三維設計與創意”“開源硬件項目設計”六個模塊。其中，“數據與數據結構”“網絡基礎”“數據管理與分析”三個模塊是為學生升學需要而設計的課程，三個模塊的內容相互并列；“人工智能初步”“三維設計與創意”“開源硬件項目設計”三個模塊是為學生個性化發展而設計的課程，學生可根據自身的發展需要進行選學。

高中信息技術選修課程是為滿足學生的興趣愛好、學業發展、職業選擇而設計的自主選修課程，為學校開設信息技術校本課程預留空間。選修課程包括“算法初步”“移動應用設計”以及各高中自行開設的信息技術校本課程。

（三）學分與選課

高中信息技術必修課程的學分為3學分，每個學分18學時，共54課時。必修課程是本學科學業水平合格性考試的依據，學生學完必修課程后，可參加高中信息技術學業水平合格性考試。

學生在修滿信息技術必修學分的基礎上，可根據興趣愛好、學業發展和職業傾向，學習選擇性必修和選修課程，發展個性化的信息技術能力或達到更高的學業水平。選擇性必修和選修課程中，每個選修模塊為2學分，每學分18課時，共36課時。

選擇性必修課程是對必修課程的拓展與加深，滿足學生升學和個性化發展的需要。學生可根據能力、發展需要選學。選擇性必修中的“數據與數據結構”“網絡基礎”和“數據管理與分析”是本學科學業水平等級性考試的依據。學生修完這三個模塊后，可參加高中信息技術學業水平等級性考試。選修性必修中的“人工智能初步”“三維設計與創意”“開源硬件項目設計”三個模塊的修習情況應列為綜合素質評價的內容。

選修課程體現了學科的前沿性、應用性，學生可根據自身能力、興趣或需要選學。選修課程的修習情況應列為綜合素質評價的內容。

四、課程內容

（一）、必修課程

模塊1：數據與計算

信息技術與社會的交互融合引發了數據量的迅猛增長，數據對社會生產和人們生活的影響日益凸顯。本模塊針對數據（包括大數據）在信息社會中的重要價值，分析數據與信息的關系，強調數據處理的基本方法與技能，發展學生利用信息技術解決問題的能力。本模塊是信息技術課程后續學習的基礎。

通過本模塊的學習，學生能認識到數據在信息社會中的重要價值，合理處理與應用數據，掌握算法與程序設計的基本知識，根據需要運用數學化工具解決生活與學習中的問題，認識到人工智能在信息社會中越來越重要的促進作用，逐步成為信息社會的積極參與者。

本模塊包括“數據與信息”“數據處理與應用”“算法與程序實現”三部分內容。

[內容要求]

1.1在具體的感知數據與信息的基礎上，描述數據與信息特征，知道數據編碼的基本方式。

1.2在運用數字化工具的學習活動中，理解數據、信息與知識的相互關系，認識數據對人們日常生活的影響。

1.3針對具體學習任務，體驗數字化學習過程，感受利用數字化工具和資源的優勢。

1.4通過典型的應用實例，了解數據采集、分析和可視化表達的基本方法。

1.5根據任務需求，選用恰當的軟件工具或平臺處理數據，完成分析報告，理解對數據進行保護的意義。

1.6從生活實例出發，概述算法的概念與特征，運用恰當的描述方法和控制結構表示簡單算法。

1.7掌握一種程序設計語言的基本知識，使用程序設計語言實現簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序設計的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調試與運行的方法。

1.8通過人工智能典型案例的剖析，了解智能信息處理的巨大進步和應用潛力，認識人工智能在信息社會中的重要作用。

[教學提示]

在本模塊的教學中，教師可通過項目活動創設問題情境，引導學生在解決問題的過程中感受信息技術對人們日常生活的影響，幫助他們探究數據與計算的知識，提高利用信息技術解決問題的能力，發展計算思維。

（1）、借助數字化學習環境，引導學生體驗數字化學習與創新活動，通過整合其他學科的學習任務，幫助學生學會運用數字化工具（如移動終端、開源硬件、網絡學習平臺、編程軟件、應用軟件等）表達思想、建構知識。

例如：在小組研討過程中，利用思維導圖等數字化工具，梳理小組成員在“頭腦風暴”（一種創造能力的集體訓練方法）活動中的觀點，建立觀點結構圖，形成研討報告。

（2）、數據采集、分析和可視化表達是數據處理的重要環節。在教學過程中，教師可提供日常生活的應用實例，引導學生分組探討數據采集、分析和可視化表達的方法，感受它們對人們日常生活的影響。

例如：通過“網絡購書”的實踐活動，組織學生探究“網站為用戶自動推薦商品的原因”，辨析網站獲取用戶數據的基本類型，了解基本的分析方法（如對比分析法、平均分析法等），思考網站數據可能會對用戶產生的影響。

（3）、創設程序設計的活動情境，組織學生在解決問題的過程中探究順序結構、選擇結構和循環結構的特點，通過小組學習，分析問題，設計解決問題的算法。

例如：通過編程實現枚舉法中的“百錢買百雞”等經典案例，體驗程序設計的基本過程，學習程序設計的基本方法。通過設計“選課系統”“趣味小游戲”等具有一定實用價值的程序，培養學生利用程序設計解決實際問題的基本能力。

（4）、在教學實施中，教師可通過情境模擬或實景觀察等方式，讓學生體驗人工智能對社會發展的影響，感受人工智能與社會各領域結合帶來的巨大變化，思考人工智廣泛使用可能會引發的社會問題及應對策略。

例如：通過研討人工智能在智力竟賽及圖像記憶挑戰中奪冠、戰勝頂級人類棋手等事件，引導學生深入了解人工智能技術，思考人工智能發展對社會發展的影響，以及可能會引發的社會問題。

在教學過程中，除了正常的課堂教學外，教師還可以組織學生參觀學校或社會場所的信息中心，觀察信息中心的組織和運行模式，了解信息設備的功能和維護方法，聽取專業人員介紹數據處理的策略，體驗信息中心在學校管理或社會生活中的作用。

[學業要求]

學生能夠描述數據與信息的特征，知道數據編碼的基本方式；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（?信息意識、數字化學習與創新）。了解數據采集、分析和可視化表達的基本方法，能夠利用軟件工具或平臺對數據進行整理、組織、計算與呈現，并能通過技術方法對數據進行保護；在數據分析的基礎上，完成分析報告（信息社會責任、計算思維）。依據解決問題的需要，設計和表示簡單算法；掌握一種程序設計語言的基本知識，利用程序設計語言實現簡單算法，解決實際問題（計算思維）。了解人工智能技術，認識人工智能在信息社會中的重要作用（計算思維、信息意識）。

模塊2：信息系統與社會

在信息社會中，現實空間與虛擬空間相互交織，形成了一個全新的社會環境，在改變人們生活、工作與學習的同時，也塑造出一種全新的生存與發展方式。本模塊是針對信息社會生存與發展的需要，強調利用信息系統解決問題的過程與方法，提升學生信息安全和社會責任意識而設置的必修模塊。

通過本模塊的學習，學生能了解人、信息技術和社會的關系，認識信息系統在社會中的作用，合理使用信息系統解決生活、學習中的問題，理解信息安全對當今社會的影響，能安全、守法地應用信息系統。

本模塊包括“信息社會特征”“信息系統組成與應用”“信息安全與信息社會責任”三部分內容。

[內容要求]

2.1探討信息技術對社會發展、科技進步以及人們生活、工作與學習的影響，描述信息社會的特征，了解信息技術的發展趨勢。

2.2通過分析典型的信息系統，知道信息系統的組成與功能，理解計算機、移動終端在信息系統中的作用，描述計算機和移動終端的基本工作原理。

2.3通過分析物聯網應用實例，知道信息系統與外部世界的連接方式，了解常見的傳感與控制機制。

2.4觀察日常生活中的信息系統，理解計算機網絡在信息系統中的作用，通過組建小型的無線網絡，了解常見的網絡設備的功能，知道接入方式、帶寬等因素對信息系統的影響。

2.5通過分析常見的信息系統，理解軟件在信息系統中的作用，借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件。

2.6在日常生活與學習中，合理使用信息系統，負責任地發布、使用與傳播信息，自學遵守信息社會中的道德準則和法律法規。

2.7認識到信息系統應用過程中存在的風險，熟悉信息系統安全防范的常用技術方法，養成規范的信息系統操作習慣，樹立信息安全意識。

2.8通過搭建小型信息系統的綜合活動，體驗信息系統的工作過程，認識信息系統在社會應用中的優勢及局限性。

[教學提示]

在本模塊教學中，教師可通過對典型信息系統的案例分析與實際體驗等方式，引導學生學習信息系統知識，合理使用信息系統解決生活、學習中的問題，理解信息社會的特征，具備信息社會責任意識人。

（1）、結合實際生活中的信息系統應用實例，引導學生思考信息系統的組成要素，認識信息系統對人們日常生活與社會發展的重要作用。

例如：通過剖析“電子商務系統”“網絡訂票系統”等信息系統實例，引導學生總結歸納信息系統的組成要素，了解信息系統的常見功能，以及它們對人們日常生活與學習的作用。

（2）、利用信息技術實驗室創設真實的問題情境，為學生提供從信息系統設計規劃到軟硬件操作的實踐體驗機會，提高學生對信息系統價值的認識以及利用信息系統解決問題的能力。

例如：在信息技術實驗中，通過“依托二維碼的物聯網系統”“遠程控制系統”等實驗，指導學生合作或獨立完成一個信息系統的硬件搭建和軟件安裝。

（3）、結合信息系統中個人信息泄露與數據安全隱患方面的案例，引導學生真實感受信息系統安全的重要性。通過體驗信息系統的實踐活動，引導學生掌握信息系統安全防范的常用技術方法，學習與信息安全相關的法律法規。

例如：通過小組活動，研計“網絡購物”“公共場所WIFI使用”等應用實例，分析信息系統應用中可能出現的信息安全問題，總結相關的防范策略，學習信息系統安全防范的常用技術方法，以及與信息安全相關的法律法規。

此外，在教學過程中還可以結合地方的實際情況，組織學生參觀學?；蚱渌麢C構中運行的信息系統，開展信息系統的綜合實踐活動，體驗信息系統的行業應用，了解信息系統建設的全過程，包括設計、構建、運行、管理、維護等。

[學業要求]

學生能描述信息社會的特征，了解信息技術對社會發展、科技進步以及個人生活與學習的影響（信息意識）。知道信息系統的組成與功能，描述信息系統常用終端設備（如計算機、智能手機和平板電腦等）的基本工作原理；知道信息系統與外部世界的連接方式，了解常見的傳感與控制機制，以及接入方式、帶寬等因素對信息系統的影響；理解軟件在信息系統中的作用，借助軟件工具與平臺開發網絡應用軟件（計算思維）。能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（數字化學習與創新）。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（信息意識、信息社會責任）。

（二）、選擇性必修課程

模塊1：數據與數據結構

在數字化時代，數據對科學發現、技術進步、經濟發展以及人們的日常生活有著越來越深刻的影響。理解數據的作用及價值，對學生適應信息社會、學會數字化生存有著十分重要的意義。

數據結構是信息技術學科的核心內容之一，對培養學生信息意識與計算思維、深入理解并掌握信息技術學科知識與實踐方法、形成學科核心素養，具有非常重要的作用。本模塊是針對數據、數據結構及其應用而設置的選擇性必修模塊。

通過本模塊的學習，學生能進一步了解數據（包括大數據）的作用，在掌握常用數據結構的概念、特點、操作、編程實現方法等內容的基礎上，能對簡單的數據問題進行分析，選擇恰當的數據結構，并用一種程序設計語言編程實現，在問題解決過程中對數據抽象、數據結構的思想與方法有初步的認識。

本模塊包括“數據及其價值”“數據結構”“數據結構應用”三部分內容。

[內容要求]

1.1通過列舉實例，分析數據與社會各領域的關系，理解數字、數值和數據的基本含義。

1.2通過列舉實例，認識到數據作為新的原材料、生產資料和基礎設施的價值和意義。

1.3結合生活實際，理解數據結構的概念，認識數據結構在解決問題過程中的重要作用。

1.4通過案例分析，理解數組、鏈表等基本數據結構的概念，并能編程實現其相關操作。比較數組、鏈表的區別，明確上述兩種數據結構在存儲不同類型數據中的應用。

1.5通過問題解決，理解包括字符串、隊列、棧在內的線性表的概念和基本操作，并編程實現。

1.6通過列舉實例，認識到抽象數據類型對數據處理的重要性，理解抽象數據類型的概念，了解二叉樹的概念及其基本操作方法。

1.7通過實現數據的排序和查找，體驗迭代和遞歸的方法，理解算法與數據結構的關系。

[教學提示]

算法與數據結構是問題求解中相輔相成、不可分割的兩個方面。在本模塊教學中，可以通過設計范例，引導學生理解數據結構、抽象數據類型等基本概念。

在學習數組、鏈表以及線性表內容時，可以引導學生參與基于真實問題的項目學習，經歷建立數據模型、抽象數據、選擇數據結構、算法實現、上機調試、問題解決的全過程。

例1：當車庫單行車道出口受阻時，車輛不能挪動。這時停在單行車道上的車輛，就要采用“后進先出”的方式倒出。通過這樣的事例可引入“棧”的概念及特征，然后適當開放項目范圍，讓學生自己尋找要解決的問題，設計相關的項目主題，開展項目學習。

例2：利用二維數組描述圍棋棋盤。數組中的每一個元素對應棋盤中的一個位置。設置數據元素值為0，表示該位置沒有棋子；設置數據元素值為1，表示該位置為一方棋子；元素值為2，則為另一方棋子。

[學業要求]

學生能夠運用生活中的實例描述數據的內涵與外延，能夠將有限制條件的、復雜的生活情境中的關系進行抽象，用數據結構表達數據的邏輯關系（信息意識、計算思維）。能夠從數據結構的視角審視基于數組、鏈表的程序，解釋程序中數據的組織形式，描述數據的邏輯結構及其操作，評判其中數據結構運用的合理性；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（計算思維、數字化學習與創新）。能夠分析數據與社會各領域間的關系，自覺遵守相應的倫理道德和法律法規（信息社會責任）。

模塊2：網絡基礎

網絡不但是數據傳輸的物理基礎，也是支撐信息社會的重要基礎設施。理解網絡基本知識，熟練使用典型網絡服務，是現代信息社會中生存與發展的基本技能之一。本模塊是針對網絡基本知識和實踐應用而設置的選擇性必修模塊。

通過本模塊的學習，學生應了解計算機網絡的核心概念與發展歷程，了解常用網絡設備的功能，能通過網絡命令查詢網絡及設備的工作狀態、發現聯網故障，認識特聯網對社會發展的影響，利用信息技術分享網絡資源，具備網絡應用安全意識。

本模塊包括“網絡基本概念”“網絡協議與安全”“物聯網”三部分內容。

[內容要求]

2.1了解計算機網絡的發展歷史，知道網絡的結構、類型、特征及演變過程；理解計算機網絡與通信、互聯網及移動互聯網對現代社會的重要意義。

2.2認識常見網絡傳輸介質的特性，理解影響網絡傳輸質量的主要物理因素；描述網絡的拓樸結構及不同類型網絡的主要特點。

2.3?熟悉TCP/IP協議（傳輸控制協議/網際協議）的主要功能和作用，理解網卡、交換機、路由器等基本網絡設備的作用和工作原理。

2.4了解網絡操作系統的功能，能使用基本網絡命令查詢聯網狀態、配置情況、發現故障。

2.5熟悉常見網絡服務的應用情境，能識別網絡資源的類型，利用適當的工具在計算機和移動終端上生成與分享網絡資源。

2.6認識網絡應用中信息安全和隱私保護的重要性，了解常用網絡安全協議（SSL（安全套接層）、IPSec（網際協議安全性)等協議）的作用；能夠設置及使用簡易防火墻，能夠使用適當工具對數據和終端設備進行加密。

2.7?掌握物聯網的概念及其發展歷程，了解與物聯網相關的設備及其功能，描述其工作原理。

2.8?體驗物聯網、“互聯網+”以及其他相關網絡在日常生活學習中的應用（如Bluetooth<藍牙>、NFC<近場通信>等），探討創新網絡服務對人們未來生活、工作與學習的影響。

[教學提示]

在本模塊教學中，教師可創設網絡實驗環境，引導學生在實際操作中掌握網絡應用的技能，理解操作背后的技術原理，體驗物聯網給人們生活帶來的便利。

（1）、通過本模塊的教學，即要引導學生從操作層面掌握常用的網絡應用技術，也要讓學生對網絡配置等內容形成理性認識。

例如：提供基本的網絡設備和器材，讓學生經歷從硬件連接到網絡配置的全過程，在具體的聯網過程中掌握相關參數的設置方法。

（2）、教學實施應結合學生日常使用網絡的具體實例展開，引導學生合理使用網絡、解決簡單的聯網問題。

例如：設置一些聯網中常見的故障，包括硬件連接故障、網絡連接的錯誤配置等，引導學生從分析問題入手，判斷故障原因，探索解決故障的方法。。

（3）、對于網絡應用，要讓學生深入理解生活、學習中與網絡技術相關的各種事物與現象的本質，理解創新網絡服務的價值。

例如：讓學生嘗試利用多種方法實現大量資源文件的共享，對比各種方法的優缺點，理解各種方法的適用情境，進而體驗網絡技術給人們生活帶來的便利。

（4）、通過實際案例，引導學生了解網絡環境的優勢與不足，認識到即要積極利用網絡、也要增強安全使用網絡的意識，懂得安全使用網絡的相關技術方法。

例如：列舉一些網絡信息泄露的案例，引導學生分析可能導致個人信息泄露的原因。通過實際操作體驗，幫助學生掌握防范網絡安全問題的基本方法，在理性層面形成安全使用網絡的意識，養成安全使用網絡的行為習慣。

本模塊教學適宜在能夠接入互聯網的信息技術實驗室中開展，可根據條件配置相應的組網設備或者開源的板卡，為學生創建操作實踐的環境。在開展網絡連接、網絡服務等活動時，要盡量采用較新的技術、軟件和設備，并與學生的日常網絡使用經驗建立聯系。

[學業要求]

學生要知道網絡的結構、特征和發展過程，理解物聯網的概念，認識與物聯網相關的應用（信息意識）。理解影響網絡傳輸質量的基本因素，熟悉TCP/IP等協議的功能和作用，描述網絡的拓撲結構，掌握使用基本網絡命令查詢聯網狀態、配置情況及發現故障的操作（計算思維）。理解網卡、交換機、路由器等網絡設備的作用和工作原理，熟知常見的網絡服務，能夠根據任務特點選擇恰當的網絡服務，理解創新網絡服務的意義，列舉日常生活中與物聯網相關的設備，描述其工作原理（數字化學習與創新）。形成積極、安全使用網絡的觀念，具備防范網絡安全隱患的意識，能判斷日常網絡使用中不安全問題產生的原因，掌握構建個人安全網絡環境的基本方法（信息社會責任）。

模塊3　數據管理與分析

數據管理與分析技術已經廣泛應用于人們的日常生活與學習中,成為解決問題的重要方式。有效地管理與分析數據（包括大數據）可幫助人們獲取有價值的信息，為決策形成提供重要依據。本模塊是針對數據管理技術與數據分析方法的應用而設置的選擇性必修模塊。

通過本模塊的學習，學生應了解數據管理與分析技術，能根據需求分析，形成解決方案；能選擇一種數據庫工具對數據進行管理，從給定數據中提取有用信息并應用于實際問題解決中；在活動過程中形成對數據特征、數據價值、數據管理思想與分析方法的認識。

本模塊包括“數據需求分析”“數據管理”“數據分析”三部分內容。

【內容要求】

3.1結合生活實際，認識到數據是一種重要的資源，通過科學管理與分析數據，可以使數據實現其應有價值，感受數據管理與分析技術的重要性。

3.2結合具體案例，初步了解分析業務需求、建立數據管理與分析問題整體解決方案的基本過程；嘗試對既定方案進行分析、評價，發現問題并優化方案。

3.3結合案例，了解數據采集途徑的多樣性；能利用適當的工具對數據進行采集和分類；認識噪聲數據的現象和成因；理解不同結構化程度數據（包括結構化數據、半結構化數據和非結構化數據）的區別，以及在管理與應用上的特點。

3.4結合案例，了解關系數據模型的基本概念，掌握設計簡單關系數據庫的邏輯結構的方法。

3.5使用數據庫管理系統建立數據庫，了解數據庫基本的數據查詢方法（如選擇、投影、排序、統計等），能使用結構化查詢語言進行簡單的數據查詢。

3.6結合實際案例，認識數據丟失的風險，利用實時備份與定時備份、全備份、增量備份與差異備份等多種方法進行數據備份。

3.7了解常用的數據分析方法（如對比分析法、分組分析法、平均分析法和相關分析法等）；在實踐中選用適當的數據分析工具，分析、呈現并解釋數據。

3.8運用數字化學習方式，了解數據管理與分析技術的新發展；結合恰當的案例分析，認識數據挖掘對信息社會問題解決和科學決策的重要意義。

【教學提示】

本模塊的教學應該在豐富的案例資源基礎上進行。案例的獲得可以有多種方式。

（1）教師可提供貼近學生現實生活的典型案例，如校園歌手大賽成績管理、圖書館圖書及借閱管理、社會實踐調查問卷的管理與分析、早餐營養搭配管理、超市銷售記錄的管理與分析等。

選用的案例應該包含數據庫建設與數據生成的主要環節，可進行主要的查詢操作以彰顯其意義，又不至于過分復雜，以免超出學業允許的限度；應能反映整體性思想，采用的案例由小到大，由簡單到復雜，從而引導學生形成關于數據管理的更大聯想空間。

（2）?教師還可以選取貼近學生學習和生活的典型問題，引導和鼓勵學生自行采集和創建典型案例，在確定具體問題解決方案制訂和實施的過程中，開展自主或協作學習。

考慮到學生的既有知識積累，建議引導學生在使用數據分析工具的過程中，理解數據管理的思想，進而理解數據管理技術。

例如：在電子表格軟件與其它數據庫之間共享數據，以幫助學生有效地遷移所學知識；還可以借助這些數據分析軟件，將獲得的數據可視化，加強學生對數據分析方法的掌握及數據意義的理解。

本模塊的教學適宜在計算機網絡環境下開展。要求至少配備一種數據庫管理系統和一種數據分析軟件。除此之外，教師也可以組織學生參觀企業或社會場所的信息中心，聽取專業人員介紹數據管理與分析的策略，體會數據管理與分析的重要價值，感受數據對人類社會的重要影響。

【學業要求】?

學生能夠確定學習和生活中的業務數據問題，能提出解決方案，評價其合理性、完整性以及分析方案優化或改進的可能性（計算思維）。能認識有效管理與分析數據對獲取有價值信息、形成正確決策的作用與意義，認識數據管理與分析技術對人類社會生活的重要影響；能在特定的信息情境中，根據業務數據問題解決的需要，利用多種途徑采集與甄別數據（信息意識）。能按照特定數據管理需求，使用數據庫管理系統建立關系數據庫，會選用恰當的策略與方法，對數據進行管理（計算思維）。認識數據備份的重要性，能根據需要及時備份與還原數據，確保數據安全（信息社會責任）。會采用適當的方法提取數據；能正確選用數據分析方法和工具，分析并解釋數據（計算思維）。能根據需要，主動選用數字化工具開展自主或協作學習，創造性地解決問題（數字化學習與創新）。

模塊4　人工智能初步

人工智能是通過智能機器延伸、增強人類改造自然和治理社會能力的新興技術。近年來，人工智能的發展呈現出深度學習、跨界融合、人機協同等新特征，推動了社會各領域從數字化、網絡化向智能化的躍升，深刻改變著人們的生活方式和思維模式。本模塊是針對人工智能的發展特征，從基礎知識與應用、簡單人工智能應用模塊及開發等方面設置的選擇性必修模塊。

通過本模塊的學習，學生應該了解人工智能的發展歷程及概念，能描述典型人工智能算法的實現過程，通過搭建簡單的人工智能應用模塊，親歷設計與實現簡單智能系統的基本過程與方法，增強利用智能技術服務人類發展的責任感。

本模塊包括“人工智能基礎”“簡單人工智能應用模塊開發”“人工智能技術的發展與應用”三部分內容。

【內容要求】

4.1描述人工智能概念與基本特征；知道人工智能技術的發展歷程、典型應用與趨勢。

4.2通過剖析具體案例，了解人工智能的核心算法（如啟發式搜索、決策樹等），熟悉智能技術應用的基本過程和實現原理。

4.3知道特定領域（如機器學習）人工智能應用系統的開發工具和開發平臺，，通過具體案例了解這些工具的特點、應用模式及局限性。

4.4利用開源人工智能應用框架，搭建簡單的人工智能應用模塊，并能根據實際需要配置適當的環境、參數及自然交互方式等。

4.5通過簡單智能系統的應用體驗，了解社會智能化所面臨的倫理及安全挑戰，知道信息系統安全的基本方法和措施，增強安全防護意識和責任感。

4.6辯證認識人工智能對人類社會未來發展的巨大價值和潛在威脅，自覺維護和遵守人工智能社會化應用的規范與法規。

【教學提示】

在本模塊教學中，教師既可以通過案例分析、項目設計等方式引導學生拓展思維，也可以向學生展示或剖析比較典型的智能系統，如早期的專家系統以及“深藍（Deep Blue）”“沃森（Watson）”“阿爾法圍棋（AlphaGo）”和“百度大腦”等系統。

在引導學生發現問題、嘗試用人工智能方法解決問題的過程中，讓學生初步了解和體驗人工智的特點，感受人工智能對生活與學習帶來的影響，進一步激發學生學習和探究新技術、新知識的積極性，提高他們綜合應用信息技術的能力。

在學習智能控制系統的設計與制作內容時，要充分利用學生的自主學習與探究學習能力，采用小組合作、項目學習等方式組織教學，如結合物聯網、機器人等技術，鼓勵學生積極探究，大膽實踐，激發學生的創新思維。

在學習有關人工智能基礎知識方面的內容時，可多采用案例剖析法，讓學生在模仿中習得，在創造中推新。盡可能利用學生在必修、選擇性性必修等課程學習中已取得的經驗，降低學習障礙，保證學習效果。

在學習簡單智能系統開發內容時，可以采用小組合作、項目學習等方式組織教學，充分利用豐富的開源硬件和人工智能應用框架等資源，搭建面向實際生活的應用場景，發揮學生的自主學習和探究學習能力，鼓勵學生積極探究、大膽實踐，激發學生的創新思維。

【學業要求】

學生能描述人工智能的基本特征，會利開源的人工智能應用框架，搭建簡單智能系統（計算思維）。了解人工智能的新進展、新應用（如機器學習、自動翻譯、人臉識別、自動駕駛等），并能適當運用在學習和生活中（數字化學習與創新）。了解人工智能的發展歷程，能客觀認識智能技術對社會生活的影響（信息意識、信息社會責任）。

模塊5　三維設計與創意

三維設計作為一種立體化、形象化的新興設計方法，已經成為新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的重要基礎。三維設計方法的學習與應用，既有利于培養學生的空間想象能力，也有利于發展學生科學、技術、工程、人文藝術、數學等學科綜合性的思維能力。本模塊是針對三維圖形創作與編輯和三維動畫創意方法而設置的選修模塊。

通過本模塊的學習，學生能夠理解基于數字技術進行三維圖形和動畫設計的基本思想與方法，能夠結合學習與生活的實例設計三維作品并發布，體驗利用數字技術進行三維創意設計的基本過程與方法。

本模塊包括“三維設計對社會的影響”“三維作品設計與創意”“三維作品發布”三部分內容。

【內容要求】

5.1能通過調查和案例分析，描述三維設計及相關技術的現狀和發展趨勢，具體說明三維設計及相關技術給人們生活、工作、學習帶來的影響。

5.2認識三維設計及相關技術在數字化環境中的普遍性，了解三維設計及相關技術在不同領域的實際應用。

5.3通過剖析、模仿三維作品的樣例，掌握三維設計的基本方法，嘗試添加并實現自己的創意。

5.4了解三維設計中建模的意義，能從建模的思想出發，合理創設模塊，進一步規劃完善三維作品的設計。

5.5從生活與學習需求出發，利用三維設計軟件創作三維作品，添加適當的效果，達到設計的要求。

5.6能根據交流或創作的需要，選擇適當的形式發布三維作品，實現表達意圖。

5.7能適當評價與鑒賞他人作品，體會作品所表達的創作思想，理解其中蘊含的創意。

【教學提示】

在本模塊教學中，要注重教師示范與學生動手實踐相結合，切實培養學生三維設計與創意的綜合素質。另外，還要引導學生理解數字媒體領域的發展趨勢，滲透創新意識。

（1）建議以活動設計為主線，教學活動突出理論與實踐一體化，結合各個實例，層層遞進展開教學，強化學生的知識理解和技能掌握，培養學生的創新能力。

例如：組織學生開展“創意杯子設計”活動，引導學生聯系實際并展開聯想，設計各種有創意的三維作品，可以是極具藝術效果的杯子，也可以是有特殊功能的杯子（如能測量杯子中的水溫等）?；顒訌慕Ｒ巹濋_始，到利用三維設計軟件添加并實現自己的創意，最后完善全部的設計。

（2）在教學過程中，可以借鑒實際案例，引導學生先模仿后探究，鼓勵他們思考如何將作品與虛擬現實技術、增強現實技術相結合，在數字化學習過程中實現數字化創新之目的。

例如：教師可以解讀一些優秀的三維作品，分析這些作品在設計和實現中體現出的與眾不同的特點，組織學生有針對性的模仿。接下來，提供一些半成品，引導學生在此基礎上開展獨立思考，完善并實現作品的功能。

（3）在教學過程中，要注重培養學生的協作學習精神，鼓勵學生主動發布自己的作品，對他人的作品做出合理的、有建議性的評價。

例如：組織學生開展小組學習，引導學生互幫互助，共同成長；引導學生有效利用學校已有的設備發布作品，可以在網絡上發布，也可以利用三維打印機打印出來，便于其他同學欣賞和評價，鼓勵學生之間互提建議，交流思想。

本模塊適宜在能夠接入互聯網的信息技術實驗室中開展教學，構建便于學生進行交流的網絡學習平臺，營造良好的數字化學習氛圍。用于學生學習的計算機要具備較好的三維圖形處理功能，配備三維打印機。

【學業要求】

學生初步了解三維設計及相關技術的基礎知識，形成三維設計及相關技術在當今社會重要作用的認識（信息意識）。掌握三維設計中關于建模的基本知識與技能，加深模塊化信息處理能力，并逐步延伸到系統化的信息處理能力（計算思維）。能夠利用數字化環境查找學習資源，運用三維設計的思想、方法與技術進行創作與表達（數字化學習與創新）。通過學習中的交流和相互評價，理解知識產權對信息社會產生的影響，增強積極參與信息社會建設的意識，樹立數字化環境下積極進取的態度（信息社會責任）。

模塊6：開源硬件項目設計

基于開源硬件的項目設計與開發有益于激發學生創新的興趣，培養學生動手實踐的能力，同時也是在信息技術課程中實現STEAM（科學、技術、工程、人文藝術與數學）教育的理想方法。本模塊是針對學生個性發展需要，按照開源硬件項目設計流程而設置的選擇性必修模塊。

通過本模塊的學習，學生能搜索并利用開源硬件及相關資料，體驗作品的創意、設計、制作、測試、運行的完整過程，初步形成以信息技術學科方法觀察事物和求解問題的能力，提升計算思維與創新能力。

本模塊包括“開源硬件的特征”“開源硬件項目流程”“基于開源硬件的作品設計與制作”三部分內容。

[內容要求]

6.1?基于實例分析，認識開源硬件的特征與發展，理解利用開源硬件進行信息技術創新的意義。

6.2通過剖析使用開源硬件完成作品的實例，體驗基于開源硬件完成項目的基本流程，知道常用開源硬件的功能與特征。

6.3基于事物特征的分析，設計基于開源硬件的作品開發方案，描述作品各組成部分及其功能作用，明確各組成部分之間的調用關系。

6.4根據設計方案，選擇恰當的開源硬件，搜索相關的使用說明資料，審查與優化作品設計方案。

6.5了解作品制作過程中各種設備與組件的安全使用規則和方法，根據設計方案，利用開源硬件、相關組件與材料，完成作品制作。

6.6根據設計方案，利用開源硬件的設計工具或編程語言，實現作品的各種功能模塊。

6.7根據設計方案，測試、運行作品的數據采集、運算處理、數據輸出、調控執行等各項功能，優化設計方案。

6.8完善項目作品的設計方案，踐行開源與知識分享的精神，理解保護知識產權的意義。

[教學提示]

在本模塊教學中，要充分發揮信息技術課程特有的教學環境優勢，以STEAM教育理念為指導，利用開源硬件開展項目學習，讓學生體驗研究和創造的樂趣，培養利用信息技術解決問題和創新設計的意識和能力。

（1）、教師可組織學生利用開源硬件設計開發一些生活中的簡單信息系統，引導學生理解項目設計過程中常用的開源硬件，熟悉開源硬件的基本使用方法，認識基于開源硬件的信息系統的基本結構及一般設計流程。

例如：利用開源硬件平臺中的溫度傳感器、相關輸入和輸出組件等，設計開發“溫度監測調控系統”，當溫度達到一定值后，結合一定的條件（如季節）控制風扇、空調器的啟動或關閉。通過該系統的實例解析，讓學生了解基于開源硬件的信息系統的實現方法。

（2）新知識的學習要以實例為依托，引導學生掌握學習內容，鼓勵學生的創新性應用，在活動過程中應把大部分時間留給學生去探索，通過多次的迭代的過程完善項目設計，適時跟蹤學生完成項目的過程，及時給予知識指導和問題解決思路的指導。鼓勵學生交流與合作，踐行開源與知識分享的精神。

例如：教師事先準備一個利用紅外傳感器操作控制的小游戲，讓學生體驗該游戲，分析其中利用傳感器等開源硬件實現數據輸入、處理與輸出控制的方法，引導學生思考該類系統可能的應用領域和場景，鼓勵學生討論與探索類似系統的開發，嘗試改進系統，進行更有意義的創新設計。

（3）、要在實例剖析的基礎上，設計較為開放的任務，給學生充分的想象與創新空間?；顒舆^程中可以把學生分成小組，采用基于項目的學習方式，讓學生經歷“提出想法→設計系統解決方案→利用開源硬件實現解決方案”的完整過程。項目作品的評價可從創新性、實用性和解決問題的效果等不同方面作出判斷，鼓勵創新性的作品，發展學生的創新能力。

在設計教學環境時，可采用較為靈活的教室座位布局，以方便學生開展小組合作與探究。除了能夠聯網的計算機外，還應根據項目的特征與實施需要，配置開源硬件的設計工具、組裝工具、測試測量工具與儀器等。

[學業要求]

學生能在信息技術環境下綜合利用科學、技術、工程、人文藝術與數學學科的相關知識，理解利用信息技術解決問題的基本思路與方法。認識數字化工具在問題解決方案中的價值與作用（信息意識、數字化學習與創新）。知道基于開源硬件進行項目設計的一般流程，能將其應用于實際項目中，根據事物的特點進行一定的抽象，設計符合事物特性的系統；能利用各種材料、開源硬件與軟件實現所設計的項目方案，能利用開源硬件的設計工具、編程語言實現外部數據的輸入、處理，利用輸出數據驅動執行裝置的運行（計算思維）。理解并自覺踐行開源的理念與知識分享的精神，理解保護知識產權的意義（信息社會責任）。

（三）、選修課程

模塊1：算法初步

對問題的抽象或形式化描述是算法的基礎。算法的每一步都是一個準確表達的步驟或指令，旨在用一系列這樣的步驟在有限的時間內解決實際問題。解決同一個問題存在不同的算法，算法有有效（無效）、高效（低效）等差別。學習算法，可以從系統的角度描述和解決問題，有助于學生未來專業的發展。本模塊是針對算法及其初步應用而設置的選修模塊。

通過本模塊的學習，學生應該理解利用算法進行問題求解的基本思想、方法和過程，掌握算法設計的一般方法；能描述算法，分析算法的有效性和效率，利用程序設計語言編寫程序實現算法；在解決問題的過程中能自覺運用常見的幾種算法。

本模塊包括“算法基礎”“常見算法及程序實現”“算法應用”三部分內容。

[內容要求]

1.1通過分析實際問題，經歷描述問題并利用符號語言將其形式化的過程，理解解決問題的起點是問題的描述，算法的基礎是形式化描述。

1.2經歷將解決問題的方法歸結為一系列清晰準確步驟的過程，理解算法的概念、基本要素和基本特征。

1.3?分析歐幾里得、割圓術、秦九韶等經典算法，能夠用自然語言、偽代碼、流程圖等多種方式描述這些算法。

1.4通過案例分析，理解二叉樹的概念及其遍歷的方法，初步掌握二叉樹在搜索算法中的應用。

1.5通過問題解決，掌握貪心、分治、動態規劃、回溯等常見算法，并結合具體問題開展編程實踐。

1.6通過比較解決同一個問題的不同算法，體驗算法效率的差別，理解算法的正確性、可讀性、健壯性，掌握算法分析的一般方法和過程，會計算算法的時空復雜度。

1.7?能有意識地把算法及算法思想遷移應用于實際生活和學習中，分析算法的優勢和不足。

[教學提示]

本模塊是學生在學習必修和選擇性必修課程內容的基礎上，對算法內容更為系統的、深入的學習，因此在教學中要注意利用前階段的學習基礎，創設利用算法解決問題的情境，讓學生經歷將實際問題形式化的過程，深入理解算法的特征，掌握常見算法的描述、編程及應用的方法，并能有意識、負責任地應用算法解決實際問題。

在教學過程中，可針對具體的算法情境問題，讓學生經歷利用算法解決問題的全過程。從實際的問題入手，讓學生分析問題，建立數學模型，將其形式化，用計算機語言編程解決。在解決問題的過程中，注重思路和方法的引導，以利于學生計算思維的形成和發展。

[學業要求]

學生能了解算法的概念、基本要素和基本特征，能夠分析、描述實際問題，能用自然語言、偽代碼、流程圖等描述算法并利用符號語言將其形式化；初步掌握二叉樹在搜索算法的應用，掌握貪心、分治、動態規劃、回溯等常見算法及其編程應用；掌握算法分析的一般方法和過程，能夠計算算法的時空復雜度（計算思維、信息意識）。了解算法的優勢和不足，能夠負責任地應用算法并將算法思想遷移到實際生活和學習中（數字化學習與創新、信息社會責任）。

選修課程模塊2：移動應用設計

隨著移動技術的快速發展與普及，運用移動終端解決日常生活與學習中的問題已成為信息社會中國公民的一項重要技能。合理使用移動終端，可以幫助人們快速獲取信息、高質量地溝通與交流。本模塊是針對移動應用設計、為滿足學生個性化發展而設置的選修模塊。

通過本模塊的學習，學生能夠了解常用移動終端的功能與特征，形成移動學習的意識，掌握移動應用設計與開發的思想方法，根據需要設計適當的移動應用，創造性地解決日常學習和生活中的實際問題。

本模塊包括“移動技術對社會的影響”“移動應用功能設計與開發”“移動應用中的信息安全”三部分內容。

[內容要求]

2.1體驗基于移動終端的日常應用，結合移動應用的典型實例，認識移動技術對人類社會的影響。

2.2了解常見移動終端的類型與功能，描述移動終端的特征與組成，認識不同移動軟件系統的特點。

2.3在具體的移動應用設計實踐中，了解移動應用的基本架構，理解基于圖形化開發工具進行移動應用設計與開發的基本方法，能利用模擬器測試移動應用程序（APP）。

2.4了解移動終端中常用傳感器的種類及功能，理解其數據采集方式，能在移動應用設計中使用多種數據輸入方式。

2.5分析移動終端信息呈現的特點，了解移動終端的多種信息輸出方式，能在移動應用設計中使用多種信息輸出方式。

2.6基于實例分析，理解移動應用中本地數據存儲與讀取的基本方法，能初步利用適當的應用程序接口（API）讀寫數據。

2.7分析網絡數據收發的實例，了解用移動終端傳輸網絡數據的基本方法，能在移動應用設計中使用網絡進行簡單的數據收發。

2.8了解移動應用中的信息安全及個人數據保護方法，理解防止移動應用信息泄露等風險的基本思想與技術方法。

[教學提示]

在本模塊教學中，教師可借助多種學習手段，通過項目學習的方式使學生經歷移動應用設計的整個過程，掌握移動應用設計的基礎知識和一般方法，提高數字化學習與創新能力。

（1）、在教學過程中，要引導學生認識移動應用的優勢及其對社會發展的作用，熟悉移動終端的特點，逐步形成運用移動應用程序解決相關問題的思維與技能。

例如：引導學生利用移動終端中的電子筆記功能，以圖文并茂的日記形式記錄學習、生活、或者利用移動終端中的瀏覽器，隨時隨地搜索、瀏覽學習和生活中遇到的問題，體驗移動應用帶來的便利。

（2）、借助形象化的表達手段（如實物、動畫、視頻、虛擬現實等）以及簡單的模擬或小實驗，引導學生認識移動終端的組成，了解移動應用設計與開發的方法及過程。

例如：以動畫、視頻等方式，引導學生了解移動終端中各種傳感器的作用，通過恰當的方法利用傳感器采集數據。

（3）、把整個移動應用設計的流程規劃為一系列小任務（涉及移動應用的各種功能），并用一條恰當的線索連接成一個綜合性的任務，以任務驅動的方式，讓學生參與到任務解決的過程中，體驗相對完整的開發過程。

例如：首先設計一個“只能輸入純文本”的記事本，然后在記事本中增加“設置字體及簡單格式”的功能，接下來增加“插入表格和圖像”的功能，最后在記事本中增加“網絡存儲與備份”的功能。

本模塊的教學適宜在能夠連入互聯網的信息技術實驗室中開展，至少需配備一種移動應用開發的模擬器以及相應的移動應用程序開發軟件。在教學過程中，引導學生以個人或小組的形式設計任務，利用真機或模擬器實踐設計與開發的方法。

[學業要求]

學生知道移動應用的特點，認識到信息社會中移動應用的價值（信息意識）。能夠利用移動終端、選擇恰當的移動應用進行學習，解決生活與學習中的問題，提升實踐與創新能力（數字化學習與創新）。能夠基于移動終端的特點，利用圖形化的設計開發工具，設計開發基于單臺設備的移動應用；能夠初步進行本地數據的存取和基于網絡的數據傳輸，開發基于真實任務的簡單移動應用，設計基于移動應用的問題解決（計算思維）。重視移動應用中的信息安全問題，初步掌握移動應用中的信息安全及個人數據保護的基本思想與相應技術方法（信息社會責任）。

五、學業質量

（一）、學業質量內涵

學業質量是學生在完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量標準是以本學科核心素養及其表現水平為主要維度（見附錄1)，結合課程內容，對學生學業成就表現的總體刻畫。依據不同水平學業成就的關鍵特征，學業質量標準明確將學業質量劃分為不同水平，并描述了不同水平學習結果的具體表現。

（二）學業質量水平

高中信息技術學業質量水平是根據問題情境的復雜程度、相關知識和技能的結構化程度、思維方式、探究模式或價格觀念的綜合程序等進行劃分的。高中信息技術學業質量水平一共有4級，每級水平主要表現為學生整合信息技術學科核心素養，在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念、思維、方法和觀念解決問題的關鍵特征。不同水平之間具有由低到高逐漸遞進的關系。

表2　學業質量水平

水平質量描述

一

1-1?依據一定的任務需求，比較不同信息獲取方法的優劣，知道數據與信息的關系，確定合適的信息獲取方法；認識人工智能在信息社會的重要作用；對信息系統在人們生活、工作與學習中的重要作用有一定的認識，在信息系統應用過程中，能夠判斷系統可能存在的信息安全風險，了解規避風險的方法，對于信息系統在社會應用中的優勢及局限性有一定的認識。

1-2?針對典型的數據問題，利用軟件工具或平臺對數據進行整理、組織與計算，通過技術方法對數據進行保護；在數據分析的基礎上，能利用合適的統計圖表呈現數據分析結果；依據解決問題的需要設計算法，采用流程圖的方式描述算法，掌握一種程序設計語言的基本知識，能編寫簡單程序用以解決問題；了解人工智能技術；通過分析簡單的信息系統，知道計算機、智能終端與軟件的作用，了解信息系統與外部世界的連接方式，以及網絡接入方式、帶寬等影響信息系統運行的因素，知道網絡應用軟件的開發方法。

1-3?了解數字化學習的基本方法，對信息系統在完成學習任務中的作用有一定認識，能利用信息系統進行協作學習；能對學習過程中所使用的資源與工具進行初步評估；針對特定的問題，能運用合適的數字化工具進行信息處理。

1-4?通過分析典型的信息安全問題，認識在人類信息活動中運用法律法規與倫理道德準則進行約束、管理與調節的必要性；在信息系統應用過程中，能識別和抵制不良行為；具有保護信息安全、尊重知識產權的意識，能自覺遵守相關法律法規和倫理道德準則，具備防治計算機病毒的基本能力；不隨意泄露個人信息或獲取他人隱私。

二2-1?依據不同的任務需求，自覺、主動地比較不同的信息源，確定合適的信息獲取策略，明晰數據與信息的關系；認識到信息系統對人們生活、工作與學習的重要性，在信息系統構建與應用的過程中，能夠利用已有經驗判斷系統可能存在的信息安全風險，主動運用規避風險的思想與方法。

2-2?對于日常生活中常見的問題，利用軟件工具或平臺準確而有序地對數據進行整理、組織、計算與呈現，并妥善做好數據保護；在對數據進行綜合分析的基礎上，撰寫解決問題的分析報告；依據問題解決的需要設計算法，運用算法描述方法和三種控制結構合理表示算法，利用一種程序設計語言實現簡單算法，解決問題；通過構建簡單的信息系統，知道信息系統的組成與功能，描述計算機、移動終端與軟件的作用，能借助于工具或平臺開發網絡應用軟件。

2-3?掌握一定的信息系統應用策略，善于利用信息系統進行自主學習與協作學習，深入理解信息系統在完成任務中的作用；在解決生活和學習中的問題時，能評估常見的數字化資源與工具對特定學習任務的價值，對其作出合理的選擇；針對不同的問題，采用自主或協作方式，運用合適的數字化工具進行信息加工與處理，進而建構知識、表達思想、解決問題。

2-4?通過使用信息系統，理解人類信息活動需要信息法律法規、倫理道德進行管理與調節，自覺抵制不良的信息系統操作行為，利用信息安全防范的常用技術方法維護信息系統應用環境，有較強的知識產權保護意識；在與他人進行信息交流時，能有效保護個人或他人的隱私；區分虛擬社會與現實社會身份的差別，能在虛擬社會中與其他成員安全、負責任地交流；對于信息系統在社會應用中的優勢及局限性有較深的認識。

三

3-1?了解數據管理和分析的基本過程與方法，認識到數據的有效管理與處理對于提高信息價值的重要意義，能夠按照給出的數據分析方法分析數據并進行可視化呈現，提取有用信息，形成結論；知道數據結構對于數據處理的重要性，能夠辨別簡單的基于線性表的程序設計中的數據組織形式，描述數據的邏輯結構、存儲結構和運算；初步認識數據在網絡中的傳輸過程，知道網絡的結構、特征和發展過程，了解影響網絡傳輸質量的基本因素；能配置相關參數、構建簡單的網絡應用環境，具有較強的網絡安全意識；理解物聯網的概念，認識與物聯網相關的應用。

3-2?能夠針對特定的業務問題，利用數據管理與分析技術，對既定方案進行評估，發現問題；能夠描述數據、數據結構及其相關概念，說明數據對信息社會的重要性；能夠針對模型較為直觀的實際問題，合理選用字符串、隊列、棧等數據結構組織、存儲數據，并能運用排序、查找、迭代、遞歸等算法編程解決問題；能根據業務邏輯的需要，設計利用數據庫解決某一具體數據管理與分析問題的方案；能根據具體的數據分析要求提取數據，利用數據分析工具分析數據，并能解釋和呈現結果；知道網絡服務與相應的應用協議之間的關系，了解TCP/IP協議的功能和作用，認識網絡的拓撲結構，能使用基本網絡命令查詢聯網信息。

3-3?對信息系統中常用的網絡連接方式有一定的認識，理解網卡、交換機、路由器等網絡設備的作用和工作原理；理解數據管理與分析系統或工具在完成任務中的作用，能夠基于學習中的數據管理與分析任務進行自主或協作探究。

3-4?能針對數據分析案例，認識到數據準確性和可靠性的重要作用；有數據備份與還原意識，能按照要求進行數據備份與還原；構建個人網絡環境時，會運用基本的安全防護方法，對于日常網絡使用中的安全問題具備基本的判斷能力，具有安全使用網絡的觀念。

四

4-1?掌握數據管理和分析的基本過程與方法；能夠根據特定問題解決的需要，在較為復雜的信息情境中，利用多種途徑對數據進行采集和分類；認識數據的準確性、可靠性、真偽性對解決數據業務問題的關鍵作用，并能對此進行評估；能夠甄別不同的數據分析與表達方法的優劣，選用合適的方法對數據進行分析與可視化表達，提取有用信息，形成結論；能夠評判線性表等數據結構使用的合理性；了解數據在網絡中的傳輸過程，理解影響網絡傳輸質量的基本因素，具有較強的防范網絡安全隱患的意識。

4-2?能夠針對學習和生活中的特定數據業務問題，運用系統思想和結構化思維，對數據業務進行需求分析和問題求解，提出明確的數據管理與分析解決方案并進行優化；能夠針對模型較為隱蔽的實際問題進行數據抽象，運用線性表等數據結構合理組織、存儲數據，選擇合適的算法編程實現，解決問題；能根據現實問題解決的需要，利用迭代的思想，對數據業務問題的解決方案進行一定程度的優化分析，并能評價其合理性、完整性、分析方案優化或改進的可能性；能夠根據業務邏輯的需要，設計利用數據庫解決某一具體數據管理與分析問題的方案，并通過實施這一方案來驗證其有效性；能根據不同的數據分析要求，采用合適的方法提取數據,運用適當的數據分析工具分析數據，并能對分析結果進行合理解釋和恰當呈現；理解不同的網絡服務與傳輸協議的關系；熟悉TCP/IP等協議的主要功能和作用，描述網絡的拓撲結構，掌握使用基本網絡命令查詢聯網信息、配置網絡的基本方法。

4-3?對于信息系統中的網絡連接方式有比較完整的認識，能夠判斷與處理網絡連接過程中出現的常見問題；能列舉日常生活中與物聯網相關的設備，描述其工作原理；能夠運用數據管理與分析技術完成任務，并在此過程中進行自主或協作探究；能夠評估常見的數字化資源與工具對學習支持的價值，根據需要合理選擇；在數字化學習環境中具有貢獻和分享的意識和行動，能夠嘗試制作數字化學習資源并利用網絡來分享。

4-4?能根據數據分析的目的和意圖，判斷數據分析任務的復雜性和多樣性，并選用合適的數據分析與可視化方法和工具，提高數據的識別度，使之更符合受眾需求；有數據備份與還原意識，能正確評估各種備份機制的特點，能根據需要及時備份與還原數據，確保數據安全；掌握構建個人安全用網環境的基本方法，具備判斷日常網絡使用中不安全問題產生的原因和應對網絡安全問題的能力，具有較強的網絡安全意識，形成積極、安全使用網絡的觀念。

（三）學業質量水平與考試評價的關系

高中信息技術學業質量標準是階段性評價、學業水平合格性考試和學業水平等級性考試命題的重要依據。學業質量標準的水平2是高中畢業生在本學科應該達到的合格要求，學業質量標準的水平4是學科學業水平等級性考試的命題依據。