高中信息《全文搜索引擎的工作原理》优质课大赛教学设计

《全文搜索引擎的工作原理》教学设计

盐城市龙冈中学周干忠

一、设计思路：
本节课整体的设计思路是：提出问题——引入全文搜索引擎的三个组成部分——整体讲解全文搜索引擎的工作流程——实例——进一步剖析全文搜索引擎的工作过程——通过学生活动，不仅让学生更直观的知道搜索引擎的工作原理，也解决本节课开始提出的问题。
在实际的教学过程中，由于原理性的东西比较枯燥难懂，我运用了“超市购物流程”作类比，将搜索器类比为超市的采购员，索引器类比为超市的服务员，将检索器类比为超市的售货员，让学生能形象生动的了解全文搜索引擎的工作原理。
二、教材分析
本课题《全文搜索引擎的工作原理》是教育科学出版社《网络技术应用》模块第一章第三节第二小节的内容。通过前面内容的学习，学生对搜索引擎以及怎样利用搜索引擎查找自己需要的信息有了一定的了解。在这节课里，学生将会对全文搜索引擎有一个更加深入的了解，知道全文搜索引擎的工作原理，是对前面内容的深化，而且，对于搜索的策略和技巧，学生以后经常会用到，可以说不仅仅是在学习阶段，几乎贯穿了他们的一生，学了本节课的内容，学生对在搜索的过程中遇到的问题，将会理解的更加透彻，对他们以后的生活和工作等都会产生很大的影响，因此我们要培养和提升学生获取网络信息的能力。
三、学情分析
本节课授课对象是高二年级学生，通过高一信息技术必修模块的学习，学生们已经有了使用网络信息检索的感性经验，会使用全文搜索引擎，但是对于其工作原理还缺乏认识和了解，不清楚全文搜索的的工作过程，所以，在教学过程中需要结合学生原有的认知基础并加以归纳提升，让学生在了解全文搜索引擎工作原理的基础上再实践，在实践中不断总结和积累网络搜索信息的经验，不断提高自己的网络信息搜索的水平。另外学生之间存在着一定的差异，教学中还要注重分层教学，注重培养学生自主学习的意识、与他人交流合作意识，从而为本模块的其他章节的学习奠定基础。
四、教学目标
1、知识与技能：
让学生了解了解全文搜索引擎的工作原理；
了解信息检索是怎样实现的。
2、过程与方法：
通过讲解，初步了解全文搜索引擎的几个组成部分；
通过实例掌握搜索引擎的工作流程；
通过提出问题以及学生活动解决问题，对搜索过程中遇到的问题有更透彻的理解。
3、情感态度与价值观：
激发学生学习信息的兴趣，培养他们实践动手和交流合作的能力；
培养他们积极思考、主动探索，解决实际问题的意识与能力。
五、教学重点、难点：
【重点】：了解全文搜索引擎的工作原理；
【难点】：在理解全文搜索引擎的工作原理上，怎样解决在实际搜索过程中遇到的问题。
六、教学方法与策略
本节课主要采用讲解演示、任务驱动、小组合作、自主探究的教学活动方式。
由于伍佑中学学生生源主要由市区和农村两部分组成，学生的信息技术能力水平参差不齐。为了完成本节课的活动任务，在组织教学活动时有意识地实行强弱结合的分组方式，帮助每一位学生在较短时间内理解信息检索工具的工作原理。
在讲全文搜索引擎的组成部分中，没有按照书上的顺序，而是按照学生的认知，通过设问，一步一步，很自然的过度，让学生在思考的过程中，一步一步了解了全文搜索引擎的工作原理与工作过程，从而解决本课的重点难点，实现本节课的教学目标。
七、教学媒体：
多媒体机房、教学系统、PPT课件
八、教学过程
（一）情境导入，通过类比引入课题。
师：有这样一位名人，同学们猜猜他是谁？(条件通过课件逐一呈现)
他的祖籍在中国，
他是一名优秀的运动员，
他是首位进入NBA的美籍华裔球员，
他曾带领哈佛大学篮球队取得常春藤联盟分组冠军；
生：不断猜测，思考，得到答案——林书豪
师：从这个例子，很显然我们对人（事）物特征的描述越具体，条件越多，大家头脑中的判断也越来越准确。这和我们使用全文搜索引擎搜索信息的流程是类似的。利用“百度”快速查找“林书豪”相关信息；搜索引擎似乎能像人脑一样能根据我们所输入的不同关键词返回不同的结果，那么它是如何做到这种响应的？(引出课题)
【设计意图：通过情境导入，激发学生的学习兴趣，然后自然地过渡到本节课的课题】
（二）观看购物流程，引出搜索引擎的第一个部分——检索器
师：生活中的例子也很多，例如，到超市购物也可以和全文搜索引擎做类比。
师：让学生观看购物流程，让学生注意买东西的过程，并与刚才检索的过程做比较。
生：观看动画《小新买东西》，在老师的引导下，完成两者的比较。

师：告诉学生，这里使用到了搜索引擎的一个重要组成部分—检索器，它面向用户，接收用户提交的查询关键词，在索引数据库中快速查询出相关文档，并将结果反馈给用户。
【设计意图：通过动画引入，进一步提高学生的注意力，通过对日常生活中常见的买东西的过程与检索过程的比较，对检索过程有进一步的理解。接下来没有像书本上一样按照顺序来介绍搜索器、索引器、检索器，而是自然而然的引出检索器，这样更符合学生的认知。】
（三）通过引导学生进一步思考，引出搜索引擎另外一个组成部分——搜索器
师：大家都知道，超市自身并不生产商品，那超市所出售的商品是从哪里来的呢？
生：去批发；
师：对，超市可以派采购员到招商场、白马等批发市场进货。
师：超市派采购员去进货，那“百度”又是派谁去采集网上信息的呢？“蜘蛛”，它担负着全文搜索引擎另一重要角色——搜索器，它就像我们超市的采购员，负责定期地自动到各个网站上，把网页抓下来，并顺着上面的链接，持续不断地抓取网页。

【设计意图：通过设问，让学生在回答问题中过渡到搜索器的讲解中，之后将搜索器类比成超市的采购员，讲解搜索器的作用，学生非常容易就理解了搜索器的作用，以及怎样去工

作的。】
（四）以超市进货流程类比，引出搜索引擎的最后的一个组成部分——索引器
师：超市的采购员将货物送到超市门口，接下来应该做什么呢？是不是杂乱无章地堆在一起？
生：超市的服务员要将采购来的物品进行分类，整理，摆放等。
师：同样的，我们搜索引擎也有专门做这件事情的部门——索引器，它负责把搜索器抓来的网页进行分析，按照关键词句进行索引，并存入服务器的数据库中。
【设计意图：将索引器类比为超市的服务员，让学生理解搜索引擎的最后一个组成部分。】
（五）观看搜索引擎的原理图，引导学生进行总结，得出搜索引擎整体的一个搜索原理。
师：刚才我们对搜索引擎的三个组成部分都一一做了论述，下面我们将它们联系起来，看看它们整体的一个工作流程。
接下来引导学生观看原理图，教师做一些阐述。
师：通过理解上面的原理图，请同学们思考，搜索引擎的三个组成部分中，谁先工作，谁后工作，并根据老师刚才的讲解，总结一下全文搜索引擎的工作原理：
生：在老师的提示下，总结出全文搜索引擎的工作原理。
【设计意图：刚才老师独立的讲了搜索引擎的三个部分的作用，现在通过原理图，以及老师的讲解，引导学生总结出全文搜索引擎的工作原理，让学生对全文搜索引擎的整个工作过程有一定的理解。】
（六）以实际搜索某个网站为例子，讲解搜索引擎的工作过程。
师：下面以我们在网上搜索“盐城市龙冈中学”为例，看看搜索引擎是怎样搜索到这个网站的。
教师操作，让学生描述搜索引擎工作的过程。
1、“百度”的“蜘蛛”爬到龙冈中学的网站上(http://www.longzhong.com.cn)，把网页抓取下来，并顺着上面的链接，持续不断地抓取网页。
http://tools.jb51.net/robot.asp

2、“索引器”将抓取来的网页进行分析，提取包括“盐城市”、“龙冈中学”等关键词，并根据提取的关键词建立网页索引数据库。
3、当用户向“百度”提交了这些关键词，“百度”就利用“检索器”从索引数据库中搜索，并将结果展示在页面上。
【设计意图：通过实例的讲解，让学生自己描述搜索引擎工作的过程，这样使他们对原理有进一步的理解。】
（七）学生活动，帮助学生解决实际查找过程中遇到的一些问题。
生：在网上搜索自己的小学网站。有的学生会查找到，有的却查找不到自己所需的信息。查找不到实际上有多种原因，从而让学生分析检索不到自己需要的信息的原因，引导他们解决这个问题。
【设计意图：让学生在网上搜索自己的小学网站，如：有些学校还没有建立网站，搜索引擎数据库不存在；有些小学因区域行政合并原来学校名称已经不存在了，需要更换学校名称试一试(如：教育集团的成立将该区域的多所学校合并在一起)；有些网上可能有同名的学校，可以考虑调整关键词；有些学校虽然建立了网站，但搜索器没有抓取到，可以换一个搜索引擎网站查找看看（如：亭湖区李灶小学，用“百度”搜索不到，Google可以）；】
（八）总结本节课的内容
【设计意图：回忆本节课的主要内容。】
（九）知识拓展
观看视频：《搜索引擎竞价排名》
生思考：1、排在搜索引擎前面的内容是否就一定是权威可靠的信息？
2、网上查找到的信息是否都是真实可信的？
怎样做更合理？当用户以关键词查找信息时，搜索引擎会在数据库中进行搜寻，如果找到与用户要求内容相符的网站，便采用特殊的算法——通常根据网页中关键词的匹配程度，出现的位置/频次，链接质量等——计算出各网页的相关度及排名等级，然后根据关联度高低，按顺序将这些网页链接返回给用户。
【设计意图：让学生学会利用自己的火眼金睛去辨别真假信息，合理地利用信息，提高自己获取信息的能力】

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