4.1需求分析教学设计
一、教学设计模板
课程标准
和
教学目标
需求分析
教材内容：
4.1.1需求分析
适应的课程标准：
2.8通过搭建小型信息系统的综合活动，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及局限性。
教学目标：
●通过剖析典型的信息系统，了解搭建信息系统的前期准备内容。
●通过具体的案例分析，知道如何撰写信息系统的需求分析报告。
指向的核心素养：
●信息意识：在搭建或开发信息系统前明确用户对所搭建系统的目标期待，能够从技术的专业角度把非专业的用户需求重新转述。愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。
●计算思维：能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据，同时认识信息系统的优势和局限性。
●信息社会责任：认识信息系统在社会应用中的优势，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。
学习环境：有教学控制软件的多媒体机房，装有PPT或WPS和思维导图软件。
建议课时：1课时
教学活动设计
教学环节
教学过程
设计意图
情境导入
教师引导学生针对以下问题进行思考、讨论回答。
任务一：在生活中，很多工作是可以借助信息系统来提高效率的。请认真思考以下问题，集思广益，提出需要开发的信息系统并具体描述需求分析。
你经历的最糟糕的服务流程是什么？为什么它是糟糕的？
在经常行走的道路上，存在什么障碍？会带来什么问题？
在日常生活学习中，有哪些一直困扰你的问题？
你最近是否有解决问题的经历？这种解决问题的流程是可以复制的吗？
……
创设贴近学生生活实际的问题情境，引发学生思考，快速进入角色。这种多任务的设置照顾到不同层次和不同生活环境的学生需求，真正体现以生为本的教学设计理念。
知识讲解
结合案例，列举信息系统在解决问题时的高效特性，如通过火车票购票APP，无需到售票处就知道车次、车票实时情况，也无需排队买票。根据用户需要解决的实际问题，如何做好搭建前的前期准备，如何根据用户的需求描述进行需求分析的设计，并形成报告。
在师生互动的过程中观察学生能否跟上教师的思维，帮助学生掌握需求分析主要包括目标期待、功能需求、性能需求、资源和环境需求、用户界面需求等，最终形成分析报告。
自主学习
任务二：以“室内环境实时监测系统”为例，小组讨论形成目标与功能需求分析报告。
教师巡视小组学习，观察学生谁做出了好的作品，以便更好地展示交流，评价也更有针对性。
任务驱动，支持学生自主学习，推动小组合作完成任务,让学生将自己了解或通过搜索引擎寻找的数据归类汇总，形成系统化知识，提升学生有目的获取信息的能力。充分尊重学生的关注点，引导学生亲身感受需求分析提炼的过程，加深对加搭建信息系统前期准备过程的理解。
评价交流
学生展示作品、相互交流。教师对好的作品进行评价，对出现错误进行分析。
教师可观察学生对其的作业是否满意，是否有成就感，及时给与鼓励。
作品评价，促进学生的交流与互相学习，实现知识“共享”共同提高，有助于教师及时发现教学中知识目标达成度以及核心素养落实程度。
归纳总结
教师和学生一起总结需求分析在搭建信息系统前期准备中的的重要性，可由学生先自行总结，教师再进行补充。
知识总结，有助于学生系统地巩固知识。
感悟提升
让学生感悟信息系统在信息社会的重要性，关注学生能感悟出什么。
本环节重在落实信息核心素养的培养。
课堂作业2
小组讨论：Windows系统在使用过程中会系统出现越来越慢的情况，分析其产生的原因，可以采取什么方法来解决？
针对学生对软件的理解及操作系统功能的了解，拓展一些日常生活中遇到操作系统出现的常见问题，自主探究或小组合作方式找到问题的根源，提出解决方法。通过此类练习强化学生学习与交流分享能力。
作业布置
（基础作业：面向所有学生）依据下表的提示，为自选搭建的信息系统做好前期分析与准备工作。
信息系统名称系统目标功能需求可行性分析技术角度经济角度社会意义开发模式的选择及原因
2.（提升作业：面向学有余力学生）假如要搭建一个在线英语单词APP学习系统，除了设计用户注册模块、用户登录模块以外，还需要设计哪些功能模块？
课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。根据学生的基础和能力设置不同难度的作业，以满足不同层次的学生需求。
针对
核心素养培养的
设计考虑
核心素养的培养不可能泛泛而谈，而应落实在每一次引导、每一个活动之中。本条例各个核心素养的具体落点分析如下：
信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值”。兴趣是最好的老师，本条例给学生提供了真实有趣的问题，唤起学生的兴趣，引导学生在熟悉的真实情境中理解搭建信息系统的前期准备，引导学生由此及彼，去发现实生活中其它类似的问题。本节课采用学生分组讨论分析搭建信息系统前期准备，重点落在需求分析，教师引导总结提升到理论层次的方式，对学生主动获取和处理信息的能力要求较高，充分利用小组合作学习的优势，鼓励学生相互交流，培养自主学习的意识和习惯。
计算思维：落点在“针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题”。通过小组交流讨论，使学生从抽象到具体地理解搭建信息系统过程中软件开发和选择的重要性。
数字化实践与创新：落点在“掌握数字化学习系统，学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造”。学生要使用文本编辑工具和画图工具画图表；在展示各小组的学习成果时，学生要使用PPT等多媒体工具；在书写需求分析报告，鼓励学生根据实际解决问题的需要，恰当选择信息工具，以达到提高效率的目的。
信息社会责任：落点在“具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则；对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度，理性判断和负责行动的能力。”本课所举例的一些信息系统搭建实例，如网上购票，在线学习等都是一些新兴的事物，对于这些新事物、新技术，学生需要以积极的态度去面对，并能理性判断新技术所带来的便利和新问题。在分析各种项目案例时，要引导学生从信息安全、信息伦理等角度负责任地设计新系统。(共16张PPT)
必修2《信息系统与社会》
第四章
信息系统的搭建实例
4.1.1
需求分析
目
录
01
情境导入
02
知识讲解
03
自主学习
04
交流评价
01
情境导入
导入1：在生活中，很多工作是可以借助信息系统来提高效率的。请认真思考以下问题，集思广益，提出需要开发的信息系统并具体描述需求分析。
你经历的最糟糕的服务流程是什么？为什么它是糟糕的？
在经常行走的道路上，存在什么障碍？会带来什么问题？
在日常生活学习中，有哪些一直困扰你的问题？
你最近是否有解决问题的经历？这种解决问题的流程是可以复制的吗？
……
02
知识讲解
需求分析
用户搭建此信息系统的期待以及要解决的问题是什么
目标期待
用户想利用该信息系统实现的功能称为功能需求
功能需求
开发完成的信息系统性能需求，主要包括存储容量、运行时间、传输速度和安全保密等性能指标
性能需求
资源和环境需求、用户界面需求、可扩展性需求
其他需求
需求分析
03
自主学习
自主学习
任务二：以“室内环境实时监测系统”为例，小组讨论形成目标与功能需求分析报告。
04
评价交流
交流评价
对自己和同伴的表现进行客观的评价，并思考后续完善的方向。（5=优秀，4=超出一般水平，3=满意，2=有待改进，1=不太理想）
评分项
自我评价
同学互评
能描述搭建信息系统的基本步骤
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
能熟练说出需求分析的主要要素
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
能根据问题需要为即将搭建的信息系统书写需求分析报告
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
实践体验
实践体验：如果不允许学生把手机带入学校，教师将自己手机投屏到教学电脑。选取个别学生参照教材实践与体验“谁在读取你手机的通话记录”完成体验演示，实践内容：
1.
教师通过一些软件将手机屏幕投屏公开演示。
2.
指导查看手机权限管理功能。
3.
指导如何设置应用权限。
4.
下载安装应用软件，查看授权提醒。
5.
组织讨论手机信息泄露途径以及个人信息被用于何处？鼓励学生查询资料回答问题。
其余同学观察演示过程并完成结果呈现表格（教材P98）。
05
课堂作业
课堂作业
1.依据下表的提示，为自选搭建的信息系统做好前期分析与准备工作。
信息系统名称
系统目标
功能需求
可行性分析
技术角度
经济角度
社会意义
开发模式的选择及原因
信息系统名称：“室内环境实时监测系统”
系统目标
通过信息系统的搭建，
实时监测室内环境并进行及时干预。
功能需求
1.
利用智能终端结合相关的传感器，
如温度传感器、
湿度传感器、
粉尘传感器、
烟雾传感器等，
实时检测室内环境的各种指标。2.
通过串口采集各个传感器的数据，
实时上传到Web服务器并保存在数据库，
供后期分析。3.
Web页面实时显示各种传感器上传的数据，
能根据各种需求直接生成在线实时图表。4.
使用者可以对监测系统进行相关的设置，
限定温度、
湿度、
烟雾等环境因素的临界值。
一旦某项指标超过所限定的临界值，
系统将自动触发声光警报，
并发送报警邮件到相关邮箱，
或利用物联网技术，
控制家用电器自动调节室内环境。
可行性分析
技术角度
选择先进的开发工具和开发平台。
服务器操作系统：
微软网络操作系统；
数据库系统：Python自带的开源数据库SQLite；软件开发工具：
Python的Flask框架；
数据交换格式：
JSON系统。
它们可以很好地支持C/S或B/S的开发模式。系统采用模块化结构和规范化的代码结构，
使得系统具有通用性、
可扩充性及良好的可维护性。
现有人员具有一定的软件开发能力，
再者市面上有较成熟的开发案例，
完全具备搭建系统的条件。
经济角度
投资预算主要包括购买硬件和开发软件费用。
硬件由终端设备和服务器等组成。
购置各种终端设备：
传感器、
执行器、
通信模块、
扩展板等。
普通家用型“室内环境检测系统”
服务器完全可以用家里闲置的PC机替代，
无需购置，
也可以利用树莓派之类的微型电脑来做服务器。
如果要实现异地检测、
实时互联，
那么对服务器性能要求较高，
建议购买云服务器。
软件则由使用者凭兴趣改写，
无需购买。
社会意义
如果系统运行良好，
可实时检测室内的环境在一天、
几年甚至几十年中的变化，
自动控制和改善室内环境，
提高人们的健康指数。
还可对不同地区、
不同生活条件的人们的室内环境进行同比、
环比分析，
并在网络平台进行分享。
这些功能是每个家庭都需要的，
有助于提高人类健康生活的质量。
开发模式的选择及原因
在“室内环境实时监测系统”
中，
传感器的数据要通过智能终端汇总到数据库服务器中，
客户端通过浏览器访问Web服务器，
获得各种数据信息，
数据的统计、
分析、
呈现等功能主要在Web服务器中完成，
当环境信息出现异常，
也是由服务器直接发出各种报警信息，
如邮件和短信。
可见，
智能终端主要负责采集信息并执行命令，
大部分的工作在服务器端完成，
因而这个系统一般会采用B/S模式。
参考范例如下：
课堂作业
2.（开放题）假如要搭建一个在线英语单词APP学习系统，除了设计用户注册模块、用户登录模块以外，还需要设计哪些功能模块？
参考答案：建议教师从以下几个方面进行分析。本题取材于日常学习与生活中的情境，主要考核学生规划设计应用软件的能力，懂得通过需求分析合理地开发数字化学习软件。本题不需要学生进行具体的软件制作，主要通过学生对软件功能模块设计的回答，考核学生两方面的水平：一是算法与程序设计方面的学，二是日常生活中，应用软件使用的熟练程度，从而在一定程度上反映出学生的信息技术专业水平。
（1）考核的学科核心素养
主要考核信息意识、数字化学习方面的学科核心素养。
（2）考核的内容
本题考核的内容主要是有关信息系统中的应用系统开发、设计与应用方面的内容。设计的情境维度主要来源于学生的日常生活与学习方面。
(3）不同水平学生的作答及评分建议
本题可以将学生的回答及得分，分成以下三类：
A类（
每个1分，最高1分）：水平1学生可能的回答
?
①密码找回功能和签到功能
?
②帮助功能
?
③定时提醒的功能
B类（每个1分，最高2分）：水平2学生可能的回答
?①有关教材中课文及单词的音频播放功能
?②练习评测及计分功能
?③搜索音频资料的功能
?④下载音频资料的功能
?
⑤依据年级或者学段，对音频分级的功能
C类（每个2分，最高2分）：水平3学生可能的回答
?①学习社区（或者各种学习交流）的功能
?②对比用户朗读的录音与原音后进行评分的功能
?③针对学生的学习结果提供反馈的功能
目标期待
功能需求
性能需求
需求分析报告
课堂小结
谢谢观看
