粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会3.2.1 计算机网络在信息系统中的作用教案设计

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粤教版必修二《信息系统与社会》第三章《信息系统的网络组建》第2节。
（二）课程联系
前面章节已经学习了信息系统与外部世界的连接方式，了解了常见的传感与控制机制，让同学们初步理解物联网的概念及其特征。
本节主要通过对典型校园消费信息系统案例进行分析，利用学生以往体验的经验，从而引导学生理解计算机网络在信息系统中的作用：数据传输、资源共享、分布式处理。能够对自己选定项目的信息系统，设计其基于计算机网络的系统结构。并为后面组建小型无线网络的学习做好铺垫。
（三）教材处理
教材中的案例提供了校园消费信息系统，我在该案例的基础上，围绕该系统分析其由哪些要素组成，它们是如何协同工作，实现系统功能；计算机网络在该系统中起到什么作用等展开一系列情境的学习。
（四）本节课学业要求
（1）知道信息系统与外部世界的连接方式，以及网络接入方式、带宽等影响信息系统运行的因素。（计算思维）
（2）认识信息系统对人们生活、工作与学习的重要性，在信息系统构建与应用的过程中，能够运用已有经验判断系统可能存在的信息安全风险。（信息意识、信息社会责任）
（一）授课年级
高一年级
（二）学生知识情况
知道信息系统与外部世界的连接方式，了解常见的传感与控制机制。但学生对计算机网络在信息系统中主要起到什么作用了解不系统、不全面，不能真正理解系统协同工作、实习系统功能的原理。
（三）学生综合情况
对信息技术有强烈的好奇心和求知欲，但又不喜欢枯燥乏味的单调讲解。他们对新事物能够主动思考，乐于探究，积极尝试。
以下是本节课内容涉及到的核心素养：
（一）信息意识
主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
（二）计算思维
了解计算机网络数据传输作用、资源（硬件、软件、数据、信道）共享作用、分布式处理作用。能提取问题的基本特征，抽象处理，并形式化方式表达。
（三）信息社会责任
在信息活动中，具有信息安全意识，采用简单技术手段，保护数据、信息及信息设备安全。
（一）知识与技能
1、理解计算机在信息系统中的作用：数据传输、资源共享、分布式处理；
2、对自己选定项目的信息系统设计其基于计算机网络的系统结构。
（二）过程与方法
1、通过对校园消费系统的体验与分析，了解计算机网络在信息系统中的主要作用；
2、通过对典型信息系统的类比对照分析，了解信息系统的要素组成，它们如何协同工作，实现系统功能。
（三）情感、态度与价值观
1、自觉安全、守法地应用信息系统；
2、在信息系统应用过程中，能预判可能存在的信息泄露等安全风险。
（一）教学重点
（1）了解计算机网络在信息系统中的作用；
（2）理解数据传输、资源共享、分布式处理的概念。
（二）教学难点
能分析信息系统的要素组成，了解协同工作，实现系统功能。
（一）教法：启发式教学法、实例教学法和任务驱动教学法
（新课改强调知识的建构/贴近生活的实例更能激起学生学习兴趣）
（二）学法：学思结合、合作与探究相结合
（新课改强调培养学生自主、合作、探究的学习精神）
（一）教师准备
（1）根据学生信息素养情况，提前做好均衡搭配分组安排，
（2）打开电教室电脑、课件、投影仪等。
（二）学生准备
结合课本提前预习。
(一)通过校园消费信息系统这个贴近学生生活的情境，充分引导学生进行相关信息系统构成要素的分析，了解计算机网络在整个信息系统运作过程中的作用。同时掌握数据传输、资源共享、分布式处理的基本概念。在教学过程中不断渗透信息意识、计算思维和数字化学习与创新素养，促进了学生信息技术核心素养的提升，达到预期教学效果。
（二）学生对本节课的参与度高，根据以往体验中的经验以及课堂学习，获得对知识的理解与掌握。通过数字化学习环境，学生可以根据实际解决问题的需要，亲身实践、小组协助，更好的理解计算机网络在各类信息系统中的主要作用，使用拓扑图绘制软件等数字化工具开展自主学习和协同工作，并能在解决问题的过程中提出新的见解，提升数字化实践素养。 教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、
情境导入
引出课题
（5分钟）
（1）情境导入，激发兴趣
当今信息社会，计算机网络已经成为人们生活、学习、工作中不可或缺的一部分，可谓无处不在。利用计算机网络，人们可以随时随地通过信息系统进行在线学习、办公、购物、订票，可以足不出户进行电子商务，还可以欣赏音乐、电影、体育比赛等。
教师提问：下面是一个校园消费信息系统结构图，同学们观察一下，这个系统有哪些要素组成呢？它们是怎么协同工作的呢？
（2）引入本堂课要点：计算机网络在信息系统中的作用。
学生相互讨论，根据各自对系统的理解回答。
通过引入学生熟悉并感兴趣的校园消费系统，拉近与学生的距离，激发学生学习兴趣，引入本堂课的知识重点和逻辑框架。
二、
师生互动
探索新知（8分钟）
一、计算机网络在信息系统中的作用：
校园消费信息系统软硬件组成：
（1）硬件：服务器、发卡器、自助终端（收费机、转存机、自助挂失机等）组成；
（2）软件：消费信息系统管理软件和应用软件组成；
系统运行过程中网络所起的作用：
1、校园消费系统将消费者消费过程中产生的数据通过计算机网络保存到服务器上，这是数据传输。
2、服务器上保存的数据可以在联网的电脑或终端上查询、显示，这是资源共享。
3、大型消费系统，往往会配置多台服务器用于处理，当一台服务器数据处理负担过重时，网络可将新任务转交给空闲服务器去处理，这是分布式处理。
以上分析可知：计算机 网络在信息系统中主要起到数据传输、资源共享、分布式处理三方面作用。
学生通过熟悉的校园消费系统图片，学习校园消费信息系统软硬件组成，理解系统在运行过程中网络所起的作用，并思考问题。
引导学生直观的学习。并通过以往在实际体验中的感受，领悟计算机网络在信息系统运行过程中所起的作用。便于学生快速融入课堂并掌握知识。
三、
深度拓展
学思结合
（15分钟）
一、数据传输：
数据传输是计算机网络最基本的功能，计算机网络将不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机连接起来，并在计算机与终端、计算机与计算机之间快速传送各种类型信息，包括文字、图形、图像、声音、视频等。
1、传输介质：
计算机网络按传输介质不同分为：
有线网络和无线网络。
数据传输需要介质，常用的传输介质为：有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质主要有：双绞线、同轴电缆、光纤。
无线传输介质主要指电磁波：无线电波、微波、红外线、激光等。
任务1：调查了解不同网络传输介质的区别，将调查结果填写下表：
2、传输协议：
数据在网络中传输必须遵守一定的规则和约定，即网络传输协议。常见的有：TCP/IP、HTTP、FTP等。
由于有些协议设计初期并未考虑到未来安全需要，因此协议中存在诸多安全问题，使得网络环境面临极大威胁。随着计算机网络的发展和网络共享性及互联性程度的加深，对网络数据传输安全提出了更高的要求，于是就出现了一些更加安全的网络传输协议，如：HTTPS、FTPS等。
任务2： 请了解并对比HTTP与HTTPS、FTP与FTPS的异同，与组内其他同学进行交流。
二、资源共享：
计算机网络的资源一般包括软件资源、硬件资源、数据资源、信道资源等。
“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。
由于计算机网络的资源共享功能方便了数据、软件和硬件的统一管理,提高了管理效率,降低了运作成本，使得信息系统得到广泛的应用。
硬件资源:包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。
软件资源:包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
数据资源:包括数据库文件、数据库、文档资料、数据报表等。
信道资源:包括电信号的传输介质等,是计算机网络中最重要的共享资源之一。
任务3：以小组为单位，讨论校园消费信息系统在使用过程中，除共享消费数据外,还共享了哪些硬件和软件资源?将讨论结果填写在下表中。
三、分布式处理：
（通过小视频科普分布式处理的原理）
分布式处理是将不同地点的,或具有不同功能的,或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下,协调地完成大规模信息外理任务的计算机系统。
对于大型的信息系统,如大型电商购物信息系统,如果都集中在一台计算机上,当用户量大时,负荷太重,会出现系统延迟、反应慢甚至系统崩溃。这种情况,可以将任务分散到不同的计算机分别完成,或由网络中比较空闲的计算机分担负荷，均衡各个计算机的负载,提高处理问题的实时性,提高系统的可靠性和可用性。
比如：云计算有着超大的规模，有的云计算服务商拥有几十万台、甚至上百万台服务器，可实现每秒10万亿次的运算能力。
1、学生小组合作讨论，查找资料，填写任务1表格，了解不同传输介质的传输速率、距离及抗干扰性。
2、小组讨论探究，查找资料，了解并对比HTTP与HTTPS、FTP与FTPS的异同。
3、学生小组协作，根据课上内容，结合校园消费系统，填写信息系统中软硬件资源共享信息。
4、根据教师的讲解引导，分析示例，独立思考。
1、通过对照分析，更容易使学生了解数据传输介质的不同特性。此处突破重点。
2、通过对数据传输协议的对比分析，使学生提高对网络数据传输的安全意识。
3、通过对校园消费信息系统的认识，了解计算机网络资源一般包括软件、硬件、数据和信道，此环节突破重点。
4、教师讲授、问题引导、图片展示相结合，激发学生学习兴趣。
四、
开阔思路
拓展延伸
（7分钟）
思考：在智能家居系统中，计算机网络发挥了哪些作用?分别体现在哪些方面?
项目实施：
各小组根据项目选题及拟订的项目方案，结合本节所学知识，参照本课案例，对所设计的智能系统进行分析。
（1）该智能系统由哪些要素组成，它们如何协同工作，实现系统功能?
（2）计算机网络在该智能系统中起到什么作用?利用拓扑图绘制软件为该智能系统绘制结构图,并在小组中对该结构图的合理性展开探讨。
小组选题讨论，拟定项目方案，画出简单拓扑结构图。标出要素组成，功能实现。
深入理解，融会贯通，让学生了解信息系统基本组成要素及功能实现，理解计算机网络在系统中的作用。此处突破学生难点。
五、
即时测评
课堂小结
（5分钟）
（1）限时测评，针对性讲解
提前准备好本节课的几道测试习题，在电子教学平台上发布试题并限时训练，教师根据系统统计的作答情况做精准讲解。
【测试题举例】
1、下列（ ）不属于计算机网络在信息系统中的三大作用。
A. 数据传输
B. 资源共享
C. 分布式处理
D. 集中式管理
2、 计算机网络最基本的功能是（ ）。
A. 数据传输
B. 资源共享
C. 分布式处理
D. 集中式管理
3、（ ）将信息系统和用户连接起来。
A. 物联网
B. 互联网
C. 计算机网络
D. 电信网
（2）课堂小结
计算机网络在信息系统中的作用：数据传输、数据共享、分布式处理。
数据通过网络进行传输需要：传输介质、网络协议
传输介质：有线传输介质、无线传输介质
常见的传输协议：TCP/IP、HTTP、FTP等。
计算机网络资源：软件资源、硬件资源、数据资源、信道资源。
学生在自己电脑上快速完成课堂练习。
1、既促成学生学业标准的达成，也是对本节课掌握理解情况的即时反馈。
更好的利用信息手段辅助教学，提升课堂的有效性。同时建立学生的电子学习档案。
2、回顾总结帮助学生巩固本节课的学习内容。