已启用筛选:

编程和数据处理 I

年度教学计划互动指南 | 高中一年级

[+] 按学习情境筛选 [+] 按基础知识筛选 [+] 按核心素养筛选 [+] 按评价标准筛选 [+] 按操作性描述指标筛选

核心素养

CCL:语言交际素养

指以口头和书面形式表达和解读概念、事实和观点,并在各种社会和文化情境中进行语言互动的能力。

查看完整定义

CP:多语言素养

指恰当而有效地使用不同语言进行学习和交流,借助自身经验在语言之间进行迁移。

查看完整定义

STEM:数学与科学、技术和工程素养

指运用数学推理以及科学和技术方法,在现实生活的各种情境中解决问题的能力。

查看完整定义

CD:数字素养

指安全、批判和创造性地使用信息与通信技术进行学习、工作和社会参与。

查看完整定义

CPSAA:个人、社会与学会学习素养

指反思自我、管理自己的学习、与他人建设性合作以及应对不确定性的能力。

查看完整定义

CC:公民素养

指在民主价值观的基础上,作为负责任的公民行事并充分参与公民和社会生活的能力。

查看完整定义

CE:创业素养

指把想法转化为行动的能力,包括创造力、创新以及为实现目标而规划和管理项目的能力。

查看完整定义

CCEC:文化意识与表达素养

指认识到通过各种媒介和艺术表现形式创造性地表达思想、经验和情感的重要性。

查看完整定义

操作性描述指标

CC3:民主共处

反思伦理问题和人权问题,参与社区活动,认识到公民参与、合作、社会凝聚力和尊重多样性对民主共处的重要性。

纳入理由

将其纳入的理由是:人们对民主参与以及把公民思维与计算逻辑联系起来的现有计算机工具越来越感兴趣。

CCL1:文本理解与分析

以批判的眼光理解、解读和分析不同类型、形式和载体的口头、手语和书面文本,评估其可靠性、形式和内容,从而建构知识、形成自己的观点并参与社会和文化生活。

CCEC4-1:创作艺术项目

创造性地选择和整合各种媒介和载体,以及造型、视觉、视听、声音或肢体技法,设计和制作可持续的艺术和文化项目。

纳入理由

随着生成式人工智能的出现,这一描述指标变得至关重要。纳入它是为了评估学生能否有效而富有创意地使用这些新工具制作各类内容(文档、概念图、图标、手册)。

CD1:信息检索与管理

在不同的数字环境中高效、安全地检索信息,以批判和负责任的方式筛选、评估、整理和存储信息与数据,并将其转化为知识。

CD2:数字沟通与协作

在数字环境中借助数字工具有效、安全、负责任地沟通、交往和协作,参与集体活动和项目,为实现共同目标作出贡献。

CD3:数字内容创作

以不同格式创作、编辑、整合和再加工复杂的数字内容,用以表达想法、知识和观点,并传播自己的艺术和文化作品,同时尊重知识产权和版权。

CD4:安全、负责任地使用

在使用数字技术时识别风险并采取预防措施,保护设备、个人数据、健康和环境,并认识到批判、合法、安全、健康和可持续地使用这些技术的重要性和必要性。

CD5:解决技术问题

配置和使用数字设备与工具,解决简单的技术问题,以利用数字技术在终身学习和日常生活中提供的机会。

CE1:分析挑战与机遇

分析和评估身边及全球环境中的挑战和机遇,运用项目管理和设计思维的原则,提出创新且可持续的想法和解决方案,为他人创造价值。

CE2:资源调动

调动个人、社会和文化资源(包括财务资源)来实施想法和项目,并在考虑社会和环境影响的前提下,做出合乎伦理、负责任的经济和财务决策。

纳入理由

虽然它不是本学科的直接描述指标,但仍有理由纳入,因为数据处理(知识 C)和项目管理(知识 B)常常需要分析挑战,并根据软件项目的可行性及其可能带来的价值做出明智决策。

CP2:外语交流

除家庭语言外,能够流利、得体且较为准确地使用一种或多种语言,在个人、社会、教育和职业领域的不同情境中自然、自主地满足自己的交际需求。

纳入理由

虽然课程标准没有明确把这一描述指标与本学科的某项具体能力联系起来,但纳入它被认为是必要的。绝大多数编程技术文档、论坛和学习资源都是英文的,培养自主使用外语的能力是学生真正取得进步的关键。

CPSAA1:自我认识与个人成长

认识自我,促进持续的个人成长,有效管理时间和信息,并适应变化,以应对不确定性和复杂性。

CPSAA2:适应与应对不确定性

适应并应对不确定性,以建设性的方式从错误中学习,以应对日常生活中的各种情况和挑战。

CPSAA3:协作与团队合作

与他人建设性地合作,保持韧性,管理终身学习,为自己和他人的身心及情感健康作出贡献。

CPSAA4:学习管理

管理自己的学习:找出自己的长处和短处,设定目标并规划实现目标所需的行动,评估自己的进步和成果。

CPSAA5:面向未来的生活

考虑自己的志向、价值观和兴趣,设计并管理面向未来的人生规划,为个人、社会和职业发展做出明智而负责任的决定。

STEM1:数学推理与表征

在熟悉的情境中运用数学推理特有的归纳和演绎方法,选择并使用不同的问题解决策略,批判性地分析解答,必要时重新调整解题步骤。

STEM2:科学模型的使用

开发并使用基于科学知识的模型来分析自然和社会现象并预测其演变,同时考虑其局限性和不确定性。

STEM3:设计和进行研究

以个人或团队方式设计并开展研究,运用科学方法和计算思维提出问题和假设,并通过实验或观察加以检验。

STEM4:数据分析与结论

使用数学和技术工具分析和解读数据,得出相关结论,评估来源的可靠性,并清晰、严谨地传达结果。

STEM5:健康与可持续发展

采取有科学依据的行动,促进身体、心理和社会健康,保护环境和生物。

具体能力

CEsp1:算法分析与设计

以抽象和计算的方式分析问题,找出所需的数据及其适用的处理过程,以便设计能够高效解决问题的算法和程序。

CEsp2:项目开发与管理

以个人或团队方式开发软件项目,运用项目管理方法进行规划、跟踪并展示最终成果。

CEsp3:数据结构的使用

考虑操作的效率和复杂度,选择并使用最合适的数据类型和数据结构来存储和处理信息。

CEsp4:信息存储

使用数据库管理系统和其他数据交换格式,持久、高效地组织和存储信息,确保其完整性和安全性。

CEsp5:应用程序的发布与文档编写

编写计算机应用程序的文档,设计友好、无障碍的界面,以方便使用和维护,同时兼顾用户体验。

CEsp6:计算机科学概念的应用

了解并运用计算机科学不同分支(如人工智能或版本控制)的基本概念,以解决问题和开发项目。

评价标准

CA1.1:算法设计

通过算法为计算机问题设计解决方案,创造性地运用编程要素和技巧,而不依赖于实现时所使用的编程语言。

CA1.2:应用程序编程

运用编程原理为不同环境编写应用程序,并把算法改写为特定的编程语言。

CA1.3:编写高效的程序

编写计算机程序时,兼顾计算成本以及模块化、内聚度和耦合度方面的效率。

CA2.1:分析与规划

根据题目中规定的需求,分析和规划应用程序的开发过程。

这一评价标准以问题分析、用户需求分析以及用图表进行软件设计为基础,这些内容在高中二年级讲授。

CA2.2:持续改进

在项目生命周期的各个阶段运用持续改进策略。

这一评价标准与敏捷编程方法(SCRUM、看板)和版本控制工具(git、GitHub)密切相关,这些内容在二年级讲授。

CA2.3:方法论的运用

根据要开发的产品的特点,使用或学习适当的软件工程方法。

这一评价标准延伸到二年级,因为它与敏捷方法和测试驱动开发(TDD)的使用直接相关,而这些内容在高中二年级讲授。

CA3.1:数据结构的选择

根据给定的情境选择最合适的数据类型和数据结构来编写应用程序。

CA3.2:数据结构的实现

采用能够编写高效程序的数据结构,尽量减少资源消耗和运行时间。

CA4.1:数据库设计

设计能够保证数据完整性和一致性的数据库,以解决给定的问题。

这一评价标准需要掌握实体—关系模型和规范化理论;由于这些知识被列为高中二年级专属内容,该标准主要属于二年级。

CA4.2:数据库操作

执行基本的数据库操作(创建、查询、更新和删除)。

CA4.3:数据存储库的使用

使用其他数据存储库,执行相应操作以满足项目需求。

CA5.1:交互设计

根据风格指南应用交互设计技术。

CA5.2:可用性评估

研究所编写的程序对目标用户是否有用、好用,找出不足之处,并视情况改进其实用性和可用性。

CA5.3:文档生成

编写最终用户理解程序运行方式所需的文档,为其提供指南,帮助其简单、直观、满意地使用程序或应用。

CA6.1:融入概念

在编写程序和应用时融入计算机科学某些分支的概念。

CA6.2:探究应用程序

探究现有的应用程序,了解其内部工作原理。

CA6.3:版本控制

使用版本控制工具跟踪项目的各个版本。

CA6.4:批判性地使用人工智能

使用人工智能工具制作内容(包括用于研究某个主题的文档)、编程和学习,并在整个过程中保持高度的批判意识。

CA6.5:环境模拟

使用自编和/或现有的软件模拟环境,并开发游戏。

时间安排

共 145 课时(每周 4 课时)

教学计划中安排的课时多于校历上的可用时间,主要有两个原因:

  • 教学灵活性: 可以深入学习小组更感兴趣或更需要的主题,并在合适的时候开展额外活动。
  • 面向人工智能的调整: 本教学计划可以随时修改,以适应人工智能在开发领域引发的范式转变。
2026-27 学年日历。

UP1:我们如何组织自己的学习?

学习档案与自我评价

(15 课时 - 第 1、2、3 评价期)

创建上一学年和本学年的学习档案,介绍课程的运行方式。

  • 学校的学习档案是什么?
  • 用上一学年的精选内容创建学习档案。
  • 作业交付到哪里?
  • 提高对学习成果自我评价的成熟度
  • 衡量课堂教学策略的效果(Hattie)

UP2:如何借助智能助手学习?

借助人工智能的全面学习

(10 课时 - 第 1、2、3 评价期)

批判性地使用人工智能工具进行学习。

  • 使用人工智能进行个性化学习
    • 学习方法、改进...
    • 个性化学习
    • 让学习更有效的规则
    • 自我评估和人工智能评估
  • 借助人工智能学习(个性化学习、规则与评估)
  • 人工智能辅助创作(文档、编程、歌曲……)。

UP3:如何像计算机一样思考?

算法与流程图设计

(15 课时 - 第 1、2 评价期)

评价计算思维以及在编程之前设计逻辑解决方案的能力。

  • 在课堂笔记本上持续练习。
  • 使用 Dia 或类似应用程序制作图表。
  • 关于算法设计的评价期期末考试。

查看检查清单

UP4:如何把想法转化为代码?

编程与数据结构实践

(20 课时 - 第 1、2、3 评价期)

把算法转化为真正的代码,选择并实现高效的数据结构。

  • 通过选择数据类型和数据结构来编写应用程序。
  • 比较同一问题采用不同结构时的效率。
  • 利用人工智能进行个性化学习以强化概念。
Python 代码截图:包含 Hello World、冒泡排序和阶乘的菜单程序
检查清单
  • 问题这个函数做什么?你为什么选择这种数据结构而不是其他的?
  • 问题如果输入为空会发生什么?用这个例子手动跟踪一下代码。
  • 问题你的列表随每次插入而增长,并且必须保持有序。如果它从 10 个元素增长到一百万个,查找一个元素可能需要多少次比较?要插入一个新元素又不打乱顺序,需要哪些步骤?其中哪些步骤会随列表增长而变化?
  • 问题如果由别人来阅读,你会修改哪一部分?为什么?有没有不需要的内容?
  • 问题你的版本增加了哪些题目没有要求的内容?如果有更多时间,你会怎样做?
Python 指令速查
print()在屏幕上打印。括号内可放内容:print("你好", 名字)
input()向用户请求输入并返回文本:input("名字? ")
int(), float(), str()转换类型:int(input())
type()显示变量的类型:type(x)
len()列表或文本的元素个数:len(列表)
range()数字序列,不含结束值:range(1, 6) → 1 到 5
if / elif / else条件判断:if x > 0:
for x in llista:遍历所有元素
while condició:条件为真时重复执行
def nom(p):定义函数;return 返回一个值
llista = []空列表;列表.append(x) 在末尾添加
llista[i]访问某个位置(从 0 开始;[-1] 是最后一个)
x in llista检查 x 是否存在(True 或 False)
dic = {"clau": valor}字典:键 → 值的对应;dic["键"]
sorted(), llista.sort()排序:前者返回副本,后者修改原列表
open("f.txt", "r")打开文件:"r" 读取,"w" 写入,"a" 追加
import math导入模块:math.sqrt(x)
round(x, 2)保留 2 位小数
f"Hola {nom}"文本中嵌入变量(f-string)
Bash(Linux 终端)速查
pwd显示当前所在目录
ls -la列出文件详情,包括隐藏文件
cd ruta切换目录。cd .. 返回上一级,cd ~ 回到主目录
mkdir -p ruta创建目录(必要时连同父目录)
cp -r origen destí复制;-r 用于目录
mv origen destí移动或重命名
rm fitxer, rm -r carpeta永久删除(没有回收站)
cat fitxer显示整个文件内容
less fitxer分页查看(按 q 退出)
head -n 5, tail -f前 5 行 / 实时跟踪末尾行
grep -ri "text" .在文件中搜索文本(-i 忽略大小写)
find . -name "*.py"按名称查找文件
chmod +x script.sh赋予脚本执行权限
./script.sh, python3 prog.py运行脚本或 Python 程序
> f, >> f将输出重定向到文件(覆盖 / 追加)
ordre1 | ordre2把一个命令的输出交给另一个:ls | wc -l
wc -l fitxer统计行数
man ordre命令的手册(按 q 退出)
Ctrl+C, Ctrl+D终止程序 / 结束输入
sudo apt install paquet安装软件(Debian/Ubuntu)

UP5:如何衡量代码的效率?

作业:计算成本分析

(5 课时 - 第 1 评价期)

对所开发算法的效率进行理论和实践分析,学习测量和优化资源消耗。

  • 在练习和考试中计算计算成本。

交互式概念图,包含计算成本的规则、四种算法(冒泡排序、二分查找、线性查找和选择排序)以及增长图表。

打开概念图(高中一年级) 打开概念图(高中一年级)

UP6:如何直接与机器对话?

Linux 终端入门

(6 课时 - 第 1、2 评价期)

在整个学年中,终端被当作实现其他目标的工具来使用。到了合适的时候,会专门安排时间学习基本命令,以巩固这些知识并评价学生的技术自主能力。

评价方法:

  • 用英语编写命令列表并说明其用途,借此评价 多语言素养 (CP2)。
  • 在纸上完成命令序列练习,检验笔记的使用和对语法的掌握(STEM4)。
  • 在电脑上实际操作,展示知识的运用和独立解决问题的能力(CD5、CPSAA5)。

UP7:怎样才能找到最公平的获胜者?

编程项目:孔多塞获胜者

(5 课时 - 第 1、2、3 评价期)

开发一个程序,从 JSON 文件中读取投票偏好并确定是否存在孔多塞获胜者。

UP8:动手构建之前的第一步是什么?

需求分析简介

(3 课时 - 第 2 评价期)

在开始数据库项目之前,我们先学会明确真正需要什么,以免日后出错。

  • 识别真实的客户/用户需求。
  • 功能性需求与非功能性需求的区别。
  • 编程前进行分析和规划的好处。
  • 把概念应用到实际例子中。
需求分析示意图

UP9:如何管理大量数据?

综合数据库项目

(25 课时 - 第 2、3 评价期)

一个覆盖数据生命周期的完整项目:从设计到处理、导入和展示。

  • 使用办公软件设计和创建数据库与数据表。
  • 建立主键和关系。
  • 创建用于数据输入的表单和子表单。
  • 基本操作(CRUD)练习:插入、查询、更新和删除。
  • 从 CSV 或 JSON 文件导入和导出数据。
  • 设计和生成数据可视化报告。

资料:数据格式(JSON、XML)与 KDL v2.0 的对比

格式与 KDL v2.0 对比的截图(中级) 打开对比(中级)

UP10:如何让我们的程序真正有用?

质量实践:用户体验、编码风格与文档

(10 课时 - 第 3 评价期)

提高所创建软件的质量,重点关注最终用户体验和代码可维护性。

  • 应用编程风格指南(例如 Python PEP 8)。
  • 进行可用性分析,找出不足并提出改进建议。
  • 编写技术文档和用户手册。

信息图:用户体验(UX)全解

UP11:如何在团队协作中不丢失修改?

实践工作坊:版本控制(Git)

(5 课时 - 第 3 评价期)

介绍专业的版本控制工具,用于跟踪软件项目并开展协作。

  • 使用 Git 跟踪项目的版本。

UP12:计算机科学的世界里还有什么?

研究作业:计算机科学的分支

(10 课时 - 第 3 评价期)

自主或在人工智能引导下研究计算机科学其他领域的基本概念及当前应用。

  • 网络、操作系统等概念。
  • 分析重要应用程序的内部工作原理。

UP13:如何创建虚拟世界和原型?

模拟真实的编程环境

(5 课时 - 第 1、2、3 评价期)

入门内容,把编程与创作技能同批判、高效地使用人工智能工具结合起来。

  • 使用自编或现有的软件模拟环境。
  • 制作原型(游戏、模型……)。

UP14:人工智能时代的判断力

(6 课时 - 第 3 评价期)

交互式概念图,介绍在人工智能时代使我们判断出现偏差的八种扭曲(权威、紧迫感、误导性数字、重复、流畅性、认知外包、动机性推理和过度自信),以及一个四步防范流程。内容包括真实案例、参考研究、用于核查人工智能回答的提示词和一个测验。

概念图《人工智能时代的判断力》缩略图 打开概念图(16 岁 · 高中一年级)

基础知识

A. 算法与编程

  • 计算思维。算法。
  • 编写算法。伪代码和流程图。
  • 常量和变量。基本运算符。
  • 逻辑运算符、算术运算符和关系运算符。
  • 使用算法解决问题。
  • 编程语言:定义和类型。
  • 集成开发环境(IDE)。
  • 程序的编写与运行。
  • 控制结构:条件结构和循环结构。
  • 语言的内置函数。

查看详细评价标准

B. 项目管理

  • 项目的生命周期和阶段。
  • 软件构建过程:模块化。
  • 资源与时间管理。甘特图和 PERT 图。
  • 传统的编程方法论。
  • 版本和变更的反馈。

查看详细评价标准

C. 数据处理

  • 基本数据类型、转换和字符串。
  • 静态数据结构(数组)。
  • 实体—关系模型:图、属性和键。
  • 数据库管理系统(SGBD)。
  • SQL 语言:DDL(CREATE)和 DML(UPDATE、INSERT)。
  • SQL 查询:SELECT、筛选和排序。
  • 存储格式:CSV、JSON。
  • 文本文件管理(读取和写入)。

查看详细评价标准

D. 发布与文档

  • 可用性和用户体验 (UX)。
  • 信息的输入(键盘)和输出(屏幕)。
  • 用户友好的终端界面设计。
  • 代码:注释和可读性。
  • 应用程序的文档:结构和质量。
  • 面向最终用户的使用指南。

查看详细评价标准

E. 模拟环境中的应用

编程的应用

  • 高中一年级
    • 人工智能
  • 高中二年级
    • 机器人技术
    • 电子游戏
    • 智能家居
    • 密码学
    • 海量数据处理
    • IOT

查看详细评价标准

参考资料与拓展内容

布鲁姆层级表

一份帮助你学会更好地学习的图示指南。不只是死记硬背,而是学会从分析信息、确定优先顺序入手,让学习更有成效。

帮助学生和家庭了解我们如何学习、如何被评价。

布鲁姆层级汇总表

职业教育与中学教育术语

我的互动概念超图,用来厘清和关联职业教育(FP)与中等教育中使用的术语。

职业教育与中学教育术语超图

法律与课程依据

按时间顺序排列的法律依据(官方页面):

查看法规的详细演变

↑