中图人教版（2019）信息技术必修二 2.2 信息系统的开发过程 教案+反思

案例　信息系统的开发过程
1. 教学目标
·通过动手体验，理解信息系统的工作过程，了解信息系统的生命周期和开发过程。
·结合当前技术的发展，了解信息系统的发展趋势，知道信息系统的大体开发过程。
·体验信息系统的开发过程和大体的工作，注重科学方法的使用。
·意识到信息系统的背后隐含了很多开发工作，增强对信息系统开发人员的尊重。
·通过项目成果展示和分享，培养学生的批判性思维。
2. 教学对象分析
高中一年级的学生，已经了解基于项目学习的课程，有良好的学习习惯，体验过科学探究的过程，了解工业设计流程，具有小组合作意识，所以能够在适当的提示和指导下，进行自主学习与探究。他们具备了一般的概括能力和语言组织能力，能够表达自己的想法和问题解决方案，能够在小组内进行头脑风暴，并且汇总小组的问题解决方案。他们具有项目学习的初步经验，但是没有参与过系统项目的设计与实施，不熟悉项目学习的完整流程。他们具有一定的独立性和表现欲，愿意公开展示自己的学习成果。
3. 教学重点与难点
教学重点：了解信息系统的大体开发过程。
教学难点：理解信息系统的基本工作过程。
4. 教学方法与教学手段
采用讲授法、阅读学习法、小组合作探究法、实验探究法等，利用教学课件、多媒体、项目研修手册、学案等资源。
5. 教学设计思路
·适时传授基础知识和技能
项目学习对提升学生的各种能力很有帮助，但是活动过程需要基础知识的支撑，教师应先结合教学内容，教授项目学习相关的基础知识，使学生在项目活动过程中不会感觉到迷茫或束手无策。
·设计适宜的项目主题
首先，主题的设计一定要能够实现教学目标；其次，主题的难度要与学生的实际能力相适应，不仅要有启发性，还要有挑战性；最后，主题既要来源于学生的实际生活又要结合所学的知识点。
·成立合适的学习小组
成立学习小组是开展项目学习活动中的一个重要环节。学生根据自己的喜好和特长自由结伴，教师适当进行微调，以兼顾不同起点的学生。小组长由小组内部民主选举产生，在项目学习过程中协助教师督促小组合作的有效进行。
·适当提高互联网搜集资料的效率
教师应该为学生提供资料的网站链接，使学生能够准确快速地找到所需要的资料。
·适当进行观察和监督
在学生进行探究活动时，教师要给学生提供必要的指导和帮助，还要认真倾听学生讨论的内容，观察学生正在做什么，以便于了解每一个小组活动的进度，并且对于表现好的小组要及时给予鼓励。
·进行全面公平的学习评价
评价的公平性不仅涉及教师对学生的评价，还涉及学生之间的评价。评价应贯穿活动的整个过程，从小组分工是否合理、参与活动是否积极、任务是否按时完成，到作品的质量，都应该进行评价。
6. 教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
确定项目 本项目学习的主题是搭建数字视频监控系统，通过搭建活动，体验信息系统的工作过程，认识信息系统在社会应用中的优势和局限性。
教师介绍本项目的整体概况，并展示图2.2-1所示的学校教学楼一层透视图和图2.2-2所示的平面图（图已附在本案例的后面）。
1. 项目介绍
学校要把教学楼一层两个教室改造成了小型会议室，并升级其监控系统，方便以后开会使用。
教师展示图2.2-3所示的学校教学楼一层图纸（图已附在本案例的后面）。
图 2.2-3 位置1、2、3、4分别是原有的模拟监控位置。会议室1和会议室2是这次改造后的小型会议室。
2. 项目要求
（1）改造模拟监控为数字网络监控系统
（2）给两个小会议室安装智能监控。
（3）尽量减少施工费用与成本。
（4）改造资金预算为5 000元。
3. 项目流程
（1）了解项目整体概况、合理组建小组，进行头脑风暴，制订小组计划，1课时。
（2）项目实施：信息系统开发过程，1课时。
（3）探究信息系统工作过程，1课时。
（4）小组项目成果展示、项目评审组评价、项目总结，1课时。
4. 信息系统的开发过程
信息系统开发过程划分为四个阶段：系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护。监控系统的搭建过程一般分为确定项目需求、项目方案设计、项目实施、交付验收、项目运维等几个环节，本次小型监控系统的实验项目就模拟这个过程来开展。
展示图2.2-4所示的监控系统组建基本流程（图已附在本案例的后面）。
教师和学生一起研究项目学习流程，充分了解每个环节的工作内容，然后学生根据自己的喜好、特长和能力来自由组合。
在学习过程中要通过畅谈、阅读、上网搜集资料、讨论、记录、归纳整理等，共同完成任务。
按照项目的需求，组建用户组、设计组、工程1组（组建有线监控系统）、工程2组（组建无线监控系统）。
成员的职责如下：
① 1号学习组长，具有很强的组织协调能力、责任心、集体荣誉感。要掌握组内同学自主、合作、探究、讨论和展示的进程，做好组织分工，明确任务目标，确保每个学习段的学习活动有序进行；
② 2号中心发言人，很强的口头表达能力，能较好地阐述小组学习成果；
③ 3号监督协调员，学习能力全面，自我管理能力强，对小组的学习过程起到监督和协调作用；
④ 4号技术员，计算机学习能力、实践操作水平较强，善于辅导组内其他同学；
⑤ 5号记录员，善于归纳总结，写作能力较强，能把小组的讨论交流内容归纳整理成书面语言，在项目实施过程中负责拍照。 教师是项目的发起者、组织者与引导者。选择什么样的项目？这是在项目教学过程中最需要深入思考的问题。
项目主题是真实有用的，与学生的学习生活密切相关，活动更接近于现实，并且具有一定挑战性。如果选取不恰当，教学效果就会适得其反。
图2.2-1 学校教学楼一层透视图
图2.2-2 学校教学楼一层平面图
图2.2-3 学校教学楼一层图纸
图2.2-4 监控系统搭建流程图
制订计划 展示项目研修手册。（本案例后面所示的表2.2-4是一个研修手册目录的参考样例，建议教师自行编制）。
项目研修手册中提供了详细的小组建设表、项目实施日志表、各实施阶段评价量表等。
展示表格2.2-5，具体见本案例的后面。
要求学生认真填写项目实施日志表（见表2.2-5）和评价量表（表2.2-6），可以帮助学生了解项目推进过程中项目子任务的完成情况，快速了解项目完成进度，并根据项目完成的实际进度及时调整项目推进策略，保证按时完成本项目的学习；同时，记录完成项目过程中遇到的问题、解决的方法等情况，为今后项目演习的开展积累经验。 活动1 ：项目准备
学习项目研修手册，开展头脑风暴，对监控系统进行需求分析和可行性分析。
填写小组建设表，然后根据各组的职责阅读相关资料。用户组和设计组注意交流信息，用户组展示用户的需求，设计组要展示并介绍项目设计与实施方案。工程组学习相关的技术资料，准备后面的施工环节。
活动2：团队之间的沟通
小组围绕自己的主题任务进行讨论，归纳要点并记录，形成小组学习成果。设计团队确定用户需求，进行系统设计；工程团队自学项目研修手册，补充知识。
活动3：填写手册
各个小组填写项目研修手册。
教师概述项目活动的要求与成果形式，提供设计好的项目计划模板，引导各小组根据组内讨论结果认真填写，明确各阶段的工作安排与完成时间。
学生通过头脑风暴逐步完善项目学习计划、日志和思维导图，并拟订项目总体方案。
活动探究 在学生进行探究活动时，教师要作为指导者和监督者，给学生提供必要的指导和帮助。还要认真倾听学生讨论的内容，观察学生在做什么，以便了解每一个小组活动的进度，并要及时表扬表现好的小组、及时鼓励表现不足的小组。 活动4
用户组根据项目背景和讨论分析结果提出项目需求。
活动5
设计组与用户组充分沟通展示自己的设计图纸。活动6
工程组认真倾听用户组的需求和设计组的设计要求，认真学习项目学习手册中的补充知识。
在这一阶段，用户组确定用户需求，设计组确定设计方案，两个工程组完成知识储备。 教师作为指导者和监督者，针对项目活动的要求为学生提供大量的学习资源，并根据学生的需要提供支架式教学。
作品制作 这一环节留给学生进行自主探究，自主探究过程注重科学方法的使用。
教师要对学生的工程进度进行把控，适时给予建设性的建议和必要的帮助。
项目作品作为项目学习的最终成果，能够全面反映项目学习的想过。教师在这个环节中作为指导者、监督者，要鼓励学生发挥创新意识，制作出形式多样且优质的作品。
教师提出问题：根据小型监控系统来总结归纳，监控系统基本组成部分和工作过程。（小组进行讨论分析，展示自己分析的结果。）
展示教科书图2.2.8所示的小型监控系统工作过程。型监控系统的工作过程，可以把它的基本过程概括为三项：输入、处理、输出。
提问：除了监控系统，我们生活中还有哪些信息系统？它们的工作过程是怎样的呢？（小组讨论，学生举例说明。）
教师归纳总结，无论哪些信息系统，其基本工作过程都可以归结为输入、处理、输出三项活动。可以说，信息系统是一个采集(输入)数据、操作和存储(处理)数据、做出反应(输出)，以实现特定目标的系统。 活动7：设计施工
工程1组和工程2组为实施组，通过自主学习合作学习，已经具备了所需的知识和技能，开始动手搭建信息系统。
工程1组调试网络和组建有线监控部分，工程2组搭建监控系统的无线部分。
用户组和设计组负责施工监理。
学生体验信息系统开发和搭建的真实过程，填写项目研修手册中的各种表单。
活动8：设备调试
工程1组和工程2组不断调试设备，以满足用户需求。
活动9:用户培训
工程1组和工程2组培训用户组使用设备和系统维护事宜。
活动10
总结归纳监控系统基本组成和工作过程。
活动11：汇总
汇总项目学习各个阶段的成果，在老师的指导下填写研修手册，并在班里交流展示。 学生从中体验到信息系统在创建过程中的每个环节，体会到每个环节中都要付出很多辛苦，懂得尊重那些为我们默默付出的劳动者。
通过组间合作和组内合作，体会到了团结合作的力量，希望学生今后做事情学会合作，加强团结。
学生填写项目研修手册中的表格，培养科学严谨的工作作风，并且注重科学方法的使用。
学生意识到搭建信息系统的背后隐含了很多开发工作，增强对信息系统开发人员的尊重。
成果交流 教师需要在展示前明确评价规则，指导学生完成互评任务，并在汇报结束后进行总结性评价。项目研修手册中提供了详细的评价方法和评价量规。
展示表格2.2-6，具体见本案例的后面。 学生依据评价量表的要求，在观摩其他小组汇报的过程中客观地进行评价，博采众长。
各小组仍然可以迭代优化自己的方案，进一步完善作品。 成果分享环节重视对学生批判性思维的培养。
总结评价
项目学习评价从开始选择项目到作品完成等各个阶段都给予评价。评价是伴随每个学习步骤进行的，使学习与评价真正结合在一起。 检查填写各个阶段的评价表格：项目计划、项目日志、项目总结、小组自评互评等。 教师、学生共同参与学习评价，相互监督，不断反思自己的学习情况，促进学习效果。
附表（表2.2-4~2.2-6）
图2.2-4　项目研修手册目录
项目研修手册目录
一、研修要求 二、项目概况
三、团队建设
四、项目流程
五、自主学习加油站
第一部分 网络相关知识
1. 硬件知识
（1）路由器
（2）交换机
（3）双绞线
（4）无线网络
（5）以太网供电
2.网络知识
（1）广域网与局域网
（2）IP地址
（3）子网掩码 （4）网关
（5）域名
第二部分 监控相关知识
1. 监控发展过程
2. 监控摄像头
（1）摄像头分类
（2）主要参数
六、自主学习监控系统安装操作步骤
1. 连接电路
2. 配置无线路由器
（1）连接路由器
（2）配置路由器
3. 配置录像机
（1）连接电路
（2）利用向导配置录像机
项目名称
项目任务 实施情况 遇到的问题 解决的方法
设计调查问卷 在第1节课里完成 不知道如何设计一份相对比较专业的调查问卷 找老师咨询，参考网络上设计调查问卷的方法，与团队成员共同讨论，制作适合本项目的调查问卷


















成果分享 □全班展示 □网络平台 □其他：
自我评价
他人评价
需要改进的地方
表2.2-5 项目实施日志表
表2.2-6 评价量表
评价内容 具体要素 自我评价
★★★ ★★★★ ★★★★★
项目规划 项目规划相对合理，规划书相对简单，人员没有明确分工 项目规划合理，规划书相对完整，人员有分工 项目规划合理，规划书内容完整，人员分工明确 ☆☆☆☆☆
获取数据 能够获取到数据，并根据研究需要建立相应的 Excel工作表 能够采用适当的方式获取数据，并根据研究需要建立相应的Excel工作表 能够采用适当的方式获取数据，选取的研究样本科学合理，并根据研究需要建立相应的Excel工作表 ☆☆☆☆☆
数据统计分析 掌握简单数据统计分析的基本技术，根据研究需要对数据进行统计分析 掌握简单数据统计分析的基本技术，根据研究需要对数据进行统计分析，建立相应的图表 掌握简单数据统计分析的基本技术，根据研究需要对数据进行统计分析，掌握常见的图表类型，能根据研究要求建立适合的图表 ☆☆☆☆☆
项目成果和 研究报告 能够用研究报告的一般框架完成研究报告，内容基本完整，格式规范 掌握书写研究报告的一般框架格式，
项目研究报告的内容完整，格式规范，数据充分，分析到位，结论可靠 掌握书写研究报告的一般框架格式，项目研 究 报 告 的 内 容 完
整、格式规范、数据充分、分析到位、结论可靠，所提建议合理到位、切实可行 ☆☆☆☆☆
演习过程 能够与小组合作，参与整个学习过程 能够与小组合作，积极投入到整个学习过程 能够与小组合作，在整个学习过程中起到主导作用，积极投入到整个学习过程 ☆☆☆☆☆
项目进度 各项目任务基本按进度计划完成 各项目任务按进度计划完成 各项目任务都按进度计划高效高质完成 ☆☆☆☆☆
交流展示 表达较清晰，能够叙述本组项目内容的基本情况 表达清晰，对本小组项目内容叙述清晰、有条理 表达清晰，声音响亮，讲解与展示内容配合到位，条理性强，有一定感染力 ☆☆☆☆☆
7. 教学反思
基于信息技术学科核心素养“学科知识—问题解决—学科思维”三层结构，以“项目”为依托，助推信息技术学科核心素养的落地。
·从任务设计到项目规划，加强学生综合运用能力的提升
教师从任务设计走向项目规划，将学生的学习融合到一系列任务构成的“关系框架”下，驱动他们不断在尝试中创新，在前进中思考，拓宽思维空间，提升学习能力。
·从知识习得到素质提升，加强学科“深度思维”的培养
信息技术学科需要学生进行适度的深层次思维活动，需要学生去理解和感悟基本概念和原理，保持对学科领域内的新知识、新技术的关注度和敏感度，这是由本学科特点决定的。因此，教学目标一定不能仅仅局限于知识习得，还要努力加强学科“深度思维”的培养。
·从“工具操作”到“核心素养”，提升学科的技术价值
教师在项目选材上回归生活，从学生真实的生活情境、公共情境或人文情境中选取活动主题，让学生在项目完成的过程中，像计算机科学家一样解决真实情境中的问题，培养他们以技术、算法、设计的视角理解社会和创新世界的能力。
总之，指向核心素养的信息技术课堂教学，就是教师以思维能力培养为主，通过项目实施，引导学生在应用技术解决实际问题的过程中，掌握信息技术的基本知识与技能，增强信息意识，发展计算思维，提高数字化学习与创新能力，正确理解信息技术、人与社会的关系，树立正确的信息社会价值观和责任感。
8. 相关资源
教学课件和项目研修手册。