巧用知識(shí)串聯(lián)，突破難點(diǎn) ——《探索搜索引擎中的信息管理》教學(xué)設(shè)計(jì)

巧用知識(shí)串聯(lián)，突破難點(diǎn) ——《探索搜索引擎中的信息管理》教學(xué)設(shè)計(jì)
南京師范大學(xué)附屬中學(xué) 彭鵬

 教學(xué)難點(diǎn)像一座座山，是我們教學(xué)中無法回避的問題，總是需要我們進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì)才能突破的。例如在進(jìn)行《信息技術(shù)基礎(chǔ)》和《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》模塊的教學(xué)中，搜索引擎的工作原理和數(shù)據(jù)庫(kù)的使用這兩個(gè)難點(diǎn)就是如此。在傳統(tǒng)的教學(xué)中往往是孤立的對(duì)待這兩個(gè)內(nèi)容，但我在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，如果將這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)加以串聯(lián)，反而能夠更好的突破難點(diǎn)，取得很好的教學(xué)效果。
 一、知識(shí)分析與問題的引出
 搜索引擎的使用對(duì)學(xué)生來說并不陌生。但其原理，僅靠書本上的幾句話，或是老師的簡(jiǎn)單講解對(duì)于專門選修《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》的學(xué)生來說，很難深入領(lǐng)會(huì)。若僅僅介紹其皮毛，不作具體分析，不免有種“食之無味，棄之可惜”之感，但若要詳細(xì)來講，又很難在短時(shí)間內(nèi)講清，常常有些難以下手。
 而數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，因?yàn)樵谥v解必修的數(shù)據(jù)管理或是網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)時(shí)，都是必需要涉及的內(nèi)容，其中又牽涉到數(shù)據(jù)庫(kù)的使用、簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)表操作和數(shù)據(jù)表的一般操作等知識(shí)。我們教學(xué)中往往偏重于知識(shí)技能的訓(xùn)練，又缺乏了系統(tǒng)的思考。
 這樣看來孤立的對(duì)待他們，都不能很好解決教學(xué)難點(diǎn)，能不能和在一起呢？畢竟這兩塊知識(shí)點(diǎn)其實(shí)是有著密切的關(guān)系的。搜索引擎說到底，就是提供了檢索服務(wù)，而其關(guān)鍵就是后臺(tái)的關(guān)鍵詞和網(wǎng)頁(yè)信息的對(duì)照表，而這張表就是存儲(chǔ)在服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)中的一張數(shù)據(jù)表。如果把搜索引擎看成數(shù)據(jù)庫(kù)的外在顯示和查詢界面；同時(shí)模擬一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)搜索引擎后臺(tái)的海量數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)能夠一舉突破這兩個(gè)難點(diǎn)呢？學(xué)生能夠模擬出數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)嗎？我們能不能通過創(chuàng)設(shè)這樣的教學(xué)情境，來引導(dǎo)學(xué)生加以探索，進(jìn)而展開教學(xué)呢？本論文由論文格式網(wǎng)整理,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源www.donglienglish.cn,更多論文,請(qǐng)點(diǎn)論文格式范文查看
二、教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)
 新課程的課堂重視從學(xué)生的感受或體驗(yàn)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)起學(xué)生探究欲望之后，展開學(xué)習(xí)和研究。而這兩部分知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)教學(xué)，也正是采用了這種方式。
 我們以探索搜索引擎奧秘入手，帶領(lǐng)學(xué)生研究他們熟悉的搜索引擎的搜索結(jié)果，教師提出一組問題：你認(rèn)為搜索引擎是如何管理這些海量的數(shù)據(jù)呢？其后臺(tái)的信息若用表格的形式展示，你能設(shè)計(jì)出來嗎？如果你是搜索引擎公司的技術(shù)人員，你需要如何處理？
 學(xué)生在思考和探索的環(huán)境下進(jìn)一步分析搜索結(jié)果的頁(yè)面，發(fā)現(xiàn)了一系列需要記錄的項(xiàng)目，而這些正是搜索引擎后臺(tái)的數(shù)據(jù)表中需要存儲(chǔ)的信息，這樣數(shù)據(jù)表的基本結(jié)構(gòu)就出來了，教師再介紹數(shù)據(jù)庫(kù)中的基本知識(shí)（如建表、填充數(shù)據(jù)等）就水到渠成了。
 為了更好的利用這兩者的串連作用，我們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)體驗(yàn)環(huán)節(jié)來加深學(xué)生感受。讓一名學(xué)生作為搜索引擎的后臺(tái)管理員，向全班同學(xué)提供“搜索”服務(wù)。當(dāng)其他學(xué)生說出關(guān)鍵詞后，這名學(xué)生指出應(yīng)怎樣從數(shù)據(jù)表中獲取數(shù)據(jù)。這里，教師可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充“篩選”、“查詢”等基本操作。一方面比較了Excel這樣的電子表格軟件與數(shù)據(jù)庫(kù)操作的區(qū)別之外，同時(shí)也更明確了數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息的巨大優(yōu)勢(shì)（通過一條查詢語(yǔ)句）。這時(shí)教師再引導(dǎo)學(xué)生思考書本上的搜索引擎的工作原理就毫不費(fèi)力了。
 最后教師甚至可以展示一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)（用于從本數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢數(shù)據(jù)，并顯示出來），實(shí)際演示我們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)如何提供服務(wù)的，也實(shí)現(xiàn)了整堂課地首尾呼應(yīng)，還為后面動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
 當(dāng)然，如果學(xué)生能力較高，我們還可以加深教學(xué)的內(nèi)容，將數(shù)據(jù)表的規(guī)范化也納入進(jìn)來。從簡(jiǎn)單的單表中的冗余信息分析入手（網(wǎng)頁(yè)信息、關(guān)鍵詞），將其拆分成三張表，即關(guān)鍵詞信息表、網(wǎng)頁(yè)信息表、關(guān)鍵詞網(wǎng)頁(yè)對(duì)照表。這樣能更加清晰的暴露出搜索引擎的工作核心：根據(jù)關(guān)鍵詞和網(wǎng)頁(yè)的對(duì)照關(guān)系，提供搜索結(jié)果。再加上之前的信息搜集和最后的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)信息呈現(xiàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)完整的實(shí)現(xiàn)了搜索的服務(wù)，這樣搜索引擎原理的講解和分析也更加透徹了。
 
 三、教學(xué)實(shí)踐
1、教材分析：
 我校教學(xué)中，將《必修》教材和《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》選修教材進(jìn)行了重組，對(duì)應(yīng)上述教學(xué)內(nèi)容，這部分的教學(xué)順序是：搜索引擎原理、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，所以我在進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐時(shí)，將重點(diǎn)落在了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作上，兼顧復(fù)習(xí)鞏固其他知識(shí)點(diǎn)。
 “數(shù)據(jù)庫(kù)的操作”內(nèi)容，出自必修模塊《信息技術(shù)基礎(chǔ)》中的第三單元“科學(xué)管理信息”的第三節(jié)《構(gòu)建數(shù)據(jù)表》；是在學(xué)生比較和討論信息的管理方法，并對(duì)數(shù)據(jù)表（單表）有了一定的認(rèn)識(shí)之后，帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行真實(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建的教學(xué)過程；是對(duì)之前所學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)進(jìn)行整合，在分析問題、科學(xué)歸納的基礎(chǔ)上，研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的過程，了解數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理信息能力的一個(gè)重要內(nèi)容。
2、學(xué)情分析：
 學(xué)生已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息的優(yōu)點(diǎn)有了一定的感性認(rèn)識(shí)，并掌握了數(shù)據(jù)表中的一些常用術(shù)語(yǔ)，如記錄、字段、表，并能夠利用查詢的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看和更新等。
 特別是現(xiàn)在的學(xué)生已經(jīng)能夠充分利用搜索引擎，來完成信息的獲取，但對(duì)于搜索引擎后臺(tái)的信息管理思想并不十分清晰。借助構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的練習(xí)，可以幫助學(xué)生理解搜索引擎的原理和后臺(tái)管理的思想，更好的體會(huì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的優(yōu)勢(shì)所在。
 我校的學(xué)生基礎(chǔ)較好，學(xué)習(xí)研究的能力也比較強(qiáng)，具備了分析數(shù)據(jù)表規(guī)范化問題的能力。
3、教材處理：
 中圖版的教材中是采用了提取“評(píng)書”中人物特征作為建立數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)例，與當(dāng)前學(xué)生的生活實(shí)際有一定的距離。而搜索引擎的使用則是學(xué)生的日常操作，但學(xué)生一般缺少進(jìn)一步的研究和挖掘。利用學(xué)生日常生活中的實(shí)例進(jìn)行新知識(shí)的教學(xué)更加有利于知識(shí)的建構(gòu)，學(xué)生探索精神的培養(yǎng)。因此本課中由搜索引擎的結(jié)果出發(fā)，分析可能的信息管理方式，進(jìn)而主動(dòng)構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)化的搜索引擎數(shù)據(jù)庫(kù)。帶領(lǐng)學(xué)生從外而內(nèi)的思考如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理海量的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)制作的過程中，體驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息的基本思想，提升學(xué)科思維品質(zhì)。
4、確定教學(xué)目標(biāo)
 知識(shí)與技能：
  鞏固搜索引擎原理的知識(shí)。
 初步掌握數(shù)據(jù)分析的方法，了解使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息的基本思想與方法
 掌握幾種主要的數(shù)據(jù)類型，如文本型、數(shù)字型、日期/時(shí)間型、自動(dòng)編號(hào)等，并能夠定義合適的屬性
 能夠使用ACCESS軟件建立簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)表
 了解數(shù)據(jù)冗余的處理方法，體會(huì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)
 過程與方法：
 感受數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的過程，了解結(jié)構(gòu)化的方法
  了解使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息的基本思想和方法
 情感態(tài)度與價(jià)值觀：
  在數(shù)據(jù)分析的過程中，感受軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)，提升信息素養(yǎng)。
 在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過程中，體驗(yàn)有效管理數(shù)據(jù)的重要性，形成科學(xué)管理信息的意識(shí)。
5、教學(xué)重難點(diǎn)：
 重點(diǎn)：數(shù)據(jù)類型的確定、數(shù)據(jù)表的建立與數(shù)據(jù)的添加、搜索引擎原理分析
 難點(diǎn)：數(shù)據(jù)的規(guī)范化、搜索引擎原理分析

 四、教學(xué)流程圖：

 五、教學(xué)反思與感悟：
 學(xué)生在思考和討論中研究問題，在分析研究中完成新知識(shí)的建構(gòu)。在問題抽絲剝繭的不斷的分析和深入的探索中，逐步接近問題的真相，進(jìn)而完善軟件的設(shè)計(jì)，從中了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過程和數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化的方法，培養(yǎng)學(xué)科的思維品質(zhì)，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。
 學(xué)生在課堂上積極參與思考和研究，認(rèn)真完成練習(xí)，新知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，伴隨著問題的逐步解決而鞏固下來，思維的方法和研究的過程對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)意義也很重要，部分學(xué)生下課后還在繼續(xù)研究之后優(yōu)化和完善方法，收到了很好的教學(xué)效果。
 在主線任務(wù)“搜索引擎數(shù)據(jù)庫(kù)”之外，也允許學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的問題設(shè)計(jì)保證了各層次的學(xué)生和不同興趣需要的學(xué)生均能有積極的學(xué)習(xí)熱情。也將具體知識(shí)的講授，演變?yōu)榉椒ǖ呐囵B(yǎng)，思維方式的鍛煉，對(duì)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)起到較好的作用。

附：教學(xué)簡(jiǎn)案
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
教學(xué)導(dǎo)入 提問：如何利用搜索引擎獲取信息？
例如搜索“元旦”的相關(guān)信息。 回憶
回答 
 【展示搜索結(jié)果網(wǎng)頁(yè)。】
回答的很好，說明大家已經(jīng)能夠非常熟練的使用了。
新的問題：可是有沒有同學(xué)分析過搜索結(jié)果的組成呢？
【展示關(guān)鍵詞為“新年”的頁(yè)面】
研究結(jié)果：
發(fā)現(xiàn)搜索結(jié)果的結(jié)構(gòu)和組成相對(duì)固定，我們來分析一下，看看由那些部分組成的。 初步完成數(shù)據(jù)表的建立
 【板書組成結(jié)構(gòu)】
標(biāo)題 簡(jiǎn)介 網(wǎng)址 大小 時(shí)間 等  數(shù)據(jù)的抽象化
 我們今天也來做一回搜索引擎的管理員，看看應(yīng)該如何管理這些信息，并提供搜索的服務(wù)。
搜索引擎歸根到底就是提供信息檢索的功能的，當(dāng)輸入關(guān)鍵詞之后，反饋給我們相應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)信息。
作為管理員其實(shí)就是提供關(guān)鍵詞和網(wǎng)頁(yè)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
那只要再加上“關(guān)鍵詞”就行了。
【板書“關(guān)鍵詞”，并添加表格線】。
歸根到底搜索引擎的后臺(tái)就是這樣的一張表。
【ppt展示填充了數(shù)據(jù)的表格（圖片）】  
分析設(shè)計(jì)/提取表結(jié)構(gòu)
 問題：表有了，應(yīng)該用什么軟件/方式管理來管理這么龐大的數(shù)據(jù)呢？
引導(dǎo)：信息的三種管理方式：手工/文件/數(shù)據(jù)庫(kù)
      Excel、word、手工還是數(shù)據(jù)庫(kù)的形式
原因：數(shù)據(jù)量大、與網(wǎng)絡(luò)關(guān)系密切。 回答 
 我們今天就來學(xué)習(xí)如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)來管理信息。

教師演示操作：
【ACCESS――庫(kù)的建立/命名――表的創(chuàng)建――數(shù)據(jù)的添加】 

觀察
學(xué)習(xí) 在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建表并添加數(shù)據(jù)
 布置任務(wù)：完成學(xué)案中的任務(wù)1和任務(wù)2，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表并添加幾條數(shù)據(jù)。  
 巡視，發(fā)現(xiàn)問題，尋找展示的學(xué)生 完成任務(wù)1和任務(wù)2 
深入分析

數(shù)據(jù)表的規(guī)范化 師生點(diǎn)評(píng)：
結(jié)構(gòu)：字段提取不明確，類型設(shè)計(jì)不合理
數(shù)據(jù)：發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞重復(fù)的問題。  
 若將所有與“元旦”的網(wǎng)頁(yè)都錄入進(jìn)去，不是要輸入3千8百多萬次的“元旦”，能不能簡(jiǎn)單一點(diǎn)，避免重復(fù)錄入的問題？
【展示多條記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)界面】
引導(dǎo)：Office軟件中我們可以利用替換進(jìn)行批量的更改。是怎樣處理的？
那么我們能否在數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入的時(shí)候，不再錄入“元旦”，而是用一個(gè)代號(hào)來表示，比如“1”。
行不行？ 
思考
回答 

在交流中探索問題的解決方法。

了解數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化的意義和方法
 可能的答案：超鏈接、替換功能……  
 數(shù)據(jù)庫(kù)中可專門用一張表進(jìn)行說明。
【板書：繪制表結(jié)構(gòu)的變化】“單表” 變成了 2張表：增加了“關(guān)鍵詞表”
提升：還有沒有什么信息可以這樣簡(jiǎn)化啊？ 

回答

討論 
 小結(jié)：很多字段都可以，但是是否需要進(jìn)行簡(jiǎn)化有一個(gè)原則：看看相互之間有沒有依存關(guān)系，若有只需要整體提取出來，如有必要才再進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
我們這個(gè)任務(wù)是：提供搜索功能，只要根據(jù)關(guān)鍵詞提供網(wǎng)頁(yè)信息就行了，所以可將網(wǎng)頁(yè)信息單獨(dú)處理為一張表就行了。
【板書：修改表結(jié)構(gòu)】進(jìn)一步變成了三張表：關(guān)聯(lián)表、關(guān)鍵詞表、網(wǎng)址表 思考
研究
總結(jié) 
 總結(jié)：?jiǎn)栴}的出現(xiàn)和解決的方法。重點(diǎn)在于依存管理的處理 
 【演示PPT 問題的說明、分析、解決與數(shù)據(jù)庫(kù)的演化過程】  
 【演示如何修改表結(jié)構(gòu)】
布置任務(wù)：完成學(xué)案中的任務(wù)3，完善自己的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)  
 巡視，發(fā)現(xiàn)問題。 完成任務(wù)3 
搜索解密

前后臺(tái)對(duì)比，加深理解 點(diǎn)評(píng)學(xué)生作品。

一同學(xué)做管理員，其他同學(xué)提出搜索的需求，
此同學(xué)回答數(shù)據(jù)庫(kù)中是如何操作的，數(shù)據(jù)流是怎樣的。
若遇到，是否還要做調(diào)整和修改，可如何處理… 學(xué)生展示

解密搜索引擎的原理
總結(jié) 本次課我們模擬了搜索引擎系統(tǒng)管理員的工作，深入了解他的工作原理，并且設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表，但還只能完成最基本的搜索任務(wù)，還需要我們繼續(xù)研究。