信息技术计算思维课件.pptx

1、我们毕业啦其实是答辩的标题地方核心素养之计算思维 教育需要创新教育需要创新培养计算思维培养计算思维理论简介课程内容阶段划分学业等级标准案例分享CONTANTS理论简介1 1、计算思维的含义、计算思维的含义计算思维是指个体运用计算思维是指个体运用计算机科学领计算机科学领域域的思想方法，在形成的思想方法，在形成问题解决方案问题解决方案的过的过程中产生的一系列思维活动。程中产生的一系列思维活动。也可以说也可以说计计算思维是一个算思维是一个问题解决的过程问题解决的过程，该过程包，该过程包括括制定问题、分析数据、抽象、设计算法、制定问题、分析数据、抽象、设计算法、选择最优方案、推广选择最优方案、推广六大

2、要素，以及自信、六大要素，以及自信、坚持、宽容、解决开放问题的能力和与他坚持、宽容、解决开放问题的能力和与他人交流合作的能力。人交流合作的能力。What is computational What is computational thinking?thinking?2.2.具有计算思维学生的能力表现具有计算思维学生的能力表现1.具备计算思维的学生，在信息活动中能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够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据特征、建立结构模型、合理组织数据；2.通过判断、分析与综合各种信息资源，通过判断、分析与

3、综合各种信息资源，运用运用合理的算法合理的算法形成解决问题的方案；形成解决问题的方案；3.总结利用计算机解决问题的过程与方法，总结利用计算机解决问题的过程与方法，并并迁移到迁移到与之相关的其他问题解决中。与之相关的其他问题解决中。 2.2.具有计算思维学生的能力表现具有计算思维学生的能力表现3 3、计算思维的特征、计算思维的特征1采用抽象和分解的方法形式化复杂问题，建立结构模型，形成更加高效、可执行的解决方案； 2运用计算机学科基本概念与工具方法判断、分析、综合各种信息资源，强调个体与信息系统的交互思考过程；3是一种独特的问题解决能力组合，融合设计、算法、批判、分析等多种思维工具，综合运用可以

4、形成系统化的问题解决方案。4.4.培养计算思维的教育意义培养计算思维的教育意义1提高学生的信息技术知识与技能水平。提高学生的信息技术知识与技能水平。在信息化和经济全球化深度融合的社会环境下，信息素养既表现为个人应用信息技术工具和方法处理信息、解决问题的能力，也表现在与他人进行信息合作时必要的计算机科学知识储备，计算思维正是这两种能力的综合体现。2提高学生的自主创新能力。提高学生的自主创新能力。通过发展计算思维，支持学生使用一系列的计算概念和方法处理数据、建构模型，创造现实产品，使学生不仅仅作为工具的使用者，也成为工具的创造者。4.4.培养计算思维的教育意义培养计算思维的教育意义3提高学生应用信

5、息技术思考问题、解决问题的能力、而不提高学生应用信息技术思考问题、解决问题的能力、而不是软件操作技能。是软件操作技能。现今，信息技术变革迅速，各种软件层出不穷。若逐一操练工具技能，只会使学生疲惫不堪，甚至被技术操控。为了学生对数字世界的的理解能力，必须引导学生理解技术表象背后相对一致的算法原理，正确地看待技术，批判性地使用技术课程内容阶段划分中小学生信息素养的培养重点中小学生信息素养的培养重点小初高小初高123适合培养学生的数字化工具应用能力，适合培养学生的数字化工具应用能力，尝试体验程序控制的自动化技术工具，尝试体验程序控制的自动化技术工具，学习简单的信息技术知识，培养信息意学习简单的信息技

6、术知识，培养信息意识；识；小学小学在锻炼学生掌握基本信息技术技能的同在锻炼学生掌握基本信息技术技能的同时，应注重与生活情境相连结，引导他时，应注重与生活情境相连结，引导他们接触一些计算机科学概念，将培养方们接触一些计算机科学概念，将培养方式由形象化、具体化逐步转向抽象化、式由形象化、具体化逐步转向抽象化、概念化；概念化；初中初中高中阶段则应培养学生发现问题，高中阶段则应培养学生发现问题，创造性地思考问题，以及清晰地创造性地思考问题，以及清晰地表达解决方案的能力表达解决方案的能力高中高中第一阶段（第一阶段（ 3-4年级）年级）（1 1）在日常生活中，能从信息技术视角去发现）在日常生活中，能从信息

7、技术视角去发现问题。问题。（2 2）结合生活中的具体问题，初步体验算法思）结合生活中的具体问题，初步体验算法思想及其意义。想及其意义。（3 3）遇到较大问题时，能尝试分解成若干个小）遇到较大问题时，能尝试分解成若干个小问题，并分步分析与解决。问题，并分步分析与解决。（4 4）初识分类处理信息的意义与价值。）初识分类处理信息的意义与价值。（5 5）能用生活语言描述问题解决的步骤或流程。）能用生活语言描述问题解决的步骤或流程。（6 6）初识数字化原理，知道数字可以表示信息。）初识数字化原理，知道数字可以表示信息。（7 7）初识计算机工作特点。）初识计算机工作特点。第一阶段（第一阶段（ 3-4年级）

8、年级）第第二二阶段（阶段（ 5-6年级）年级）（1 1）能分析问题需求，并能用计算思维界定简）能分析问题需求，并能用计算思维界定简单问题。单问题。（2 2）能了解算法在解决问题中的意义与价值，）能了解算法在解决问题中的意义与价值，初步感知用规划思维来设计、解决问题。初步感知用规划思维来设计、解决问题。（3 3）掌握用自然语言或思维导图描述算法的方）掌握用自然语言或思维导图描述算法的方法。法。（4 4）初步理解数据处理软件中抽象与自动化等）初步理解数据处理软件中抽象与自动化等模型的构建。模型的构建。（5 5）初步认识程序的三种基本结构：顺序、选）初步认识程序的三种基本结构：顺序、选择与循环。择与

9、循环。第第二二阶段（阶段（ 5-6年级）年级）（6 6）选择一种简单的编程工具，掌握其基本的）选择一种简单的编程工具，掌握其基本的语法规则，能读懂该工具编写的简单程序，学语法规则，能读懂该工具编写的简单程序，学会调试简单程序。会调试简单程序。（7 7）初步理解数字化原理，能完成简单的二进）初步理解数字化原理，能完成简单的二进制与十进制转换。制与十进制转换。（8 8）初步理解以计算机为核心的数字设备的基）初步理解以计算机为核心的数字设备的基本工作原理。本工作原理。（9 9）初步明确人类与机器的关系，能识别计算）初步明确人类与机器的关系，能识别计算机系统的简单智能行为。机系统的简单智能行为。第第二

10、二阶段（阶段（ 5-6年级）年级）Scratch软件编程的入门难度低，为了让学生有学习编程的兴趣，教师可以通过创设情景代入学习，也可以制作个性化游戏。第三阶段第三阶段（ 7-8年级）年级）（1）能分析问题需求，并能用计算思维界定简）能分析问题需求，并能用计算思维界定简单问题。单问题。（2）能了解算法在解决问题中的意义与价值，）能了解算法在解决问题中的意义与价值，初步感知用规划思维来设计、解决问题。初步感知用规划思维来设计、解决问题。（3）掌握用自然语言或思维导图描述算法的方）掌握用自然语言或思维导图描述算法的方法。法。（4）初步理解数据处理软件中抽象与自动化等）初步理解数据处理软件中抽象与自动

11、化等模型的构建。模型的构建。（5）初步认识程序的三种基本结构：顺序、选）初步认识程序的三种基本结构：顺序、选择与循环。择与循环。第三阶段第三阶段（ 7-8年级）年级）（6 6）能理解数字化原理，能分析二进制再现文）能理解数字化原理，能分析二进制再现文本、图片、声音、视频等的过程与形式。本、图片、声音、视频等的过程与形式。（7 7）能从二进制、逻辑等方面认识数学与计算）能从二进制、逻辑等方面认识数学与计算机科学的区别与联系。机科学的区别与联系。（8 8）认识包括局域网、互联网在内的计算机网）认识包括局域网、互联网在内的计算机网络的工作原理。络的工作原理。（9 9）能主动认识人类智能与机器智能的区

12、别与）能主动认识人类智能与机器智能的区别与联系。联系。学业等级标准三个学习阶段与四个等级标准对应关系三个学习阶段与四个等级标准对应关系学习阶段学习阶段合格标准合格标准优秀标准优秀标准3-43-4年级年级一级水平一级水平二级水平二级水平5-65-6年级年级二级水平二级水平三级水平三级水平7-87-8年级年级三级水平三级水平四级水平四级水平 一级水平一级水平（1 1）能说出生活中适合用计算机解决的问题，至少举出三例。）能说出生活中适合用计算机解决的问题，至少举出三例。（2 2）能结合具体问题，阐述其中包含的算法思想，并能说出至少二）能结合具体问题，阐述其中包含的算法思想，并能说出至少二条以上的意义

13、。条以上的意义。（3 3）在具体实例中，能将较大的问题分解成若干个小问题，能分步）在具体实例中，能将较大的问题分解成若干个小问题，能分步分析与解决问题。分析与解决问题。（4 4）能举例说明分类处理信息的意义与价值（至少二条）。）能举例说明分类处理信息的意义与价值（至少二条）。（5 5）在具体实例中，能用生活语言描述解决问题的步骤或流程。）在具体实例中，能用生活语言描述解决问题的步骤或流程。（6 6）在具体实例中，能用语言描述数字是如何表示信息的。）在具体实例中，能用语言描述数字是如何表示信息的。（7 7）能表述至少三条计算机特点。）能表述至少三条计算机特点。 二级水平二级水平（1 1）能结合实

14、例，根据任务需求，对简单问题进行界定与表达。）能结合实例，根据任务需求，对简单问题进行界定与表达。（2 2）能阐述用算法解决问题的意义与价值（二条以上）。）能阐述用算法解决问题的意义与价值（二条以上）。（3 3）能结合案例，用规划思维来设计、解决问题。）能结合案例，用规划思维来设计、解决问题。（4 4）在具体的算法案例）在具体的算法案例( (如枚举法、二分法等如枚举法、二分法等) )分析中，能用自然语言或分析中，能用自然语言或思维导图描述其算法思路。思维导图描述其算法思路。（5 5）熟悉一种简单的编程工具（如）熟悉一种简单的编程工具（如ScratchScratch、LOGOLOGO等）的基本语

15、法规则，等）的基本语法规则，根据问题情境，在教师的指导下，能分析算法思路、编写程序、调试程根据问题情境，在教师的指导下，能分析算法思路、编写程序、调试程序直至问题解决。序直至问题解决。（6 6）能对简单的自然数进行二进制与十进制的相互转换。）能对简单的自然数进行二进制与十进制的相互转换。（7 7）能说出计算机、移动终端等数字设备的基本工作原理。）能说出计算机、移动终端等数字设备的基本工作原理。（8 8）结合具体案例，能简单识别计算机系统的智能行为，并能说明人类）结合具体案例，能简单识别计算机系统的智能行为，并能说明人类与机器的关系。与机器的关系。 三级水平三级水平（1 1）在具体实例中，能分析

16、任务的需求，并对问题进行界定与表达。）在具体实例中，能分析任务的需求，并对问题进行界定与表达。（2 2）能运用所学算法）能运用所学算法( (如检索、排序等如检索、排序等) )解决生活和学习问题，并能列举解决生活和学习问题，并能列举至少二个以上应用例子。至少二个以上应用例子。（3 3）能读懂顺序、选择、循环这三种基本结构的流程图，在具体的算法）能读懂顺序、选择、循环这三种基本结构的流程图，在具体的算法案例分析中，能用流程图描述算法思路。案例分析中，能用流程图描述算法思路。（4 4）能结合具体案例和数据软件操作实践，阐述对象的基本属性，能确）能结合具体案例和数据软件操作实践，阐述对象的基本属性，能

17、确定对象的数据类型。定对象的数据类型。（5 5）能掌握一种编程语言，能结合具体案例，抽象问题、设计算法、预）能掌握一种编程语言，能结合具体案例，抽象问题、设计算法、预测运行结果、编写与调试程序。测运行结果、编写与调试程序。（6 6）能简要阐述包括局域网、互联网在内的计算机网络的工作原理。）能简要阐述包括局域网、互联网在内的计算机网络的工作原理。（7 7）能结合案例，用语言描述二进制再现文本、图片、声音、视频等信）能结合案例，用语言描述二进制再现文本、图片、声音、视频等信息的过程与形式。息的过程与形式。（8 8）在具体的案例分析中，能从二进制、逻辑等方面表述数学与计算机）在具体的案例分析中，能从

18、二进制、逻辑等方面表述数学与计算机科学的区别与联系。科学的区别与联系。（9 9）能结合具体案例，说明人类智能与机器智能的区别与联系（不少于）能结合具体案例，说明人类智能与机器智能的区别与联系（不少于三条）。三条）。 四级水平四级水平（1 1）结合案例，说出计算思维与数学思维、工程思维的区别与联系）结合案例，说出计算思维与数学思维、工程思维的区别与联系（至少三条）。（至少三条）。（2 2）能灵活运用所学算法解决生活和学习问题，并能列举至少二个以）能灵活运用所学算法解决生活和学习问题，并能列举至少二个以上应用实例。上应用实例。（3 3）熟练掌握一种编程语言，能结合具体案例，界定问题，抽象特征，）熟

19、练掌握一种编程语言，能结合具体案例，界定问题，抽象特征，建立模型，设计算法，编写与调试程序。建立模型，设计算法，编写与调试程序。（4 4）能在具体项目中，应用数据库系统，协同编程，解决问题。）能在具体项目中，应用数据库系统，协同编程，解决问题。（5 5）能撰写关于生活中计算思维应用迁移的研究报告。）能撰写关于生活中计算思维应用迁移的研究报告。案例分享 热搜案例热搜案例利用大数据分析苏轼利用大数据分析苏轼 利用网络对苏轼的利用网络对苏轼的34683468首古诗词进行了分词研究筛选高频词，设计首古诗词进行了分词研究筛选高频词，设计问卷，收集问卷，进行数据分析，绘制表格，查找资料等。问卷，收集问卷，

20、进行数据分析，绘制表格，查找资料等。 热搜案例热搜案例共完成课题研究报告共完成课题研究报告2323份：份：大数据帮你进一步认识苏轼大数据帮你进一步认识苏轼、苏轼的朋友苏轼的朋友圈圈、苏轼的心情曲线苏轼的心情曲线、苏轼苏轼vsvs李白李白等。等。 文献案例文献案例1.1.赵兰兰赵兰兰. .运用运用ScratchScratch软件培养中学生计算思维的研究软件培养中学生计算思维的研究( (这个是利用案例开这个是利用案例开发校本课程）发校本课程）. .2.2.郭守超，周睿，邓常梅，等郭守超，周睿，邓常梅，等. .基于基于App Inventor App Inventor 和计算思维的信息技术和计算思维的信息技术课堂教学研究（中小学）课堂教学研究（中小学）. .3.3.葛明珠葛明珠. .基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研究究. .4.4.刘焱青刘焱青. App Inventor2. App Inventor2在中学生计算思维培养中的应用研究在中学生计算思维培养中的应用研究. . 计算思维促进优质教育发展计算思维促进优质教育发展THANKS