普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)-項(xiàng)目教學(xué)案例

1、普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版 2020 年修訂）2 項(xiàng)目教學(xué)案例“使用燈語(yǔ)交流信息”項(xiàng)目活動(dòng)【學(xué)科核心素養(yǎng)】（ 1 ） 針對(duì)給定的任務(wù)進(jìn)行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。（ 2）能提取問(wèn)題的基本特征，進(jìn)行抽象處理，并用形式化的方法表述問(wèn)題。（3）運(yùn)用基本算法設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，能使用編程語(yǔ)言或其他數(shù)字化工具實(shí)現(xiàn)這一方案。（ 4）針對(duì)不同模塊，設(shè)計(jì)或選擇合適的算法，利用編程語(yǔ)言或其他數(shù)字化工具實(shí)現(xiàn)各模塊功能?！緝?nèi)容要求】必修課程模塊1 ：1.1 在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。1.7 掌握一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本知識(shí)，使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)

2、單算法。通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調(diào)試與運(yùn)行的方法。必修課程模塊2 ：2.3 通過(guò)分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，知道信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式，了解常見(jiàn)的傳感與控制機(jī)制?！緦W(xué)業(yè)要求】（ 1）學(xué)生能夠描述數(shù)據(jù)與信息的基本特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。（ 2）依據(jù)解決問(wèn)題的需要，設(shè)計(jì)和表示簡(jiǎn)單算法。（3）掌握一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本知識(shí)，利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單算法，解決問(wèn)題。（ 4）知道網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，理解物聯(lián)網(wǎng)的概念，認(rèn)識(shí)與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用?！厩榫吃O(shè)置】小明在電影中看到海軍使用探照燈用燈語(yǔ)向其他船只發(fā)出信息，自己也想用簡(jiǎn)單的工具和學(xué)過(guò)的知識(shí)，通過(guò)編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?！卷?xiàng)

3、目主題】使用燈語(yǔ)交流信息。通過(guò)手電筒、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等器材、設(shè)備， 實(shí)現(xiàn)燈語(yǔ)的識(shí)別及信息的交流?！卷?xiàng)目活動(dòng)】活動(dòng) 1 ：用手電筒傳遞信息要求：（ 1）兩人一組，一人控制手電筒開(kāi)關(guān)，按照莫爾斯碼發(fā)送一組字母，另一人觀察手電筒發(fā)出的光信號(hào)，記錄數(shù)據(jù)，并使用莫爾斯碼譯出這組字母；（2） 雙方核對(duì)信息，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（3） 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)該方法傳遞信息的利弊，提出改進(jìn)方法；（4） 設(shè)計(jì)一套自己的燈語(yǔ)，用“密碼”傳送信息?；顒?dòng) 2 ：用計(jì)算機(jī)識(shí)別燈語(yǔ)要求：（1）設(shè)計(jì)一個(gè)使用手電筒發(fā)送燈語(yǔ)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)翻譯的解決方案；（ 2） 完善方案，并編程實(shí)現(xiàn)；（ 3） 分析實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)，提出改進(jìn)方案并實(shí)施，提

4、高信息翻譯的準(zhǔn)確率?；顒?dòng) 3 ： 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燈語(yǔ)遠(yuǎn)程交流要求：（1）在計(jì)算機(jī)單機(jī)識(shí)別燈語(yǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的燈語(yǔ)遠(yuǎn)程交流方案；（ 2） 完善方案，并編程實(shí)現(xiàn)；（ 3） 優(yōu)化程序，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燈語(yǔ)遠(yuǎn)程交流?！就卣顾伎肌浚?4） 何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光源的控制，使其發(fā)送端信號(hào)能發(fā)送得更準(zhǔn)確？設(shè)想一種解決方案。（ 2） 如何通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)燈語(yǔ)交流？談?wù)勀愕脑O(shè)想?！卷?xiàng)目實(shí)施說(shuō)明】燈語(yǔ)是一種通信手段，用燈光一明一暗的間歇作出長(zhǎng)短不同的信號(hào)來(lái)傳遞信息。燈語(yǔ)通信需要雙方約定的明暗表達(dá)方式，這就是燈語(yǔ)編碼，目前國(guó)際上流行的燈語(yǔ)編碼是莫爾斯碼。過(guò)去，培養(yǎng)一個(gè)專業(yè)燈語(yǔ)識(shí)別人員需要23 年的時(shí)

5、間。即使是專業(yè)人員，由于各種條件限制，解碼錯(cuò)誤或者無(wú)法解碼的情況是難以完全避免的。如果考慮發(fā)送信號(hào)的不穩(wěn)定性，錯(cuò)誤發(fā)生的可能性就更大。本案例從燈語(yǔ)傳遞信息的活動(dòng)出發(fā)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燈語(yǔ)發(fā)送和解碼的自動(dòng)化，從而學(xué)習(xí)“根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)方案并用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題 ”的方法?；顒?dòng) 1 為學(xué)生提供了一個(gè)了解燈語(yǔ)的場(chǎng)景：通過(guò)兩人使用燈語(yǔ)傳送和翻譯信息，了解人工傳送與接收燈語(yǔ)信息的不足，激發(fā)學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的欲望?；顒?dòng)2 是用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案、解決問(wèn)題的過(guò)程。可以利用計(jì)算機(jī)的攝像頭捕捉手電筒的光信號(hào)，達(dá)到信號(hào)輸入的目的；然后在計(jì)算機(jī)里將莫爾斯碼建庫(kù)，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻譯?；顒?dòng) 3 是在活動(dòng)2 的基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳送和譯碼。在難度水平的把握上，可以通過(guò)提供程序功能模塊的方式加以調(diào)節(jié)。 例如： 教師提供 “利用計(jì)算機(jī)的攝像頭捕捉手電筒光信號(hào) ”的模塊，供學(xué)生編程時(shí)直接調(diào)用，就大大降低了活動(dòng)2 的難度。 采用此類方法調(diào)節(jié)，該項(xiàng)目適用于學(xué)科核心素養(yǎng)要求在水平1 和水平 2 的不同教學(xué)場(chǎng)合。拓展思考 （ 1） 的意義在于讓學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，了解自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程控制的方法，從而了解物聯(lián)網(wǎng)概念。拓展思考（ 2） 是為了解移動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，條件具備的學(xué)生可以將局域網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)終端?！菊n時(shí)