第一单元第二课互联网的硬件和软件教学设计 2024—2025学年西交大版（2024）初中信息技术七年级上册

第一单元 探秘互联网 《1.2 互联网的软件和硬件》教学设计 【教学目标】 信息意识 （1）感受互联网的互联互通，认识组建互联网的软件和硬件。 （2）主动学习互联网知识，增强数据安全意识，进行安全防护。 计算思维 （1）在实践应用中，熟悉网络平台中的技术工具、软件系统的功能与应用。 （2）能根据需求，设计和搭建家庭互联网系统，体验网络基本原理在其中的应用。 数字化学习与创新 在学习过程中， 选择恰当的数字设备支持学习， 改变学习方式，具备利用信息科技进行自主学习和合作学习的能力。 信息社会责任 （1）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。了解自主可控对国家安全及互联网未来发展的重要意义。 【教学重、难点】 认识组建互联网系统的软件及硬件，熟悉怎样实现电脑与电脑之间的互联互通。 【教学方法】 讲授、讨论、问题引导 【教学过程】 1、 知识回顾，趣味导入 在上节课的学习中，我们了解了互联网的诞生，有哪位同学可以说下，你还记得哪些内容？ 如：互联网最初的用途领域是？首次将计算机进行联网的标志是？为了实现网络的全球互通，我们默认的标准通信协议是？ 以上我们了解到的都是互联网从诞生到发展都是在别国领先的，那我们中国的互联网又是从什么时候开始的呢？中国的互联网元年是哪一年呢？下面我们通过一个短片来一起了解我们中国互联网发展的历史，感受我国从最初购买计算机到接入互联网，再到拥有自己的网络名片和顶级域名，最终成为全球互联网的一部分，这样一个从跟随到引领的发展历程。 （观看视频） 我们与世界的距离有多远？从视频中我们可以看到，或者结合大家的生活实际我们也可以深刻感受到我国互联网和信息化工作已经取得了显著的发展成就，网络走入千家万户，网民数量世界第一，我国已成为名副其实的网络大国，正在努力向网络强国迈进。 我们感叹着互联网的强大，那互联网究竟是什么？它又是怎样实现电脑与电脑之间的互联互通的呢？我们这节课一起来探索一下。 2、 新知讲解 互联网的官方解释是指计算机或类似计算机的网络设备的集合，它们之间通过各种传输介质进行连接。无论设备之间如何连接，网络都是将来自于其中一台网络设备上的数据，通过传输介质传输到另外一台网络设备上。 网络把主机连接起来，而互联网是把多种不同的网络连接起来，因此互联网是网络的网络。生活中，我们接触到最多的、看得见摸得着的是网络硬件，此时，你脑海里浮现的第一个硬件是什么呢？ （学生分享） 1.互联网的硬件 （教师展示图片） 无线网卡 网卡 光纤：是一种由玻璃或塑料制成的可绕曲的纯玻璃纤维，也是利用光在这些纤维中以全内反射原理传输的光传导工具，世界上第一根光导纤维是由光纤之父——高锟制造的。 集线器：主要作用是将多个计算机或其他网络设备连接起来，形成一个网络。它具有多个端口，可以用于连接多个网络设备，使得这些设备之间可以互相通信 集线器配置图 交换机：扩大网络 机房的交换机 路由器：是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。 这么多硬件设备，他们之间的关系是什么呢？ 我们类比一下我们上课传纸条，xxx要给xxx传纸条（相邻学生），怎么传？（直接传）那两台电脑之间信息传递是如何实现的？网线出现了，他们通过网线相连接，最小的网络单元由网线、网卡和协议栈组成。 网线起着物理介质的作用，以传输比特流/电信号。网卡将计算机存储的数据转换为网线的比特流/电信号。协议栈作为一种通信语言，可以在通信过程中实现数据分析、地址寻址和流控制。 xxx要给xxx传纸条（距离最远的学生间），怎么传？（扔过去-造成数据的丢失，需要找个中间人传递） 所以，如果终端之间的距离太远，一旦超过网线物理传输距离的上限，数据就会开始丢失，这时候，就找来了一个叫中继器的帮手，中继器可以中继和放大信息以实现设备的远距离传输。 中继器通常只有两个接口，这意味着如果网络中有三个以上的终端主机，则无法实现多个主机之间的直接数据通信。那这时候中继器又把他的亲戚介绍来帮忙了，名字叫集线器，它是一种多接口中继器，它也可以中继和放大信息，从任何接口接收的数据都将被发送到所有其他接口。 我的PC端是很傲娇的，不是来者不拒，这么多数据我得挑着要，这时候就又个叫“网桥”的过来了，他被比喻成一个“聪明”的中继器。因为中继器只是对所接收的信号进行放大，也就是这个中间人呢就只是传话，无论发出者说了什么，中间人都原模原样都传递给每一个接收者，而网桥还可以对MAC 地址进行分区，也就是相当于中间人对数据进行了筛选，把跟1号相关的传给1号，把2号相关的传给2号，信息更有针对性。 速度不够快怎么办？也就是这个中间人反应有点迟钝，传话的过程有点慢，找其他人的速度有点慢，这时候怎么办，换个更利索的人，所以我们把网桥进行了扩展和升级，换成了交换机，它可以记录该终端主机的MAC地址，并生成一个MAC表。MAC表相当于一个“map”，交换机根据MAC表在主机之间转发数据流。 交换机是一种局域网设备，通常用于局域网，不能实现远程广域网通信。 那如果，距离还不够的话，要怎么办？ 一对斯坦福大学的教师夫妇为斯坦福大学校园网络(SUNet)和思科公司发明了世界上第一台路由器。路由器主要用于连接不同的局域网，用于远程通信，如广域网连接。 路由器的诞生是互联网爆炸的主要原因，跨媒介、跨地域的网络集成已成为现实。 以上就是互联网硬件的大致发展历程，当然这并不是其发展的全部，工程师们后续仍在不断地优化和改善，为我们网络的连接提供更便捷地设备支持。 2.互联网的软件 那了解了软件之后，我们再来了解一下，这些硬件设备之间相互连接需要哪些技术支持呢？我们一起通过一个视频了解下： 从视频中我们可以了解到，网络间数据传输的准确性离不开网络通信协议：TCP/IP协议，（在互联网中，网页、电子邮件、视频、聊天信息等，都会被转化为1和0组成的二进制数进行传输。二进制数具体代表什么，就需要通信双方事先进行约定。我们国际认定的标准协议是TCP/IP）。其主要分为四层结构，分别是应用层、传输层、网络层和数据链路层，每一层都有不同的功能。 下面请同学们打开老师下发的WORD表格，请与同桌合作完成此表。 TCP/IP协议 各层名称 功能 请学生代表分享，核对，教师补充。 3.互联网中的资源共享 生活中除了通过互联网传输信息来达到传递和分享的目的外，还有通过互联网的硬件资源进行资源的共享，如，当我们拥有一个打印机，却有好几个终端想要一起使用这个打印机时，我们就需要对其进行硬件资源的共享，如此以来，我们可以达到节约成果，提高设备使用率的目的，当然有硬件资源共享就有软件资源的共享，比如你有爱奇艺的VIP，我没有，你提供给我你的账号密码，我就可以在你不看视频的时候使用它了，或者还有一些网课，我们共同购买课程共同使用，也是互联网那个软件资源的一种共享。 三、课堂小结 在本节课的学习中，为我们知道了互联网软硬件的相关名称，了解了家庭局域网的相关设备，学习了互联网中的资源共享，为后面学习局域网和搭建家庭局域网打下了良好的基础，下节课，我们试着将理论用于实践，一起研究如何搭建家庭局域网吧。 四、板书设计 8 学科网（北京）股份有限公司 $$