高中信息系统教学中的情境教学策略探究

摘要：在当今数字化高速发展的时代，高中信息系统教学面临着新的机遇与挑战。如何让抽象的信息系统知识生动形象地被学生理解与掌握，是教师需要研究的课题。通过合理科学应用情境教学，如生活情境、任务情境、问题情境等多种方式，将信息系统的概念、原理与学生熟悉的生活场景、未来职业需求紧密相连，有助于激发学生的学习热情，培养他们的实践能力、创新思维以及问题解决能力，为高中信息系统教学改革与创新注入新的活力。本文聚焦高中信息系统教学中的情境教学策略，首先阐述了应用情境教学的意义，随后提出了一系列应用策略，希望能为同行教师教学提供参考价值。关键词：数字化时代；高中信息系统；情境教学《普通高中信息技术课程标准》（2017年版2020年修订）的发布，为高中信息系统教学指明了方向，强调了信息素养培养的重要性，倡导在数字化环境中开展教学与实践活动。面对信息系统知识抽象复杂、传统教学方式难以适应的现状，探索更为高效的教学策略显得尤为重要。在高中信息系统教学中采用情境教学，一方面，它可以使学生更加直观地感受到信息技术的实际应用价值，提高他们的学习动力，另一方面，通过情境模拟和问题解决，学生可以锻炼自己的思维能力和团队协作能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。因此，对高中信息系统教学中的情境教学策略进行深入探究，具有重要的理论和实践价值。一、高中信息系统教学中应用情境教学的意义（一）激发主动学习兴趣信息系统知识体系繁杂且抽象，传统教学易使学生陷入被动接受的困境，导致学生学习兴趣低下。新课标强调以学生为主体，情境教学正契合此理念。在信息系统教学中，情境教学可依据教学内容创设生动且关联实际的情境，如引入热门的互联网社交平台运营情境，让学生直观感受信息系统在数据处理、用户交互等方面的运作。这能迅速抓住学生注意力，将抽象知识具象化，使其产生好奇心与探索欲。学生不再觉得学习枯燥，而是主动融入情境去思考信息系统的原理与应用，积极探寻知识背后的逻辑，进而从内心深处激发对信息系统学习的热情，变“要我学”为“我要学”，为深入掌握信息系统知识提供强大的内在动力[1]。（二）促进知识综合运用高中信息系统课程涵盖多方面知识，如信息系统的组成与功能、信息系统的开发过程、信息系统中的通信网络等。情境教学为这些知识的综合运用搭建了桥梁。在情境设置下，学生需依据信息系统的功能需求去剖析其应具备的组成部分，明确各部分在整体架构中的角色与相互关联，如数据存储、处理与用户交互模块的协同运作。同时，考虑信息系统开发过程，从需求分析、设计到实施与维护，将各阶段知识串联起来，理解每个环节对最终系统运行的影响。对于信息系统中的通信网络知识，学生能在情境中领悟其如何保障信息传输，以实现不同组件间的高效通信与数据共享。这样，学生能在情境框架内整合各类知识，形成系统的知识运用网络，提升对信息系统知识体系的整体把握与运用能力。（三）培养问题解决能力在高中信息系统教学中，情境的创设往往包含着各种预设或生成性的问题挑战。当学生置身于信息系统相关情境时，他们需要主动去发现问题的关键所在，例如在复杂的信息交互情境里找出数据传输故障的根源。这促使学生运用所学信息系统知识进行系统分析，梳理可能涉及的各个环节与因素，如硬件设备、软件设置、网络协议等方面。通过对问题的界定与分析，学生进一步思考并制订解决方案，可能涉及调整网络参数、优化软件代码或更换硬件设施等策略。在实施解决方案过程中，他们还要不断监测与评估效果，根据实际情况进行调整与优化。如此反复，学生在情境中逐渐掌握问题解决的方法与步骤，提升了独立应对信息系统各类问题的能力，为今后深入学习与实践筑牢根基。二、高中信息系统教学中应用情境教学的策略（一）生活情境导入，拉近知识距离在高中信息系统教学中，通过生活情境导入，能够有效拉近学生与知识之间的距离。教师可以从学生的日常生活出发，挖掘与信息系统相关的实例，如家庭智能设备的使用、网络购物的流程等，将这些生活场景融入课堂导入中。通过生活情境的再现，使学生感受到信息系统的实用性和趣味性，从而激发他们的学习兴趣[2]。同时，生活情境的导入还有助于学生更好地理解信息系统的概念和原理，为后续学习打下坚实的基础。以高中信息系统中《信息系统的开发过程》教学为例，本单元的学习目标主要是让学生理解并掌握信息系统开发从需求分析到设计、实施与维护的完整流程，以及各个环节的关键要素与相互关系。与学生的生活有着紧密的联系，因为他们日常接触的诸多场景背后都离不开信息系统开发的支撑。首先，教师选取学校食堂点餐系统作为生活情境引入。在课堂上描述食堂当前点餐方式的不足，如高峰时段排队时间长、点餐效率低、难以统计菜品销量等问题，对应到信息系统开发的需求分析阶段，组织学生讨论并详细记录解决这些问题所需的系统功能，像在线点餐、自动计价、订单统计与分析等功能需求。其次，在系统设计环节，依据需求，教师引导学生确定数据库设计，包括菜品信息表（菜品名称、价格、库存等）、用户信息表（学生信息、账户余额等）以及订单信息表（订单编号、点餐时间、菜品明细等）的结构与关联关系；设计用户界面，打造方便学生操作的点餐界面（菜品展示、数量选择、下单按钮等）和食堂工作人员管理界面（订单处理、菜品管理等）；规划系统模块，如用户登录注册模块、点餐模块、订单处理模块、数据统计模块等的逻辑流程与交互方式。最后，实施阶段，学生借助简单开发工具模拟构建。利用数据库软件创建数据库并录入模拟数据，运用编程实现点餐界面与后台数据库的连接及数据交互，模拟点餐、下单、订单处理等功能。完成后进行测试，检查是否存在如点餐卡顿、数据显示错误、订单处理不及时等问题，针对问题进行调试优化，如优化代码算法、调整数据库查询语句等，以此让学生深刻体会信息系统开发全过程，提升相关知识与技能的掌握程度，达成学习目标并感知其在生活中的广泛应用价值。（二）任务情境驱动，明确学习目标教师可以根据教学内容设计一系列具有挑战性的任务情境，如开发一个简易的信息管理系统、解决网络安全问题等。这些任务情境能够明确学生的学习目标，引导他们有针对性地开展学习活动。在完成任务的过程中，学生不仅能够掌握相关的知识和技能，还能培养解决问题的能力和团队合作精神。以高中信息系统中“信息系统中的软件”教学为例，本单元的教学目标是让学生理解软件在信息系统中的核心地位与作用，掌握不同类型软件的功能特点、开发流程与相互协作关系，并具备初步的软件设计与开发实践能力。教师应依据教学目标精心设计任务情境，引导学生深入学习与实践。任务情境一：开发简易的电子邮件客户端。教师先介绍电子邮件在信息交流中的重要性以及其作为软件在信息系统里的角色。然后，将任务分解，第一步让学生调研现有电子邮件客户端的常见功能，如邮件撰写、发送、接收、附件处理、邮件分类管理等，这促使学生主动去探索软件功能需求分析[3]。第二步，指导学生进行界面设计，确定收件箱、发件箱、草稿箱等各功能区域的布局，考虑如何让用户操作便捷舒适，比如设计简洁的按钮与清晰的信息展示栏。第三步，进入代码编写阶段，针对邮件的收发功能，学生学习运用网络编程知识建立与邮件服务器的连接，实现邮件数据的传输与解析，同时处理可能出现的错误情况，如网络连接失败、邮件格式错误等。在整个过程中，学生通过实际操作理解软件功能与用户体验的紧密联系以及开发过程中的技术要点。任务情境二：开发网络聊天系统。教师引导学生思考网络聊天系统与电子邮件客户端在功能与实现方式上的差异。任务开始，学生先确定聊天系统的功能，如用户注册登录、好友添加、一对一聊天、群聊、聊天记录保存等。在设计阶段，注重聊天界面的实时性与交互性设计，如消息显示的及时性、表情符号的添加等。开发过程中，运用多线程编程技术处理多个聊天会话同时进行的情况，学习如何优化信息传输效率以保障聊天的流畅性，并且考虑信息安全问题，如加密聊天信息防止泄露。通过此任务，学生进一步深化对软件开发中复杂功能实现与性能优化的认识。（三）构建问题情境，引导深度思考构建问题情境是促进学生深度思考的有效手段。在高中信息系统教学中，教师可以结合教学内容设计一系列问题，这些问题应具有启发性和开放性，能够引发学生的思考和讨论[4]。通过问题情境的构建，教师可以引导学生逐步深入探究信息系统的本质和规律，培养他们的批判性思维和创新能力。同时，问题情境还能激发学生的好奇心和求知欲，使他们在探索中不断成长。以高中信息系统中“信息获取与控制”教学为例，本章节的教学目标是让学生理解信息系统中信息获取的多种途径与原理，掌握控制机制的运作流程及其在信息系统中的重要性，能够分析物联网环境下信息获取与控制的应用案例，并具备设计简单信息获取与控制子系统的能力。教师应依据教学目标构建问题情境，引导学生深入探究。问题一：在智能家居系统中，如何利用传感器实现对室内温湿度的精准信息获取并传输给控制系统？学生首先思考温湿度传感器的工作原理，了解其是通过感应环境中的温湿度变化转化为电信号。然后探讨如何将传感器与信息系统连接，意识到需要合适的接口与传输协议，如常见的Wi-Fi或蓝牙模块用于数据传输。在解决问题过程中，他们会研究不同传感器的精度差异，选择合适的型号，并考虑传感器的布局位置以确保获取精准信息，同时还要考虑数据传输的稳定性与安全性，防止信息丢失或被干扰。问题二：对于一个自动化工厂的生产线控制系统，若出现某一生产环节信息获取错误导致控制指令异常，如何排查故障？学生开始分析信息获取错误可能出现的环节，可能是传感器故障、传输线路问题或者是数据处理环节出错。他们会思考从传感器端检查其是否正常工作，比如查看传感器的指示灯、检测其输出信号是否正常；接着检查传输线路是否有短路或信号衰减情况；对于数据处理环节，检查是否存在程序漏洞或数据转换错误。通过逐步排查各个可能的故障点，确定问题所在并提出解决方案，如更换故障传感器、修复线路或修改程序代码。（四）模拟真实情境，促进知识应用为了使学生能够在实际生活中灵活运用所学的信息系统知识，教师应结合当前信息技术的热门应用领域，如数据分析、网络安全等，设计相应的模拟情境。通过这些模拟情境，学生可以在教师的指导下，身临其境地体验信息系统的实际应用过程，从而加深对知识的理解。此外，模拟真实情境还能培养学生的创新思维和问题解决能力，为他们未来的学习和工作奠定坚实基础。以高中信息系统中“开发简易的电子邮件客户端”教学为例，本节课的教学目标是让学生掌握电子邮件客户端的基本功能架构、数据传输原理以及界面设计与交互逻辑，具备初步的软件模块开发与整合能力[5]。首先，教师创设模拟办公环境情境，提出任务需求。让学生设想自己是一家小型公司的IT助手，公司需要一个内部使用的简易电子邮件客户端。学生需先进行整体规划，确定客户端需具备的功能，如用户注册登录功能，学生要思考如何进行账号密码的加密存储以保障信息安全；邮件编辑功能，研究如何提供丰富的文本编辑选项，像字体设置、插入图片等；邮件发送与接收功能，探索基于网络协议（如SMTP和POP3协议）的数据传输流程与错误处理机制。其次，在开发过程中，教师提供一些开发工具和技术框架的指导。学生分组进行界面设计，依据用户体验原则，布局收件箱、发件箱、草稿箱等模块的位置与样式，使其简洁直观。然后进行代码编写，对于邮件发送功能，要处理邮件地址格式验证、附件上传等细节；接收功能则要解决邮件的解析与存储问题，如将邮件内容准确提取并存储到本地数据库。在遇到技术难题时，如网络连接不稳定导致邮件发送失败，学生通过查阅资料、小组讨论等方式尝试解决。最后，进行模拟测试与优化。学生相互模拟发送邮件，检查客户端的各项功能是否正常，如邮件是否能准确送达、显示是否完整、操作是否流畅等。针对测