第9课　数据传输有新意 教案 2024-2025学年人 教版（2024）初中信息技术七年级全一册

课题 第9课　数据传输有新意 共1课时 第1课时 课型 新课 应到人数 实到人数 主备人 Xinxijishu886 备课时间 月 日 授课时间 月 日 教学内容及教材分析 本节课是人教版《初中信息技术七年级（上册）》第二单元《直播网络我来建》第9课，课题为《数据传输有新意》。内容是围绕网络数据传输的核心概念展开，通过介绍端口的作用、可靠传输与不可靠传输的特点以及网络数据传输的创新技术，为学生提供了一个全面而深入的学习框架。教材在编排上注重理论与实践相结合，通过案例分析、图示说明和动手操作活动，帮助学生构建知识体系，同时激发学生对网络技术的好奇心和探索欲。然而，教材在处理一些抽象概念时可能需要教师补充具体实例和解释，以降低理解难度，确保学生能够有效吸收和运用所学知识。 课标要求 通过学习，学生将了解传输层的主要功能，以及TCP与可靠传输。教材内容紧密联系实际网络应用，有助于培养学生的网络技术应用能力和问题解决能力。 教 学 目 标 信息意识：学生能够认识到数据传输有新意在网络中的重要作用，提高对网络信息知识。 计算思维：知道传输层的主要功能，理解TCP与可靠传输过程。通过数据传输有新意的过程，培养学生的问题解决能力和逻辑思维能力。 数字化学习与创新：引导学生利用所学知识进行网络应用的创新实践，培养学生的创新意识和实践能力。 信息社会责任：学让学生了解网络安全和规范使用网络资源的重要性，增强学生的信息安全意识和社会责任感。 教学重点 知道端口的作用，知道可靠传输和不可靠传输的特点及应用场景。 教学难点 了解研究者在解决网络数据传输问题的过程中，采用的创新思想和技术手段。 教学方法 讲解法，练习法，指导探究，操作法 学习方法 合作交流法，动手实践 教学工具 多媒体网络电脑教室、网线、抓包软件、教师自制课件。 教 学 过 程 教 学 过 程 教 学 内 容 二次备课 复习巩固： 在课堂上，利用多媒体设备展示了一段生动的视频或动画，内容描绘了一个用户在网上购物的全过程，从下单购买商品到最终收到商品的每一个细节。在这个过程中，教师特别强调了数据传输的关键环节，详细展示了订单信息是如何从用户的电脑发送到商家的服务器，然后通过物流系统传递到仓库，最终指导快递员将商品安全送达客户手中的整个流程。 新课导入： “同学们，你们刚才观看的这段视频，其实背后隐藏着一系列复杂而精妙的数据传输技术。今天，我们将深入探讨数据传输中的核心内容——传输层的作用及其两大重要协议：TCP和UDP。如在线视频和网络电话。通过学习这两种协议，你们将能够更好地理解网络通信的原理和应用。” 新课教学： 视频直播、文件传输对网络数据传输有什么不同要求？该采取哪些技术手段来保证传输过程稳定、流畅呢？这一课介绍传输层的相关知识。 学习活动1 有同学根据 TCP/IP 的分层结构绘制了模型（图 9.1）。谈一谈你对这张图的看法，并回顾传输层的主要作用。 一、传输层的主要功能 网络层的路由服务实现了 IP 数据包在计算机之间的传输，那为什么还需要传输层呢？传输层的主要功能包括：通过端口区分应用、提供两种数据传输方式。 虽然网络层通过路由服务解决了 IP 数据包的传输问题，让 IP 数据包经历“千辛万苦”到达目的地，但“哪个应用要使用这个 IP 数据包”“传输的数据是否完整”“传输过程中出错了怎么办”等问题也非常复杂，需要通过传输层来解决。这种功能上的区分，正是分层思想的重要体现。 网络层已经可以传输IP数据包了，但计算机常常会同时运行多个互联网应用，对这些应用而言，只有一部分IP数据包是自己需要的。这时，可以依靠端口进行区分。 端口 计算机常常会同时运行多个互联网应用，对这些应用而言，只有一部分 IP 数据包是自己需要的。这时，可以依靠端口进行区分。端口通过端口号来标记，范围从 0 到 65 535。 教学时，可以用食堂作类比：IP 地址相当于食堂的地址 ，端口相当于食堂内不同的服务窗口（图 9.4）。 可靠传输与不可靠传输 不同互联网应用需要的数据传输方式可能不同。有些需要可靠网络传输，有些则需要速度更快的不可靠网络传输。传输计算机文件时，非常重视传输的准确性，如果传输过程中某个包出现了问题，则必须重发。因为一个包出问题，会导致传输的其他数据也没法正常使用。此时，应采用可靠方式传输数据，对应的协议是 TCP。 视频直播时，需要快速传输数据，如果传输过程中某个包出现了问题，也不需要重发，因为直播内容已经变了，重发没有意义。面对这样的需求时，可以采用不可靠方式传输数据，对应的协议是 UDP。 两者的区别可见图 9.3 图9.3可靠传输与不可靠传输 学习活动2 在图 9.4中，你觉得哪一边可用来代表可靠传输？哪一边代表的传输方式更适合视频直播？ 要引导学生意识到：可靠传输并不意味着不会丢失或者传错，而是能通过某种机制，发现传丢或传错的包并要求发送方重新发送，进而保证数据的完整性和准确性。由于校验数据的过程相对复杂，本课只展示包丢失后要求重传的情况。 直播数据需不断实时更新，重传传丢、传错的数据，在直播场景中没有太大意义。因此，视频直播更适合用不可靠方式传输数据。 二、TCP与可靠传输 握手机制用于确保通信双方已经建好了通信连接，这是实现可靠传输的前提。因此 TCP 被称为面向连接的协议。UDP 不需要这个过程，被称为面向无连接的协议。图 9.5 展示了基于 TCP 的“三次握手”过程。 建议教师基于形象化、简易化等原则，自行获取并利用图像、动画、视频等可视化手段，帮助学生认识“三次握手”过程。 学习活动3 实验目的 观察 TCP 的“三次握手”过程 实验条件 可联网的计算机、抓包软件 实验步骤 启动抓包软件。 浏览网站，然后分析抓取的数据包，进而分析出“三次握手”过程。使用配套资源中的抓包软件时，可获得类似下面的信息。 与 166.111.4.100 的三次握手过程： 1．源IP：10.50.16.181:61140目标IP：166.111.4.100:443 　标识：SYN 2．源IP：166.111.4.100:443目标IP：10.50.16.181:61140　标识：SYN ACK 3．源IP：10.50.16.181:61140目标IP：166.111.4.100:443　 标识：ACK 可参照图 9.6，利用配套资源中的《网络嗅探器》软件进行实验。实验时，应选定“三次握手”选项。如果在窗口中输入了域名或 IP 地址，就可以只展示与特定域名或 IP 地址相关的三次握手过程。 教 学 过 程 课堂练习: 滑动窗口机制是保证可靠传输的另一个重要方法。简单来说，这种机制会给数据包标上序号，并记录数据包的状态，如果某个包出了问题就重传；如果网络堵塞，滑动窗口机制就会降低发送频率，缓解拥堵情况。 参阅相关资料，总结自己对滑动窗口机制的认识。 课堂小结: 1．在TCP/IP的传输层中，使用端口来区分不同的应用。 2．TCP/IP的传输层提供可靠和不可靠两种传输方式。 3．UDP采用不可靠方式传输数据。 4．TCP采用握手机制等手段实现可靠传输。 作业布置: 做信息科技学生手册64页的任务单 板书 设计 第9课　数据传输有新意 一、传输层的主要功能 二、TCP与可靠传输 组长审批意见及签字 签字： 年 月 日 教学反思 课后签字 签字： 年 月 日 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$