原理探究：探索計算機網絡的發展歷程與應用的教學實踐

摘要：本文旨在討論如何將“科”“技”并重的理念貫穿于教學中，實現基本概念原理性知識與實踐操作相融合。作者以《計算機網絡》一課為例展開實踐，提出在教學中采用情境導入、問題驅動項目學習、自主探究學習等教學方法，能夠引導學生深入理解計算機網絡的本質和功能，激發學生的探究興趣，培養其核心素養。

關鍵詞：信息科技；原理知識；網絡；自主探究學習

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）16-0000-03

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）指出，應從信息科技實踐應用出發，注重幫助學生理解基本概念和基本原理，并在“互聯網應用與創新”模塊的內容及學業要求中明確指出通過在線活動，分析互聯網應用的特征，使學生認識到互聯網對社會發展的創新價值和潛力。因此，筆者以浙教版七年級第一單元“認識互聯網”的第一課《計算機網絡》為例，圍繞課標理念要求，通過情境導入、問題式學習、項目式學習等方式引導學生探究原理性知識，并在實踐中促進學生信息科技核心素養的落地。

緊扣課標，將理念融入設計

要將“科”“技”并重的理念貫穿于教學中，教師需從大單元視角來審視計算機網絡的基本概念、原理性知識和實踐操作知識架構，同時也需要了解當下學生對計算機網絡的認識程度，并據此確定教學設計。

七年級學生好奇心強，雖然對網絡有一定的了解與體驗，但缺乏正確的理解，對網絡的概念功能較模糊，需要教師進行系統的組織引導，使其認識逐漸從模糊專向清晰。本課教學筆者采取以學生為主體的設計理念，通過問題驅動的方式，引導學生主動探究計算機向網絡發展的過程。同時，結合實踐活動，培養學生的網絡設備識別能力和網絡結構繪制能力，以確保教學活動緊密圍繞課程標準，有效實現單元教學目標。

素養導向，確立學習目標

在本課的教學中，筆者采取了從感知到了解再到應用的漸進式教學方法。學生將先學習計算機的發展歷程，深入探討網絡的發展及其分類，逐步構建起對計算機網絡基本概念的深刻理解。同時，強調實踐活動的重要性，使學生能夠通過實際操作加深對網絡基本原理的理解，由此確立學生的核心素養目標，達到“科”與“技”并重。

本課包含“計算機發展”“計算機網絡”及“計算機網絡分類”三部分內容。筆者依據學習內容與活動設計，確定了以下學習目標：

①通過自主利用網絡探索學習了解我國計算機的發展歷程，感受計算機技術的發展給社會發展帶來的深刻影響。（信息意識、數字化學習與創新）

②通過觀察并繪制網絡結構示意圖，了解計算機網絡的概念、分類和功能。（計算思維）

③通過了解網絡及其對社會生活的影響，樹立正確的網絡安全觀。（信息社會責任）

融合理論與實踐，設計學習路徑

本課教學內容集概念性知識和實踐性操作于一體，計算機網絡的基本概念、功能等內容以事實性知識為主，計算機網絡的組成以及拓撲結構，偏重于實踐應用性。對于概念性知識，筆者采用問題式學習，通過設計驅動性問題，引導學生探索計算機和互聯網的發展歷程，培養解決問題的能力。對于實踐性操作，則采用體驗和探究學習的方式，并準備網絡設備資料和硬件，讓學生親身感受，深入了解計算機網絡的概念。這種教學方法有助于更好地落實教學目標，提升學生的學習效率。最終，筆者通過情境導入、項目引導、問題引導、應用遷移以及梳理歸納五個環節來實現，并在主要教學環節提供評價支架，以評促學，引導學生在學習過程中達成核心素養目標。

探究學科原理，實施“科”“技”并重的教學

1.情境導入，感知網絡

對網絡的基本概念原理學生理解起來還是有一定的困難，如何引起學生對網絡的興趣？教師可準備一些相關的圖片和視頻資源幫助學生形成直觀感受。

教學伊始，教師通過視頻或圖片展示現階段生活中計算機網絡應用的情境，如《網絡對生活的影響》視頻，讓學生了解并感受網絡發展給人們生活帶來的影響，引導學生思考網絡的用途，并激發他們對網絡技術的興趣和好奇心。同時，引導學生思考交流生活中哪些場景用到了網絡，鼓勵學生分享自己在生活中使用計算機和網絡的體驗，加深對計算機網絡在日常生活中的重要性的認識，激發學生的探究欲望，使其主動思考生活與網絡的聯系，引入新課。

2.項目引導，自主探究

網絡的誕生與發展離不開計算機本身的發展，因此在此環節中教師利用課件展示計算機發展情況，通過對比各個階段計算機的性能、體積、運算速度等方面的變化，讓學生對計算機的發展有更為直觀的認識。接著，通過微項目學習方式，讓學生小組合作，圍繞驅動性問題（請介紹分享根據計算機發展中各階段變化，描繪我國計算機在整個計算機發展中的情況），通過搜索引擎自主探索，收集并整理計算機發展的重要事件，如我國具體代表性的超級計算機。另外，引導學生搜集我國計算機發展的歷史和特點，繪制知識思維導圖，并要求小組代表發言分享，每個小組需要推選一名代表，對他們的思維導圖和調研結果進行簡要匯報。

3.問題引導，初識網絡

在學生了解計算機發展的基礎上，教師繼續利用課件理清計算機系統與計算機網絡的內在聯系，引導學生認識計算機網絡及其基本組成硬件，并提出問題：“在日常生活中，我們接觸到了哪些常用的網絡設備？它們各自的功能是什么？”“如果生活中沒有計算機網絡，會給你的學習和生活帶來哪些不便或影響？”這時，教師要關注學生的答案與思考，并系統地闡述計算機網絡的核心概念和基本原理，同時幫助學生認識網絡硬件與組建網絡相關的硬件，進而更深入地了解計算機網絡及其組成等相關知識。

接著，以小組學習的形式，讓學生圍繞“什么是網絡？”“網絡的特點是什么？”等問題自主搜索，收集并整理計算機網絡的核心概念、網絡設備、功能等要點，認識計算機網絡常規硬件與軟件資源，進一步理解計算機網絡是現代通信技術與計算機技術相結合的產物，通過發現身邊無處不在的網絡，結合自身的真實體驗再次感受網絡對人類生活的影響，理解計算機網絡用以實現計算機之間的相互通信和資源共享。

4.了解網絡，應用遷移

本課的實踐內容需要在深入理解網絡基本原理與構成的基礎上進行，所以教師要通過展示多種類型示意圖等資源，詳細闡述網絡結構的主要特點，以幫助學生更好地理解廣域網和局域網這兩種根據地域范圍不同而分類的網絡。

通過觀察和類比的方法，教師描述局域網和廣域網的結構和功能，從而引導學生從對具體網絡結構的觀察和理解，逐步過渡到對網絡拓撲結構的分辨和理解。接著，學生根據教師講解的計算機網絡多種不同類型（如右圖），理解并嘗試繪制計算機教室的拓撲結構。

5.梳理歸納，鞏固知識

最后，教師帶領學生回顧并整理計算機網絡的概念、分類、功能、發展歷程等關鍵內容，以四人小組為單位，互相分享，并對彼此的學習成果進行點評和補充。學生進行個人總結和小組討論，上臺分享梳理成果，教師對學生的梳理成果進行點評和補充，幫助學生完善知識體系。通過小結活動，幫助學生養成知識梳理與學習成效反思的良好習慣。同時，通過分享和互評，培養學生的合作精神和表達能力，提升學生的學習效率。

6.以評促學，促進目標達成

本課以自評或小組評價的組織方式實施過程性評價，促進學生學習能力和認知能力的核心素養發展，每個教學環節都設置對應不同素養的評價量表。例如，第二環節關注信息工具應用及資料梳理，側重信息意識與信息處理素養目標達成，在促進學生自主探究學習，利用搜索引擎在網絡收集整理計算機發展的重要事件并繪制思維導圖中，評價學生搜索引擎工具使用能力、評價是否能繪制思維導圖主要考量學生的信息處理能力。第三環節關注學生是否理解網絡基本原理與了解網絡類型，是否辨識環境網絡組成硬件，評價學生分析能力。第四環節關注學生是否辨識環境網絡并繪制出網絡拓撲結構，評價學生分析設計能力、動手實踐能力。

實踐反思

本節課結合日常生活情境，運用圖片、視頻等資源，以問題式與微項目方式引導學生感受計算機網絡的內涵、核心功能及其顯著優勢，使得學生能夠較為扎實地掌握相關的知識要點。筆者認為，在教學中，教師要關注以下幾點：①關注教學資源的整合與創新。教師應不斷更新教學資源，包括案例、實驗數據等，確保這些資源既能夠反映計算機網絡領域的最新發展，又能夠貼近學生的生活實際，增強學生的學習興趣和參與度。②關注問題引導的教學方法。教師應更多地采用問題驅動的教學方式，鼓勵學生提出問題、探討問題，并引導學生通過自主學習與合作交流來解決問題，以此培養學生的批判性思維和解決實際問題的能力。③關注學生自我認知的培養。教師需要重視學生對自身學習過程的反思，引導學生通過自我評價和同伴評價來認識自己的長處和不足，幫助他們建立起自主學習和終身學習的意識。通過這樣的方式，能夠更好地促進學生全面發展，為他們的未來學習和生活打下堅實的基礎。

參考文獻：

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