普通高中信息技術課程標準(2017年版2020年修訂)-項目教學案例

1、普通高中信息技術課程標準（2017 年版 2020 年修訂）2 項目教學案例“使用燈語交流信息”項目活動【學科核心素養(yǎng)】（ 1 ） 針對給定的任務進行需求分析，明確需要解決的關鍵問題。（ 2）能提取問題的基本特征，進行抽象處理，并用形式化的方法表述問題。（3）運用基本算法設計解決問題的方案，能使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)這一方案。（ 4）針對不同模塊，設計或選擇合適的算法，利用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)各模塊功能?！緝热菀蟆勘匦拚n程模塊1 ：1.1 在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎上，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 掌握一種程序設計語言的基本知識，使用程序設計語言實現(xiàn)簡

2、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。必修課程模塊2 ：2.3 通過分析物聯(lián)網應用實例，知道信息系統(tǒng)與外部世界的連接方式，了解常見的傳感與控制機制?！緦W業(yè)要求】（ 1）學生能夠描述數(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)解決問題的需要，設計和表示簡單算法。（3）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(xiàn)簡單算法，解決問題。（ 4）知道網絡的結構，理解物聯(lián)網的概念，認識與物聯(lián)網相關的應用?！厩榫吃O置】小明在電影中看到海軍使用探照燈用燈語向其他船只發(fā)出信息，自己也想用簡單的工具和學過的知識，通過編程的方法來實現(xiàn)?！卷?/p>

3、目主題】使用燈語交流信息。通過手電筒、計算機及網絡等器材、設備， 實現(xiàn)燈語的識別及信息的交流?！卷椖炕顒印炕顒?1 ：用手電筒傳遞信息要求：（ 1）兩人一組，一人控制手電筒開關，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，記錄數(shù)據(jù)，并使用莫爾斯碼譯出這組字母；（2） 雙方核對信息，多次重復實驗；（3） 通過分析實驗數(shù)據(jù)，總結該方法傳遞信息的利弊，提出改進方法；（4） 設計一套自己的燈語，用“密碼”傳送信息?；顒?2 ：用計算機識別燈語要求：（1）設計一個使用手電筒發(fā)送燈語、計算機自動翻譯的解決方案；（ 2） 完善方案，并編程實現(xiàn)；（ 3） 分析實驗方法及數(shù)據(jù)，提出改進方案并實施，提

4、高信息翻譯的準確率?；顒?3 ： 利用計算機網絡實現(xiàn)燈語遠程交流要求：（1）在計算機單機識別燈語實驗的基礎上，設計能通過網絡實現(xiàn)的燈語遠程交流方案；（ 2） 完善方案，并編程實現(xiàn)；（ 3） 優(yōu)化程序，利用網絡實現(xiàn)燈語遠程交流?！就卣顾伎肌浚?4） 何用計算機實現(xiàn)對發(fā)光源的控制，使其發(fā)送端信號能發(fā)送得更準確？設想一種解決方案。（ 2） 如何通過移動終端實現(xiàn)燈語交流？談談你的設想?！卷椖繉嵤┱f明】燈語是一種通信手段，用燈光一明一暗的間歇作出長短不同的信號來傳遞信息。燈語通信需要雙方約定的明暗表達方式，這就是燈語編碼，目前國際上流行的燈語編碼是莫爾斯碼。過去，培養(yǎng)一個專業(yè)燈語識別人員需要23 年的時

5、間。即使是專業(yè)人員，由于各種條件限制，解碼錯誤或者無法解碼的情況是難以完全避免的。如果考慮發(fā)送信號的不穩(wěn)定性，錯誤發(fā)生的可能性就更大。本案例從燈語傳遞信息的活動出發(fā)，讓學生設計并通過計算機網絡實現(xiàn)燈語發(fā)送和解碼的自動化，從而學習“根據(jù)實際需求，設計方案并用計算機解決問題 ”的方法?；顒?1 為學生提供了一個了解燈語的場景：通過兩人使用燈語傳送和翻譯信息，了解人工傳送與接收燈語信息的不足，激發(fā)學生用計算機解決問題的欲望?；顒? 是用計算機設計方案、解決問題的過程。可以利用計算機的攝像頭捕捉手電筒的光信號，達到信號輸入的目的；然后在計算機里將莫爾斯碼建庫，用計算機實現(xiàn)自動翻譯。活動 3 是在活動2 的基礎上，通過網絡傳輸，實現(xiàn)遠程信息傳送和譯碼。在難度水平的把握上，可以通過提供程序功能模塊的方式加以調節(jié)。 例如： 教師提供 “利用計算機的攝像頭捕捉手電筒光信號 ”的模塊，供學生編程時直接調用，就大大降低了活動2 的難度。 采用此類方法調節(jié)，該項目適用于學科核心素養(yǎng)要求在水平1 和水平 2 的不同教學場合。拓展思考 （ 1） 的意義在于讓學生通過該實驗，了解自動控制及遠程控制的方法，從而了解物聯(lián)網概念。拓展思考（ 2） 是為了解移動應用而設計的，條件具備的學生可以將局域網的應用擴展到移動終端?！菊n時