第2单元 第2课《告诉我地址--从IPv4到IPv6的传奇》教学设计　 2025-2026学年清华大学版（2024）B版初中信息科技七年级上册

该初中信息科技教学设计聚焦IP地址的作用、IPv4与IPv6的特点及过渡必要性，导入通过视频和生活类比（家庭地址、电话号码）吸引注意，搭建从生活场景到网络技术的认知支架，衔接网络通信基础，明确IP地址的核心功能。 特色在于融合多维度核心素养，计算思维通过绘制地址结构示意图、分析网络号与主机号培养抽象建模能力，信息意识结合域名服务案例提升信息价值判断，数字化学习与创新体现在小组制作幻灯片等活动，助力学生提升分析与创新能力，为教师提供清晰流程与丰富互动设计。

第2.2课《互联网时代来临—告诉我地址—从IPv4到IPv6的传奇》教学设计 课题 互联网时代来临—告诉我地址—从IPv4到IPv6的传奇 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 七年级 核心素 养目标 1. 信息意识：能够准确阐述 IP 地址在互联网通信流程中的具体作用，举例说明不同设备通过 IP 地址实现数据交互的场景。 2. 计算思维：能够准确画出 IPv4 和 IPv6 地址的结构示意图，并详细说明各部分的含义及作用，清晰对比出两者在关键特性上的不同之处。 3. 数字化学习与创新：在学习过程中思考如何利用 IPv6 的优势进行创新性的网络应用设计，激发学生在网络技术领域的创新思维和创新能力。 4. 信息社会责任：能够列举出至少三种因 IP 地址相关问题导致的常见网络安全风险，并详细说明其发生原理和防范措施，展示对网络安全责任的理解。 教学重点 IPv4 和 IPv6 的特点。 教学难点 理解 IPv4 到 IPv6 过渡的必要性。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第2.2课 《互联网时代来临—告诉我地址—从IPv4到IPv6的传奇》 板书课题。 1.本课中你将学习： 什么是IP与IP地址 为什么IPv4地址会有短缺危机 IPv6地址给互联网带来了怎样的前景 2.在网络中传输的数据包都会标注上目标地址与源地址。这里的地址便是互联网协议地址(internetprotocoladdress,IP地址),它和我们的家庭地址类似，既可以作为唯一性标识，又会在编码中隐含类似省份、街道、门牌等特定信息。 3.播放视频 学习新知引入 观看教学视频。 初步明确本课所有知识点。 将学生的注意吸引到课堂。 讲授新课 新知讲解： 板书课题。 1、 IP与IP地址 IP属于TCP/IP协议族的核心协议，主要负责网络设备之间的连接。通过IP地址标识网络中的所有设备，便于相互通信和数据交换。自从20 世纪70年代提出以来，IP已经发展出6个版本，但仅有IPv4与IPv6版本的协议被广泛使用。 IP地址是根据IP而编制的一种统一的地址格式。如图2.2.1所示，互联网中的每一个网络与设备都可以被分配一个IP地址，就像是电话网络为每台手机分配一个电话号码那样，只需知道对方的号码就可以彼此通信了。 按照网络范围的不同，IP地址可分为互联网IP 地址与局域网 IP地址两种。互联网IP地址由互联网号码分配(internet assigned numbersauthority, I A N A ) 组织分配，有 了它就可以访问互联网。局域网IP地址，一般由设备所在局域网的管理员组织分配，主要用于局域网内部的访问与通信。 你知道吗？ IP地址虽然设计巧妙 ，但也存在问题。纯数字的编码方式，既不方便人们记忆，也不能显示该设备的名称与性质 ，于是便有了域名服务。就是将 IP 地址绑定到对于人类来说更好记忆的域名上，如果想访问该网络设备，只需输入对应的域名即可。 如图 2.2.2 所示，以访问“ba***.com“网站的服务器为 例 ，当计算机接收到用户输入的域名后，便会自动访问该域名对应的 IP 地址。提供将域名转换成对应 IP地址的系统叫城名系统 ( domain namesystem, D N S ), 所提供的服务就是域名服务。 知识拓展 IP地址被广泛应用于哪些领域？ 2、 IPv4地址与地址短缺危机 IPv4协议(internet protocol version 4),即互联网通信协议第四版，是互联网协议开发过程中的第四个修订版本，也是第一个被广泛部署与使用的版本。从1981年发布它就深受追捧并延续至今。 1.IPv4地址 IPv4地址就是根据此版本协议而编制的IP地址格式。它由4个字节的总长度为32位的二进制数组成(为方便人们识记，通常将其转换为十进制数),分成网络号和主机号两部分。网络号用来标识该设备所在网络的地址，主机号用来标识该网络中的具体设备，它们各自的长度由子网掩码决定。以IPv4地址192.168.1.2为例，网络号与主机号如图2.2.3所示。 探索 请查阅你所使用的计算机在局域网中的IPv4地址与子网掩码，分析其网络号与主机号，并将相关数据信息，记录在表2.2.1中。 表2.2.1 IPv4地址信息记录表 查阅内容 数据信息 IPv4地址 192.168.1.100 子网掩码 255.255.255.0 网络号 192.168.1.0（根据上述运算得出） 主机号 0.0.0.100（根据上述运算得出） 查阅方法，如图2.2.4所示。Windows操作系统中，单击计算机桌面左下角的“开始”图标，然后单击“运行”按钮(或按快捷键“Windows+R”键，打开“运行”窗口),输入“cmd”。进入命令窗口后，输入“pconfg”按回车键。Linux操作系统，则进入终端后输入“ifconfig”按回车键。 2.地址短缺危机 因为互联网的设备连接数量呈现指数级的爆炸式增长，IPv4地址虽然非常好用，但很快就面临短缺危机。32位长度的IPv4地址，最多只能提供约43亿个地址难以满足互联网的快速发展需求。 2019年，欧洲网络协调中心宣布IPv4地址已经全部用完，该机构负责欧洲、中东和部分中亚地区的IP地址分配和注册。由于没有更多可分配的IPv4地址，人们想出了各种解决方案。比如将部分IPv4地址进行回收利用；使用一种称为NAT的技术，仅为某一局域网提供一个对外的互联网IP地址等。 阅读 IPv4地址最初进行全球分配时，并未充分考虑将来的发展需求，导致某些组织、国家或地区拥有大量富余的IP地址，而其他地方则数量稀少。以中国为例，虽然国家人口众多、网络连接设备也多，但分配到的IPv4地址数量，曾仅约为美国的1/5。这种不均衡的分配行为，既会加重IP地址的浪费，也会扩大数量稀缺的难题。 知识拓展 IPv4网络迁移到IPv6网络的原理技术有哪些？ 三、 IPv6地址与互联网未来 针对IPv4地址短缺危机的各项举措，并不能从根本上解决问题。于是人们就开始研究并推广IPv6地址，也就是第六个版本的互联网通信协议，互联网因此进入IPv4地址与IPv6地址混合使用的时代。1.IPv6地址 IPv6地址由长度为128位的二进制数组成(但为了简洁表达，通常转换为十六进制数),是IPv4地址长度的4倍，如表2.2.2所示。由于编码长度变长，使IPv6的地址数量可以达到212个，这个数量是非常惊人的。 探索 通过搜索并访问IPv6 地址连接测试 ，查看本地系统对 IPv6地址的支持程度。检测结果截图如图 2.2.5所示 。 2.互联网的未来 有了IPV6的加持，人们再也不用担心IP地址不够用的难题。互联网的发展进入万物互联的新阶段，越来越多的电器设备也开始联网，它们都可以分配到一个单独的IP地址，人们的生活由此变得更加便捷与智能。 中国的IPV6推进工作，处于国际领先水平。截至2023年11月，中国IPv6活跃用户数量已达7.6亿，PV6地址拥有量居世界第二，如图2.2.6 所示。 知识拓展 IPv6对网络安全有哪些影响？ 四、课堂练习 请通过小组合作，查阅、整理更多关于IPv6的知识，制作成幻灯片，宣讲它的优势与推广价值。 幻灯片 1：封面 标题：IPv6 的优势与推广价值。 幻灯片 2：IPv6 简介 简单说明 IPv6 是新一代互联网协议。 幻灯片 3：优势 巨大地址空间，满足海量设备连接。 幻灯片 4：推广价值 提升网络性能与安全，推动互联网发展。 幻灯片 5：结尾 总结强调 IPv6 重要性。 五、拓展延伸 1.如何利用IPv6的优势来加强网络安全？ 2. IPv6网络和IPv4网络的安全性有哪些区别？ 3. IP地址是如何分配的？ 学习IP与IP地址。 学习知识拓展。 学习IPv4地址与地址短缺危机。 学习知识拓展。 学习知识拓展。 学习IPv6地址与互联网未来。 。 学习知识拓展。 完成课堂练习。 学习课外知识拓展。 初步学习IP与IP地址，明确原理内容，为本课研究打下基础，并锻炼学生的学习能力和观察能力。 拓宽学生知识体系。 完善教材所提及的知识点内容，引导学生进行知识体系的拓展和深化 通过探索的模式加深对所学知识的全方位灌输，增强课堂互动性和趣味性。 在阅读中拓展知识。 引导学生学习IPv6地址与互联网未来，加深对本课知识内容的理解和掌握。 。 通过探索的模式加深对所学知识的全方位灌输，增强课堂互动性和趣味性。 通过探究的模式加深对所学知识的全方位灌输，增强课堂互动性和趣味性。 拓宽学生知识面。 课堂小结 物联网系统和反馈控制--物联网系统的搭建 1、引入新知内容 2、IP与IP地址 3、IPv4地址与地址短缺危机 4、IPv6地址与互联网未来 5、进行相关知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。 课后作业 1. 学完本节课，IPv4地址会带来哪些影响？ 2. 请同学们总结IPv4地址和IPv6地址相似点有哪些？ 布置作业 拓展学生的学习能力 课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $