4.3 信息系统在社会应用中的的优势及局限性教学设计-2025-206学年粤教版高中信息技术必修二

4.3 信息系统在社会应用中的优势及局限性
一、教学分析
（一）教材分析
本节课是粤教版高中信息技术必修2《信息系统与社会》第四章“信息系统的软件与应用”的第三节，在整本教材中起着总结升华和价值引领的重要作用。学生在第一节和第二节已经学习了信息系统的体系结构、工作过程以及软件的作用与开发，对信息系统的内部原理有了深入认识。本节课程旨在引导学生跳出技术细节，从社会应用的宏观视角，辩证地审视信息系统带来的巨大优势与潜在局限性。内容包括信息系统在提升效率、优化决策、降低成本等方面的显著优势，以及其在设计缺陷、安全风险、伦理挑战等方面的局限性。通过学习，学生不仅能深化对信息系统价值的理解，更能培养批判性思维和信息社会责任意识，为成为负责任的数字公民奠定基础。
（二）学情分析
教学对象为高中二年级学生。
知识基础与经验：学生已系统学习了信息系统的组成、功能、工作过程、体系结构及软件开发，对信息技术有较为深入的理解。日常生活中，他们是各类信息系统（如社交APP、在线学习平台、电商网站）的深度使用者，对信息系统带来的便利有丰富的感性体验，对其可能存在的问题也有零星感知。
认知特点与潜在困难：学生抽象思维和辩证分析能力正在发展，对技术与社会的关系兴趣浓厚。但系统性地梳理信息系统的优势与局限性，并深刻理解其背后的技术与社会根源对其而言可能存在挑战。部分学生可能容易陷入片面思维，只看到优势或只关注弊端。
二、教学目标
（一）学科核心素养目标
核心素养要素 本节具体目标
信息意识 1. 能敏锐感知信息系统在社会各领域应用的普遍性及其带来的深刻变革，主动关注其发展动态。
2. 能辩证认识信息系统应用的双面性，既看到其提升效率、优化生活的优势，也能关注其潜在的设计缺陷、安全风险和伦理问题，增强信息安全意识和风险防范意识。
计算思维 1. 能运用分析、归纳、比较等计算思维方法，系统梳理信息系统在社会应用中的主要优势与典型局限性。
2. 能尝试针对信息系统的特定局限性，提出初步的应对策略或解决方案。
数字化学习与创新 1. 能利用数字化工具（如在线数据库、协作平台）检索、筛选、处理信息系统的相关案例资料，辅助探究学习。
2. 能在小组协作中，创造性地运用所学知识分析案例、设计解决方案或进行角色扮演，展现创新思维。
信息社会责任 1. 能深刻理解信息技术具有“双刃剑”效应，认识到技术应用带来的社会影响和伦理责任。
2. 能思考并讨论如何负责任地使用、开发和监管信息系统，初步形成规范、安全、道德的技术应用观，并关注如何缩小数字鸿沟。
（二）传统三维目标
1.知识与技能
了解信息系统在社会应用中提升资源利用效率、助力科学决策、进行辅助控制、降低人力与信息成本等方面的优势。
了解信息系统在社会应用中面临的设计缺陷、网络安全、病毒攻击及实施过程隐藏风险等局限性。
了解应对信息系统常见风险的基本策略（如技术手段、管理措施、意识提升）。
2.过程与方法
通过案例分析、小组辩论、方案设计等活动，经历辩证分析信息系统社会影响的过程，培养系统分析、批判性思维和解决问题的能力。
通过使用数字化工具进行协作探究，体验数字化学习与创新。
3.情感态度与价值观
感受信息技术赋能社会的巨大力量，激发利用技术服务社会的意愿。
关注技术发展中的风险与挑战，形成技术应用的社会责任感和伦理道德观。
三、教学重难点
教学重点：信息系统在社会应用中的主要优势（四个方面）和典型局限性（四个方面）。
教学难点：辩证地看待信息系统的“双刃剑”效应，避免片面认知；将理论化的优势、局限性知识与现实生活中的具体案例建立有效联系，并提出可行的风险防范或应对策略。
四、教学方法
本课主要采用案例教学法、小组合作探究法、辩论式教学法与角色扮演法相结合的方式。通过正反案例对比引发思考，通过小组协作探究深化理解，通过辩论和角色扮演激发思辨，辅以讲授法进行精要总结与提升。
五、教学过程
（一）课前阶段：自主预习与初步感知
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
自主预习与感知 1. 初步感知信息系统在社会中的应用及其两面性。
2. 思考信息系统带来的便利与可能存在的问题。 1. 通过学习平台发布预习任务单和微课视频：
- 视频简要展示信息系统在生活（如扫码支付）、医疗（如在线挂号）、交通（如导航）等领域的应用，并穿插一两个系统故障或安全事件的画面。
- 任务单包含引导性问题：“列举信息系统给你生活带来的三个最显著的便利；同时，想一想你或身边的人是否遇到过因系统故障、网络问题或信息泄露带来的困扰？简要记录。” 1. 观看微课视频，阅读教材相关章节。
2. 思考引导性问题，记录观察结果和初步想法。 1. 激活学生已有经验，激发学习兴趣。
2. 引导学生初步建立辩证思维，为课堂深入探究做好铺垫。
（二）课中阶段：探究新知、深化理解与辩证思考 (35-40分钟)
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
一、情境导入 (5分钟) 1. 回顾信息系统的强大功能与普遍应用。
2. 引出信息系统的“双刃剑”效应，明确学习目标。 1. 情境创设：播放两段对比鲜明的短视频：
- 第一段：展示智慧城市、高效物流、远程医疗、便捷支付等信息系统成功应用的震撼场景。
- 第二段：呈现一次因系统设计缺陷导致的共享单车无法还车、一次因网络攻击造成的服务中断（如某平台短暂崩溃）或数据泄露新闻的模拟报道。
2. 提出问题：“信息系统无疑极大地改变了世界，但它是否完美无缺？”、“我们在享受便利的同时，可能面临着哪些潜在的风险与挑战？”
3. 揭示课题：明确本节学习内容——辩证看待信息系统在社会应用中的优势及局限性。 1. 观看视频，感受信息系统的强大力量与潜在脆弱性。
2. 思考教师提出的问题，产生探究兴趣和认知冲突。
3. 明确本课学习任务。 1. 通过强烈对比，创设认知冲突，激发学生的学习兴趣和求知欲。
2. 引导学生从“使用者”视角转向“思考者”和“审视者”视角，自然引出课题。
二、新知探究 (18分钟) 1. 信息系统在社会应用中的四大优势。
2. 信息系统在社会应用中的四大局限性。
3. 应对信息系统风险的一般策略。 1. 讲解四大优势：结合生动案例，系统讲解：
- 提升资源利用效率：优化资源配置，减少浪费。（案例：美团外卖调度系统优化骑手路线、智慧电网平衡电力供需）
- 助力科学决策：基于数据分析，提供决策支持，减少主观臆断。（案例：电商平台利用用户行为数据精准推荐、城市交通大脑优化信号灯配时）
- 进行辅助控制：实现流程自动化与实时监控，提高执行效率和准确性。（案例：工厂流水线自动化控制系统、银行交易系统实时风控）
- 降低人力与信息成本：自动化处理重复性工作，降低人工成本；高效处理信息，降低信息获取与管理成本。（案例：RPA机器人流程自动化、企业ERP系统整合信息）
2. 剖析四大局限性：结合真实事件或模拟案例，深入分析：
- 设计缺陷导致用户损失：因需求理解偏差、测试不充分等导致系统出错，影响用户体验甚至造成经济损失。（案例：共享单车定位漂移导致还车失败、某购票系统并发处理能力不足导致卡顿）
- 受制于网络安全因素：网络基础设施（硬件、软件、通信链路）的安全漏洞直接威胁信息系统。（案例：某网站因服务器漏洞导致数据泄露、中间人攻击窃取信息）
- 面临病毒攻击与破坏：恶意软件（病毒、勒索软件等）可导致系统瘫痪、数据丢失或被盗。（案例：WannaCry勒索病毒攻击全球多个机构系统）
- 实施过程中的隐藏风险：数据高度集中带来的单点故障风险、技术依赖风险、员工操作失误风险等。（案例：某云服务宕机导致大量应用无法访问、内部人员误删数据库）
3. 简介应对策略：从技术（加密、防火墙、备份）、管理（制度、审计、法规）、意识（教育、培训）三个层面简要介绍如何 mitigat（缓解）这些风险。 1. 聆听教师讲解，观察案例剖析和图表展示。
2. 理解四大优势如何赋能社会，四大局限性又如何制约发展。
3. 在学案或笔记上记录关键要点和典型案例。 1. 系统、清晰地传授核心知识，利用丰富案例将抽象概念具体化，化解教学重点。
2. 通过正反案例对比，帮助学生初步建立辩证认知，为后续活动铺垫。
三、活动一：小组探究——案例辨析与归类 (10分钟) 1. 巩固对信息系统优势与局限性的理解。
2. 培养从真实事件中抽象、辨析知识点的能力。 1. 布置任务：提供多个混合了正面和反面案例的描述卡片或新闻摘要（如“某政务App上线后百姓办事‘一趟不用跑’”、“某医院HIS系统故障导致挂号缴费停滞数小时”、“某工厂引入物联网传感器实现精准运维节省成本”、“某知名网站用户密码因漏洞遭泄露”、“在线教育平台助力偏远山区学生获得优质资源”、“某公司员工点击钓鱼邮件导致内部网络感染病毒”）。
2. 提出要求：请小组合作，分析每个案例主要体现了信息系统在社会应用中的哪个优势或哪个局限性，并进行归类，简要说明理由。
3. 组织讨论与巡视：给予学生时间小组交流，教师巡视指导，引导深入思考。
4. 分享与点评：邀请小组代表分享归类结果和理由，教师进行精要点评和深化（如一个案例可能同时涉及多个方面）。 1. 小组协作，阅读分析案例材料。
2. 运用所学知识进行判断、归类和讨论。
3. 小组代表分享讨论成果。
4. 倾听他组分享和教师点评，修正完善认识。 1. 巩固新知：在应用中对四大优势和四大局限性进行辨析和再认，强化理解。
2. 培养能力：训练信息提取、分析归纳、合作交流和联系实际的能力。
3. 突破难点：促进将理论知识与真实世界情境建立联系。
四、活动二：角色扮演与辩论——“共享单车系统优化”听证会 (7分钟) 1. 辩证看待信息系统的优势与局限性，理解其复杂性。
2. 培养批判性思维、多角度思考能力及信息社会责任意识。 1. 创设情境：以“共享单车系统”为例，提出议题：“近期，频繁出现的‘定位漂移导致还车难’问题引发用户投诉。是否应暂缓推广该系统直至技术完全成熟？如何平衡便利性与可靠性？”
2. 分配角色：将学生分为三组，分别扮演：
- 用户代表：诉说便利性，抱怨使用中遇到的问题和损失。
- 企业代表：阐述系统带来的社会效益和经济效益，解释技术难点和已采取的改进措施。
- 技术专家与管理者：分析问题根源，评估风险，提出技术优化、管理规范和政策监管等方面的建议。
3. 组织辩论与质询：各组从自身角色出发发表观点，并进行交叉质询。
4. 引导与总结：教师引导大家认识到技术应用常需要在“快速发展”与“安全可靠”之间寻求平衡，没有完美方案，需要各方共同努力；强调技术改进、严格测试、用户教育、健全法规的重要性。 1. 根据角色分配，小组内部讨论，准备观点。
2. 积极参与角色扮演和辩论，尝试从不同视角看问题。
3. 在教师引导下，形成对信息系统社会应用复杂性的更全面、辩证的认识。 1. 深化理解：通过角色代入，深度体验信息系统社会应用涉及的多方利益和复杂考量，突破教学难点。
2. 素养提升：极大提升批判性思维、表达能力、换位思考能力和信息社会责任意识。
3. 趣味化学习：通过角色扮演增加课堂互动性和趣味性。
五、课堂总结与升华 (5分钟) 1. 回顾梳理本节课知识要点。
2. 强化辩证思维和信息社会责任。 1. 知识总结：引导学生共同回顾信息系统的四大优势和四大局限性。可通过双栏表格形式板书总结，并进行对比。
2. 情感升华：
- 强调信息系统是强大的工具，但其应用效果取决于如何设计、使用和治理它。
- 呼吁学生未来无论是作为使用者、开发者还是管理者，都应秉持负责任、合伦理、重安全的原则，努力让技术向善，造福社会。
3. 布置课后任务：明确课后作业要求及提交方式。 1. 参与总结，回顾本节课的核心内容和辩证观点。
2. 理解技术背后的社会责任，内化于心。
3. 记录课后作业。 1. 强化知识记忆，构建清晰的知识和价值观框架。
2. 提升信息社会责任意识，实现情感态度与价值观目标的高阶达成。
课后阶段：拓展实践与反思
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
拓展实践与反思 1. 应用所学知识分析现实案例，提出应对策略。
2. 反思学习过程，关注技术伦理与社会责任。 1. 布置分层作业：
- 基础题：选择一款你常用的信息系统（APP或网站），结合本节课所学，分析其至少两项显著优势和一个潜在局限性（或你曾遇到过的实际问题），并就其局限性提出一两条改进建议（可从技术、管理或使用习惯角度）。
- 提高题（可选）：查找一则关于信息系统安全事件（如数据泄露、网络攻击、系统故障）的新闻报道，简要概述事件，并运用本节课知识分析其可能的主要原因（属于哪类局限性）以及可以从中吸取的教训或应对策略。 1. 独立完成课后作业。
2. 可选做提高题。
3. 反思本节课的学习收获与疑问。 1. 巩固和应用课堂所学，将辩证分析延伸至课外真实系统与事件。
2. 满足不同层次学生需求，促进个性化学习和深度学习。
3. 引导学生持续关注技术与社会的关系，强化社会责任意识。