義務(wù)教育版(2024)七年級(jí)全一冊(cè)信息科技-第5課網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層設(shè)-教案

七年級(jí)信息科技教學(xué)設(shè)計(jì)課題第二單元第5課網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層設(shè)教材分析本節(jié)課是人教版《初中信息技術(shù)七年級(jí)（上冊(cè)）》第一單元《直播網(wǎng)絡(luò)我來(lái)建》第5課，課題為《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層設(shè)》。本課內(nèi)容以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層模型為核心，通過(guò)詳細(xì)講解和實(shí)際案例分析，使學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)通信的基本原理和各層協(xié)議的作用。教材注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，采用由淺入深的教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，同時(shí)通過(guò)互動(dòng)式學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)的興趣和應(yīng)用能力。課標(biāo)要求了解理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中的作用，知道TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)和各層的功能。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識(shí)：學(xué)生應(yīng)能夠認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸和通信中的重要性。計(jì)算思維：生需要掌握將復(fù)雜的通信問(wèn)題分解到不同層次中，每層解決相對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題的概念。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的知識(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。信息社會(huì)責(zé)任：學(xué)生應(yīng)能夠認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是如何隨著技術(shù)發(fā)展而創(chuàng)新的。讓學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的安全和規(guī)范問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的信息安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感教學(xué)重點(diǎn)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中的作用，知道分層思想。教學(xué)難點(diǎn)知道TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)和各層的功能，了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的創(chuàng)新。教學(xué)方法講解法，練習(xí)法，指導(dǎo)探究，操作法學(xué)習(xí)方法探索，討論教學(xué)用具多媒體網(wǎng)絡(luò)電腦教室、網(wǎng)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)路由器等硬件設(shè)備、教師自制課件。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)鞏固：發(fā)送一封手寫(xiě)信件給遠(yuǎn)方的朋友，有什么樣的步驟才能對(duì)方收到信呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，這個(gè)過(guò)程中涉及了哪些環(huán)節(jié)和角色，每個(gè)環(huán)節(jié)需要遵循哪些規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)，以確保信件能夠順利送達(dá)。新課導(dǎo)入：學(xué)生回答以上問(wèn)題后教師匯總，從寫(xiě)信、封裝、貼郵票、投遞到郵局，再到信件通過(guò)郵遞系統(tǒng)被送達(dá)朋友手中的過(guò)程，進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。同樣地，在網(wǎng)絡(luò)世界中，當(dāng)我們的計(jì)算機(jī)想要與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)通信時(shí)，也需要遵循一系列的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，這些就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。那么，什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？為什么我們需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？它們又是如何工作的呢？鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)前面的情境引入，嘗試回答這些問(wèn)題，引出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念及其在網(wǎng)絡(luò)通信中的重要性。教學(xué)過(guò)程5.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)頁(yè)、電子郵件、視頻、聊天信息等，都會(huì)轉(zhuǎn)化為1和0組成的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行傳輸（圖5.1）。二進(jìn)制數(shù)具體代表什么，需要通信雙方事先進(jìn)行約定。這類(lèi)約定可以理解為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。互聯(lián)網(wǎng)通信的根本目的是傳輸信息。信息以具體的數(shù)據(jù)來(lái)承載，數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換成各種信號(hào)后才能通過(guò)介質(zhì)進(jìn)行傳輸。也就是說(shuō)，通信實(shí)際上是利用傳輸介質(zhì)傳輸信號(hào)，從而傳輸數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)倪^(guò)程。學(xué)習(xí)活動(dòng)1通過(guò)游戲感受網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信中的作用1.一位同學(xué)扮演發(fā)送者，選擇第二項(xiàng)或全部?jī)身?xiàng)進(jìn)行編碼。（1）把字符轉(zhuǎn)成十進(jìn)制數(shù)（2）把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)2．其他人拿到二進(jìn)制數(shù)后，選擇第一項(xiàng)或全部?jī)身?xiàng)進(jìn)行解碼。（1）把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制數(shù)（2）把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成字符3．詢(xún)問(wèn)發(fā)送者的意圖，大家按同一規(guī)則解碼，看看能否得到相同結(jié)果。使用《編碼解碼輔助工具》軟件，可以完成編碼轉(zhuǎn)換操作。教師可以使用配套資源中的工具軟件輔助完成活動(dòng)，不宜針對(duì)二進(jìn)制展開(kāi)講解。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，分層思想是指構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)體系時(shí)，把復(fù)雜的通信問(wèn)題分到不同層中，每層解決相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，層層相疊，從而解決復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議展現(xiàn)出來(lái)的分層結(jié)構(gòu)，正是這一思想的典型產(chǎn)物?！叭绾螌?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼”“如何分包傳輸”等，只是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要解決的一小部分問(wèn)題。實(shí)際上，不僅是分包傳輸策略和編碼解碼規(guī)則，互聯(lián)網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)該如何標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)資源該如何定位等，都要由網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)規(guī)定。5.2分層在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，分層思想是指構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)體系時(shí)，把復(fù)雜的通信問(wèn)題分到不同層中，每層解決相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，層層相疊，從而解決復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議展現(xiàn)出來(lái)的分層結(jié)構(gòu)，正是這一思想的典型產(chǎn)物。分析網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的配送過(guò)程，從分層的角度，了解不同層的任務(wù)，以及要涉及的信息，體會(huì)分層的優(yōu)勢(shì)。學(xué)習(xí)活動(dòng)2分析網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的配送過(guò)程（圖5.2），從分層的角度，了解不同層的任務(wù)，以及要涉及的信息，體會(huì)分層的優(yōu)勢(shì)?；ヂ?lián)網(wǎng)使用的基礎(chǔ)協(xié)議是TCP/IP，它由很多協(xié)議構(gòu)成，按照分層思想，可以得到右側(cè)的層次結(jié)構(gòu)。應(yīng)用層，負(fù)責(zé)使用從互聯(lián)網(wǎng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)；傳輸層，負(fù)責(zé)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾约翱煽啃缘龋痪W(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)包；網(wǎng)絡(luò)接口層，負(fù)責(zé)傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)使用的基礎(chǔ)協(xié)議是TCP/IP，它由很多協(xié)議構(gòu)成，按照分層思想，可以得到右側(cè)的層次結(jié)構(gòu)。應(yīng)用層，負(fù)責(zé)使用從互聯(lián)網(wǎng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)；傳輸層，負(fù)責(zé)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾约翱煽啃缘龋痪W(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)包；網(wǎng)絡(luò)接口層，負(fù)責(zé)傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)。課堂練習(xí):參照老師的提示，打開(kāi)命令提示符窗口，運(yùn)行netstat-an命令，觀察顯示結(jié)果。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模翰榭从?jì)算機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn)條件：可聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟：1．進(jìn)行幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作，如訪問(wèn)網(wǎng)站、使用即時(shí)通信軟件等。2．打開(kāi)“命令提示符”窗口，使用netstat-an命令，查看網(wǎng)絡(luò)連接情況。課堂小結(jié)1．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。2．互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)含著分層這一創(chuàng)新思想。3．互聯(lián)網(wǎng)使用的基礎(chǔ)協(xié)議是TCP/IP。4．TCP/IP由多個(gè)子協(xié)議構(gòu)成，具有層次結(jié)構(gòu)。分查閱關(guān)于OSI（ope