普通高中教科书《信息技术》必修2《信息系统与社会》教师教学用书.pdf
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前言习近平总书记在全国教育大会上强调,要在党的坚强领导下,全面贯彻党的教育方针,坚持马克思主义指导地位,坚持中国特色社会主义教育发展道路,坚持社会主义办学方向,立足基本国情,遵循教育规律,坚持改革创新,以凝聚人心、完善人格、开发人力、培育人才、造福人民为工作目标,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育。
基础教育课程承载着教育思想,规定了教育目标和教育内容,是国家意志在教育领域的直接体现,在立德树人中发挥着核心作用。
基础教育课程改革在国家教育改革全局中具有十分重要的地位。
2013年,教育部启动了对2003年印发的普通高中课程方案和课程标准(实验稿)的修订工作。
本次修订以落实立德树人根本任务为指针,深入总结21世纪以来我国普通高中课程改革的宝贵经验,并充分借鉴国际课程改革的优秀成果,努力将我国普通高中课程方案和课程标准修订成既具有国际先进水平,又符合我国实际情况的纲领性教学文件,构建具有中国特色的普通高中课程体系。
中国学生核心素养的发展是对党的教育方针的具体化。
为建立核心素养与课程的内在联系,充分挖掘各学科课程对全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育的独特贡献,各学科基于学科本质,从中国学生发展核心素养指标体系中凝练出了本学科的核心素养。
学科核心素养是学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力,是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的整合。
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46信息系统与社会信息系统与社会教师教学用书教师教学用书普通高中教科书信息技术教师教学用书2各学科明确了学生在完成本学科学习任务后,学科核心素养应该达到的水平,各水平的关键表现构成评价学业质量的标准,引导教学更关注育人目的,更加注重培养学生的核心素养,更加强调提高学生综合运用知识解决实际问题的能力,帮助教师和学生把握教与学的深度和广度,为阶段性评价、学业水平考试和升学考试命题提供重要依据,促进教、学、考的有机衔接,形成育人合力。
为此,普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)旨在全面提升全体高中学生的信息素养。
课程通过提供技术多样、资源丰富的数字化环境,帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念,了解信息系统的基本原理,认识信息系统在人类生产与生活中的重要价值,学会运用计算思维识别与分析问题,抽象、建模与设计系统性解决方案,理解信息社会特征,自觉遵循信息社会规范,在数字化学习与创新过程中形成对人与世界的多元理解力,负责、有效地参与到社会共同体中,成为数字化时代的合格公民。
按照普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)的基本理念、中国学生发展核心素养、学科核心素养、学业质量水平、学科大概念和教科书,设计了绪论和各章的教学内容分析、教学组织、测试题编制说明、参考资料等。
其中,绪论是让教师理解教科书的顶层设计、课程性质,中国学生发展核心素养、学科核心素养、学科大概念,教科书对应课程标准的内容要求、教学提示、学业要求、学业质量水平,教科书结构框架设计、项目学习设计、教学活动设计、学习活动设计和教学评价设计;本章教学内容分析是让教师理解本章对应的课标内容要求、本章的地位和作用、本章的主要内容、本章对应的学业要求和学业质量水平及其标注、本章对应课标达成的学科核心素养水平、本章体系框架、本章的工具与方法、本章的学习流程分析;本章教学组织是让教师理解本章项目学习活动的主题、本章项目学习活动的目标及本章项目学习活动的组织;本章测试题编制说明是让教师理解本章测试题覆盖其课标的“学业要求”和“学业质量水平”的范围;参考资料是让教师理解本章项目范例成果报告的写法和一些教学参考资料,让教师更好地运用教科书进行教学。
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47目录绪论1第一章走进信息社会10第二章信息系统的组成与功能22第三章信息系统的网络组建39第四章信息系统的软件与应用52第五章信息系统的安全风险防范77Z07106-10Z1345.indd12023/1/315:
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47绪论普通高中教科书信息技术必修2信息系统与社会教科书围绕立德树人的根本任务和中国学生发展核心素养进行顶层设计。
教科书体现社会主义核心价值观,体现项目学习理念和策略,有效引导教师教学和学生学习;符合普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)的基本理念与学业质量水平要求,符合学科特点、学科大概念、学科核心素养育人目标和课程目标要求,符合学生年龄特征和认知能力等教育教学理念。
一、课程性质党的二十大报告指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。
必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
信息技术作为当今先进生产力的代表,已经成为我国经济发展的重要支柱和网络强国的战略支撑。
信息技术涵盖了获取、表示、传输、存储和加工信息在内的各种技术。
自电子计算机问世以来,信息技术沿着以计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的发展脉络,深刻影响着社会的经济结构和生产方式,加快了全球范围内的知识更新和技术创新,推动了社会信息化、智能化的建设与发展,催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会,并逐步构建出智慧社会。
在信息社会中,现实空间与虚拟空间相互交织,形成了一个全新的社会环境,在改变人们生活、工作与学习的同时,也塑造出一种全新的生存与发展方式。
本模块针对信息社会生存与发展的需要,分析信息系统的基础知识与技能,强调利用信息系统解决问题的过程与方法,提升学生的信息素养。
本模块是学习选择性必修和选修课程的基础。
通过本模块的学习,学生能了解人、信息技术与社会的关系,认识信息系统在社会中的作用,能合理使用信息系统解决生活、学习中的问题,能理解信息安全对当今社会的影响,还能安全、守法地应用信息系统。
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47普通高中教科书信息技术教师教学用书2二、中国学生发展核心素养学生发展核心素养主要是指学生应具备的能够适应终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力。
学生核心素养发展应通过各个学科教育的培养,是跨学科的综合素质。
中国学生发展核心素养是以培养“全面发展的人”为核心,包括文化基础、自主发展、社会参与三个方面,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养,具体细化为人文积淀、人文情怀、审美情趣、理性思维、批判质疑、勇于探究、乐学善学、勤于反思、信息意识、珍爱生命、健全人格、自我管理、社会责任、国家认同、国际理解、劳动意识、问题解决、技术应用十八个指标。
中国学生发展核心素养是对党的教育方针的具体化、细化,为建立核心素养与课程的内在联系,充分挖掘各学科课程对全面贯彻党的教育方针、落实立德树人根本任务、发展素质教育的独特贡献,各学科基于学科本质,从中国学生发展核心素养指标体系中凝练出了本学科的核心素养。
三、学科核心素养学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。
高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素组成。
其中,计算思维是信息技术学科本质的核心素养,信息意识、信息社会责任、数字化学习与创新是信息技术学科育人价值的核心素养。
它们是学生在接受信息技术教育过程中逐步形成的信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合表现。
四个核心要素互相支持、互相渗透,共同促进学生信息素养的提升。
具体内涵表述如下。
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、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息;能够敏锐地感觉到信息的变化,分析数据中所承载的信息,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,愿意与团队成员共享信息,实现信息的更大价值。
2.计算思维计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。
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,运用合理的算法形成解决问题的方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法,并迁移到与之相关的其他问题解决中。
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47绪论33.数字化学习与创新数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具,有效地管理学习过程与学习资源,创造性地解决问题,从而完成学习任务,形成创新作品的能力。
具备数字化学习与创新素养的学生,能够认识数字化学习环境的优势和局限性,适应数字化学习环境,养成数字化学习与创新的习惯;掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能,用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造。
4.信息社会责任信息社会责任是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任。
具备信息社会责任的学生,具有一定的信息安全意识与能力,能够遵守信息法律法规,信守信息社会的道德与伦理准则,在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范,既能有效维护信息活动中个人的合法权益,又能积极维护他人合法权益和公共信息安全;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,具有积极学习的态度,以及理性判断和负责行动的能力。
四、学科大概念学科大概念是构成学科本体特征、内在价值与逻辑关系的结构化知识框架的核心概念。
信息技术学科大概念由数据、算法、信息系统、信息社会四个核心要素组成。
应用信息技术解决某个现实问题,以“数据”为基础,通过分析数据来形成“算法”,构建或应用“信息系统”,服务于“信息社会”。
数据是现实客观世界的符号记录。
在计算机科学中,图、文、声等数值性和非数值性符号,都可以被计算机转化为0和1的二进制数据符号。
例如,数字180在计算机中表示为10110100;字符cm在计算机中表示为0110001101101101。
在大数据时代,数据不仅是信息的载体,也是人们提取信息、做出决策的重要依据,成为人们认识和理解现实世界客观事物的重要资源。
算法是对特定问题求解步骤的一种描述,是一系列解决问题的清晰指令。
精确的算法是计算工具有效计算的前提条件。
信息系统是由人、软件、硬件、网络、数据资源等组成的人机交互系统。
信息系统的主要功能和目的是对输入信息进行处理、控制、存储、传输和输出后,提供决策帮助。
信息社会是通过创造、分配、使用、整合和处理信息进行社会经济、政治和文化活动的社会形态。
信息社会成员通过创新、高效使用信息技术,获得较高的个人或组织生存与发展优势。
课程内容以学科大概念为核心,使课程内容结构化。
各模块内容都是在学科大概念基础上构建的,以主题为引领,使课程内容情境化,落实学科核心素养。
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47普通高中教科书信息技术教师教学用书4五、课标的内容要求本教科书对应课标的内容要求:
(1)探讨信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响,描述信息社会的特征,了解信息技术的发展趋势。
(2)通过分析典型的信息系统,知道信息系统的组成与功能,理解计算机、移动终端在信息系统中的作用,描述计算机和移动终端的基本工作原理。
(3)通过分析物联网应用实例,知道信息系统与外部世界的连接方式,了解常见的传感与控制机制。
(4)观察日常生活中的信息系统,理解计算机网络在信息系统中的作用,通过组建小型无线网络,了解常见网络设备的功能,知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影响。
(5)通过分析常见的信息系统,理解软件在信息系统中的作用,借助软件工具与平台开发网络应用软件。
(6)在日常生活与学习中,合理使用信息系统,负责任地发布、使用与传播信息,自觉遵守信息社会中的道德准则和法律法规。
(7)认识到信息系统应用过程中存在的风险,熟悉信息系统安全风险防范的常用技术方法,养成规范的信息系统操作习惯,树立信息安全意识。
(8)通过搭建小型信息系统的综合活动,体验信息系统的工作过程,认识信息系统在社会应用中的优势及局限性。
六、课标的教学提示在本教科书的教学中,教师可通过对典型信息系统的案例分析与实际体验等方式,引导学生学习信息系统知识,合理使用信息系统解决生活、学习中的问题,理解信息社会的特征,具备信息社会责任意识。
(1)结合实际生活中的信息系统应用实例,引导学生思考信息系统的组成要素,认识信息系统对人们日常生活与社会发展的重要作用。
例如,通过剖析“电子商务系统”“网络订票系统”等信息系统实例,引导学生总结归纳信息系统的组成要素,了解信息系统的常见功能,以及它们对人们日常生活与学习的作用。
(2)利用信息技术实验室创设真实的问题情境,为学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践机会,提高学生对信息系统价值的认识和利用信息系统解决问题的能力。
例如,在信息技术实验室中,通过“依托二维码的实用物联网系统”“远程控制系统”等实验,指导学生合作或独立完成一个信息系统的硬件搭建和软件安装。
(3)结合信息系统中个人信息泄露与数据安全隐患方面的案例,引导学生真实感受信息系统Z07106-10Z1345.indd42023/1/315:
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48绪论5安全的重要性。
通过体验信息系统的实践活动,引导学生掌握信息系统安全风险防范的常用技术方法,学习与信息安全相关的法律法规。
例如,通过小组活动,分析“网络购物”“公共场所Wi-Fi使用”等应用实例,探讨信息系统应用中可能出现的信息安全问题,总结相关风险防范策略,学习信息系统安全风险防范的常用技术方法,熟悉与信息安全相关的法律法规。
此外,在教学过程中,教师也可结合地方的实际情况,组织学生参观学校或其他机构中运行的信息系统,开展信息系统的综合实践活动,让学生体验信息系统的行业应用,了解信息系统建设全过程,包括设计、构建、运行、管理、维护等。
七、课标的学业要求本教科书对应课标的“学业要求”及其标注如下。
A-1:
能描述信息社会的特征。
(信息意识)A-2:
了解信息技术对社会发展、科技进步以及个人生活与学习的影响。
(信息意识)A-3:
知道信息系统的组成与功能。
(计算思维)A-4:
描述信息系统常用终端设备(如计算机、智能手机和平板电脑等)的基本工作原理。
(计算思维)A-5:
知道信息系统与外部世界的连接方式。
(计算思维)A-6:
了解常见的传感与控制机制。
(计算思维)A-7:
知道接入方式、带宽等因素对信息系统的影响。
(计算思维)A-8:
理解软件在信息系统中的作用。
(计算思维)A-9:
借助软件工具与平台,开发网络应用软件。
(计算思维)A-10:
能构建简单的信息系统。
(数字化学习与创新)A-11:
积极利用各种信息系统促进学习与发展。
(数字化学习与创新)A-12:
在信息系统应用过程中,能预判可能存在的信息泄露等安全风险。
(信息意识、信息社会责任)A-13:
掌握信息系统安全风险防范的常用技术方法。
(信息意识、信息社会责任)A-14:
认识信息系统在社会应用中的优势及局限性。
(信息意识、信息社会责任)A-15:
能够自觉遵守相关法律法规与伦理道德规范。
(信息意识、信息社会责任)Z07106-10Z1345.indd52023/1/315:
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48普通高中教科书信息技术教师教学用书6八、课标的学业质量水平表1是本教科书对应的学业质量水平及其标注。
表1信息系统与社会模块学业质量水平及其标注水平质量描述1B1-1-1:
对信息系统在人们生活、工作与学习中的重要作用有一定的认识。
B1-1-2:
在信息系统应用过程中,能够判断系统可能存在的信息安全风险,了解规避风险的方法,对于信息系统在社会应用中的优势及局限性有一定的认识。
B1-2-3:
通过分析简单的信息系统,知道计算机、移动终端与软件的作用,了解信息系统与外部世界的连接方式,以及网络接入方式、带宽等影响信息系统运行的因素,知道网络应用软件的开发方法。
B1-3-4:
了解数字化学习的基本方法,对信息系统在完成学习任务中的作用有一定认识,能利用信息系统进行协作学习。
1B1-4-5:
通过分析典型的信息安全问题,认识到在人类信息活动中,运用法律法规与伦理道德准则进行约束、管理与调节的必要性。
B1-4-6:
在信息系统应用过程中,能识别和抵制不良行为。
B1-4-7:
具有保护信息安全、尊重知识产权的意识,能自觉遵守相关法律法规和伦理道德准则,具备防治计算机病毒的基本能力。
B1-4-8:
不随意泄露个人信息或获取他人隐私。
2B2-1-9:
认识信息系统对人们生活、工作与学习的重要性,在信息系统构建与应用的过程中,能够利用已有经验判断系统可能存在的信息安全风险,主动运用规避风险的思想与方法。
B2-2-10:
通过构建简单的信息系统,知道信息系统的组成与功能,描述计算机、移动终端与软件的作用,能借助工具或平台开发网络应用软件。
B2-3-11:
掌握一定的信息系统应用策略,善于利用信息系统自主学习与协作学习,深入理解信息系统在完成任务中的作用。
B2-4-12:
通过使用信息系统,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,自觉抵制不良的信息系统操作行为,利用信息安全防范的常用技术方法维护信息系统应用环境,有较强的知识产权保护意识。
B2-4-13:
在与他人进行信息交流时,能有效保护个人或他人的隐私。
B2-4-14:
区分虚拟社会与现实社会身份的差别,能在虚拟社会中与其他成员安全、负责任地交流。
B2-4-15:
对信息系统在社会应用中的优势及局限性有较深刻的认识。
九、教科书结构框架设计以课程标准的“内容构成”和“内容要求”为依据,设计普通高中教科书信息技术必修2信息系统与社会的各章结构框架。
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48绪论7普通高中教科书信息技术必修2信息系统与社会教科书按“信息社会特征”“信息系统组成与应用”“信息安全与信息社会责任”三部分内容开展,每个部分由相应的内容要求构建,共分为五章,如图1所示。
十、项目学习设计项目学习(Project-BasedLearning,简称为“PBL”)是指通过教学设计解决真实世界的问题,促进学生可用性知识的建构,而不是解决假设性的、没有意义的习题。
项目学习强调学生主动学习,自主探究,师生、小组内外协作交流,学生大部分知识的获得和技能的掌握都是在探究活动实施过程中完成。
项目学习模式一般由6个要素与相应的8个栏目组成,如图2所示。
要素1:
选定项目项目范例(栏目1),项目选题(栏目2)。
要素2:
规划设计项目规划(栏目3),方案交流(栏目4)。
要素3:
探究活动(栏目5)。
要素4:
项目实施(栏目6)。
要素5:
成果交流(栏目7)。
要素6:
活动评价(栏目8)。
图1教科书结构框架Z07106-10Z1345.indd72023/1/315:
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49普通高中教科书信息技术教师教学用书8其中,“项目范例”是教师选择真实世界的问题开展教学活动,通过“情境”“主题”“规划”“探究”“实施”“成果”“评价”等活动,引导学生了解开展项目学习活动的全过程;“项目选题”是学生从真实世界中选择自己感兴趣的项目主题;“项目规划”是学生根据项目选题,制订自己的项目方案;“方案交流”是学生展示、交流自己设计的项目方案,师生共同探讨、完善其方案;“探究活动”是学生通过“问题”“观察”“分析”“阅读”“思考”“交流”“实践”“实验”“体验”“调查”“讨论”“拓展”等活动,获取知识和技能的过程;“项目实施”是学生运用在项目学习过程中所获得的知识和技能来完成项目方案;“成果交流”是教师组织学生展示交流项目成果,共享创造、分享快乐;“活动评价”是教师组织学生开展项目评价活动。
项目学习理念改变了以往“教师讲,学生听”的被动学习方式,学生从“听中学”的被动学习转向“做中学、学中创、创中乐”的主动学习。
项目学习策略是从项目实践入手,先学后教、先练后讲,教师为指导,学生为主体,以培养学生的学习主动性与创造性、交流与表达能力等。
十一、教学活动设计教学活动是落实学生核心素养发展的基本途径。
普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)指出:
教师在教学中要紧紧围绕学科核心素养,凸显“学主教从、以学定教、先学后选定项目项目实施活动评价规划设计探究活动成果交流PBL图2项目学习模式Z07106-10Z1345.indd82023/1/315:
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49绪论9教”的专业路径,把项目整合于课堂教学中,重构教学组织方式,创设有利于学生开展项目学习的数字化环境、资源和条件,引导学生在数字化学习的过程中,领悟数字化环境对个人发展的影响,养成终身学习的习惯。
本教科书按“信息社会特征”“信息系统组成与应用”“信息安全与信息社会责任”三部分内容展开,围绕信息技术学科核心素养,设计了“计算机技术发展及其影响的调查”“剖析网络订票系统”“设计智能家居系统”“搭建网络学习管理系统”“校园网络信息系统的安全风险防范”项目范例。
教师围绕“情境”“主题”“规划”“探究”“实施”“成果”“评价”的项目范例主线开展教学活动,帮助学生掌握本教科书的基础知识、方法与技能,增强信息意识,发展计算思维,提高数字化学习与创新能力,培养正确的信息社会价值观和责任感,从而促进学生的信息素养提升。
十二、学习活动设计本教科书要求学生对现实世界中的真实性问题进行自主、协作、探究学习。
学生围绕“项目选题项目规划方案交流探究活动项目实施成果交流活动评价”的项目学习主线开展学习活动,体验“做中学、学中创、创中乐”的项目学习理念和“从实践入手、先学后教、先练后讲”的项目学习策略,将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中,从而促进信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的信息技术学科核心素养达成。
十三、教学评价设计本教科书评价目标是根据其相应的学科核心素养水平和学业要求、学业质量水平等确定。
评价内容要从单纯关注知识与技能向关注学生学业成就转变,同时还要关注现实问题解决和团队合作等多种能力的提升。
评价方式要有利于学生学习、有利于教学开展。
为此,本教科书在每章结尾的“本章学业评价”中设计了基于学业质量水平的测试题,包括纸笔测试与上机测试两种类型,题目分为测试知识的单选题、测试思维能力的思考题与测试综合能力的情境题等。
本教科书以培养信息素养为目标,以知识体系为载体,以项目学习活动过程与评价为途径,促进与鼓励学生信息技术学科核心素养达成,设计了“项目活动评价表”。
在“评价结果”中,“不合格”等级采用“仍需努力”替代,鼓励学生继续努力学习;在“综合得分”中,“学生互评”占30,“学生自评”占30,“教师评”占40,体现了以学生为主体、教师为主导的评价方式。
运用“项目活动评价表”对项目学习活动的每个环节进行评价,让学生综合评价自己在信息技术知识与技能、解决实际问题的过程与方法,以及相关情感态度与价值观的形成等方面,是否达到了本章的学习目标。
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4910第一章走进信息社会一、本章教学内容分析1.本章对应的课标内容要求探讨信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响,描述信息社会的特征,了解信息技术的发展趋势。
2.本章的地位和作用本章是本教科书的开篇章,将带学生学习“走进信息社会”的教学内容。
本章以培养学生信息素养为目标,以知识技能为载体,以项目学习活动为途径,开展自主、协作、探究学习,带领学生走进信息社会,调查信息社会的特征。
本章是学习本教科书的基础。
本章通过“计算机技术发展及其影响的调查”项目范例,让学生了解信息技术的发展脉络与趋势,感知信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习产生的巨大
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