高中信息系統(tǒng)教學(xué)中的情境教學(xué)策略探究

摘要：在當(dāng)今數(shù)字化高速發(fā)展的時代，高中信息系統(tǒng)教學(xué)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。如何讓抽象的信息系統(tǒng)知識生動形象地被學(xué)生理解與掌握，是教師需要研究的課題。通過合理科學(xué)應(yīng)用情境教學(xué)，如生活情境、任務(wù)情境、問題情境等多種方式，將信息系統(tǒng)的概念、原理與學(xué)生熟悉的生活場景、未來職業(yè)需求緊密相連，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維以及問題解決能力，為高中信息系統(tǒng)教學(xué)改革與創(chuàng)新注入新的活力。本文聚焦高中信息系統(tǒng)教學(xué)中的情境教學(xué)策略，首先闡述了應(yīng)用情境教學(xué)的意義，隨后提出了一系列應(yīng)用策略，希望能為同行教師教學(xué)提供參考價值。關(guān)鍵詞：數(shù)字化時代；高中信息系統(tǒng)；情境教學(xué)《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）的發(fā)布，為高中信息系統(tǒng)教學(xué)指明了方向，強(qiáng)調(diào)了信息素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性，倡導(dǎo)在數(shù)字化環(huán)境中開展教學(xué)與實(shí)踐活動。面對信息系統(tǒng)知識抽象復(fù)雜、傳統(tǒng)教學(xué)方式難以適應(yīng)的現(xiàn)狀，探索更為高效的教學(xué)策略顯得尤為重要。在高中信息系統(tǒng)教學(xué)中采用情境教學(xué)，一方面，它可以使學(xué)生更加直觀地感受到信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價值，提高他們的學(xué)習(xí)動力，另一方面，通過情境模擬和問題解決，學(xué)生可以鍛煉自己的思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，對高中信息系統(tǒng)教學(xué)中的情境教學(xué)策略進(jìn)行深入探究，具有重要的理論和實(shí)踐價值。一、高中信息系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)用情境教學(xué)的意義（一）激發(fā)主動學(xué)習(xí)興趣信息系統(tǒng)知識體系繁雜且抽象，傳統(tǒng)教學(xué)易使學(xué)生陷入被動接受的困境，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，情境教學(xué)正契合此理念。在信息系統(tǒng)教學(xué)中，情境教學(xué)可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)生動且關(guān)聯(lián)實(shí)際的情境，如引入熱門的互聯(lián)網(wǎng)社交平臺運(yùn)營情境，讓學(xué)生直觀感受信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理、用戶交互等方面的運(yùn)作。這能迅速抓住學(xué)生注意力，將抽象知識具象化，使其產(chǎn)生好奇心與探索欲。學(xué)生不再覺得學(xué)習(xí)枯燥，而是主動融入情境去思考信息系統(tǒng)的原理與應(yīng)用，積極探尋知識背后的邏輯，進(jìn)而從內(nèi)心深處激發(fā)對信息系統(tǒng)學(xué)習(xí)的熱情，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，為深入掌握信息系統(tǒng)知識提供強(qiáng)大的內(nèi)在動力[1]。（二）促進(jìn)知識綜合運(yùn)用高中信息系統(tǒng)課程涵蓋多方面知識，如信息系統(tǒng)的組成與功能、信息系統(tǒng)的開發(fā)過程、信息系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)等。情境教學(xué)為這些知識的綜合運(yùn)用搭建了橋梁。在情境設(shè)置下，學(xué)生需依據(jù)信息系統(tǒng)的功能需求去剖析其應(yīng)具備的組成部分，明確各部分在整體架構(gòu)中的角色與相互關(guān)聯(lián)，如數(shù)據(jù)存儲、處理與用戶交互模塊的協(xié)同運(yùn)作。同時，考慮信息系統(tǒng)開發(fā)過程，從需求分析、設(shè)計(jì)到實(shí)施與維護(hù)，將各階段知識串聯(lián)起來，理解每個環(huán)節(jié)對最終系統(tǒng)運(yùn)行的影響。對于信息系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)知識，學(xué)生能在情境中領(lǐng)悟其如何保障信息傳輸，以實(shí)現(xiàn)不同組件間的高效通信與數(shù)據(jù)共享。這樣，學(xué)生能在情境框架內(nèi)整合各類知識，形成系統(tǒng)的知識運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)，提升對信息系統(tǒng)知識體系的整體把握與運(yùn)用能力。（三）培養(yǎng)問題解決能力在高中信息系統(tǒng)教學(xué)中，情境的創(chuàng)設(shè)往往包含著各種預(yù)設(shè)或生成性的問題挑戰(zhàn)。當(dāng)學(xué)生置身于信息系統(tǒng)相關(guān)情境時，他們需要主動去發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵所在，例如在復(fù)雜的信息交互情境里找出數(shù)據(jù)傳輸故障的根源。這促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)信息系統(tǒng)知識進(jìn)行系統(tǒng)分析，梳理可能涉及的各個環(huán)節(jié)與因素，如硬件設(shè)備、軟件設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等方面。通過對問題的界定與分析，學(xué)生進(jìn)一步思考并制訂解決方案，可能涉及調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、優(yōu)化軟件代碼或更換硬件設(shè)施等策略。在實(shí)施解決方案過程中，他們還要不斷監(jiān)測與評估效果，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化。如此反復(fù)，學(xué)生在情境中逐漸掌握問題解決的方法與步驟，提升了獨(dú)立應(yīng)對信息系統(tǒng)各類問題的能力，為今后深入學(xué)習(xí)與實(shí)踐筑牢根基。二、高中信息系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)用情境教學(xué)的策略（一）生活情境導(dǎo)入，拉近知識距離在高中信息系統(tǒng)教學(xué)中，通過生活情境導(dǎo)入，能夠有效拉近學(xué)生與知識之間的距離。教師可以從學(xué)生的日常生活出發(fā)，挖掘與信息系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)例，如家庭智能設(shè)備的使用、網(wǎng)絡(luò)購物的流程等，將這些生活場景融入課堂導(dǎo)入中。通過生活情境的再現(xiàn)，使學(xué)生感受到信息系統(tǒng)的實(shí)用性和趣味性，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣[2]。同時，生活情境的導(dǎo)入還有助于學(xué)生更好地理解信息系統(tǒng)的概念和原理，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以高中信息系統(tǒng)中《信息系統(tǒng)的開發(fā)過程》教學(xué)為例，本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是讓學(xué)生理解并掌握信息系統(tǒng)開發(fā)從需求分析到設(shè)計(jì)、實(shí)施與維護(hù)的完整流程，以及各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要素與相互關(guān)系。與學(xué)生的生活有著緊密的聯(lián)系，因?yàn)樗麄內(nèi)粘＝佑|的諸多場景背后都離不開信息系統(tǒng)開發(fā)的支撐。首先，教師選取學(xué)校食堂點(diǎn)餐系統(tǒng)作為生活情境引入。在課堂上描述食堂當(dāng)前點(diǎn)餐方式的不足，如高峰時段排隊(duì)時間長、點(diǎn)餐效率低、難以統(tǒng)計(jì)菜品銷量等問題，對應(yīng)到信息系統(tǒng)開發(fā)的需求分析階段，組織學(xué)生討論并詳細(xì)記錄解決這些問題所需的系統(tǒng)功能，像在線點(diǎn)餐、自動計(jì)價、訂單統(tǒng)計(jì)與分析等功能需求。其次，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，依據(jù)需求，教師引導(dǎo)學(xué)生確定數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，包括菜品信息表（菜品名稱、價格、庫存等）、用戶信息表（學(xué)生信息、賬戶余額等）以及訂單信息表（訂單編號、點(diǎn)餐時間、菜品明細(xì)等）的結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)關(guān)系；設(shè)計(jì)用戶界面，打造方便學(xué)生操作的點(diǎn)餐界面（菜品展示、數(shù)量選擇、下單按鈕等）和食堂工作人員管理界面（訂單處理、菜品管理等）；規(guī)劃系統(tǒng)模塊，如用戶登錄注冊模塊、點(diǎn)餐模塊、訂單處理模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊等的邏輯流程與交互方式。最后，實(shí)施階段，學(xué)生借助簡單開發(fā)工具模擬構(gòu)建。利用數(shù)據(jù)庫軟件創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫并錄入模擬數(shù)據(jù)，運(yùn)用編程實(shí)現(xiàn)點(diǎn)餐界面與后臺數(shù)據(jù)庫的連接及數(shù)據(jù)交互，模擬點(diǎn)餐、下單、訂單處理等功能。完成后進(jìn)行測試，檢查是否存在如點(diǎn)餐卡頓、數(shù)據(jù)顯示錯誤、訂單處理不及時等問題，針對問題進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化，如優(yōu)化代碼算法、調(diào)整數(shù)據(jù)庫查詢語句等，以此讓學(xué)生深刻體會信息系統(tǒng)開發(fā)全過程，提升相關(guān)知識與技能的掌握程度，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)并感知其在生活中的廣泛應(yīng)用價值。（二）任務(wù)情境驅(qū)動，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一系列具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)情境，如開發(fā)一個簡易的信息管理系統(tǒng)、解決網(wǎng)絡(luò)安全問題等。這些任務(wù)情境能夠明確學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，引導(dǎo)他們有針對性地開展學(xué)習(xí)活動。在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生不僅能夠掌握相關(guān)的知識和技能，還能培養(yǎng)解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。以高中信息系統(tǒng)中“信息系統(tǒng)中的軟件”教學(xué)為例，本單元的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解軟件在信息系統(tǒng)中的核心地位與作用，掌握不同類型軟件的功能特點(diǎn)、開發(fā)流程與相互協(xié)作關(guān)系，并具備初步的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)實(shí)踐能力。教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)精心設(shè)計(jì)任務(wù)情境，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)與實(shí)踐。任務(wù)情境一：開發(fā)簡易的電子郵件客戶端。教師先介紹電子郵件在信息交流中的重要性以及其作為軟件在信息系統(tǒng)里的角色。然后，將任務(wù)分解，第一步讓學(xué)生調(diào)研現(xiàn)有電子郵件客戶端的常見功能，如郵件撰寫、發(fā)送、接收、附件處理、郵件分類管理等，這促使學(xué)生主動去探索軟件功能需求分析[3]。第二步，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，確定收件箱、發(fā)件箱、草稿箱等各功能區(qū)域的布局，考慮如何讓用戶操作便捷舒適，比如設(shè)計(jì)簡潔的按鈕與清晰的信息展示欄。第三步，進(jìn)入代碼編寫階段，針對郵件的收發(fā)功能，學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)編程知識建立與郵件服務(wù)器的連接，實(shí)現(xiàn)郵件數(shù)據(jù)的傳輸與解析，同時處理可能出現(xiàn)的錯誤情況，如網(wǎng)絡(luò)連接失敗、郵件格式錯誤等。在整個過程中，學(xué)生通過實(shí)際操作理解軟件功能與用戶體驗(yàn)的緊密聯(lián)系以及開發(fā)過程中的技術(shù)要點(diǎn)。任務(wù)情境二：開發(fā)網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)。教師引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)絡(luò)聊天系統(tǒng)與電子郵件客戶端在功能與實(shí)現(xiàn)方式上的差異。任務(wù)開始，學(xué)生先確定聊天系統(tǒng)的功能，如用戶注冊登錄、好友添加、一對一聊天、群聊、聊天記錄保存等。在設(shè)計(jì)階段，注重聊天界面的實(shí)時性與交互性設(shè)計(jì)，如消息顯示的及時性、表情符號的添加等。開發(fā)過程中，運(yùn)用多線程編程技術(shù)處理多個聊天會話同時進(jìn)行的情況，學(xué)習(xí)如何優(yōu)化信息傳輸效率以保障聊天的流暢性，并且考慮信息安全問題，如加密聊天信息防止泄露。通過此任務(wù)，學(xué)生進(jìn)一步深化對軟件開發(fā)中復(fù)雜功能實(shí)現(xiàn)與性能優(yōu)化的認(rèn)識。（三）構(gòu)建問題情境，引導(dǎo)深度思考構(gòu)建問題情境是促進(jìn)學(xué)生深度思考的有效手段。在高中信息系統(tǒng)教學(xué)中，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一系列問題，這些問題應(yīng)具有啟發(fā)性和開放性，能夠引發(fā)學(xué)生的思考和討論[4]。通過問題情境的構(gòu)建，教師可以引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究信息系統(tǒng)的本質(zhì)和規(guī)律，培養(yǎng)他們的批判性思維和創(chuàng)新能力。同時，問題情境還能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使他們在探索中不斷成長。以高中信息系統(tǒng)中“信息獲取與控制”教學(xué)為例，本章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解信息系統(tǒng)中信息獲取的多種途徑與原理，掌握控制機(jī)制的運(yùn)作流程及其在信息系統(tǒng)中的重要性，能夠分析物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息獲取與控制的應(yīng)用案例，并具備設(shè)計(jì)簡單信息獲取與控制子系統(tǒng)的能力。教師應(yīng)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)構(gòu)建問題情境，引導(dǎo)學(xué)生深入探究。問題一：在智能家居系統(tǒng)中，如何利用傳感器實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度的精準(zhǔn)信息獲取并傳輸給控制系統(tǒng)？學(xué)生首先思考溫濕度傳感器的工作原理，了解其是通過感應(yīng)環(huán)境中的溫濕度變化轉(zhuǎn)化為電信號。然后探討如何將傳感器與信息系統(tǒng)連接，意識到需要合適的接口與傳輸協(xié)議，如常見的Wi-Fi或藍(lán)牙模塊用于數(shù)據(jù)傳輸。在解決問題過程中，他們會研究不同傳感器的精度差異，選擇合適的型號，并考慮傳感器的布局位置以確保獲取精準(zhǔn)信息，同時還要考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性，防止信息丟失或被干擾。問題二：對于一個自動化工廠的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，若出現(xiàn)某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息獲取錯誤導(dǎo)致控制指令異常，如何排查故障？學(xué)生開始分析信息獲取錯誤可能出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，可能是傳感器故障、傳輸線路問題或者是數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)出錯。他們會思考從傳感器端檢查其是否正常工作，比如查看傳感器的指示燈、檢測其輸出信號是否正常；接著檢查傳輸線路是否有短路或信號衰減情況；對于數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，檢查是否存在程序漏洞或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯誤。通過逐步排查各個可能的故障點(diǎn)，確定問題所在并提出解決方案，如更換故障傳感器、修復(fù)線路或修改程序代碼。（四）模擬真實(shí)情境，促進(jìn)知識應(yīng)用為了使學(xué)生能夠在實(shí)際生活中靈活運(yùn)用所學(xué)的信息系統(tǒng)知識，教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)前信息技術(shù)的熱門應(yīng)用領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)安全等，設(shè)計(jì)相應(yīng)的模擬情境。通過這些模擬情境，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下，身臨其境地體驗(yàn)信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程，從而加深對知識的理解。此外，模擬真實(shí)情境還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力，為他們未來的學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以高中信息系統(tǒng)中“開發(fā)簡易的電子郵件客戶端”教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握電子郵件客戶端的基本功能架構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸原理以及界面設(shè)計(jì)與交互邏輯，具備初步的軟件模塊開發(fā)與整合能力[5]。首先，教師創(chuàng)設(shè)模擬辦公環(huán)境情境，提出任務(wù)需求。讓學(xué)生設(shè)想自己是一家小型公司的IT助手，公司需要一個內(nèi)部使用的簡易電子郵件客戶端。學(xué)生需先進(jìn)行整體規(guī)劃，確定客戶端需具備的功能，如用戶注冊登錄功能，學(xué)生要思考如何進(jìn)行賬號密碼的加密存儲以保障信息安全；郵件編輯功能，研究如何提供豐富的文本編輯選項(xiàng)，像字體設(shè)置、插入圖片等；郵件發(fā)送與接收功能，探索基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如SMTP和POP3協(xié)議）的數(shù)據(jù)傳輸流程與錯誤處理機(jī)制。其次，在開發(fā)過程中，教師提供一些開發(fā)工具和技術(shù)框架的指導(dǎo)。學(xué)生分組進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，依據(jù)用戶體驗(yàn)原則，布局收件箱、發(fā)件箱、草稿箱等模塊的位置與樣式，使其簡潔直觀。然后進(jìn)行代碼編寫，對于郵件發(fā)送功能，要處理郵件地址格式驗(yàn)證、附件上傳等細(xì)節(jié)；接收功能則要解決郵件的解析與存儲問題，如將郵件內(nèi)容準(zhǔn)確提取并存儲到本地?cái)?shù)據(jù)庫。在遇到技術(shù)難題時，如網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定導(dǎo)致郵件發(fā)送失敗，學(xué)生通過查閱資料、小組討論等方式嘗試解決。最后，進(jìn)行模擬測試與優(yōu)化。學(xué)生相互模擬發(fā)送郵件，檢查客戶端的各項(xiàng)功能是否正常，如郵件是否能準(zhǔn)確送達(dá)、顯示是否完整、操作是否流暢等。針對測