指向深度學(xué)習(xí)的高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

一、教學(xué)內(nèi)容

以粵教版信息技術(shù)必修2項(xiàng)目范例“設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)”中的3.3“組建小型無線網(wǎng)絡(luò)”為例，對(duì)其展開教學(xué)設(shè)計(jì)。

本節(jié)課具體教學(xué)內(nèi)容包括無線網(wǎng)絡(luò)的基本概念與原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的認(rèn)識(shí)與使用（無線路由器、無線AP和交換機(jī)等）、無線網(wǎng)絡(luò)的組建與安全設(shè)置。

二、教學(xué)目標(biāo)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）著重闡述了學(xué)生需要在多樣化、動(dòng)態(tài)化的問題情境中提升綜合能力，以更好地解決現(xiàn)實(shí)問題，提升信息素養(yǎng)。以信息技術(shù)學(xué)科為例，考慮到其專業(yè)性，教師在教學(xué)中需要聯(lián)系學(xué)生的日常生活，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)體驗(yàn)與專業(yè)訓(xùn)練中可以理解和應(yīng)用專業(yè)的信息技術(shù)知識(shí)，建立清晰的、完整的知識(shí)框架，深入理解并掌握學(xué)科思維，這與深度教學(xué)要求相契合。

本節(jié)課教學(xué)核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算機(jī)思維、創(chuàng)新意識(shí)以及社會(huì)責(zé)任。筆者通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以項(xiàng)目方式引入，讓學(xué)生在具體情境中發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題，力求培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：無線網(wǎng)絡(luò)的概念、原理以及組建方式；認(rèn)識(shí)并使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，做好無線網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)置。

教學(xué)難點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)組建過程中的技術(shù)細(xì)節(jié)討論，如何圍繞情境做好安全設(shè)置。

四、教學(xué)過程

（一）新課導(dǎo)入：情境創(chuàng)設(shè)

教師：即將大學(xué)畢業(yè)的小王對(duì)未來生活有著無限的憧憬與想象。現(xiàn)在小王與自己的好朋友小張租了一個(gè)10平方米的工作室，開啟他們的創(chuàng)業(yè)之旅。

（以貼近學(xué)生實(shí)際生活的素材進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）

教師：在創(chuàng)業(yè)初期，因?yàn)闂l件有限，雖然小王和小張充滿了斗志，但是兩人只能依靠?jī)蓚€(gè)Pad和一部可上網(wǎng)的智能手機(jī)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。

教師：現(xiàn)在小王和小張遇到了問題，在高速發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下，如何保障兩個(gè)Pad與智能手機(jī)都能穩(wěn)定聯(lián)網(wǎng)，確保自己業(yè)務(wù)順利開展呢？

（學(xué)生展開思考。）

教師：同學(xué)們?cè)敢鈳椭⊥鹾托埻瑢W(xué)來解決這個(gè)問題嗎？保障我們的小張、小王同學(xué)可以順利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想。

學(xué)生齊聲說愿意。

（高中學(xué)生對(duì)未來充滿了憧憬，以這樣的案例為導(dǎo)入，可以激發(fā)他們的興趣，同時(shí)問題設(shè)計(jì)與學(xué)生的實(shí)際生活有一定的關(guān)聯(lián)性，可以引發(fā)學(xué)生思考，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。）

學(xué)生1：可以選擇網(wǎng)速相對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商，這樣可以保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積與速度。

學(xué)生2：可以使用WiFi與蜂窩數(shù)據(jù)結(jié)合的方式，這樣在有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候使用WiFi，沒有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候可以使用蜂窩數(shù)據(jù)。

學(xué)生3：可以開啟手機(jī)熱點(diǎn)，為Pad設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。

教師：看樣子同學(xué)們可以結(jié)合自己的實(shí)際生活提出諸多的解決方案。

（學(xué)生可以結(jié)合實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)提出各種方案，達(dá)到了新課導(dǎo)入的目的，有利于激發(fā)學(xué)生的探究興趣、增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)、提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。）

教師：其實(shí)剛才三位同學(xué)的回答，有一個(gè)共同點(diǎn)，你們猜到是什么了嗎？

學(xué)生：網(wǎng)絡(luò)分享。

教師：對(duì)的，只是方案有所差異，剛才第三位同學(xué)提到的方案，實(shí)則是建立一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)，那么接下來我們就一同學(xué)習(xí)無線網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)內(nèi)容。

（總結(jié)共享，肯定學(xué)生的回答，并引發(fā)思考，提出無線網(wǎng)絡(luò)的概念，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。）

教師：無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)有很大的相似點(diǎn)，都可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的傳輸與信息分享，但是兩者之間有很大的差異，即傳輸媒介不同，無線網(wǎng)絡(luò)不需要用到物理連接線，而是依靠無線電波實(shí)現(xiàn)傳輸，這樣可以增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性與便捷性。

活動(dòng)一：?jiǎn)⒂檬謾C(jī)熱點(diǎn)功能

教師：好的，現(xiàn)在我們開始進(jìn)行一個(gè)小活動(dòng)，請(qǐng)一名學(xué)生上臺(tái)演示如何開啟智能手機(jī)的熱點(diǎn)功能。

（一名學(xué)生上臺(tái)操作手機(jī)并啟用手機(jī)熱點(diǎn)功能）

教師：非常好，感謝這位學(xué)生的演示。目前我們已經(jīng)成功開啟手機(jī)熱點(diǎn)，那請(qǐng)同學(xué)們思考一下，為什么智能手機(jī)的熱點(diǎn)功能打開，就可以將其分享給別的智能設(shè)備呢？在這里手機(jī)充當(dāng)了什么樣的角色？

學(xué)生1：智能手機(jī)通過蜂窩數(shù)據(jù)連接到互聯(lián)網(wǎng)后，通過開啟熱點(diǎn)功能，將原本的連接轉(zhuǎn)化為無線接入點(diǎn)（WiFi），這樣其他的設(shè)備可以連接到這個(gè)接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的訪問。

學(xué)生2：智能手機(jī)在這個(gè)過程中充當(dāng)了無線路由器的角色。

教師：同學(xué)們分析得都非常好。是的，在這里手機(jī)充當(dāng)了路由器的角色，建立了無線網(wǎng)絡(luò)，并允許其他設(shè)備連接到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。

（上述內(nèi)容實(shí)則是在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題思考，探索問題的解決方案，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。）

教師：接下來我們一同探索無線路由器是什么。

（教師講述無線路由器的概念與功能：一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，允許多個(gè)設(shè)備通過無線信號(hào)連接到互聯(lián)網(wǎng)中，具有無線接入點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)共享等特點(diǎn)。）

教師：同學(xué)們，在我們了解無線路由器功能以后，需要將其應(yīng)用到剛才的方案設(shè)計(jì)中。

（通過理論聯(lián)系實(shí)際的方式，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式踐行“做中學(xué)，學(xué)中做”的理念。）

活動(dòng)二：使用無線路由器，組建無線網(wǎng)絡(luò)

教師：同學(xué)們可以參考網(wǎng)站的相關(guān)視頻，打開其中的pt1.pkt文件，添加WRT300N無線路由器，完成組網(wǎng)，測(cè)試6臺(tái)設(shè)備的互聯(lián)情況，如圖1所示，在剛才的操作中，同學(xué)們遇到問題可以隨時(shí)提問。

（學(xué)生開始操作，嘗試完成組網(wǎng)任務(wù)。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)。）

教師：同學(xué)們基本上完成了組網(wǎng)操作，非常好。但是隨著網(wǎng)絡(luò)的使用，小王遇到了新的問題，他發(fā)現(xiàn)自己工作室的網(wǎng)絡(luò)速度越來越慢，于是懷疑是不是有人蹭網(wǎng)，也發(fā)現(xiàn)有些臺(tái)式計(jì)算機(jī)使用了與工作室無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。

（二）情境發(fā)展：創(chuàng)業(yè)中期遇到的安全問題

教師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們打開文件pt2_anquan.pkt，幫助小王進(jìn)行安全設(shè)置并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。現(xiàn)在同學(xué)們需要根據(jù)圖示對(duì)其進(jìn)行配置，以保障工作室網(wǎng)絡(luò)使用的安全性與穩(wěn)定性。

（學(xué)生開始操作，進(jìn)行安全設(shè)置和測(cè)試）

教師：隨著公司規(guī)模的擴(kuò)大，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全性問題逐漸增多，那么現(xiàn)在你作為小王公司的網(wǎng)絡(luò)管理者，要如何面對(duì)新的挑戰(zhàn)呢？

學(xué)生1：制定全面的網(wǎng)絡(luò)安全策略，做好公司數(shù)據(jù)保護(hù)。

學(xué)生2：可以升級(jí)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使用企業(yè)級(jí)別的防火墻，防止其他未授權(quán)者訪問。

……

教師：看樣子，同學(xué)們都將是很好的網(wǎng)絡(luò)管理者。

（以小王工作室發(fā)展為案例，引導(dǎo)學(xué)生思考：當(dāng)企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大后，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性增加，如何再在這種情況下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)。前后內(nèi)容銜接，降低學(xué)習(xí)難度的同時(shí)引發(fā)學(xué)生思考。）

教師：根據(jù)布局圖，我們發(fā)現(xiàn)小王公司共有7個(gè)辦公區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要集中在1、4和7三個(gè)辦公區(qū)域，但是由于部分原因，無法使用無線網(wǎng)絡(luò)，那現(xiàn)在要怎么辦呢？我們還可以使用什么新設(shè)備來滿足這個(gè)要求呢？

學(xué)生1：我們可以使用無線AP（接入點(diǎn)）來提供無線覆蓋。

教師：很好，無線AP是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇，但是辦公室2-6中，共有9臺(tái)臺(tái)式機(jī)需要聯(lián)網(wǎng)，在這種情況下，還能使用什么設(shè)備呢？

學(xué)生：我們可以在每個(gè)辦公室部署網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，將辦公用的臺(tái)式機(jī)通過以太網(wǎng)線的連接方式接入交換機(jī)，后通過主干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與中心網(wǎng)絡(luò)的連通。

教師：正確！那么，當(dāng)我們連接所有網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，并要求各臺(tái)式機(jī)可以相互聯(lián)通并訪問因特網(wǎng)時(shí)，我們需要怎么做呢？

學(xué)生：在正常部署前，我們需要做好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，如IP地址的分配、子網(wǎng)規(guī)劃以及路由等，確保這16臺(tái)辦公臺(tái)式機(jī)都能分配到唯一的IP地址，避免出現(xiàn)IP沖突的現(xiàn)象，同時(shí)做好合理的網(wǎng)絡(luò)電纜布線，在完成所有部署后，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，檢查是否每臺(tái)電腦設(shè)備都能正常連接并訪問因特網(wǎng)。

（這是問題串，引導(dǎo)學(xué)生思考不同情境下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力與解決能力，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。）

教師：現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)新的現(xiàn)狀與需求打開pt3_AP.pkt文件，完成組網(wǎng)操作并測(cè)試所有設(shè)備的互聯(lián)互通。

通過實(shí)踐操作，學(xué)生將原本的假設(shè)內(nèi)容以實(shí)踐的方式加以實(shí)現(xiàn)，提升了計(jì)算思維能力，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的遷移，掌握了復(fù)雜的小型無線網(wǎng)絡(luò)組建方式。

（操作完成后）

教師：現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們和老師一同回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容。我們知道網(wǎng)絡(luò)的組建并非一蹴而就，而是需要根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)其進(jìn)行合理規(guī)劃。我們?cè)趧偛诺膶W(xué)習(xí)中也了解到了無線網(wǎng)絡(luò)組建所需要使用的各種網(wǎng)絡(luò)識(shí)別。最后老師要強(qiáng)調(diào)一下，在使用無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一定要保護(hù)自己的個(gè)人信息，同時(shí)遵守法律要求與道德規(guī)范。

（通過課堂小結(jié)，向?qū)W生滲透德育，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和道德規(guī)范。）

五、教學(xué)反思

在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，我綜合考慮了學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)與學(xué)習(xí)能力，選擇與學(xué)生實(shí)際生活相關(guān)聯(lián)的教學(xué)案例，以情境創(chuàng)設(shè)的方式引入本節(jié)課，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望。如我以小王和小張創(chuàng)業(yè)初期需要組建小型無線網(wǎng)絡(luò)為背景，讓學(xué)生在解決現(xiàn)實(shí)問題的過程中學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，這種背景的設(shè)定與學(xué)生有著密切的關(guān)系，同時(shí)與本節(jié)課相關(guān)聯(lián)，以問題的形式，實(shí)現(xiàn)深度教學(xué)，讓學(xué)生在體驗(yàn)中感受到知識(shí)的實(shí)用性與重要性。

在本次教學(xué)活動(dòng)中，教師秉持以生為本的教學(xué)理念，開展深度學(xué)習(xí)探索活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升，讓學(xué)生能夠在具體情境中運(yùn)用信息技術(shù)知識(shí)解決問題，這有助于提升學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和道德意識(shí)。

（作者單位：天水市第三中學(xué)）

編輯：趙飛飛