PacketTracer软件在高中《网络技术应用》课程教学中的应用研究
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）18-00-02
《网络技术应用》是高中信息技术学科的一个选修模块。本模块由三个主题组成，分别是因特网应用、网络技术基础和网站设计与评价。通过本模块的学习，学生应掌握网络的基础知识和基本应用技能。网络技术基础部分具体的内容有IP地址及域名、OSI模型、网络协议和网络规划拓扑等基本概念，以及局域网构建的基本方法和接入因特网的常用设置等。对于高中生来讲，其内容有一定的难度和深度，相关网络知识及概念难以理解。
目前高中的网络技术应用课程普遍的教学现状是学校缺少网络实验环境，而投资建设网络实训室对于高中学校来讲，缺少费用、建设周期长、维护成本高。网络课程教学仅停留在抽象、空洞的理论水平，理论难以联系实际，学生只能在课堂上被动的接受，学习兴趣不高。如何解决这一问题已成为高中网络课程教学中的一大难题。
PacketTracer软件（以下简称PT软件）是思科公司开发的网络仿真工具软件，也是一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细过程，观察网络实时运行情况。对于高中生来讲，常见的有服务器、PC、笔记本、连接线缆、交换机及路由器，可以支持学生和教师建立仿真、虚拟的网络模型。这个软件目前在中高职、大专院校已有较为广泛的应用，在高中网络技术课程中经过一段时间的应用实践也已初见成效，主要有以下几个方面的体会。
1 便于搭建网络环境验证性学习
建构主义教学理论强调创设真实情境，把创设情境看做是“意义建构”的必要前提。也就是说，在建构主义学习环境下，要考虑有利于学生建构意义的情境创设问题，并把情境创设看做是教学设计的最重要内容之一。但是由于学校信息技术软硬件条件的限制，以及不同区域的经济发展有差异，很多信息技术课堂活动开展有限制。
例如，网络技术课程中的网络环境搭建，至少需要计算机和双绞线，甚至还需要交换机、服务器等设备。而在使用过程中还会出现一些设备故障，如果学生没有办法解决，就大大降低了做实验的效率，影响了最终的实验效果。而PT软件能够帮助我们解决这些问题。
图1
在讲解教科版教材《网络技术应用》中“IP地址及其管理”一节内容时，可以建立如图1所示的网络拓扑，让学生完成多个实验。①完成PC0和PC1同时设置相同IP的实验，观察结果；②完成PC0为静态IP地址设置，PC1自动获取DHCP服务器的IP地址，观察两者的不同；③在DNS服务器中建立一条域名指向记录，用域名和IP两个不同方式访问Web服务器，观察效果。
在这些实验过程中，教师应引导学生在把握知识体系的基础上，让学生通过自主探索掌握工具的操作方法和应用技巧，在这个过程中认识和理解相关概念和原理。
2 便于将抽象概念形象化
布鲁纳认为，学生的学习过程是学生抓住事物现象进行探索、发现，进而获得新知识的过程。信息技术课程应该给学生提供尝试发现技术原理、原则的过程，以及学会发现方法的机会，以使学生在亲自动手、亲身实践的过程中了解技术、认识技术、亲近技术。
例如，在讲解“网络通信的工作原理”一节时，可以利用PT软件构建一个通过交换机连接Web服务器的网络拓扑。设置PC0的IP地址为192.168.1.2，掩码为255.255.255.0、Web服务器的IP地址为192.168.1.1，掩码为255.255.255.0，PC0通过浏览器访问Web服务器上的站点。通过PT软件的模拟（Simulation）模式可以将这个过程进行事件模拟，如图2所示。该模式下还可以直接观察每个数据包所经过的路径，点击相应数据包可以直观地观察到相应的OSI模型及报头信息。
学生在这个学习过程中，将难以理解的、抽象的概念通过软件形象化地展示出来，不仅增加了课堂的信息量，提高了教学效率以及趣味性，而且利于学生掌握抽象的网络知识，解决了实际教学中的一大难题。
3 便于学生自主探究体验性学习
从一定意义上说，传统的教学给学生学习方式的负面影响是形成了“被动学习”、“机械学习”，学习没有兴趣可言。而自主学习会让学习者有情感的投入，有内在动力的支持，能从学习中获得积极的情感体验。所谓探究学习是指在教学中创设研究环境，通过发现问题进行实验、操作、处理信息、表达等探索活动，获得知识技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展。
要改变学生传统的习惯与单纯受教师控制的学习方式，更主要的是要在教学过程中培养他们的自主意识与解决问题中的探究方法。网络技术课程中PT软件的使用，学生可以在软件中进行很方便的操作，会发现很多有趣的东西，按图1所示的实验中一些学生还可以根据教师的提示做出其他不同的实验，比如FTP服务器的建立、增加DNS服务器中的域名指向、记录后完成不同域名指向到同一台Web服务器的实验。另外有些学生家里出现的简单网络问题，比如无线路由器的设置、网络连通性测试等，学生也能在软件中通过自主探究学习解决。利用PT软件，每一位学生都可以在课后继续做网络实验，不受时间和地域的限制。 4 便于转变教学思想
现代教学思想经历了从行为主义到认知主义再到建构主义的发展历程，这一发展也在很大程度上反映了我国中小学信息技术的教学发展历程。
以教师为中心的教学忽视了学生内在的理解过程，忽略了师生间的互动，只强调了教师的教学。在目前高中网络课程教学中普遍存在这样的现象，导致教学落入了学生听不懂、教师讲不透的怪圈，形成了《网络技术应用》课程易讲难学的特征，一定程度上影响了这一课程在高中阶段的推广。
而通过PT软件的使用，教师能够解决缺乏网络实验环境的问题。在具体运用中，教师以问题解决为核心，可以设计一个有问题的拓扑让学生去解决，或者设计一个问题让学生来设计相应的拓扑，还可以设计诸如基于问题的学习、基于项目的学习、基于资源的学习等此类的新型模式，让学生在探索中达到教学目标的学习要求。
5 便于培养对信息技术发展的适应能力，提升信息素养
从目前看，信息技术发展速度很快，光靠学校的有限学习是远远不够的。将来信息技术不仅是现在学习的对象，更是终身学习的工具和环境。因此在平时的教学中教师应注意培养学生对信息技术迅速发展的适应能力，注意总结和归纳不同工具和平台的使用方法，引导学生借助已有经验，通过合理的探索，完成对新工具和新任务的适应，从而达到有效迁移、促进学生发展的目的。
通过PT软件的使用，教师在引导学生学习高中网络选修课程时，要组织学生分析任务，提出解决问题的步骤，还要引导学生进行自我评价。在学习完一门课程后，学生也可以通过这个工具的学习，掌握一种软件使用的方法。教师在学习过程中要引导学生发现具体工具的优缺点，并主动适应它。
总而言之，PT软件在高中《网络技术应用》课程教学中的应用形式是多种多样的，教师可以根据课本内容进行灵活的教学设计。通过笔者的实践教学，PT软件将网络抽象的理论教学变成了生动的案例剖析，有利于学生对知识的理解和掌握，而且锻炼了学生的动手能力，激发了学生学习网络的兴趣，切实提高了教学效果。
（苏州工业园区教师发展中心，江苏 苏州 215000）
- 上一篇：高中美术鉴赏课堂问答的研究
- 下一篇：探讨微课在高中信息技术教学中的应用
