第 1 课 稳定可靠——网络的网状连接 教学设计 2024—2025学年湘教版（2024）七年级信息科技上册

第 1 课 稳定可靠——网络的网状连接 活动概述 本活动围绕计算机网络的诞生、发展以及相关知识展开。学生将了解历史上的通信方式，对比不同时期通信方式的特点；探究网状通信的提出背景与优势，明晰其在计算机网络发展中的关键意义；认识计算机网络的诞生过程，知晓阿帕网的重要地位；学习计算机网络按空间距离和覆盖范围的分类方法，如局域网、城域网和广域网的特点与区别。 通过学习，学生能系统地认识网络的基础架构，为后续深入学习网络知识奠定基础。 教材分析 教材先阐述信息在生活中的重要性，引出人类对高效通信方式的探索。在历史的通信方式部分，介绍古代击鼓鸣金、烽火通信、邮驿传递、信鸽传书，以及近代利用电流和无线电信号传递信息的方式，如电报等，让学生了解通信方式的演变。 接着讲述网状通信与计算机网络，包括网状通信提出的冷战背景、计算机网络的诞生标志——阿帕网的组建，以及计算机网络按空间距离和覆盖范围分为局域网、城域网和广域网的分类依据和各自特点。 教材内容层层递进，为学生构建起网络发展的知识框架，有助于学生理解网络的发展历程和现状。 核心素养目标 信息意识 认识到网络在信息传输中的重要作用，理解网络发展历程中通信方式演变对信息传递的影响； 能够识别不同网络类型及其特点，增强对网络信息的敏感度和对网络价值的判断力； 了解网络发展相关知识，提高对信息技术发展的关注度和理解力。 计算思维 通过分析网状通信的优势和计算机网络的分类，培养逻辑思维和抽象思维能力； 在理解网络拓扑结构和网络连接原理过程中，提升运用计算思维解决问题的能力。 数字化学习与创新 利用教材中的探索活动、拓展资料以及网络资源，自主学习网络知识，积累数字化学习和处理信息的方法； 在分析学校计算机教室网络拓扑结构等探索活动中，培养创新思维和实践能力。 信息社会责任 了解互联网发展过程中众多科学家的贡献，培养对科学探索和创新的尊重； 认识到网络发展对社会的重要性，增强信息社会责任感。 教学重、难点 教学重点 历史上不同时期通信方式的特点； 网状通信的提出背景、优势； 计算机网络的诞生过程和标志； 计算机网络按空间距离和覆盖范围的分类及各类网络的特点。 教学难点 理解网状通信的优势和计算机网络分类的依据； 分析学校计算机教室网络拓扑结构类型及相关通信情况。 教学方法 讲授法、讨论法、探究法 教学用具 多媒体课件、展示网络拓扑结构的图片或模型 课时安排 一课时 教学过程（第一课时） 教学环节 教学活动 二次备课 课程导入 师：同学们，在当今社会，我们随时随地都在与信息打交道，比如用手机查看新闻、和朋友网上聊天等。那大家有没有想过，在没有网络的古代，人们是怎么传递信息的呢？现在，请大家结合自己的知识储备，思考一下古代可能的信息传递方式有哪些。 生：思考并回答，可能提到烽火、信件等。 师：大家的想法都很有趣。今天，我们就一起走进网络的世界，了解网络是如何发展起来的，先来学习第 1 课稳定可靠——网络的网状连接 可准备一些古代通信场景的图片或短视频，如烽火台点燃烽火、驿站快马送信等，在学生回答古代通信方式后展示，增强直观感受。若学生对古代通信方式了解较少，教师可适当补充一些有趣的历史故事，像“烽火戏诸侯”，加深学生印象。 知识讲授 历史上的通信方式 师：自远古以来，人类就非常重视通信问题。在古代，人们的通信方式比较简单。像击鼓鸣金与烽火通信，是借助器物的声光现象来传递信息的，大家能想象出这种场景吗？ 生：思考并发表看法。 师：这种通信方式虽然能传递信息，但通信容量相对偏小，因为收发双方要按事先约定的声光信号规则来表达或解读信息。还有邮驿传递与信鸽传书，是利用人力与畜力传递信息，虽然通信容量相对大些，可传递速度又偏慢了。 师：进入工业社会后，通信技术有了很大进步。人们开始利用电流与无线电等信号传递文字、语音、图像和视频等信息，还研发出了电报收发机、电话等各种通信设备。以电报为例，它是 19 世纪 30 年代发明的远距离通信方式，收发双方必须使用统一的电码，比如莫尔斯电码，才能实现信息传递。下面请大家观看一段关于莫尔斯电码的小视频，感受一下电报通信的原理。 （播放视频后）大家看完视频，对电报通信是不是有了更直观的认识呢？ 网状通信与计算机网络 师：1946 年，首台通用计算机 ENIAC 诞生后，人们又面临新挑战，那就是如何让各种计算机之间实现连接并自由通信。 师：第二次世界大战结束后，美国和苏联进入冷战阶段，双方都意识到建立先进军事指挥信息系统的重要性。当时的电子计算机虽用于处理军事信息，但指挥信息传递采用的传统通信线路存在很大问题，控制枢纽和干线一旦被破坏，通信就会中断。于是，计算机专家玻尔・巴兰提出了网状结构通信线路的设想，它就像一张没有控制中心的渔网，即使部分被摧毁，只要残留节点间有线路连接，信息仍能传达。其他科学家还补充提出将信息分割成小信息块，附上目标节点地址，通过不同路径传输，丢失就复制，直到到达目标节点重新组装。 师：根据玻尔・巴兰等人的设想，1969 年美国国防部高级研究计划局把四所不同高校的四台计算机连接起来，成功组建了阿帕网，这标志着人类历史上第一个真正计算机网络的诞生。 计算机网络的划分 师：计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，它能把分散的计算机连接起来，实现相互通信与资源共享。按空间距离和覆盖范围不同，计算机网络可分为局域网、城域网和广域网。 师：局域网是小型的计算机通信网络，像校园网、家庭网等。在局域网中，所有设备通常在一个或几个距离较近的建筑物里。大家想想，我们学校的校园网就属于局域网，那它有什么特点呢？ 生：思考并回答。 师：城域网规模比局域网大，能覆盖城市范围，比如地方教育城域网，它把同一地区或城市内的学校与教育管理机构等单位通过网络互联，实现教育资源整合、共享。 师：广域网则能连接不同地区的局域网或城域网，因特网就是最大的公用型广域网，世界上所有局域网或城域网都能加入。一些大型公司为了满足办公需求，还会创建自己的专用型广域网。现在，请大家看这几幅图（展示局域网、城域网、广域网的示意图），更直观地感受一下它们的区别。 在讲解古代通信方式时，可让学生分组讨论每种方式的优缺点，然后每组派代表发言。对于近代通信方式，除了电报，可简单提及电话、传真机发明的背景和对人们生活的影响，拓宽学生知识面。在介绍莫尔斯电码时，准备一些简单的莫尔斯电码示例，让学生尝试解读，增加互动性。 讲述网状通信提出的背景时，展示冷战时期的地图和军事形势图，帮助学生理解当时的紧张局势。在讲解阿帕网组建时，可介绍参与其中的科学家的有趣故事，激发学生对科学探索的兴趣。利用动画演示网状结构通信线路的工作原理，让抽象知识更直观。 讲解局域网、城域网和广域网时，结合学校、所在城市和互联网的实际例子，让学生更易理解。准备一些不同网络类型的实际案例资料，如某公司的广域网架构、某小区的局域网建设等，供学生分析讨论。 实践操作 探索学校计算机教室网络拓扑结构 师：现在，请大家以小组为单位，分析学校计算机教室里的计算机网络拓扑结构，并确认其类型。大家可以观察教室里计算机的连接方式，结合我们刚刚学习的网络拓扑结构知识进行判断。如果将外网断开，计算机教室里的计算机还能开展内部通信吗？如果将计算机教室网络中的部分交换机断电，余下交换机所连接的计算机还能相互通信吗？ 生：分组进行观察、讨论和分析。 师：巡视各小组，适时给予指导和启发。 小组汇报 师：每个小组派一名代表，来分享一下你们小组的讨论结果。 生：各小组代表发言，阐述小组的分析结果和理由。 师：对各小组的汇报进行点评和总结，纠正错误观点，强化正确认识。 在学生进行学校计算机教室网络拓扑结构分析前，教师可带领学生简单参观计算机教室的网络设备，如交换机、路由器等，让学生有更直观的认识。若条件允许，可让学生实际观察交换机断电后计算机的通信情况，增强实践体验。 课堂练习 1. 以下属于古代信息传递方式的是（ ） A. 打电话 B. 烽火通信 C. 发传真 D. 看电视 2. 人类历史上第一个真正的计算机网络是（ ） A. NSFNET B. 因特网 C. ARPANET D. 万维网 3. 按空间距离和覆盖范围划分，校园网属于（ ） A. 局域网 B. 城域网 C. 广域网 D. 以上都不是 练习题目围绕本节课重点内容设计，难度适中。学生答题后，及时反馈答案，对错误较多的题目进行详细讲解，强化学生对知识点的理解。 课堂小结 师：今天这节课，我们一起学习了很多重要知识。了解了历史上不同时期的通信方式，从古代简单原始的方式到近代借助电流、无线电的通信技术。还知道了网状通信的提出以及计算机网络的诞生，认识了阿帕网的重要意义。并且学习了计算机网络按空间距离和覆盖范围分为局域网、城域网和广域网。希望大家课后继续思考网络发展对我们生活的影响，下节课我们一起交流。 引导学生自己总结本节课的重点内容，教师再进行补充和完善。鼓励学生分享在本节课学习中的收获和疑问，加强师生互动。 板书设计 第 1 课 稳定可靠——网络的网状连接 一、历史上的通信方式 1. 古代通信方式：击鼓鸣金、烽火通信、邮驿传递、信鸽传书 2. 近代通信方式：电报等 二、网状通信与计算机网络 1. 网状通信的提出 2. 计算机网络的诞生——阿帕网 三、计算机网络的划分 1. 局域网 2. 城域网 3. 广域网 教学反思 本节课通过引导学生回顾古代通信方式导入，激发了学生的学习兴趣，让学生对通信方式的演变有了初步认识。在知识讲授环节，借助多种方式讲解，学生对知识的理解较为顺利。实践操作环节，小组合作分析学校计算机教室网络拓扑结构，培养了学生的团队协作和探究能力，但部分小组在分析时遇到困难，需要教师进一步引导。课堂练习能及时检验学生的学习效果，但在时间把控上还需优化，可适当增加学生讨论和发言的时间，让学生更深入地理解知识。后续教学中，要加强对学生实践操作的指导，提高学生运用知识解决实际问题的能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$