《信息系統組成與應用》教學建議

呂爭

高中信息技術必修模塊2“信息系統與社會”緊緊圍繞信息系統和信息社會這一學科大概念，通過體驗和感受生活中的信息系統，學習信息系統的基本知識與技能，通過開發簡單的信息系統，培養學生分析問題和解決問題的能力，理解信息安全對當今社會的影響，并能安全、守法地應用信息系統。

● 從課程的角度設計教學

教師在教學設計時應該從課程的角度整體設計教學，這樣有利于把握信息系統這一大概念，也有利于核心素養的落實，具體可以從以下三個方面入手。

（1）梳理模塊實施要點。也就是設計必修2“信息系統與社會”這一模塊的教學目標、教學內容、教學實施過程、教學評價及教學中需要的支持等，這樣有利于教師整體把握各知識與技能、素養之間的關聯。

（2）開展基于核心概念的大單元整體備課。信息系統組成與應用部分可圍繞“信息系統組成”“信息系統開發”“信息系統基礎設施”等核心概念進行單元整體備課，這樣教師對信息系統概念、結構、要素及開發等能有一個清晰的整體的認識。

（3）設計每一節課的教學。教師在設計教學時，往往始于教學內容，并據此安排學習活動，再做評價活動。還有一種設計被稱為逆向教學設計，即先將課標要求轉化成學習目標，再設計評價方案，最后設計學習活動，這種評價先于活動的設計思路，從學生的學習出發，更加關注學生的學習結果。教師在進行目標設計時要理解新課標中的內容要求與課堂上學生學習目標之間的關系;在進行評價設計時要明確高中信息技術教學評價應遵循的原則及實施;在活動設計過程中，要充分認識學生原有的認知水平、學習風格、個性特征等，充分認識活動內容、活動項目（或問題或任務）、活動流程、活動組織、活動時間長度、活動規則、活動成果、活動工具等。

● 把握《信息系統組成與應用》中的核心概念

《信息系統組成與應用》部分涉及信息系統、信息系統結構、信息系統要素以及信息系統中的硬件、軟件和網絡等核心概念（如下頁圖1），只有把握這些概念的內涵及其關系才能從整體開展教學。下面就對信息系統、信息系統結構和信息系統要素這三個重要概念進行說明，從不同的角度理解這些概念，有助于培養學生批判性思維，也有助于學生學習的遷移。

1.信息系統

教材從系統論的角度描述了信息系統的要素組成、基本功能、基本結構，從而認識信息系統，了解系統思想的核心是系統的整體性。信息系統一詞主要包含兩層含義：一是面向技術的信息系統，它強調系統的技術特性;二是面向管理的信息系統，它強調系統的管理特性。從技術的角度出發，信息系統被定義為一組相互關聯的成分，這些成分收集（或收取）、處理、存儲和分配信息，以支持組織決策的制訂、協調和控制。從管理的角度出發，信息系統是一個以人為主導，利用計算機硬件、軟件、網絡通信設備以及其他辦公設備，進行信息的收集、傳輸、加工、儲存、更新和維護，以組織戰略競優、提高效益和效率為目的，支持組織高層決策、中層控制、基層運作的集成化的人機系統。不論從哪個方面定義，都涵蓋了以下三個方面的內容：①一種輔助決策的信息系統;②一種計算機系統;③綜合的人機系統。因此，信息系統（IS）是一個具有高度復雜性、多元性和綜合性的人機系統，它全面使用計算機技術、網絡通信技術、數據庫技術及管理科學、運籌學、統計學和各種最優化技術，是能進行信息的收集、傳遞、存儲、加工、維護和使用的系統。

理解信息系統的概念，要把握信息系統的三要素：信息、系統和管理。管理是手段，系統是對象，信息是系統元素之間的有機聯系。所以，信息系統不僅是技術系統，更是一個社會系統，需要注意社會環境。單純的技術手段已經無法使信息資源得到充分有效的開發利用，一個完整的信息系統應該包括信息系統的應用程序、數據環境、技術環境和社會環境。

2.信息系統結構

從信息系統的概念、功能、模型等不同的視角可以形成不同的結構，從功能的角度來看，信息系統的組成中有基礎設施層、資源管理層、業務邏輯層和應用表現層，每層對應相應的功能。信息系統具有5個方面的信息處理功能，即信息的輸入、存儲、處理、輸出和控制功能，它們互聯系與影響，形成—個功能結構。信息系統是各種功能的集合體，并將信息技術、信息、用戶有機地聯系起來。

3.信息系統要素

一個完整的信息系統需要包含的關鍵要素為人員、信息技術、大數據和過程（如圖2）。

人是信息系統的設計者，同時也是使用者，因此，人是信息系統中最具有生命力的角色。人創造了信息系統，同時系統也在為人類服務。例如，系統開發設計者、維護者、運營者、決策者、員工、用戶等角色都是信息系統要素中很重要的一個因素。技術是為需求服務的，信息系統的開發，離不開社會、生活和服務的需求，因此，人的需求是有效開發信息系統的源泉。

信息技術的發展，推動了社會的進步和文明的不斷提升。例如，“人臉識別系統”“刷指紋”“GPS定位系統”“實時公交系統”、人工智能機器人、物聯網等先進技術的應用，為人類生產、生活提供了便利，有效地節省了資源的利用，同時也促進了人類社會的進步。

在大數據時代，人們已經深感數據使用的重要性，它為決策者提供了強有力的證據。信息系統中的數據可以表現為多種形式，如文字、圖片、數字、聲音、視頻等。大數據技術的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息，而在于對這些含有意義的數據進行專業化處理。在以云計算為代表的技術創新背景下，一些看起來很難收集和使用的數據開始變得容易利用，通過各行各業的不斷創新，大數據會逐步為人類創造更多的價值。

過程是信息系統中為獲得預期輸出而必須進行的系統邏輯上相關的任務，完成這些任務需要信息系統的人員、數據和信息技術等要素之間相互作用、有機結合。不同的過程會產生不同的結果，任何一個信息系統都包含著多種過程，每個過程之間也會有相關聯的關系，不能把每個過程割裂開來，應該整體分析和設計信息系統的過程，注意過程在信息系統中的多樣性。

● 典型案例分析與教學建議

1.案例說明

本案例是必修模塊2“信息系統與社會”（人教-中圖版）第二章《信息系統概述》中的第一節《信息系統的組成與功能》，本節課為第1課時，學生通過項目分析、討論、探究、項目展示等方式深入了解身邊的信息系統，探索信息系統的結構與組成要素，認識信息系統在社會中的重要性。

內容標準：通過分析典型的信息系統，知道信息系統的組成與功能，理解計算機、移動終端在信息系統中的作用，描述計算機和移動終端的基本工作原理。

設計思路：①聚焦“信息系統”這一核心概念，“目標—評價—活動”圍繞核心概念展開;②強調“自主、合作、探究”的學習方式;③針對信息社會生存和發展的需要，強調利用信息系統解決問題的過程與方法，設計活動情境，注重學生在項目中學習，依托快速發展和日益更新的信息技術工具，提升學生的信息素養，塑造全新的數字化學習和創新發展的方式。

2.教學目標

根據課標要求與學生水平制訂如下的學習目標及重難點。

學習目標：①通過了解身邊的信息系統，感受信息系統的多樣性;②結合實例分析，理解信息系統，并能了解其基本組成結構和關鍵要素;③通過體驗身邊的信息系統，能創新地利用思維導圖開展學習，提升信息素養。

重點：理解信息系統的基本結構和關鍵要素，并能結合實例進行分析。

難點：能結合實例分析總結出信息系統的關鍵要素。

3.教學過程（如下頁表）

4.案例分析與建議

本節課的主要內容是認識信息系統的組成與功能。信息技術必修模塊2“信息系統與社會”包括“信息社會特征”“信息系統組成與應用”“信息安全與信息社會責任”三部分內容。本節教學內容是該模塊中最重要的內容，也是后面學習信息系統開發、信息系統基礎設施等知識的基礎和前提。本節課依據《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》和學生實際設計了合理的學習目標。在教學過程中，注重學生的學習結果，教師設計了不同的環節，來了解學生的學習結果，如提問、展示交流、表現性任務等。為了達到預定的學習目標，教師設計了豐富的教學活動和任務，如學生通過交流討論、查閱資料等了解常見信息系統的結構與組成，并用思維導圖展示，通過了解信息系統的結構和組成進一步理解信息系統的概念，這也符合高一學生的認知特點。各種活動和評價都圍繞教學目標展開，重點突出，同時，也體現了“目標—評價—活動”的一致性。在教學過程中教師注重問題解決，在教學各環節中，教師設計了不同層次的問題，通過問題的分析、解決、展示來達到學習目標，這樣既提高了學生的參與度，又通過不同問題的解決，發展了學生的計算思維。另外，學生活動時間較多。在整個課堂教學中，學生活動、師生互動充分，體現了信息技術學科的特點——實踐性，也很好地達到了預定的教學目標。

信息系統的概念相對不好理解，在教學中教師要通過分析、感受真實信息系統案例的組成、功能、類型來深入理解信息系統及其地位與影響，其中涉及數據、信息、信息技術等諸多要素，而這些要來學生都已經有了一定的了解。課堂中要充分發揮學生的主動性，通過講授、討論、小組合作、探究等多種教學方式，激發學生的參與度;通過深度挖掘案例中的信息系統，引導學生了解信息系統的開發過程及應用;借助項目學習，指導學生完成搭建一個小的信息系統，從而去感受信息系統的結構及各要素之間的關聯;設計學生生活和學習中多個信息系統的使用體驗，從而讓學生感受信息系統的發展趨勢及其優勢與局限性，真正讓學生體會信息系統在實際生活中的應用。

新課程對教師也提出了新的要求：一要理解課標修訂的依據與變化;二要理解信息技術學科核心素養及其內涵;三要明確培育學生學科核心素養的基本途徑與方法。通過“學習—實踐—反思—研究”這一循環過程，教師要積極探索和構建“自主、合作、探究”的學習模式，為學生的全面可持續發展不斷努力。