3.2.3数据交换技术 教学设计 2023—-2024学年人教/中图版（2019） 高中信息技术必修2

3.2.3交换技术 学 科 信息技术 年 级 高二 班 级 授课教师 章 节 第三章第二节 第三课时 课题名称 3.2.3交换技术 课 型 新授课 授课时间 2023/12/8----2023/12/10 教材内容 分析 本节内容是信息技术键技术、信息技术的社会应用和信息技术推列科技进步科技成就和创新成果，探讨信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响。引导学生了解信息技术的发展历史与趋势，认识信息技术的主要应用领域、使用信息技术为社会服务，成为信息社会的合格人才。为此，本节旨在通过阅读、思考、 交流信惠的基本方法和路径，能够根据需要选择适当的信息技木来解次实际问题 学生情况 分析 学生对信息技术的关键技术以及信息技术对生活与学习的影响有一定的了解，但对所学内容只是体验性和经验性的认识。因此，在教学中，要引导学生从日常学习、生活中发现问题，分析问题、归纳和提炼问题，并结合各种事实和案例进行指导分析，促进学生对本课内容进行理性建构，形成深入思考的系统思维。 课标要求 内容要求：探讨信息技术的关键技术和社会应用对社会的发展、科技的进步以及人们的生活、工作与学习的影响。 学业要求：了解信息技术的关键技术和社会应用对社会的发展、科技的进步以及人们的生活、工作与学习的影响。初步了解人、信息技术与社会的关系。 教学目标（核心素养） 借助数字化学习工具结合社会生活中的案例，了解信息技术的关键技术，通过专题研讨、资料搜集与分析，了解信息技术在社会各个领域的应用，结合案例分析、分组讨论，探讨信息技术对社会生活的影响。提升信息意识渗透信息社会责任。在信息技术的应用过程中锻炼和提高数字化学习与创新能力。 教学重点 信息技术的关键技术 教学难点 信息技术推动科技的进步 教学方法 案例分析法、讲授法、任务驱动法。 教学过程 教师活动 学生活动 二次备课 引 入 新 课 情境引入： 提出问题：要在相隔很远的A、B两地之间运输货物），该怎样运输呢？ 思考 回答问题 新 课 学 习 新 课 学 习 一、电路交换 运输方案1：在A和B之间修建一条运输专线，并规定这条运输专线上只能跑一辆运输专车，运输专车在A和B之间奔忙，运送货物专线专车。 方案反思：每次运输时，专车实际上只占用专线的一小段，因而线路的整体使用率比较低。 设计意图：通过类比，介绍电路交换技术。 电路交换： 采用电路交换技术时,需要在通信双方之间建立一条通道,所有的数据都通过这条通道实时传输(图32.5)。电路交换的实时性非常好,适合需要持续交互的应用场景。例如,传统的电话网就采用了这种交换技术。 在电路交换过程中,无论通信双方是否传输数据,建立的通道都会被一直占用着,因而使用率比较低。 二、报文交换 运输方案2：为了提高使用效率，人们决定在A和B之间增加一些转运点，运输车辆到达转运点后，就卸下货物，由另一段上的专车装货运输。 图 非专线专车 方案反思：在这种方案下，每 专车只需跑专线中的某一段，整条线路可以同时有多辆专 车同时在跑，线路的利用率无疑得到了提高，整体运输能力也得到了提升。不过，转运点装卸大批货物时，需要耗费比较长的时间。 设计意图：通过类比，介绍报文交换技术。 报文交换技术不要求在通信双方之间建立物理通道,发送方把发送的数据作为整体发给网络中的交换设备,这些交换设备依次传递,最终把数据发送到目的地。收发电报时,主要采用这种交换技术。 采用报文交换技术时,每次转发数据只占用网络中的小段线路,空闲的线路段可供其他通信任务使用。这样来,就可以提高整个网络的使用率。不过由于需要不断地存储和转发,报文交换的延时比较严重,不适合实时性要求高的应用场景。 三、分组交换 运输方案3：A和B之间运输货物不再使用专车，而是将每宗货物打散，用大小固定的标准化货箱进行运输。 图 非专线非专列 设计意图：通过类比，帮助学生理解虚电路交换和数据报交换，从而突破教学难点。 分组交换：与报文交换相似，但分组交换时每次传送的数据长度是有限的，原来的信息会按照限定大小分成许多个“小包”进行传输。这些“小包”可以沿同一线路按顺序发送和接收，这种方式称为虚电路（图虚电路）；也可以沿不同线路发送和接收，这种方式称为数据报（图 数据报）。 图 虚电路 图 数据报 采用虚电路交换时，需要在发送方和接收方之间建立一条逻辑通道，通道上的每个节点都要服从安排，按顺序传输数据“小包”，就好像有一条专用通道一样。虚电路在数据交换结束后会自动释放。 采用数据报交换时，不同的数据“小包”可以通过不同的路径到达目的地，而且先发的“小包”不一定先到，后发的“小包”不一定后到。因此，“小包”中要含有关于