在智能時(shí)代的背景下，計(jì)算思維(Computational Thinking)已成為一種基礎(chǔ)的認(rèn)知能力，它不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心，也是每個(gè)公民bi備的素養(yǎng)之一。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入，計(jì)算思維在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中扮演著越來(lái)越重要的角色。本書正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，旨在指導(dǎo)教育工作者和學(xué)生如何在初中信息科技課程中發(fā)展和應(yīng)用計(jì)算思維。
本書的編寫遵循了教 yu部門關(guān)于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，特別強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中的重要性。全書共分為五章，每一章都圍繞計(jì)算思維的不同方面展開，從理論到實(shí)踐，從基礎(chǔ)到前沿，為讀者提供了一個(gè)全面的學(xué)習(xí)框架。
在第一章中，我們首先厘清了計(jì)算思維的概念，探討了它在問(wèn)題解決、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和行為理解中的作用，并解釋了如何在課程標(biāo)準(zhǔn)中詮釋計(jì)算思維。接著，我們討論了計(jì)算思維的培養(yǎng)路徑，包括基礎(chǔ)概念與原理的學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)、實(shí)踐操作與項(xiàng)目實(shí)踐，以及跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
第二章則深入探討了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的概念特征、教育價(jià)值和開展方式，特別強(qiáng)調(diào)了信息科技在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中的要求，以及如何通過(guò)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)來(lái)培育學(xué)生的素養(yǎng)。
第三章聚焦于數(shù)字素養(yǎng)，這是跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)施能力的核心訴求。我們討論了數(shù)據(jù)決策力、數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐和數(shù)字倫理與安全，這些都是在數(shù)智時(shí)代中不可或缺的技能。
第四章提供了實(shí)踐方略，指導(dǎo)如何設(shè)計(jì)和實(shí)施跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。我們?cè)敿?xì)討論了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)框架和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，以及如何將計(jì)算思維融入教學(xué)實(shí)施和評(píng)價(jià)中。
最后，在第五章中，我們展望了智能時(shí)代人才培育的新要求和面向未來(lái)學(xué)習(xí)的新樣態(tài)，包括STEAM教育、創(chuàng)客教育和人機(jī)共育，這些都是培育新質(zhì)人才的重要途徑。
本書的目標(biāo)讀者是初中信息科技教師、教育研究人員和政策制定者，以及對(duì)計(jì)算思維和跨學(xué)科學(xué)習(xí)感興趣的學(xué)生和家長(zhǎng)。我們希望通過(guò)這本書，能夠幫助讀者理解計(jì)算思維的重要性，掌握跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的方法，并在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用這些理念，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。
在初中階段，學(xué)生正處于認(rèn)知發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，他們對(duì)世界的好奇心和探索欲強(qiáng)烈，這為發(fā)展計(jì)算思維提供了絕佳的契機(jī)。通過(guò)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)到信息科技的知識(shí)和技能，還能夠在其他學(xué)科中應(yīng)用這些知識(shí)和技能，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的整合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們鼓勵(lì)教師和學(xué)生一起探索、實(shí)踐和反思，將計(jì)算思維融入日常學(xué)習(xí)和生活中。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)實(shí)踐，我們相信學(xué)生能夠更好地適應(yīng)未來(lái)的挑戰(zhàn)，成為具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新一代人才。
讓我們一起開啟這段跨學(xué)科學(xué)習(xí)之旅，探索計(jì)算思維的無(wú)限可能。
第章 關(guān)鍵能力問(wèn)題解決的計(jì)算思維
第一節(jié) 理解計(jì)算思維 /
一、 厘清計(jì)算思維概念
二、 問(wèn)題解決能力
三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和行為理解
四、 計(jì)算思維的課標(biāo)詮釋
五、 跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用
第二節(jié) 計(jì)算思維的培養(yǎng)路徑 /
一、 基礎(chǔ)概念與原理學(xué)習(xí)
二、 問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)
三、 實(shí)踐操作與項(xiàng)目實(shí)踐
四、 跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
第二章 素養(yǎng)培育走進(jìn)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)
第一節(jié) 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)概述 /
一、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的概念特征
二、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的教育價(jià)值
三、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的開展方式
第二節(jié) 信息科技的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)要求 /
一、 落實(shí)素養(yǎng)培育的課程理念
二、 新課標(biāo)的要求
三、 適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容方法
四、 提升學(xué)科實(shí)踐能力
第三節(jié) 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)應(yīng)該怎么做 /
一、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的開展背景
二、 如何理解跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)
三、 如何做好跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)
四、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的意義
第四節(jié) 基于跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的素養(yǎng)培育 /
一、 促進(jìn)知識(shí)整合與提升跨學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用技能
二、 培養(yǎng)批判性思維與創(chuàng)新能力
三、 營(yíng)造支持性環(huán)境，激發(fā)批判性思維與創(chuàng)新潛能
四、 發(fā)展跨界合作與溝通能力
五、 提高解決復(fù)雜問(wèn)題的能力
第三章 數(shù)字素養(yǎng)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)施能力訴求
第一節(jié) 數(shù)據(jù)決策力 /
一、 數(shù)據(jù)收集與分析
二、 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)改進(jìn)
三、 數(shù)據(jù)支持的評(píng)估與反饋
第二節(jié) 數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐 /
一、 數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)
二、 數(shù)字化教學(xué)實(shí)施
三、 數(shù)字化教學(xué)評(píng)價(jià)
第三節(jié) 數(shù)字倫理與安全 /
一、 數(shù)字倫理意識(shí)：計(jì)算思維的道德指引
二、 數(shù)字安全技能：計(jì)算思維的實(shí)踐保障
三、 計(jì)算思維與跨學(xué)科融合：數(shù)字素養(yǎng)的實(shí)踐高地
案例(一):慧說(shuō)校園
第四章 實(shí)踐方略信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐
第一節(jié) 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)怎么設(shè)計(jì) /
一、 計(jì)算思維與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)
二、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)原則
三、 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)框架
案例(二)：智能生態(tài)園
案例(三)：綠色家園探索者
案例(四)：校園智能燈控項(xiàng)目
第二節(jié) 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)怎么實(shí)施 /
一、 計(jì)算思維與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)施
二、 前測(cè)了解學(xué)情
三、 任務(wù)設(shè)計(jì)
四、 活動(dòng)組織
案例(五)：自動(dòng)駕駛與Python編程
五、 交流與評(píng)價(jià)
案例(六)：初識(shí)過(guò)程與控制
第三節(jié) 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)怎么評(píng)價(jià) /
一、 計(jì)算思維與跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
二、 確定評(píng)價(jià)框架
三、 明確評(píng)價(jià)內(nèi)容
四、 選擇評(píng)價(jià)方式
五、 分析評(píng)價(jià)結(jié)果
案例(七)：手語(yǔ)翻譯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(人工智能)
第五章 前沿展望新質(zhì)人才培育的未來(lái)學(xué)習(xí)
第一節(jié) 智能時(shí)代人才培育新要求 /
一、 新手段
二、 新方式
三、 新技術(shù)
案例(八)：AIScratch制作鮮花識(shí)別機(jī)器人
第二節(jié) 面向未來(lái)學(xué)習(xí)新樣態(tài) /
一、 STEAM教育
案例(九)：探秘DNA
案例(十)：設(shè)計(jì)義肢
二、 創(chuàng)客教育
案例(十一):制作掃地機(jī)器人
三、 人機(jī)共育
案例(十二):AI生成繪畫(生成式人工智能)
案例(十三)：構(gòu)建校本課程開發(fā)智能體
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