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互联网搜索新发展 教学设计
课题 互联网搜索新发展 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 七年级
单元主题 【学情分析】建设网络强国，要有自主可控的核心技术，也要有丰富全面的信息服务、繁荣发展的网络文化。互联网为信息社会提供了文件传送、电子邮件、万维网等多种典型服务，深刻影响着社会的方方面面。本单元将概要介绍互联网典型服务，以当前应用最广泛的万维网为抓手，梳理它的结构特征和应用特点，探寻网路搜索的工作过程，剖析网络协议对网络安全的影响。最后，通过网络实验活动，对之前所学进行归纳梳理。【内容结构】
学习目标 1. 信息意识：主动学习互联网知识，增强数据安全意识，进行安全防护。2. 计算思维：知道网络中信息编码、传输和呈现的原理。能通过多种手段采集、分析和呈现数据。3. 数字化学习与创新：根据学习需要，有效搜索所需学习资源，探究信息科技支持学习的新方法、新模式，借助信息科技提高学习质量。4. 信息社会责任：在互联网应用中，知道数据安全防护的常用方法和策略，保护个人隐私，尊重他人隐私。
重点 网络搜索的基本过程；搜索引擎的工作原理和工作过程；搜索系统的创新改进。
难点 搜索引擎的工作原理。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【问题情境】学校读书节活动正在如火如荼地开展着，有些同学想通过网络了解更多图书的信息，有些同学想查找资料制作读书海报。如何在网络中简单、高效地寻找想要的信息呢？【引导分析+建构】准备读书节线上活动需要收集资料，但是自行在庞大的网络世界中获取信息，无异于大海捞针。网络中有很多专门提供信息搜索服务的网站，它们被称为搜索引擎。 注意、思考、讨论 吸引学生的注意力，启发学生思考。
学习活动 【学习活动】一、搜索引擎的工作思路【思考-讨论】想象一下，互联网上有难以计数的网站，搜索引擎需要从这些网站中寻找与关键词相匹配的网页，然后返回搜索结果，应该需要花费很长时间。但实际上，在搜索引擎中输入问题或关键词后，很快就能看到结果，为什么能搜得这么快？【学习探究】实验目的：熟悉搜索引擎的工作过程实验条件：《简易搜索系统》软件、配套资源中的 Web文件夹实验步骤：1. 运行《简易搜索系统》软件，启动搜索服务，然后尝试用关键词“中国探月”进行搜索，查看搜索结果。□ 搜到相关信息 □ 未搜到相关信息2. 把老师提供的Web文件夹复制到搜索服务软件所在的文件夹中。3. 重新运行搜索服务软件后，再次以“中国探月”为关键词进行搜索。4. 浏览一些网页，并把网页保存到Web文件夹中。5. 打开Web文件夹中的pages.csv，记录网页文件的文件名和对应的网址。6. 继续进行搜索，看看能否搜到刚刚保存的内容。实验结论：1．搜索引擎搜到的信息是（ □搜索前放进去的　 □实时在网络中获取的 ）。2．网页数据都保存在： 。3．网页文件跟实际网址的关系保存在： 。4．当前网页排序用的算法是： 。【小试牛刀】梳理搜索系统的结构组成，把下图补充完整。【知识链接】为了快速反馈搜索结果，搜索引擎通常会提前把海量的网络信息保存起来，然后等待查询。这是“以空间换时间”思维的具体体现。搜索引擎提前把海量信息保存下来，耗费了大量的存储空间，换来了对查询需求的快速响应。【学习活动】二、搜索系统的创新改进【思考-讨论】通过人工操作来扩充搜索系统中的网页数据比较烦琐，有没有办法更高效地完成相关操作呢？【引导分析】如果让计算机替代人工操作，会极大提升工作效率。例如，用网络爬虫自动获取相关网页以备查询。【知识拓展】网络爬虫就像个按规则在互联网 “蜘蛛网” 上自动 “抄作业” 的小机器人，它能沿着网页链接 “爬” 遍不同页面，快速收集文字、数据等信息并整理存储，像搜索引擎靠它秒出搜索结果，也能帮人高效整理作业情况、统计数据等，但不能抓取隐私信息，还得遵守网站 “禁止爬虫” 的规则，是个替人做重复信息收集的 “技术搬运工”。【学习探究】1. 运行《网络爬虫测试》软件，输入一个网址后，单击窗口中的按钮，看看能否自动获取相应的网页。2．把spider.pyc文件复制到搜索系统文件夹中，然后重新运行《简易搜索系统》软件，观察界面的变化。覆盖之前的 spider.pyc 文件即可。覆盖后重新运行会发现，界面中多了与网络爬虫相关的组件。3．输入一个网址，然后单击“启动网络爬虫”按钮。输入要自动获取的网址后单击“启动网络爬虫”按钮，软件除了自动获取网址对应的网页，还会尝试依据该网页含有的超链接，再获取几个网页，并自动维护 pages.csv 文件。4. 有同学绘制了下图来展示当前的系统特征，对此，你怎么看？【引导分析】用自动化工具代替人工完成了烦琐的操作，提高了效率。【学习活动】三、实践探究【进一步创新改进搜索系统】1. 运行《分词测试》软件，输入一个短语进行分词，感受分词的效果。2. 把 tokenizer.pyc 文件复制到搜索系统文件夹中，运行《简易搜索系统》软件，看看搜索结果的变化。【思考-讨论】搜索结果是根据关键词出现的次数进行排序的。请思考除了“关键词出现次数”这一指标，还有哪些指标可以让网页排序更精准？【引导分析】实际使用的搜索引擎会根据多个指标（关键词数量、更新日期等）为网页进行排序。当前，已经出现了 pagerank 等成熟算法，用于网页排序。 听讲、思考、讨论 教师通过引领学生学习课程内容，促进学生学习知识。学生通过认真听讲、实践探究等方式，积极学习基础知识和相关技能。另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。
课堂小结 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
拓展-提升 【拓展-提升】参照搜索引擎工作流程，畅想一下，还有什么地方可以改进，然后交流讨论技术创新的推动作用。【引导分析】借助人工智能提高搜索的准确性，利用大数据相关技术提升搜索效率等。技术创新就像给搜索引擎装上了 “超级大脑”，让它从只会 “机械搬砖” 变成能 “主动思考” 的贴心小助手！比如以前搜资料像在一大堆作业本里乱翻，现在 AI 能帮你自动整理重点，比如搜 “历史朝代时间轴”，直接生成清晰的图表和故事版；以前只能搜文字，现在能 “看懂” 图片和视频，比如拍一道数学题就能返回解题步骤，就像有个 24 小时在线的 “智能同学” 随时帮忙；还有技术能保护你的隐私，比如搜 “过敏药” 不用担心个人健康信息被乱传，就像给信息加了一把 “安全锁”。这些创新让找信息不再是 “苦差事”，而是像和好朋友聊天一样轻松，不仅帮我们学得更快、玩得更开心，还让网络世界变得更安全、更懂我们的需求！ 自主探究 让学生通过课外拓展的形式巩固、强化所学内容，并适当拓宽其视野。
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（义务教育版）七年级
全一册
第14课
互联网搜索新发展
学习目标
激趣导入
学习活动
思考-讨论
实践探究
课堂小结
拓展-提升
单元主题
单元主题
单元名称 课名称 核心内容
第三单元 便捷的互联网服务 第11课　互联网服务应用广 互联网服务的特点和应用现状、万维网的特点
第12课　万维网服务大揭秘 万维网的结构特征和工作模式
第13课　万维网安全新协议 HTTP和下层协议的关系、HTTPS的优势
第14课　互联网搜索新发展 网络搜索的基本过程、技术创新与搜索服务新发展
第15课　互联网实验齐发现 网络指令实验、数据包分析实验
学习目标
激趣导入
【问题情境】
学校读书节活动正在如火如荼地开展着，有些同学想通过网络了解更多图书的信息，有些同学想查找资料制作读书海报。如何在网络中简单、高效地寻找想要的信息呢？
激趣导入
【建构】
准备读书节线上活动需要收集资料，但是自行在庞大的网络世界中获取信息，无异于大海捞针。网络中有很多专门提供信息搜索服务的网站，它们被称为搜索引擎。
学习活动
学习活动
搜索引擎的工作思路
一
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
【思考-讨论】
想象一下，互联网上有难以计数的网站，搜索引擎需要从这些网站中寻找与关键词相匹配的网页，然后返回搜索结果，应该需要花费很长时间。但实际上，在搜索引擎中输入问题或关键词后，很快就能看到结果，为什么能搜得这么快？
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验目的：熟悉搜索引擎的工作过程
实验条件：《简易搜索系统》软件、配套资源中的 Web文件夹
实验步骤：
1. 运行《简易搜索系统》软件，启动搜索服务，然后尝试用关键词“中国探月”进行搜索，查看搜索结果。
□ 搜到相关信息 □ 未搜到相关信息
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验步骤：
2. 把老师提供的Web文件夹复制到搜索服务软件所在的文件夹中。
3. 重新运行搜索服务软件后，再次以“中国探月”为关键词进行搜索。
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验步骤：
4. 浏览一些网页，并把网页保存到Web文件夹中。
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验步骤：
5. 打开Web文件夹中的pages.csv，记录网页文件的文件名和对应的网址。
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验步骤：
6. 继续进行搜索，看看能否搜到刚刚保存的内容。
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
实验结论：
1．搜索引擎搜到的信息是（ □ 搜索前放进去的　 □ 实时在网络中获取的 ）。
2．网页数据都保存在： 。
3．网页文件跟实际网址的关系保存在： 。
4．当前网页排序用的算法是： 。
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
小试牛刀
梳理搜索系统的结构组成，把下图补充完整。
A．网页数据
B．建立索引
C．网页索引
D．获取信息
E．网页排序
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
小试牛刀
梳理搜索系统的结构组成，把下图补充完整。
A．网页数据
B．建立索引
C．网页索引
D．获取信息
E．网页排序
E
C
B
D
A
学习活动
一、搜索引擎的工作思路
【知识链接】
为了快速反馈搜索结果，搜索引擎通常会提前把海量的网络信息保存起来，然后等待查询。
这是“以空间换时间”思维的具体体现。搜索引擎提前把海量信息保存下来，耗费了大量的存储空间，换来了对查询需求的快速响应。
学习活动
搜索系统的创新改进
二
学习活动
二、搜索系统的创新改进
【思考-讨论】
通过人工操作来扩充搜索系统中的网页数据比较烦琐，有没有办法更高效地完成相关操作呢？
学习活动
二、搜索系统的创新改进
如果让计算机替代人工操作，会极大提升工作效率。例如，用网络爬虫自动获取相关网页以备查询。
网络爬虫就像个按规则在互联网 “蜘蛛网” 上自动 “抄作业” 的小机器人，它能沿着网页链接 “爬” 遍不同页面，快速收集文字、数据等信息并整理存储，像搜索引擎靠它秒出搜索结果，也能帮人高效整理作业情况、统计数据等，但不能抓取隐私信息，还得遵守网站 “禁止爬虫” 的规则，是个替人做重复信息收集的 “技术搬运工”。
学习活动
二、搜索系统的创新改进
1. 运行《网络爬虫测试》软件，输入一个网址后，单击窗口中的按钮，看看能否自动获取相应的网页。
学习活动
二、搜索系统的创新改进
2．把spider.pyc文件复制到搜索系统文件夹中，然后重新运行《简易搜索系统》软件，观察界面的变化。
学习活动
二、搜索系统的创新改进
3．输入一个网址，然后单击“启动网络爬虫”按钮。
学习活动
二、搜索系统的创新改进
4. 有同学绘制了下图来展示当前的系统特征，对此，你怎么看？
→自动
→自动
学习活动
实践探究
三
学习活动
三、实践探究
【进一步创新改进搜索系统】
1. 运行《分词测试》软件，输入一个短语进行分词，感受分词的效果。
学习活动
三、实践探究
【进一步创新改进搜索系统】
2. 把 tokenizer.pyc 文件复制到搜索系统文件夹中，运行《简易搜索系统》软件，看看搜索结果的变化。
学习活动
【思考-讨论】
搜索结果是根据关键词出现的次数进行排序的。请思考除了“关键词出现次数”这一指标，还有哪些指标可以让网页排序更精准？
课堂小结
拓展-提升
参照搜索引擎工作流程，畅想一下，还有什么地方可以改进，然后交流讨论技术创新的推动作用。
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