時間：2023-09-24 15:44:26
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇計算機病毒教學設計，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關鍵詞 中職；計算機病毒與預防課程；信息化
中圖分類號：G712 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）23-0090-02
信息化時代，各種各樣的信息安全問題日益突出，尤其是計算機病毒的泛濫，對信息系統的安全造成很大威脅。本文以信息安全技術一章中的計算機病毒與預防為例，介紹信息化技術在教學中的應用，運用直觀演示法、活動探究法、集體討論法、任務驅動法等，來設計本節課教學。
1 基于信息化資源、教材、學情的思考
1）基于信息化資源為了保證信息化教學的順利實施，準備了以下資源：本課程的計算機室；本課程的網絡課程；網絡教室管理軟件；網絡教學資源庫；校園網站。
2）基于教材在網絡信息時代，黑客與病毒成為信息系統安全的主要威{，尤其是計算機病毒，已在個人電腦中泛濫成災，給人們帶來了巨大的損失與危害，成為普遍存在的信息安全問題。有鑒于此，本節內容選自計算機與信息技術基礎第十章第一節的內容，授課時間2學時。教材在全面介紹信息系統安全問題之后，重點介紹了計算機病毒的定義及其基本特征，其重點是計算機病毒的防治知識。通過本節課的學習，引導學生總結計算機病毒的性質特征，學會計算機病毒的防治方法及殺毒軟件的使用，懂得相關的法律法規，增加自覺防范計算機病毒的意識。
3）基于學情中職年齡段學生具有好奇心強、注意力不集中、被動學習的特點。針對這些特點，通過多媒體、網絡課程資源庫建立信息化環境，采用直觀的視頻、圖片和動畫等內容，豐富課堂內容，加深記憶，激發學生的學習興趣。
2 教學準備、目標、方法
課前準備工作 借助班級Q群、微信群帖子，讓學生課前通過上網等方式搜集關于“計算機病毒”的圖片和文字素材，自行將素材拷貝到課堂。同時將全班同學進行分組，名單公布到群上，讓學生在網上先自行學習。
目標確定 根據培養目標的要求，結合課標和教材特點，基本的三維目標確定如下：
1）知識目標：認識病毒、防范病毒、清除病毒等；2）能力目標：學會計算機病毒防治的技能；3）情感目標：培養學生小組合作、團隊協作的精神，養成好習慣尊重知識產權文明守法。
教學重點、難點 該小節教學內容的重點是計算機病毒的定義及特征，計算機病毒造成的危害，計算機病毒的傳播途徑；難點是學會計算機病毒的查殺操作，增強病毒防范意識。解決方法：教師通過啟發引導，層層深入，設置疑問，讓學生在任務指導書的指引下，在小組自主探究的模式下，在趣味游戲及作品展示的任務下，逐步掌握重點，突破難點。
教法分析 通過啟發式、參與式、互動式來開展任務驅動教學、小組協作教學、自主探究教學、游戲教學等進行本節課的教學。
學法指導 通過自主探究、實踐體驗、合作學習來培養學生質疑、解疑、應用的能力。我們不僅要使學生學會，更要使他們會學。
3 信息化設計教學過程
本課程時間分配為教學課程導入5分鐘，教學實施45分鐘，課程練習35分鐘，總結評價5分鐘。通過貼近學生的4個主題，應用信息化技術于教學。
環節一：趣味導入。導入表哥和表妹的故事。表哥買電腦一年多，不見他使用，表妹深感奇怪，就問他：“怎么從來沒見過你開電腦呢？”表哥垂頭喪氣地答：“真倒霉，電腦買來第二天就中毒了，我一年都不開電腦，就是想把病毒餓死再說！”
提出問題：什么是計算機病毒？計算機病毒和生物病毒的區別又是什么呢？設問思考，引導觀察產生感性認識。通過讓學生觀看一段關于病毒爆發的視頻，讓學生有個初步的了解，教師開始講解計算機病毒的定義、基本特征。
環節二：教學實施。通過下載關于如何傳播計算機病毒的圖片，讓學生知道計算機病毒的主要來源有外部設備、拷貝文件、網上下載、電子郵件等。并逐步介紹頻繁死機、無法正常啟動、文件的屬性變化都是計算機病毒的表現。通過案例、演示一段關于計算機病毒講解的視頻讓學生開始認識黑客，講解防范黑客的方法，引導道德規范。
接著通過一組數據讓學生了解新增病毒的數據，病毒造成的危害。創設情境：電腦中毒，資料丟失，無法工作該怎么辦？講解簡單病毒、頑固病毒、惡性病毒的區別，如何清除病毒。最后又通過幾個殺毒軟件的圖片以及視頻進行知識點講解，如何讓電腦安全無懈可擊。
環節三：課堂訓練。教師發出兩個程序，讓學生進行殺毒訓練，通過練習殺毒軟件的使用樹立防范警惕意識，把病毒拒之門外。以上內容都是通過大量的圖片、視頻以及老師自編的口訣解決了本節課的重點和難點問題，真正體現出“做中學、學中做”。
環節四：課程小結主要采用教師串講、學生體驗、分組討論、嘗試歸納的方式。如果還未能完全掌握，還可以通過老師自編的口訣進行鞏固。拓展提高，要求學生利用課余時間了解國內著名的殺毒軟件，為學校的機房和教學辦公室進行查殺病毒。
環節五：教學評教。教學評教通過教學任務目標完成情況對每個學生進行評價：1）學生自我的評價；2）組內合作評價；3）教師對學生的評價等。在學習接近尾聲時，通過評教活動再一次調動學生的積極性。
課后助學：學生通過教學資源庫可以查閱資料，查看上課視頻，網上測試等，通過網絡課程可以練習本節課學習內容。
課后助教：教師可以利用網絡教學平臺檢測學生學習情況，同時采用學生熟悉的QQ、微信、微博作為課外溝通手段，用心交流，及時解決課堂內外的問題。
4 結語
立足實踐、采用時尚的主題、貼近學生生活，增加課堂的趣味性。
通過多媒體信息化的使用，原本抽象、難以理解、枯燥的計算機病毒及預防內容，以直觀、具體、形象、生動的形式呈現在學生面前，激發了學生的學習興趣，培養了學生分析問題和解決問題的能力。
參考文獻
隨著教育界人士對教育教學游戲越來越多的關注,教學游戲在中小學課堂教學中的應用也越來越廣泛。針對中小學信息技術課程當中計算機病毒知識抽象導致教學困難的問題,設計了一款游戲,讓學生在直觀形象的場景中學習和體驗計算機病毒的特征和危害,達到寓教于樂的目的。
1需求分析
學生對計算機病毒知識非常好奇,但計算機病毒知識本身比較抽象,不利于計算機基礎知識薄弱的中小學生學習。造成這種狀況的主要原因是在進行計算機病毒教學時,計算機病毒程序的收集相當困難,再者不可能使用病毒程序進行演示。為了能將抽象的知識直觀化,作者根據中小學學生的知識結構和學習特征,以及計算機病毒知識的教學狀況,設計了一款教學游戲,它能夠讓學生比較直觀地認識病毒,在娛樂的過程中快速地掌握相關的知識,達到寓教于樂的目的。
2總體設計
本游戲的設計是依據一定的學習理論及計算機病毒教學的教學設計過程設計的。學習者通過游戲關卡晉級、獲得生命值,共有5關,每一關中都表征不同特征的病毒,從而讓學習者學習病毒的特征、學會各種病毒的防護。
2.1理論基礎
基于多媒體認知理論和建構主義理論下的計算機病毒教學軟件設計。
2.1.1多媒體認知理論
多媒體教學可以以多種方式呈現教學,并且豐富,具體及形象,對于傳統的教學方式來說,教學方式單一,呈現內容抽象,無疑是非常好的。恰當的多媒體教學方式可以使學生更好更快地吸收知識,并靈活地運用。這種是以“學習者為中心”,而非以“設計者為中心”[1]。該理論認為需要把語詞和畫面結合起來進行更有效的教學,對于計算機病毒的游戲設計就是基于多媒體認知理論來完成的,為了更好地提高教學成效,首先在多媒體原則方面,會適當地呈現于畫面對應的解說和提示等等,以便于更好地讓學習者認知吸收;其次對于個體差異原則方面,游戲盡量是基于平均的水平,讓每一個學習者都能盡量地學到更多的知識。
2.1.2建構主義理論
皮亞杰認為知識建構是主體與客體相互作用的結果。主體和客體之間的相互作用涉及兩個基本過程:“同化”與“順應”。同化是指把新的知識吸收進來并整合到學習者原有的認知結構內的過程;順應是指當外部環境發生變化,而原有認知結構無法同化新的知識時所引起的學習者認知結構發生重組與改造的過程[2]。學習者學習時為了更好地靈活地去運用和發揮所學的知識,而不是一味地進行記憶式的學習。根據皮亞杰提出的原則,給出了很大的提示,關于計算機病毒的游戲也是基于這種建構主義方面的認知,對于老師課上的知識,課下運用游戲去鞏固和消化,“線上”和“線下”的結合,符合了“同化”和“順應”的原則,是為了學生更好地學習和運用,發揮更好的教學成效。
2.2游戲類型的選擇
目前電腦游戲的分類有很多,粗略地進行分類有:體育類游戲、賽車類游戲、益智類游戲、射擊類游戲、技巧類游戲等等[3]。結合計算機病毒的特點,及學生的認知特點,選擇了射擊類游戲來設計和開發《計算機病毒》教學游戲。游戲中設計一定的關數,讓學習者進行闖關游戲,并將關于計算機病毒的一些基本知識嵌入其中,這樣學習者可以在感受游戲樂趣的同時學習融入在游戲中的知識,達到寓教于樂的目的。
2.3教學設計與游戲設計的結合
本游戲的設計將教學設計與游戲設計相結合,游戲設計的依據是教學設計。
2.4總體流程圖
游戲程序的用戶界面包括游戲的使用說明及幫助、開始游戲和結束程序供游戲者選擇。游戲者還可以自行選擇關卡。
3詳細設計
3.1游戲的教學設計
計算機病毒教學游戲的教學設計是以學生為中心的情境化教學理念,并堅持從整體性、發展性、主題性等方面出發,體現學生的能力培養以及達到知識和運用的和諧[4]。游戲的教學設計注重學生的感受,注重創建愉快的學習氛圍,使學生對學習知識產生濃厚的興趣,給學生創自主、探索、合作的空間。關于計算機病毒的教學內容分析,是對其中所包含的基本的主要知識點進行教學游戲的設計。這些主要的知識點包括,計算機病毒的基本特征,計算機病毒的基本分類,常見的計算機病毒和計算機病毒的命名的方式。教學設計中對這4個知識點的教學內容、教學目標、教學策略、教學過程進行詳細的設計,保證教學設計要符合游戲化學習的特點。其中教學策略對于每一個知識點都有穿插在游戲中的關卡,讓學生自主學習,容易吸收,這樣在課堂上教師同樣可以考核和檢驗學生對知識內容的掌握[5]。
3.2游戲的基本規則
游戲背景是玩家作為電腦維護者,為了防止病毒的侵犯,必須捍衛自己的電腦,進行反擊。游戲目的是通過此游戲,可以了解病毒的特點、病毒類型。對于一般性的病毒有一定的了解。游戲設有不同的場景,分別是網絡病毒場景、文件病毒場景、引導性病毒場景和混合型場景。每一個場景的病毒是不一樣的。每一關給出的病毒個數都是一定的,然后在規定的時間內,要擊敗所有給出的病毒。未能擊敗的剩余病毒,根據病毒的類型進行匹配病毒的破壞效果(例如:死機、變慢等)如果沒有能夠完全擊敗,那么你的電腦將會中毒(深、淺根據病毒的種類而定,效果也會根據病毒的種類而定),同時,玩家的生命值也將會減少和降低,直到生命值為零時,便終止游戲。如果還有生命值,就進入到下一關。病毒的分類都會體現在每一關上,以及病毒的通常特征和常見的代表性病毒都會以模擬的形式出現在每一關上,每一關的難度設置是根據病毒的特征決定的,從一般的病毒到破壞性強的病毒。每一關之前都有幫助提示,可以提前了解攻關的技巧,其實就是從另一方面去了解病毒的特點。同時,也會安排一些歷史上出現過的重大病毒來進行引入性的簡單了解,以增加玩家的興趣。
3.3游戲關卡設計
游戲共分為5關,分別介紹如下:第1關:病毒是非常簡單的,就是一般性的病毒,危害級別為1級的,代表性的就是Hark、Macro兩個病毒嵌入游戲中。第2關:病毒危害級別為2級,其中也包括了之前的病毒,WORM為主的病毒,體現了病毒的危害性。第3關:病毒危害級別升為3級,其中以backdoor病毒和木馬病毒為主,體現病毒的隱蔽性和依附性。第4關:病毒危害級別升為4級,其中以歷史上經典的“熊貓燒香”為主,體現了病毒的傳染性和強大的破壞能力。第5關:終極病毒危害,其中以AV終結者為主,體現了病毒的破壞能力和病毒的強大傳播力。#p#分頁標題#e#
學生對計算機病毒知識非常好奇,但計算機病毒知識本身比較抽象,不利于計算機基礎知識薄弱的中小學生學習。造成這種狀況的主要原因是在進行計算機病毒教學時,計算機病毒程序的收集相當困難,再者不可能使用病毒程序進行演示。為了能將抽象的知識直觀化,作者根據中小學學生的知識結構和學習特征,以及計算機病毒知識的教學狀況,設計了一款教學游戲,它能夠讓學生比較直觀地認識病毒,在娛樂的過程中快速地掌握相關的知識,達到寓教于樂的目的。
2總體設計
本游戲的設計是依據一定的學習理論及計算機病毒教學的教學設計過程設計的。學習者通過游戲關卡晉級、獲得生命值,共有5關,每一關中都表征不同特征的病毒,從而讓學習者學習病毒的特征、學會各種病毒的防護。
2.1理論基礎
基于多媒體認知理論和建構主義理論下的計算機病毒教學軟件設計。
2.1.1多媒體認知理論
多媒體教學可以以多種方式呈現教學,并且豐富,具體及形象,對于傳統的教學方式來說,教學方式單一,呈現內容抽象,無疑是非常好的。恰當的多媒體教學方式可以使學生更好更快地吸收知識,并靈活地運用。這種是以“學習者為中心”,而非以“設計者為中心”[1]。該理論認為需要把語詞和畫面結合起來進行更有效的教學,對于計算機病毒的游戲設計就是基于多媒體認知理論來完成的,為了更好地提高教學成效,首先在多媒體原則方面,會適當地呈現于畫面對應的解說和提示等等,以便于更好地讓學習者認知吸收;其次對于個體差異原則方面,游戲盡量是基于平均的水平,讓每一個學習者都能盡量地學到更多的知識。
2.1.2建構主義理論
皮亞杰認為知識建構是主體與客體相互作用的結果。主體和客體之間的相互作用涉及兩個基本過程:“同化”與“順應”。同化是指把新的知識吸收進來并整合到學習者原有的認知結構內的過程;順應是指當外部環境發生變化,而原有認知結構無法同化新的知識時所引起的學習者認知結構發生重組與改造的過程[2]。學習者學習時為了更好地靈活地去運用和發揮所學的知識,而不是一味地進行記憶式的學習。根據皮亞杰提出的原則,給出了很大的提示,關于計算機病毒的游戲也是基于這種建構主義方面的認知,對于老師課上的知識,課下運用游戲去鞏固和消化,“線上”和“線下”的結合,符合了“同化”和“順應”的原則,是為了學生更好地學習和運用,發揮更好的教學成效。
2.2游戲類型的選擇
目前電腦游戲的分類有很多,粗略地進行分類有:體育類游戲、賽車類游戲、益智類游戲、射擊類游戲、技巧類游戲等等[3]。結合計算機病毒的特點,及學生的認知特點,選擇了射擊類游戲來設計和開發《計算機病毒》教學游戲。游戲中設計一定的關數,讓學習者進行闖關游戲,并將關于計算機病毒的一些基本知識嵌入其中,這樣學習者可以在感受游戲樂趣的同時學習融入在游戲中的知識,達到寓教于樂的目的。
2.3教學設計與游戲設計的結合
本游戲的設計將教學設計與游戲設計相結合,游戲設計的依據是教學設計。如圖1所示。
2.4總體流程圖
游戲程序的用戶界面包括游戲的使用說明及幫助、開始游戲和結束程序供游戲者選擇。游戲者還可以自行選擇關卡。
3詳細設計
3.1游戲的教學設計
計算機病毒教學游戲的教學設計是以學生為中心的情境化教學理念,并堅持從整體性、發展性、主題性等方面出發,體現學生的能力培養以及達到知識和運用的和諧[4]。游戲的教學設計注重學生的感受,注重創建愉快的學習氛圍,使學生對學習知識產生濃厚的興趣,給學生創自主、探索、合作的空間。關于計算機病毒的教學內容分析,是對其中所包含的基本的主要知識點進行教學游戲的設計。這些主要的知識點包括,計算機病毒的基本特征,計算機病毒的基本分類,常見的計算機病毒和計算機病毒的命名的方式。教學設計中對這4個知識點的教學內容、教學目標、教學策略、教學過程進行詳細的設計,保證教學設計要符合游戲化學習的特點。其中教學策略對于每一個知識點都有穿插在游戲中的關卡,讓學生自主學習,容易吸收,這樣在課堂上教師同樣可以考核和檢驗學生對知識內容的掌握[5]。
3.2游戲的基本規則
游戲背景是玩家作為電腦維護者,為了防止病毒的侵犯,必須捍衛自己的電腦,進行反擊。游戲目的是通過此游戲,可以了解病毒的特點、病毒類型。對于一般性的病毒有一定的了解。游戲設有不同的場景,分別是網絡病毒場景、文件病毒場景、引導性病毒場景和混合型場景。每一個場景的病毒是不一樣的。每一關給出的病毒個數都是一定的,然后在規定的時間內,要擊敗所有給出的病毒。未能擊敗的剩余病毒,根據病毒的類型進行匹配病毒的破壞效果(例如:死機、變慢等)如果沒有能夠完全擊敗,那么你的電腦將會中毒(深、淺根據病毒的種類而定,效果也會根據病毒的種類而定),同時,玩家的生命值也將會減少和降低,直到生命值為零時,便終止游戲。如果還有生命值,就進入到下一關。病毒的分類都會體現在每一關上,以及病毒的通常特征和常見的代表性病毒都會以模擬的形式出現在每一關上,每一關的難度設置是根據病毒的特征決定的,從一般的病毒到破壞性強的病毒。每一關之前都有幫助提示,可以提前了解攻關的技巧,其實就是從另一方面去了解病毒的特點。同時,也會安排一些歷史上出現過的重大病毒來進行引入性的簡單了解,以增加玩家的興趣。
3.3游戲關卡設計
游戲共分為5關,分別介紹如下:第1關:病毒是非常簡單的,就是一般性的病毒,危害級別為1級的,代表性的就是Hark、Macro兩個病毒嵌入游戲中。第2關:病毒危害級別為2級,其中也包括了之前的病毒,WORM為主的病毒,體現了病毒的危害性。第3關:病毒危害級別升為3級,其中以backdoor病毒和木馬病毒為主,體現病毒的隱蔽性和依附性。第4關:病毒危害級別升為4級,其中以歷史上經典的“熊貓燒香”為主,體現了病毒的傳染性和強大的破壞能力。第5關:終極病毒危害,其中以AV終結者為主,體現了病毒的破壞能力和病毒的強大傳播力。
