T-CESE 5-2024 青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)

青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)2024-10-16發(fā)布2024-11-1實(shí)施前言 I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)概述 25一級綜合能力要求及技能要求 35.1綜合能力要求 35.2一級核心知識點(diǎn)和技能要求 36二級綜合能力要求及技能要求 46.1綜合能力要求 46.2二級核心知識點(diǎn)和技能要求 57三級綜合能力要求及技能要求 57.1綜合能力要求 57.2三級核心知識點(diǎn)和技能要求 68四級綜合能力要求及技能要求 68.1綜合能力要求 68.2四級核心知識點(diǎn)和技能要求 79權(quán)重表 89.1技能要求權(quán)重表 810標(biāo)準(zhǔn)符合性規(guī)定 810.1測試標(biāo)準(zhǔn)符合性 810.2測試形式及要求 810.3測試晉級條件 9I前言本《標(biāo)準(zhǔn)》按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草?！肚嗌倌隉o屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了青少年無屏編程能力的等級劃分及其相關(guān)技術(shù)技能要求。本《標(biāo)準(zhǔn)》按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。本《標(biāo)準(zhǔn)》由中國電子教育學(xué)會(huì)提出。本《標(biāo)準(zhǔn)》由中國電子教育學(xué)會(huì)青少年教育分會(huì)歸口。本《標(biāo)準(zhǔn)》指導(dǎo)專家：李雙壽、謝廣明、郭寶龍、肖俊、王巍、李瑞峰、方海光、趙衛(wèi)東、翁愷、彭圖、梁孔明。本《標(biāo)準(zhǔn)》起草單位：工業(yè)和信息化部教育與考試中心、北京信通傳媒有限責(zé)任公司、深圳市創(chuàng)造由你科技有限公司、北京聰明核桃教育科技有限公司、廣州群鹿文化科技有限公司、北京童程童美科技有限公司、欣欣相融教育科技（北京）有限公司、北京盛通教育集團(tuán)樂博樂博教育科技有限公司。本《標(biāo)準(zhǔn)》主要起草人：郝志強(qiáng)、于琨、趙晨陽、譚志彬、付方明、咸汝平、楊榮、王慧、張平賀、楊帆、楊有才、朱浩、李歡、陳明陽、張鵬、張盟、高嶺、劉丫、李長賀、毛嘯、李佳、高偉怡、李逸超。本《標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布團(tuán)體共同約定如下知識產(chǎn)權(quán)規(guī)定。1.本《標(biāo)準(zhǔn)》的知識產(chǎn)權(quán)（不含標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涉及的專利和軟件著作權(quán)）歸所有聯(lián)合發(fā)布團(tuán)體共同所有，任何機(jī)構(gòu)（無論是否為起草單位和發(fā)布團(tuán)體）和個(gè)人（無論是否為起草人）不得在未授權(quán)的情況下處置知識產(chǎn)權(quán)。任何機(jī)構(gòu)和個(gè)人使用本《標(biāo)準(zhǔn)》名稱時(shí)必須同時(shí)注明文件封面上的全部文件代號并說明發(fā)布機(jī)構(gòu)，說明發(fā)布機(jī)構(gòu)時(shí)必須列出全部聯(lián)合發(fā)布團(tuán)體，列出順序與封面順序一致（可注明排名不分先后）。本《標(biāo)準(zhǔn)》的全部或部分內(nèi)容如被國家文件、行業(yè)文件使用，該內(nèi)容的起草人須被列入國家文件、行業(yè)文件起草人，否則視為抄襲。本《標(biāo)準(zhǔn)》由聯(lián)合發(fā)布團(tuán)體共同授權(quán)專業(yè)出版機(jī)構(gòu)獨(dú)家出版。2.本《標(biāo)準(zhǔn)》由聯(lián)合發(fā)布團(tuán)體的成員約定采用，同時(shí)供社會(huì)自愿采用。1青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)本《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了青少年無屏編程能力的等級劃分及其說明，給出了青少年無屏編程能力的各級知識點(diǎn)及其相關(guān)的技能要求。本《標(biāo)準(zhǔn)》適用于青少年無屏編程能力教學(xué)及測評。2規(guī)范性引用文件下列標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本《標(biāo)準(zhǔn)》必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本《標(biāo)準(zhǔn)》；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本《標(biāo)準(zhǔn)》。GB/T29802信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)測試試題信息模型。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本《標(biāo)準(zhǔn)》。3.1無屏編程平臺(tái)Noscreenprogrammingplatform面向青少年設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的平臺(tái)。不需要使用計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)或其他帶屏幕的電子設(shè)備來編寫程序，只需要通過編程圖板、編程卡片或編程電子積木等實(shí)物編程設(shè)備按照邏輯關(guān)系拼裝起來就可以實(shí)現(xiàn)編程。無屏編程平臺(tái)通常包含實(shí)物執(zhí)行設(shè)備（機(jī)器人）來展示程序運(yùn)行的效果，用戶可以使用無屏編程平臺(tái)完成交互游戲、互動(dòng)任務(wù)、交互式情景等編程作品。3.2指令單元Instructionblock無屏編程平臺(tái)中預(yù)定義的基本程序塊或控件。在常見的無屏編程平臺(tái)通常被稱為“指令單元”。3.3執(zhí)行設(shè)備Character無屏編程平臺(tái)操作的對象，在場景區(qū)執(zhí)行命令，按照編寫的程序活動(dòng)?？梢酝ㄟ^平臺(tái)的素材庫、本地文件或畫板繪制導(dǎo)入。3.4場景Backdrop2執(zhí)行設(shè)備活動(dòng)所對應(yīng)的場景，為執(zhí)行設(shè)備的活動(dòng)提供合適的環(huán)境，通過預(yù)先設(shè)定好的實(shí)物布景。3.5程序Block包含設(shè)備實(shí)現(xiàn)對應(yīng)功能的按鍵集合，可以通過設(shè)備及場景展示效果。3.6了解Know指對學(xué)習(xí)材料有一定的認(rèn)識和記憶，包括具體概念、作用、意義等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。3.7掌握Master能理解事物背后的機(jī)制和原理，能把所學(xué)的知識和技能正確地遷移到類似的場景中，以解決類似的問題，能了解事物的原理，并充分加以運(yùn)用。3.8綜合應(yīng)用Comprehensivelyapply能根據(jù)不同的場景和問題進(jìn)行綜合分析，并靈活運(yùn)用所學(xué)知識和技能創(chuàng)造性地解決問題。4青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)概述本《標(biāo)準(zhǔn)》將無屏編程能力劃分為四個(gè)等級。每級分別規(guī)定相應(yīng)的總體要求及對知識點(diǎn)的掌握程度和對應(yīng)的技能要求。本《標(biāo)準(zhǔn)》第5、6、7、8章規(guī)定的要求均為基于無屏編程平臺(tái)的能力要求。依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行的能力等級測試和認(rèn)證，應(yīng)符合相應(yīng)等級的綜合能力要求、技能要求和對核心知識點(diǎn)的掌握程度。本《標(biāo)準(zhǔn)》不限定無屏編程平臺(tái)的具體產(chǎn)品。青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)共包括四個(gè)級別，具體描述如表1所示。表1青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)劃分等級能力內(nèi)容技能要求相關(guān)知識要求一級初識無屏編程平臺(tái)能對無屏編程平臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)操作能區(qū)分常見物品能區(qū)分0~10之間的數(shù)字大小能編寫簡單的順序結(jié)構(gòu)程序無屏編程的基礎(chǔ)使用方法常見的物品區(qū)分認(rèn)知基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)計(jì)算程序順序結(jié)構(gòu)的規(guī)則二級無屏編程程序操作能調(diào)試程序能區(qū)分常見的幾何圖形和音樂特性知識能對0~10的數(shù)字進(jìn)行排序和算術(shù)計(jì)算能編寫簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序程序的調(diào)試規(guī)則常見的圖形類別區(qū)分基礎(chǔ)的數(shù)字排序和計(jì)算程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)3三級無屏編程程序邏輯設(shè)計(jì)能區(qū)分和識別相對位置能區(qū)分常見的英文單詞能控制設(shè)備完成方位行駛能推理序列的邏輯規(guī)律能抽象分析圖像的組成能實(shí)現(xiàn)程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化操作基礎(chǔ)認(rèn)知知識無屏編程設(shè)備行駛的控制方法序列的邏輯分析規(guī)則程序的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法無屏編程綜合應(yīng)用能掌握不同類型的輸入、輸出模塊在編程中的使用；能正確運(yùn)用邏輯運(yùn)算進(jìn)行判斷；能在編程中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解決方案；能對物體進(jìn)行特征分析；能繪制流程圖，并利用流程圖進(jìn)行程序的分析和設(shè)計(jì)；能熟練使用分支結(jié)構(gòu)；能在程序中正確使用函數(shù)無屏編程平臺(tái)模塊化操作方法邏輯運(yùn)算規(guī)則編程方案的優(yōu)化方法流程圖的設(shè)計(jì)方法程序分支結(jié)構(gòu)的規(guī)則程序函數(shù)的使用方法5一級綜合能力要求及技能要求5.1綜合能力要求青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)一級綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)。a）知識認(rèn)知要求：能掌握無屏編程平臺(tái)的基礎(chǔ)操作；能在執(zhí)行設(shè)備中設(shè)置程序；能區(qū)分生活的常見物品；能區(qū)分10以內(nèi)數(shù)字，能比較數(shù)字大小。b）程序操作要求：能對執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行基本功能的操作；能正確使用無屏編程平臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)編程；能完成執(zhí)行設(shè)備的基本操作。c）思維設(shè)計(jì)要求：能辨別不同的方向；能理解簡單的任務(wù)要求。d）編程技術(shù)要求：能編寫簡單的順序結(jié)構(gòu)程序；能正確運(yùn)行程序。5.2一級核心知識點(diǎn)和技能要求一級共包括15個(gè)技能要求，具體說明如表2所示。表2一級核心知識點(diǎn)和技能要求綜合能力技能內(nèi)容技能要求相關(guān)知識要求1.知識認(rèn)知1.1初識無屏編程1.1.1能夠掌握平臺(tái)的基本知識，如：新建、保存、關(guān)閉等功能的作用；1.1.2能夠操作平臺(tái)的基本功能1.1.1無屏編程平臺(tái)的基本知識1.1.2無屏編程平臺(tái)的操作方法1.2無屏編程指令知識1.2.1能夠掌握指令、程序、序列的含義；1.2.2能夠區(qū)分指令、程序、序列的不同1.2.1無屏編程基礎(chǔ)指令的含義41.2.2無屏編程基礎(chǔ)指令的1.3基礎(chǔ)知識認(rèn)知1.3.1能夠區(qū)分常見顏色（紅、黃、藍(lán)、綠、橙等）；1.3.2能夠區(qū)分常見形狀（正方形、長方形、三角形、圓形等）；1.3.3能夠認(rèn)識常見建筑物（商場、學(xué)校、醫(yī)院、樓房等）；猴子等）1.3.5能分辨0~10之間的數(shù)字1.3.6能對0~10之間的數(shù)字進(jìn)行大小比較1.3.1常見顏色的認(rèn)識1.3.2常見形狀的區(qū)分方法1.3.3常見建筑物、動(dòng)物的辨認(rèn)方法1.3.4數(shù)字的計(jì)算方法2.程序操作2.1無屏編程基礎(chǔ)操作2.1.1能夠運(yùn)用開機(jī)、關(guān)機(jī)、暫停等功能；2.1.2能夠使用上述基本功能完成操作2.1.1平臺(tái)基本功能的使用方法2.1.2平臺(tái)功能的實(shí)現(xiàn)方法2.2使用控制指令2.2.1能夠掌握前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止等使用規(guī)則；2.2.2能夠控制設(shè)備完成“前、后、左、右”方向的移動(dòng)2.2.1前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止等規(guī)則的使用方法2.2.2方向移動(dòng)的操作方法3.邏輯思維3.1規(guī)劃路線3.1.1能夠按要求辨別不同的方向，完成交互任務(wù)；3.1.2能夠根據(jù)給定物體的起始位置和終點(diǎn)位置自主規(guī)劃路線3.1.1方向的分辨方法3.1.2移動(dòng)路線的設(shè)計(jì)規(guī)劃4.編程技術(shù)4.1設(shè)計(jì)編程結(jié)構(gòu)4.1.1能夠理解順序結(jié)構(gòu)的原理；4.1.2能夠運(yùn)用順序結(jié)構(gòu)編寫程序控制設(shè)備運(yùn)動(dòng)4.1.1順序結(jié)構(gòu)指令編寫規(guī)則4.1.2順序結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方法6二級綜合能力要求及技能要求6.1綜合能力要求青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)二級綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)。a）知識認(rèn)知要求：能掌握程序的調(diào)試；能區(qū)分常見的幾何圖形；能分辨音樂的基本特性；能對給出的0~10的數(shù)字進(jìn)行排序和加減法計(jì)算。b）程序操作要求：能對程序進(jìn)行調(diào)試；能控制設(shè)備繪制幾何圖形。5c）思維設(shè)計(jì)要求：能理解任務(wù)邏輯，并能對圖形的邏輯進(jìn)行分析。d）編程技術(shù)要求：能綜合應(yīng)用程序指令實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求。6.2二級核心知識點(diǎn)和技能要求二級共包括9個(gè)技能要求，具體說明如表3所示。表3二級核心知識點(diǎn)和技能要求綜合能力技能內(nèi)容技能要求相關(guān)知識要求1.知識認(rèn)知1.1.1能夠掌握程序調(diào)試的方法；1.1.2能夠根據(jù)程序結(jié)果對其進(jìn)行調(diào)試1.1.1程序的調(diào)試方法1.2了解人工智能應(yīng)用1.2.1能夠辨別生活中的人工智能應(yīng)用，如：面部解鎖、安檢身份驗(yàn)證、智能音箱等；1.2.2能夠描述人臉識別、智能音箱等人工智能應(yīng)用的基本原理1.2.3能對0~10的數(shù)字進(jìn)行大小排列1.2.4能正確完成加減法的計(jì)算1.2.1人工智能的常見應(yīng)用1.2.2人工智能和人類的1.2.3數(shù)字的排列方法1.2.4數(shù)字的算術(shù)計(jì)算規(guī)則2.程序操作2.1編寫綜合程序2.1.1能夠理解綜合類程序的要求；2.1.2能夠根據(jù)指定要求，編寫綜合類程序以控制設(shè)備2.1.1編寫綜合類程序的方法3.邏輯思維3.1程序邏輯描述3.1.1能夠描述繪制指定圖形的程序邏輯；3.1.2能夠根據(jù)程序邏輯繪制指定圖形的邏輯，如正方形、長方形等3.1.1繪制幾何圖形程序邏輯3.1.2繪制幾何圖形的程序?qū)崿F(xiàn)方法4.編程技術(shù)4.1編寫循環(huán)結(jié)構(gòu)程序4.1.1能夠理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理；4.1.2能夠運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序控制設(shè)備運(yùn)動(dòng)4.1.1循環(huán)結(jié)構(gòu)指令的編寫規(guī)則4.1.2循環(huán)結(jié)構(gòu)指令的應(yīng)用方法7三級綜合能力要求及技能要求7.1綜合能力要求青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)三級綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)。a）知識認(rèn)知要求：能區(qū)分相對位置；能掌握基礎(chǔ)的英文知識。b）技術(shù)操作要求：能根據(jù)已知的條件，通過編程正確控制執(zhí)行設(shè)備到達(dá)給定物體的相6對位置。c）邏輯思維要求：能根據(jù)給出的序列規(guī)律推理正確結(jié)果；能對程序進(jìn)行序列分析；能抽象化分析圖像的組成。d）編程技術(shù)要求：能合理優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)。7.2三級核心知識點(diǎn)和技能要求三級共包括9個(gè)技能要求，具體說明如表4所示。表4三級核心知識點(diǎn)和技能要求綜合能力技能內(nèi)容技能要求相關(guān)知識要求1.知識認(rèn)知1.1基礎(chǔ)空間的區(qū)分1.1.1能夠區(qū)分不同的空間；1.1.2能夠根據(jù)給定的位置，編程控制設(shè)備達(dá)到要求的位置1.1.1基礎(chǔ)空間的區(qū)分方法1.2相對位置的1.2.1能夠辨認(rèn)相對位置；1.2.2能夠根據(jù)要求，編程實(shí)現(xiàn)相對位置的要求1.2.1相對位置的區(qū)分方法2.程序操作2.1控制設(shè)備移動(dòng)2.1.1能夠區(qū)分常見的方位；2.1.2能夠編程控制設(shè)備向東、南、西、北、東南、西南、東北、西北等指定方位行駛2.1.1常見方位的區(qū)分方法3.邏輯思維3.1推理序列規(guī)律3.1.1能夠根據(jù)給出的數(shù)字序列，分析規(guī)律，推理正確的結(jié)果；3.1.2能夠根據(jù)給出的圖形序列，分析規(guī)律，推理正確的結(jié)果；3.1.3能夠根據(jù)給出的空間圖形序列，分析規(guī)律，推理正確的結(jié)果3.1.1序列規(guī)律的概念3.1.2序列規(guī)律的推理計(jì)算規(guī)則3.2思維抽象分析3.2.1能夠根據(jù)整體圖像抽象分析具體的圖形組成3.2.1圖形組成的分析方法4.編程技術(shù)4.1程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化4.1.1能夠理解程序的優(yōu)化規(guī)則；4.1.2能夠運(yùn)用循環(huán)結(jié)構(gòu)對編程指令進(jìn)行優(yōu)化4.1.1程序的優(yōu)化規(guī)則4.1.2利用循環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行程序優(yōu)化的方法8四級綜合能力要求及技能要求8.1綜合能力要求青少年無屏編程技術(shù)技能標(biāo)準(zhǔn)四級綜合能力要求分為如下幾項(xiàng)。a）知識認(rèn)知要求：能分析和區(qū)分物體的特征；能判斷特定的角度；能掌握不同類型的7輸入、輸出模塊的使用規(guī)則。b）程序操作要求：能對程序解決方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。c）邏輯思維要求：能正確運(yùn)用邏輯運(yùn)算進(jìn)行判斷；能繪制流程圖，并利用流程圖進(jìn)行程序分析和設(shè)計(jì)，并用流程圖表示算法。d）編程技術(shù)要求：能熟練使用分支結(jié)構(gòu)；能在程序中正確使用函數(shù)。8.2四級核心知識點(diǎn)和技能要求四級共包括10個(gè)技能要求，具體說明如表5所示。表5四級核心知識點(diǎn)和技能要求綜合能力技能內(nèi)容技能要求相關(guān)知識要求1.知識認(rèn)知1.1辨別基礎(chǔ)客觀特征1.1.1能夠分析物體的特征（形狀、顏色、大小、重量、長度等）；1.1.2能夠根據(jù)某個(gè)特征對物體進(jìn)行區(qū)分1.1.3能夠理解人工智能和人類的區(qū)別，了解數(shù)據(jù)隱私和數(shù)據(jù)倫理征區(qū)分方法1.1.2數(shù)據(jù)隱私和數(shù)據(jù)倫理1.2使用輸入模塊1.2.1能夠理解輸入類型傳感器或電子模塊的原理；1.2.2能夠掌握至少兩種不同輸入類型傳感器或電子模塊在編程中的使用，如超聲波等1.2.1輸入類型傳感器或電子模塊的原理1.2.2輸入類型傳感或電子模塊的使用方法1.3使用輸出模塊1.3.1能夠理解輸出類型傳感器或電子模塊的原理；1.3.2能夠掌握至少兩種不同的輸出類型傳感器或電子模塊在編程中的使用，如蜂鳴器等1.3.1輸出類型傳感器或電子模塊的原理1.3.2輸出類型傳感器或電子模塊的使用方法2.程序操作2.1設(shè)計(jì)綜合程序2.1.1能夠?qū)ν蝗蝿?wù)提出不同的編程解決方2.1.2能夠根據(jù)程序運(yùn)行的結(jié)果選擇最優(yōu)方案2.1.1程序解決方案的設(shè)計(jì)規(guī)則3.邏輯思維3.1設(shè)計(jì)運(yùn)算邏輯3.1.1能夠區(qū)分“與、或、非”的