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本书共有七章，每一章相当于是一个学习模块，每一学习模块中的体例由概述和若干节构成，概述主要让读者明确本章的教学目标和教学内容纲要；各章以下各节的内容主要是阐明具体教学内容与策略，提出具体教学建议，强化实验教学体验，提供经简化的教学设计案例，给出较为丰富的教学资源线索，为教师教学和学生学习有更多的拓展和选择。每章节都有针对性的作业，以帮助教师既能扎实严谨又能生动活泼地开展学科教学。每一章的*后均附有相关学习内容的书籍推荐，给教师和学生有更丰富深入的学习内容引导，还附有本章各节练习与思考题的参考答案，以方便教师使用。

序 把握学科价值，精熟学科教学……………………………………………… 1

章 信息数字化…………………………………………………………… 4

概述………………………………………………………………………………… 4

节 信息……………………………………………………………………… 8

第二节 信息编码……………………………………………………………… 17

第三节 信息的存储与压缩…………………………………………………… 31

第四节 信息的加密与解密…………………………………………………… 41

第二章 信息处理系统…………………………………………………………… 58

概述……………………………………………………………………………… 58

节 通用信息处理系统…………………………………………………… 61

第二节 计算机硬件系统……………………………………………………… 67

第三节 计算机软件系统……………………………………………………… 77

第三章 信息的传输……………………………………………………………… 89

概述……………………………………………………………………………… 89

节 信息传输基础………………………………………………………… 92

第二节 互联网………………………………………………………………… 105

第三节 物联网………………………………………………………………… 130

第四章 信息与社会…………………………………………………………… 150

概述……………………………………………………………………………… 150

节 信息安全……………………………………………………………… 152

第二节 信息与未来…………………………………………………………… 163

第五章 算法与程序设计…………………………………………………… 185

概述……………………………………………………………………………… 185

节 算法与程序设计基础………………………………………………… 188

第二节 算法的三种基本结构………………………………………………… 200

第三节 算法实例……………………………………………………………… 224

第六章 设计与创作………………………………………………………… 254

概述……………………………………………………………………………… 254

节 平面作品创作………………………………………………………… 256

第二节 动画短片创作………………………………………………………… 266

第七章 数据管理…………………………………………………………… 286

概述……………………………………………………………………………… 286

节认识数据库…………………………………………………………… 289

第二节设计数据库…………………………………………………………… 298

第三节创建数据库…………………………………………………………… 312

第四节应用数据库…………………………………………………………… 328

鸣谢…………………………………………………………………………… 347

主编：余安敏，上海市特级教师、特级校长、华东师范大学特聘教授，*国培专家组成员，上海市教育学会中小学信息科技专业理事会副理事长，上海市教师学研究会综合学科委员会副主任，上海市“立德树人、学科建设”专家委员会委员，上海市中小学信息科技课程标准编制组成员，《上海市高中信息科技学科教学基本要求》主编，上海市“双名工程”基地导师、主持人。

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编辑推荐

本书主要参照国家和上海市中小学信息科技（信息技术）课程标准、参考英美等国新的课程标准内容以及社会与新技术的发展要求，结合信息科技的应用与教学需求，综合考虑本学科工具论、文化论、素养论、媒体论、程序论、思维论等观点编写而成。从参考实验、教学资源、学科文化等方面入手，指导教师以解决生活与学习中的真实问题为情境，以创新精神和实践能力的提升为目标组织教学内容。这是一本与时俱进、适合一线教师教学的参考用书。

前言

把握学科价值，精熟学科教学

作为一本信息科技教学教师参考用书，我们希望能够帮助教师在教学过程中，把握学科价值，精熟学科教学。信息科技学科是一门以提高学生信息素养为目标，以计算机、信息、编码、网络、算法、数据处理和媒体表现及新技术、信息安全、网络文化等为学习基本载体，以信息科技基本知识、基本技能、基本思维方式、基本项目活动学习和信息处理、信息技术应用为主线，以信息化环境和数字化项目的推进为基本学习过程，融学科知识、技能和工具为一体的中小学基础课程。它是一门集科学思维、计算思维、媒体思维、批判性思维、创新思维以及信息化环境建设与设备使用、数字化工具应用与问题解决、形成与信息化社会相适应的行为规范和学习素养培育于一体的重要课程，也是中小学课程体系中科技与人文学习领域的重要组成部分，是一门工具性和体现核心素养培育的重要学科。

自从20世纪90年代初，正值上海“一期课改”确定信息科技学科为中小学教育的工具学科，信息科技发展日新月异，人们在学习、工作与生活中已越来越离不开信息技术的工具应用和信息科技的思维方式，学科的工具性越来越为大家所认识，信息化和互联网 思维也渐渐渗透到各个领域。信息科技与社会、人的互动体验及发展融合越来越密切，信息技术的行为方式与其他学科相比也更多地牵涉到道德与法律问题，学科课程在学生信息伦理与道德、网络文明与礼仪以及网络文化与资源价值导向等教育方面，特别是在信息社会中学生的身心健康教育和正确的价值观形成方面有着独特的作用。

信息科技课程学习能使学生获得信息科技和数字世界中的基础知识、基本原理和基本技能，并能在信息化环境和数字世界中进行探究与创造。通过学习信息科技并运用信息技术，以信息科技的思维方式和有效应用以及对信息技术的有效驾驭来提高学习品质、思维品质和综合能力，解决实际生活中的诸多问题。通过信息科技学科的学习，可帮助各个学段学生和对学习有不同要求的学生，进行认知拓展、认知深化，更主动地更新知识、学会综合与分析知识、学会分享与创新，使学生的宽领域学习和深入性学习变得更加主动，为学生的多元良好发展提供更有效支撑。

信息科技课程希望提高学生独立学习、合作学习、探究研习、交流表达、工具应用的质量与效率，不仅在一般学习的识记、理解、应用方面有成效，而且要在高阶学习的分析、评价、创新方面有成效，在思维品质提升的培养方面有成效；不仅要形成与信息化社会相适应的思维方式、行为规范和良好习惯，而且要形成与信息化社会相适应的自主、探究、合作，思考、辨析与创新能力，从而更好地在信息化社会中学习、工作和持续健康发展。经过学习，学生懂得科技、社会、工具与人之间的关系，理解信息科技的发展与信息技术的应用对社会和人的发展产生的巨大作用与影响，从而接受挑战、主动适应，探究学习、积极应用，融合重构、创新发展，成为新时代具有较高信息素养、有正确价值观和具备传承和创新能力的“数字”公民。

教师认识学科价值的目的是为了在教学过程中能够提供更切实、更有效地渗透与引导。在教学过程中，教师一定要对本学科课程目标、课程内容、课程实施、课程保障、课程评价有清晰和深刻的认识。本书主要参照国家和上海市中小学信息科技（信息技术）课程标准、参考英美等国的课程标准内容以及社会与新技术的发展要求，结合信息科技的应用与教学需求，综合考虑本学科工具论、文化论、素养论、媒体论、程序论、思维论等观点编写而成。

本书希望教师在教学过程中关注科技的发展、关注课程的动态生成，适时更新内容，增强经典内容与新技术之间的联系与互动，以体现时代特征；希望教师能把握概念、说清机理，讲究过程、掌握方法，形成逻辑、体现思维，以充分体现学科的科学性；希望教师能联系实际生活世界，解决现实实际问题，通过丰富的实践项目活动，指导学生体验信息科技学习活动带来的阅读、实验、编程、创意、思考、写作、交流、分享的学习乐趣，激发学生主动探究、勇于尝试、融通各学科的学习热情，以充分体现学科的应用性。

本书希望教师在教学过程中能将科学性、技术性和人文性、社会性贯穿其中，主动在教学过程中为学生提供学习指引与拓展阅读，构建以基础性、典型性和开放性为特点的课程设计，凸显以学生实验和应用项目活动为特点的课程实施，为学生创设有利的自主学习环境，根据需要选择和使用合适的信息技术工具，能够在数字化环境中与社会沟通互动、与他人分享合作等。

本书希望教师在教学过程中关注学生学习发展过程中核心素养的培育，理解学科基础与关键能力形成，理解知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的教学表现与综合表现，理解书中力求给教师的指导和示例，帮助教师了解学科发展、核心内容，帮助教师更好地实施教学，以便在学科教学和引领学生发展过程中，更好地把握学科精髓、更恰当地选择学科中的经典和内容，使信息科技学科的教学既科学规范又生动活泼，既有经典扎实基础依托又有新科新锐丰富外延。

本书共有七章，每一章是一个学习模块，每一学习模块中的体例由概述和若干节构成。概述主要让读者明确本章的教学目标和教学内容纲要；各节的内容主要是阐明具体教学内容与策略，提出具体教学建议，强化实验（活动）教学体验，提供简化的教学设计案例，给出较为丰富的教学资源线索及教学拓展指南，为教师教学和学生学习提供更多的拓展和选择。每章节都有针对性的作业练习题和具有一定开放性的思考题，以帮助教师既能扎实严谨又能生动活泼地开展学科教学。每一章的后均附有相关学习内容的书籍推荐，给教师和学生有更丰富深入的学习内容引导，还附有本章各节练习与思考题的参考答案，以方便教师使用。

一本与时俱进、适合教师教学的参考用书对于一线教师是非常重要的，我们的一切努力和尝试，都是为了学科和课程建设有更好地建构与发展，为了信息科技学科一线教师的专业发展，为了学生在本学科学习过程中能主动建构、健康发展，并能形成独特的学习风格和特长。

本书不仅适用于高中信息科技教师作为教学参考，还适用于小学、初中信息科技教师作为教学参考和专业发展过程中需要面对的各种测试与评价参考书目，还适用于其他，如STEAM、创客教育以及需要跨学科教学的中小学教师，适用于对信息科技学科关心和感兴趣的各科教师、领导及社会各界人士，也适用于初高中学生在本学科相关领域的学习和探究。

我们期待本书给读者在本学科或相关学科的教学和学习带来方便和启发，也期待读者在使用过程中给我们提出指正意见和建议。

余安敏

2017年2月于上海

书籍介绍

本书共有七章，每一章相当于是一个学习模块，每一学习模块中的体例由概述和若干节构成，概述主要让读者明确本章的教学目标和教学内容纲要；各章以下各节的内容主要是阐明具体教学内容与策略，提出具体教学建议，强化实验教学体验，提供经简化的教学设计案例，给出较为丰富的教学资源线索，为教师教学和学生学习有更多的拓展和选择。每章节都有针对性的作业，以帮助教师既能扎实严谨又能生动活泼地开展学科教学。每一章的最后均附有相关学习内容的书籍推荐，给教师和学生有更丰富深入的学习内容引导，还附有本章各节练习与思考题的参考答案，以方便教师使用。