4.1.1 信息系统的体系结构及其工作过程教案

高中信息技术《4.1.1 信息系统的体系结构及其工作过程》教案

（通用版・适合高一新教材・1 课时 45 分钟）

一、基本信息

课题：4.1.1 信息系统的体系结构及其工作过程

教材：高中信息技术 必修 2《信息系统与社会》

课时：1 课时（45 分钟）

对象：高一学生

二、教学目标

知识与技能

说出信息系统的五层体系结构及各层功能。

描述信息系统工作的基本过程（采集 — 传输 — 存储 — 处理 — 输出 — 控制反馈）。

能结合生活实例（校园卡、网购、扫码支付）分析结构与流程。

过程与方法

通过案例拆解、流程图、小组讨论，建立系统思维。

情感态度与价值观

认识信息系统在社会生活中的重要作用，形成规范使用与安全意识。

三、教学重点与难点

重点：五层体系结构、信息系统工作过程。

难点：理解各层之间的数据流动关系；区分 “应用支撑层” 与 “应用层”。

四、教学方法

讲授法、案例分析法、小组合作、流程图归纳

五、教学准备

PPT、生活案例（校园卡系统、扫码支付）、任务单、板书设计

六、教学过程

（一）情境导入（5 分钟）

教师提问：

早上刷校园卡进校门、食堂吃饭、图书馆借书，背后是谁在工作？

扫码支付、网购下单、查成绩，为什么瞬间就能完成？

引出课题：这些都是信息系统在自动运行。今天学习：信息系统由哪几部分组成？它是怎样工作的？

（二）新知学习一：信息系统的五层体系结构（15 分钟）

教师讲解 + 校园卡系统举例（学生最熟悉）

1. 感知层（最前端：采集信息）

作用：获取现实世界信息

设备：刷卡机、摄像头、传感器、扫码枪、键盘

例子：刷卡时读取你的卡号

2. 网络层（高速公路：传输信息）

作用：把数据从一端传到另一端

设备：网线、Wi‑Fi、路由器、交换机

例子：刷卡数据传到服务器

3. 数据层（仓库：存储信息）

作用：保存、管理数据

组成：数据库、服务器、存储设备

例子：你的姓名、余额、借阅记录存在数据库

4. 应用支撑层（大脑：处理信息）

作用：计算、判断、控制、逻辑处理

功能：验证身份、扣费、查询、统计

例子：系统判断余额是否足够

5. 应用层（用户界面：提供服务）

作用：直接面向用户，显示结果

形式：屏幕提示、APP、网页、小票

例子：显示 “消费成功”“欢迎通行”

快速记忆口诀感 — 网 — 数 — 支 — 用（采集 — 传输 — 存储 — 处理 — 使用）

（三）新知学习二：信息系统的工作过程（15 分钟）

教师用统一流程讲解，并用扫码支付完整走一遍。

信息系统工作六步流程：

信息采集（感知层）获取数据：扫码、刷卡、输入、拍照

信息传输（网络层）数据通过网络发送到服务器

信息存储（数据层）保存订单、日志、记录、状态

信息处理（应用支撑层）验证、计算、查询、判断、决策

信息输出（应用层）显示结果、语音提示、打印、开门

控制与反馈执行动作并返回结果，完成闭环

课堂活动：流程接龙（3 分钟）以校园卡消费为例，小组按六步复述：1 采集（刷卡）→2 传输→3 存储→4 处理（扣费）→5 输出（成功）→6 反馈（到账）

（四）巩固练习：小组案例分析（7 分钟）

任务：选择一个系统，完成下表（口头 / 书写均可）可选：校园门禁 / 网购下单 / 公交刷卡

要求：

说出五层结构分别做什么

按六步说出工作过程

教师巡视点评，强化结构 + 流程。

（五）课堂小结（2 分钟）

五层体系结构：感知层 → 网络层 → 数据层 → 应用支撑层 → 应用层

工作过程：采集 → 传输 → 存储 → 处理 → 输出 → 反馈

核心思想：数据流动 = 信息系统工作

七、板书设计

4.1.1 信息系统的体系结构及其工作过程

一、五层体系结构（从外到内）

应用层（给用户用）

应用支撑层（大脑：处理）

数据层（仓库：存储）

网络层（公路：传输）

感知层（入口：采集）

二、工作过程（六步）

采集 → 传输 → 存储 → 处理 → 输出 → 反馈

八、作业布置（分层）

基础题：默写信息系统五层结构及每层功能。

应用题：以 “扫码支付” 为例，写出完整工作过程。

拓展题：如果网络中断，信息系统会发生什么？（简要说明）