2.2.2 信息系统的工作过程教学设计2026-2027学年人教/中图版高中信息技术必修2

2.2.2 信息系统的工作过程 教学设计 教材版本：人教/中图版（2019）高中信息技术必修2《信息系统与社会》 课时安排：1课时（45分钟） 授课对象：高一年级 一、教材与学情分析 （一）教材分析 本节紧接2.2.1“开发的四个阶段”。上一节学生知道了做一个系统要经历“分析—设计—实施—维护”，本节课把镜头对准系统“活起来”之后：它在运行时，内部到底在发生什么。 人教/中图版教材将信息系统的基本工作过程归结为输入、处理、输出三项核心活动，同时涉及存储与反馈。这个“五环节”框架本身不难记，但教学上的真正难点在于：学生容易把它理解成一条“直线” ——数据进去、算一下、结果出来，结束。而真实系统之所以“活”，恰恰因为它有存储（记得住过去）和控制/反馈（出了偏差能调整）。教材对这一层的表述比较简略，需要教师用具体案例把“直线”撑开成“闭环”。-11 因此，本节课的核心教学价值不在于让学生背出五个环节的名称，而在于让他们在一条“直线流程”中发现“缺了记忆和反馈，系统就撑不住” 。 （二）学情分析 学生对信息系统的工作过程有极其丰富的“使用者体感”，但认知停留在表面： 问题 具体表现 对教学的影响 把“工作过程”等同于“我操作的过程” “我刷卡→扣钱→显示余额” 只看到“输入—处理—输出”，看不到系统内部在“记”和“判” 画流程图时普遍漏掉“反馈” 即使提醒“系统会判断对错”，学生画的箭头仍然是一条直线走到底 需要用一个必须靠反馈才能解释的故障情境，迫使反馈回路“出场” 觉得“存储”就是“存文件” 理解不了“系统记得你的余额”和“系统知道该不该扣”之间的关系 用“余额从哪里来”的追问，把存储和控制连起来 二、教学目标（基于学科核心素养） 1. 信息意识:能够从刷脸就餐、公交扫码等日常系统中识别出“输入、处理、输出、存储、反馈”的存在，形成“看到一个系统在运行，会想它此刻在‘记’什么、在‘判’什么”的习惯。 2. 计算思维:能够用输入—处理—存储—输出—反馈的框架描述一个具体系统的工作过程，理解反馈使系统从“直线”变成“闭环”，是系统能应对异常、维持正常运转的关键；能画出包含反馈回路的简易工作过程流程图，区分“数据流”和“控制流”。 3. 数字化学习与创新:能够在小组协作中用流程图工具（或手绘草图）呈现一个信息系统的完整工作过程，特别是用箭头标出反馈的起点和终点；能用标注说明“这条反馈箭头在什么条件下会被触发”。 4. 信息社会责任:通过分析“系统没有反馈机制时会发生什么”（如余额扣成负数却无人察觉、异常消费无法追溯），初步认识反馈不仅是一个技术环节，也是系统对用户负责的方式；形成“一个好的系统，不仅要把事做完，还要能发现自己做错了”的基本判断。 三、教学重难点 类型 内容 突破策略 重点 信息系统工作过程的五个环节（输入、处理、存储、输出、反馈）及其在具体系统中的表现 用“刷脸就餐”一条主线，先画“看得见的直线”，再“补上看不见的回路” 难点 理解反馈的作用——它不是“多出来的一步”，而是系统维持正常运转的必要机制；区分“数据往前走”和“信号往回走” 设计一个“没有反馈会怎样”的故障推演，让学生在“系统烂掉”的后果中自己把反馈箭头画出来 四、教学方法与资源 主要方法：任务驱动法、故障推演法、流程图可视化法。 辅助方法：对比法（“有反馈”与“无反馈”对比）、追问法（把“直线”撑成“闭环”）。 教学资源：多媒体课件、学习任务单（含“工作过程流程图绘制区”和“故障推演卡”）、刷脸就餐终端照片（脱敏）、余额异常/重复扣款的模拟截图（教师预置）、A3白纸或流程图绘制工具（可选）。 五、教学过程 环节一：导入——“你看到的三步，就是全部吗”（5分钟） 教师活动 学生活动 设计意图 展示一张刷脸就餐终端的照片，提问：“从你站上去，到屏幕显示‘消费15元，余额82元’，你看到了几步？ ” 回答：“刷脸→扣钱→显示余额”，也就是三步。 从学生的“使用者视角”出发，让他们先画出自己以为的工作过程。 板书学生的回答，形成一条直线：刷脸 → 扣钱 → 显示。追问：“如果系统就按这条直线跑，有没有什么问题？” 思考，可能说“没问题”“挺正常的”。 不急于否定，先让“直线”成立，为后面的“撑开”制造落差。 过渡语：“这条直线看起来没问题。但今天我们要做一件事：给这个系统‘找茬’。找着找着，你会发现这条直线上，缺了很重要的东西。” 环节二：画“看得见”的直线——输入、处理、输出（10分钟） 教师活动 学生活动 设计意图 任务一：把“三步”翻译成“三环节” ——要求学生把“刷脸→扣钱→显示”对应到输入、处理、输出三个环节，并写出每个环节“谁在做、做了什么”。 小组讨论，完成对应表。 先让学生用学科语言“命名”自己已经知道的步骤，建立基础框架。 “三步”与“三环节”对应表： 你看到的 对应环节 谁在做 做了什么 刷脸 输入 摄像头 + 人脸识别程序 采集人脸特征，传给系统 扣钱 处理 后台程序 比对身份、核对余额、计算扣款 显示 输出 屏幕 把结果呈现给使用者 教师活动 学生活动 设计意图 追问：“这条直线画完了。现在请你回答一个问题：系统怎么知道你‘余额够不够’？ 余额这个数字，是从哪里来的？” 思考后回答：“之前存进去的”“系统里记着的”。 第一次撑开直线：迫使“存储”出场。 环节三：第一次撑开直线——“系统得先记住你”（10分钟） 教师活动 学生活动 设计意图 任务二：补上“记忆” ——提问：“如果没有‘存储’，每次刷脸时系统都像第一次见你，会发生什么？” 回答：“不知道你是谁”“不知道扣多少钱”“每次都要重新录入”。 让学生自己说出：没有存储，输入和处理都无从谈起。 引导学生在流程图中加入存储环节，并标出存储与输入、处理、输出之间的双向箭头：“存储不是‘放在那里不动’，输入要读它，处理要改它，输出要基于它。” 在流程图中补上“存储”框和连接箭头。 把“存储”从一个静态名词变成参与全流程的动态环节。 加入存储后的工作过程： 【输入】刷脸 ──→ 【处理】比对/计算 ──→ 【输出】显示余额 └────── 读取 ────┼──── 读取 ──────┘ ▼ 【存储】人脸特征、余额、消费记录 环节四：第二次撑开直线——“系统得能发现自己出错了”（15分钟） 这是突破难点的核心环节。 教师活动 学生活动 设计意图 任务三：故障推演 ——展示一个“出问题”的场景：“某学生刷脸后，屏幕显示‘消费15元’，但实际账户被扣了两次15元。系统当时知道扣错了吗？如果不知道，什么时候才会被发现？” 讨论后回答：“当时不知道”“要等学生自己查余额才发现”。 制造一个“直线流程无法解释”的故障，让反馈的必要性从问题中“长”出来。 追问：“如果系统里有一条‘扣款后回头看一眼余额对不对’的机制，这个错误能在第一时间被发现吗？” 回答：能。 引出反馈：输出之后，系统把结果“送回去”和预期比对。 展示有反馈与无反馈的对比，要求学生判断两种情况下“系统多久能知道自己错了”。 对比后明确：没有反馈，系统“错了也不知道”；有反馈，系统能在秒级发现异常并触发处理。 让反馈的价值变得可测量、可对比。 无反馈（直线流程） 有反馈（闭环流程） 扣款发生异常 系统照常完成，不“回头看” 系统比对扣款后余额与预期，发现不一致 系统何时知道出错 可能永远不知道，直到用户投诉 秒级触发异常标记 后续动作 无 回滚扣款 / 冻结交易 / 推送告警 环节五：画出“闭环”——完整的工作过程（10分钟） 教师活动 学生活动 设计意图 任务四：补全流程图 ——要求学生在刚才的流程图基础上，画出反馈箭头：从“输出”或“处理结果”出发，回到“处理”或“存储”，并标注反馈触发的条件（如“余额比对不一致”“扣款金额异常”）。 小组绘制完整流程图，重点画出反馈回路的起点、路径和终点。 把“反馈”从口头理解转化为可视化的箭头，检验学生是否真的能定位它。 巡视，重点关注：学生画的反馈箭头是从哪到哪。如果学生把反馈画成“输出→输入”，追问：“反馈回到‘输入’能解决扣错钱的问题吗？系统需要比对的，是结果和预期。” 在追问下修正反馈的路径。 防止“反馈=把数据再输一遍”的误解。 完整的“闭环”工作过程（学生应达到的图示） ： 【控制/反馈】 比对“实际扣款结果”与“预期” 不一致 → 触发异常处理 ▼反馈信号 【输入】刷脸 ──→【处理】比对/计算 ──→【输出】显示余额 └────── 读取 ──────── 读取 ──────┘ ▼ 【存储】人脸、余额、消费记录 环节六：总结与延伸（5分钟） 教师活动 学生活动 设计意图 请学生用一句话回答：“如果让你用‘直线’和‘闭环’来区分两种系统，你会怎么说？” 自由发言.示例:“只会往前走的系统是直线,能回头看自己做得对不对的系统是闭环.””直线系统出了错要等人发现，闭环系统自己能发现.” 用“直线 vs 闭环”这个学生自己产生的语言，收束“反馈”的核心价值。 布置课后任务：选一个你每天用的系统（公交扫码、共享单车、自动售货机），画出它的工作过程流程图，必须包含至少一条反馈箭头，并标注“这条反馈在什么情况下会被触发”。 记录任务。 把“找反馈”的眼光迁移到新系统上。 六、板书设计 2.2.2 信息系统的工作过程 一、你看到的三步 刷脸 → 扣钱 → 显示 ↓ 输入 → 处理 → 输出 2、 直线撑开第一次：加上“记忆” 存储参与全流程：输入读它，处理改它，输出基于它 3、 直线撑开第二次：加上“回头看一眼” 输出/结果 → 与预期比对 → 不一致则触发处理 ★ 这就是反馈。没有反馈，系统“错了也不知道”。 4、 完整过程（闭环） 输入 → 处理 → 输出 ↑ ↑ │ └─ 存储 ─┘ │ ↑ └─ 反馈 ─┘一句话： 直线系统能“做完”，闭环系统才能“做对”。 学科网（北京）股份有限公司 $