سرفصل و عناوین طرح درس ۱۴ جلسه در موضوع فناوری اطلاعات و ارتباطات و هوش مصنوعی
جلسه اول: مقدمه‌ای بر فناوری اطلاعات و ارتباطات
این جلسه با معرفی مفاهیم بنیادین فناوری اطلاعات و ارتباطات آغاز می‌شود. دانش‌آموزان با تاریخچه تکامل فناوری از ابتدایی‌ترین ابزارهای محاسباتی تا سیستم‌های پیچیده امروزی آشنا خواهند شد. در این بخش، نقش فناوری اطلاعات در زندگی روزمره، کسب‌وکار، آموزش، بهداشت و سایر حوزه‌های اجتماعی مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین مفهوم داده، اطلاعات و دانش و تفاوت‌های آن‌ها تشریح خواهد شد.
اهداف یادگیری جلسه اول:
پس از پایان این جلسه، دانش‌آموزان قادر خواهند بود:
تعریف و تشخیص: حداقل سه تعریف دقیق از فناوری اطلاعات و ارتباطات ارائه دهند و آن را از سایر مفاهیم تکنولوژیکی متمایز کنند
تحلیل تاریخی: مراحل کلیدی تکامل فناوری اطلاعات را به ترتیب زمانی نام ببرند و تأثیر هر مرحله بر جامعه را توضیح دهند
کاربرد عملی: حداقل پنج نمونه از کاربرد فناوری اطلاعات در زندگی روزمره شناسایی کرده و نقش آن‌ها را تشریح کنند
تمایز مفهومی: تفاوت بین داده، اطلاعات و دانش را با ارائه مثال‌های مشخص توضیح دهند و هر کدام را در موقعیت‌های مختلف به کار گیرند
ارزیابی تأثیر: دست‌کم سه تأثیر مثبت و دو چالش فناوری اطلاعات بر جامعه امروز را نام ببرند و راه‌حل‌هایی برای چالش‌ها پیشنهاد دهند
فعالیت‌های عملی جلسه اول:
تمرین شناسایی: دانش‌آموزان در گروه‌های کوچک، نمونه‌هایی از فناوری اطلاعات در محیط اطراف خود (مدرسه، خانه، محله) شناسایی و فهرست‌بندی می‌کنند
بازی طبقه‌بندی: ارائه مثال‌های مختلف و تقسیم‌بندی آن‌ها به سه دسته داده، اطلاعات و دانش با توجیه انتخاب
پروژه کوچک: ایجاد یک نمودار زمانی ساده از تکامل فناوری با استفاده از ابزارهای دیجیتال یا دستی
بحث گروهی: بررسی تأثیرات مثبت و منفی فناوری اطلاعات بر یکی از حوزه‌های مطرح‌شده و ارائه نتایج به کلاس
آشنایی با ابزارها: معرفی نرم‌افزارهای کاربردی مانند Microsoft Office، Google Workspace، و ابزارهای ایجاد نمودار مثل Canva و Lucidchart برای تهیه پروژه‌های عملی
تمرین عملی: استفاده از موتورهای جستجوی پیشرفته و پایگاه‌های داده آنلاین برای جمع‌آوری اطلاعات معتبر در زمینه تاریخچه فناوری
روش‌های ارزیابی و سنجش یادگیری جلسه اول:
آزمون‌ها و تکالیف:
آزمون کوتاه (۲۰ نمره): سؤالات چندگزینه‌ای و تشریحی کوتاه در مورد تعاریف اصلی و مفاهیم پایه فناوری اطلاعات
تکلیف تحقیقی (۳۰ نمره): تهیه گزارش ۵ صفحه‌ای درباره تکامل یکی از فناوری‌های اطلاعاتی (اینترنت، کامپیوتر شخصی، تلفن همراه) با استفاده از منابع معتبر
فعالیت گروهی (۲۰ نمره): ایجاد نمودار زمانی تعاملی از مراحل توسعه فناوری اطلاعات با استفاده از ابزارهای دیجیتال
ارزیابی مشارکت کلاسی (۱۰ نمره): فعالیت در بحث‌های گروهی و ارائه نظرات سازنده
پروژه عملی (۲۰ نمره): ایجاد ارائه ۱۰ اسلایدی با استفاده از نرم‌افزارهای معرفی شده که نشان‌دهنده کاربردهای فناوری اطلاعات در یک حوزه خاص باشد
معیارهای نمره‌دهی:
دقت علمی و استفاده از منابع معتبر (۳۰٪)
خلاقیت و نوآوری در ارائه مطالب (۲۵٪)
رعایت ساختار و قالب‌بندی مناسب (۲۰٪)
تسلط بر ابزارهای نرم‌افزاری (۱۵٪)
به‌موقع بودن تحویل تکالیف (۱۰٪)
پیش‌نیازهای علمی و مهارتی دوره
پیش‌نیازهای کلی دوره:
دانش پایه:
آشنایی اولیه با مفاهیم ریاضی پایه (جبر و هندسه مقدماتی)
درک کلی از مفاهیم علوم تجربی و روش‌های تحقیق
مهارت خواندن و درک متون فنی به زبان فارسی
آشنایی ابتدایی با زبان انگلیسی (برای درک اصطلاحات تخصصی)
مهارت‌های فنی:
کار با کامپیوتر در سطح کاربر (استفاده از سیستم‌عامل، مرورگر وب)
آشنایی با نرم‌افزارهای اداری پایه (ورد، پاورپوینت، اکسل)
توانایی جستجو و یافتن اطلاعات در اینترنت
مهارت‌های ارتباطی و کار گروهی
پیش‌نیازهای تخصصی جلسات:
جلسات ۱-۳ (مبانی): بدون پیش‌نیاز خاص
جلسات ۴-۶ (شبکه و امنیت): تسلط بر مفاهیم جلسات قبل
جلسات ۷-۹ (برنامه‌نویسی): آشنایی با منطق ریاضی و حل مسئله
جلسات ۱۰-۱۲ (هوش مصنوعی): درک مفاهیم آمار و احتمال پایه
جلسات ۱۳-۱۴ (پروژه نهایی): تسلط بر تمامی مطالب دوره
توصیه‌های تکمیلی:
علاقه‌مندی به یادگیری فناوری‌های نوین
انگیزه برای حل مسائل پیچیده و تفکر خلاق
صبر و پشتکار در یادگیری مفاهیم تخصصی
مدیریت زمان و برنامه‌ریزی جلسات
ساختار زمانی استاندارد هر جلسه (۹۰ دقیقه):
۱. مقدمه و مرور (۱۰ دقیقه)
بررسی مطالب جلسه قبل
پاسخ به سؤالات دانش‌آموزان
معرفی اهداف جلسه جاری
۲. ارائه مطالب نظری (۳۰ دقیقه)
توضیح مفاهیم کلیدی
استفاده از تصاویر، نمودارها و مثال‌های عملی
تعامل فعال با دانش‌آموزان
۳. فعالیت‌های عملی و تمرین (۳۵ دقیقه)
انجام تمرینات گروهی و انفرادی
کار با نرم‌افزارها و ابزارهای مرتبط
حل مسائل کاربردی
۴. بحث و تبادل نظر (۱۰ دقیقه)
ارائه نتایج فعالیت‌ها توسط دانش‌آموزان
بررسی چالش‌ها و راه‌حل‌ها
اشتراک تجربیات
۵. جمع‌بندی و تکلیف (۵ دقیقه)
خلاصه نکات کلیدی جلسه
ارائه تکلیف برای جلسه بعد
یادآوری منابع مطالعاتی
نکات مهم برنامه‌ریزی:
انعطاف‌پذیری: امکان تعدیل زمان‌بندی بر اساس سرعت یادگیری دانش‌آموزان
استراحت میانی: در صورت نیاز، ۵ دقیقه استراحت در وسط جلسه
ارزیابی مستمر: اختصاص ۵ دقیقه در پایان هر جلسه برای دریافت بازخورد سریع از دانش‌آموزان
مطالعات موردی: ارائه نمونه‌های واقعی از پروژه‌های موفق شرکت‌های ایرانی و بین‌المللی در حوزه فناوری اطلاعات و هوش مصنوعی مانند سیستم‌های بانکداری الکترونیک، پلتفرم‌های آموزش آنلاین، و راه‌حل‌های هوشمند شهری. این مطالعات به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا ارتباط بین مفاهیم نظری و کاربردهای عملی را درک کنند و انگیزه بیشتری برای یادگیری پیدا کنند.
جلسه دوم: سخت‌افزار و اجزای کامپیوتر
در این جلسه، دانش‌آموزان با اجزای اصلی سخت‌افزار کامپیوتر شامل واحد پردازش مرکزی، حافظه، واحدهای ذخیره‌سازی، واحدهای ورودی و خروجی آشنا می‌شوند. عملکرد هر یک از این اجزا و نحوه تعامل آن‌ها با یکدیگر به تفصیل توضیح داده خواهد شد. انواع مختلف کامپیوترها از رایانه‌های شخصی تا ابررایانه‌ها و کاربردهای هر یک مورد بحث قرار می‌گیرد.
جلسه سوم: نرم‌افزار و سیستم‌عامل
این جلسه به بررسی انواع نرم‌افزارها شامل سیستم‌عامل، نرم‌افزارهای کاربردی و نرم‌افزارهای برنامه‌نویسی اختصاص دارد. نقش سیستم‌عامل به عنوان واسط بین کاربر و سخت‌افزار تشریح می‌شود. انواع مختلف سیستم‌عامل‌ها و ویژگی‌های هر یک مورد مطالعه قرار می‌گیرد. همچنین مفهوم مجوز نرم‌افزار، نرم‌افزارهای آزاد و متن‌باز نیز بررسی خواهد شد.
جلسه چهارم: شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت
در این جلسه، مفاهیم پایه‌ای شبکه‌های کامپیوتری از جمله انواع شبکه‌ها، توپولوژی‌های شبکه، پروتکل‌های ارتباطی و تجهیزات شبکه معرفی می‌شوند. تاریخچه و ساختار اینترنت، نحوه عملکرد وب، آدرس‌دهی IP و سیستم نام دامنه مورد بحث قرار می‌گیرد. خدمات مختلف اینترنت مانند ایمیل، FTP، و سایر پروتکل‌ها نیز تشریح خواهند شد.
جلسه پنجم: امنیت سایبری و حریم خصوصی
این جلسه به موضوع حیاتی امنیت در فضای سایبری می‌پردازد. انواع تهدیدات سایبری شامل ویروس‌ها، کرم‌ها، تروجان‌ها، حملات فیشینگ و سایر روش‌های نفوذ معرفی می‌شوند. روش‌های محافظت از اطلاعات شخصی، استفاده از رمزهای قوی، احراز هویت دو مرحله‌ای و نرم‌افزارهای امنیتی مورد بررسی قرار می‌گیرد. مسائل حریم خصوصی در عصر دیجیتال و قوانین مربوط به حفاظت از داده‌ها نیز مطرح خواهد شد.
جلسه ششم: پایگاه داده و مدیریت اطلاعات
در این جلسه، مفهوم پایگاه داده، انواع مختلف آن و کاربردهای عملی در سازمان‌ها و کسب‌وکارها بررسی می‌شود. ساختار پایگاه‌های داده رابطه‌ای، مفاهیم جدول، رکورد، فیلد و کلیدها تشریح خواهد شد. زبان SQL و نحوه استعلام از پایگاه داده معرفی می‌شود. همچنین مفهوم داده‌کاوی و تحلیل داده‌ها برای استخراج اطلاعات مفید مورد بحث قرار می‌گیرد.
جلسه هفتم: برنامه‌نویسی و توسعه نرم‌افزار
این جلسه به معرفی مفاهیم اولیه برنامه‌نویسی، انواع زبان‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای هر یک اختصاص دارد. مراحل توسعه نرم‌افزار از تحلیل نیازمندی‌ها تا پیاده‌سازی و نگهداری تشریح می‌شود. مفاهیم الگوریتم، فلوچارت و شبه کد معرفی خواهند شد. همچنین روش‌های مختلف توسعه نرم‌افزار مانند مدل آبشاری و چابک مورد بررسی قرار می‌گیرد.
جلسه هشتم: رایانش ابری و خدمات آنلاین
در این جلسه، مفهوم رایانش ابری، مزایا و چالش‌های آن بررسی می‌شود. انواع مختلف خدمات ابری شامل IaaS، PaaS و SaaS معرفی می‌شوند. مدل‌های استقرار ابر شامل ابر عمومی، خصوصی، ترکیبی و جامعه‌ای مورد مطالعه قرار می‌گیرد. کاربردهای عملی رایانش ابری در کسب‌وکارها، آموزش و زندگی شخصی تشریح خواهد شد.
جلسه نهم: مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی
این جلسه با تعریف هوش مصنوعی، تاریخچه آن و مفاهیم بنیادین آغاز می‌شود. انواع مختلف هوش مصنوعی شامل هوش مصنوعی ضعیف، قوی و فوق هوشمند معرفی می‌شوند. کاربردهای فعلی هوش مصنوعی در زندگی روزمره مانند دستیارهای صوتی، سیستم‌های توصیه‌گر، خودروهای خودران و تشخیص تصاویر مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین تفاوت بین هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و یادگیری عمیق تشریح خواهد شد.
جلسه دهم: یادگیری ماشین و الگوریتم‌ها
در این جلسه، مفهوم یادگیری ماشین و انواع مختلف آن شامل یادگیری نظارت‌شده، غیرنظارت‌شده و تقویتی بررسی می‌شود. الگوریتم‌های پایه‌ای یادگیری ماشین مانند رگرسیون خطی، درخت تصمیم، k-means و شبکه‌های عصبی معرفی می‌شوند. فرآیند آموزش مدل، ارزیابی عملکرد و بهینه‌سازی پارامترها تشریح خواهد شد. کاربردهای عملی یادگیری ماشین در مسائل طبقه‌بندی، پیش‌بینی و خوشه‌بندی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
جلسه یازدهم: پردازش زبان طبیعی و بینایی کامپیوتر
این جلسه به دو حوزه مهم هوش مصنوعی یعنی پردازش زبان طبیعی و بینایی کامپیوتر اختصاص دارد. در بخش پردازش زبان طبیعی، مراحل تحلیل متن، استخراج معنا، ترجمه ماشینی و تولید متن بررسی می‌شود. کاربردهای عملی مانند چت‌بات‌ها، سیستم‌های پاسخ به سوال و تحلیل احساسات معرفی می‌شوند. در بخش بینایی کامپیوتر، فرآیند پردازش تصویر، تشخیص اشیا، تشخیص چهره و تحلیل ویدئو مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
جلسه دوازدهم: اخلاق در هوش مصنوعی و تأثیرات اجتماعی
در این جلسه، مسائل اخلاقی مرتبط با توسعه و استفاده از هوش مصنوعی بررسی می‌شود. موضوعاتی مانند تعصب در الگوریتم‌ها، شفافیت تصمیم‌گیری، مسئولیت‌پذیری و عدالت در سیستم‌های هوشمند مطرح می‌شود. تأثیرات اجتماعی هوش مصنوعی بر اشتغال، آموزش، بهداشت و سایر جنبه‌های زندگی انسان مورد بحث قرار می‌گیرد. همچنین نیاز به قوانین و مقررات برای تنظیم استفاده از هوش مصنوعی تشریح خواهد شد.
جلسه سیزدهم: آینده فناوری و نوآوری‌های نوظهور
این جلسه به بررسی روندهای آینده در فناوری اطلاعات و هوش مصنوعی می‌پردازد. فناوری‌های نوظهور مانند اینترنت اشیا، بلاک‌چین، رایانش کوانتومی، واقعیت مجازی و تقویت‌شده معرفی می‌شوند. پیش‌بینی‌هایی در مورد تکامل هوش مصنوعی، امکان دستیابی به هوش مصنوعی عمومی و تأثیرات آن بر جامعه بشری مطرح می‌شود. همچنین نقش آموزش و آمادگی نیروی انسانی برای مواجهه با این تغییرات مورد بحث قرار می‌گیرد.
جلسه چهاردهم: پروژه نهایی و ارائه
در آخرین جلسه، دانش‌آموزان پروژه‌های خود را که در طول دوره تهیه کرده‌اند ارائه می‌دهند. این پروژه‌ها می‌توانند شامل طراحی یک سیستم اطلاعاتی ساده، تحلیل یک مسئله با استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی، یا ارائه راه‌حل فناورانه برای یک چالش اجتماعی باشند. در این جلسه، مرور کلی مطالب آموخته‌شده انجام می‌شود و دانش‌آموزان فرصت بحث و تبادل نظر در مورد کاربردهای عملی دانش کسب‌شده خواهند داشت. همچنین منابع مطالعاتی تکمیلی برای ادامه یادگیری معرفی می‌شوند.
Published using
