3.2 信息系统中的通信网络教学设计-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修二

课程学历案 课题： 3.2信息系统中的通信网络 课标要求： 根据《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》，本课程旨在培养学生的信息技术核心素养，包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力。学生应理解通信网络的基本概念，掌握其在信息系统中的作用，以及如何利用通信网络进行信息的传输和处理。本课程强调理论与实践相结合，鼓励学生通过实际操作和案例分析，深入理解通信网络的重要性。 教材、学情分析： 教材分析：本节课内容选自《普通高中信息技术教科书》第三章第二节《信息系统中的通信网络》。本节教材详细介绍了通信网络的类型、结构、协议以及在信息系统中的应用。教材通过实例和图示，展示了通信网络在信息系统中的作用、通过局域网广域网、数据交换技术以及网络拓扑结构，帮助学生建立起对通信网络的基本认识。 学情分析：授课对象为高一年级学生，通过前两章的学习、他们已经具备一定的信息技术基础知识，并知道网络是信息系统组成的基础保障、但对于通信网络的深入理解明显不足。学生对互联网的使用较为熟悉，但对于网络的概念和相关知识缺乏系统的认识。学生对新技术有较高的兴趣，但需要引导他们从技术的角度深入探究。 学科核心素养目标和学生学习目标： 核心素养目标：1.信息意识：能识别不同信息系统场景中通信网络的关键作用，理解局域网与广域网的本质差异及应用逻辑。2.计算思维：通过模拟实验搭建网络设备物理连接，能依据需求选择适配的网络拓扑结构。3.数字化学习与创新：借助 AI 工具和机房资源开展探究，在小组协作中提出网络应用优化方案。信息社会责任：建立网络安全防护意识，学会合理使用生成式AI工具。 学生学习目标：1、理解计算机网络在信息系统中的作用；2、能够描述通信网络的类型、并能在不同的信息系统中选择合适的网络结构。 教学重难点： 教学重点：1、通信网络在信息系统中的作用。2、分组交换技术的核心优势与网络拓扑结构的选型逻辑。 教学难点：1、分组交换的数据传输过程 2、网络拓扑类型在实际场景中的选择 3、多技术要素的综合应用决策（如网络类型 + 交换技术 + 拓扑结构的匹配） 学法建议： 本节课采用讲授法、AI辅助教学和小组讨论法相结合的教学策略。 课前预习： 提前了解家庭网络的构成 及预习课本第三章第二小节内容。 课后巩固和作业设计： 基础：绘制家庭网络（局域网）的拓扑图，提供一些家庭网络设备的示例，如路由器、电脑、手机、智能电视等。进阶：用AI工具分析 “网课卡顿可能涉及哪些网络技术问题”，并撰写简要分析报告。 课时分配： 1课时 板书设计： 教后反思： 20 --20 学年 第 学期 德馨学历案 页码： 学科网（北京）股份有限公司 1、 情景引入 教师播放视频《5G时代》、提出问题：在视频出现的5G视频通话、5GAI课堂场景中，信息是如何快速准确地传递的？背后离不开什么关键技术支持？ 根据学生回答引出本节课主题《信息系统中的通信网络》（教师给出课题以及本节课学习目标让学生默读并写板书） 2、 新知讲解 1、 思考：如果把信息系统比作一个人，硬件设备是“身体”，软件是“大脑”，那么通信网络相当于什么？它在信息传递过程中承担了什么角色？（预设学生回答：神经系统、进行信息的传递）根据学生回答继续提问：为什么说通信网络像神经系统呢？进而引出通信网络的概念：通信网络是将各个分散的，具有独立功能的设备，通过通信设备和线路连接起来，在通信协议的控制下，实现数据通信，资源共享的系统。（给出相关图片重点标注通信网络数据通信和资源共享的作用） 2、 案列分析：分析电商购物平台的使用过程讲解通信网络在信息系统的作用。 从普通使用的角度：“发送使用请求→接收反馈信息”就体现了数据传输的功能、从系统建设角度来看：通过网络能方便地把多个信息系统连接起来,形成功能更强大的信息系统，体现了通信网络资源共享以及协作工作的作用。 3、 局域网与广域网的讲解 既然通信网络对信息系统如此重要、那么网络具体怎么区划分呢？有人根据网络所处的地理范围将网络分为了局域网与广域网。 局域网（Local Area Network，简称LAN）：在有限范围内(如一个实验室、一幢大楼、一个校园)，将各种计算机、终端与外部设备互联组成的计算机通信网。特点：限于较小的地理区域内。如我们这件机房、家庭网络、学校内部网络。 广域网(Wide Area Network，简称WAN）：广域网也称为远程网，它所覆盖的地理范围比較大。广域网覆盖一个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。如互联网，因特网是覆盖范围最大的广域网。 城域网(Metropolitan Area Network，简称MAN)；介于二者之间、比如我们学校和本部校区以及整个兰州市市属学校的网络。 那不同地理区域的网络又是怎么连接的呢？引出网络拓扑概念：传输介质互连各种设备的物理布局称之为网络拓扑、并逐个分析其优缺点。 （1）总线型：所有节点都直接连接到总线上，两端上有终结器。数据发送到总线上，所有设备均可接收，但仅目标设备处理。优点：布线简单、成本低廉、易于扩展、可靠性较高、在网络负载较轻的情况下数据传输效率较高 缺点：网络设备过多情况下、传输效率低、故障诊断困难、网络覆盖范围有限、可管理性差、安全性较差 （2） 环型：各节点通过环路接口连接在一条首尾相接的闭合环形通信线路中，数据沿环单向或双向传输、沿环路逐站传输优点：数据传输具有确定性、信号单向传输、电缆长度相对较短、可扩充性较好;缺点：任何节点或链路故障都会导致全网瘫痪、节点的加入和撤出过程复杂、网络传输效率会随着节点增加而下降、维护成本较高 （3）星型：所有节点通过独立链路连接到中央设备（如交换机、路由器）， 数据通过中心节点转发。优点：便于集中管理和控制、容易检测和隔离故障、网络拓展方便、数据传输效率较高 缺点：中央节点负担重、网络可靠性依赖中央节点、布线成本高、网络传输延迟不确定。 4、实践探究：小明家中有四台计算机设备，为了实现资源共享，小明准备组建一个家庭局域网，使四台计算机设备间通过局域网复制文件。小明家里有网线、路由器、小明如何将这四台电脑连接到一起？实现资源共享呢？请你通过老师下发的程序选择四台PC端、尝试四台PC端可能的连接方式。 5、数据交换方式的讲解： 网络中的计算机，要不时地发送请求或接收反馈。也就是说，计算机之间必然要交换数据，这就要用到数据交换技术。按数据交换方式我们可以将网络分为电路交换、报文交换及数据交换网络。 6、AI赋能一：组内结合课本内容以及教师下发的视频利用DeepSeek或豆包查询数据交换的三种方式的特点及优缺点、并列举使用相关方式的信息系统、完成任务表单。 7、 根据学生的完成情况重点讲解分组交换分组交换（包交换）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”，这些“小包”可以沿同一线路按顺序发送和接收，也可以沿不同的线路随机发送和接收。分组交换技术在实际应用中可分为数据报和虚电路。演示数据包交换的动图。 8、 练习提升：利用问卷星问卷进行收集 9、 总结课堂 10、 课堂提升：智能体提升通过网络对AI工具的正确使用。 11、 课后作业 基础：绘制家庭网络（局域网）的拓扑图，提供一些家庭网络设备的示例，如路由器、电脑、手机、智能电视等。 进阶：用AI工具分析 “网课卡顿可能涉及哪些网络技术问题”，并撰写简要分析报告，可提供一些 AI 工具的使用技巧和参考资料。 学生观看视频并思考回答问题 学生思考共同回答 学生思考回答问题、 与老师一起分析电商购物平台中网络的具体作用 学生听讲 学生听讲 学生根据教师下发的程序进行四台电脑的物理布局 学生利用AI自学数据交换的三种方式 学生在线答题 学生跟教师一起总结本节课内容。 通过视频引出课题同时增加学生对通信网络的兴趣 通过切合实际的比喻加深对通信网络的求知欲 通过图片直观感受通信网络的概念。 通过生活中的案列加深通信网络在信息系统中的作用。 通过讲解让学生能够理解广域网以及局域网的划分。并通过实际案列去理解 通过实际动手模拟通信设备物理搭建的过程、加深对网络拓扑的理解。 利用AI培养学生数字化学习及创作能力 通过动画演示加深学生对分组交换中数据包交换的方式。 通过实际测试掌握学生的学习情况、通过问卷星实时收集学生数据进行反馈 引导学生如何在网络环境下正确的使用AI工具进行辅助学习。培养学生信息安全意识。课后作业起到巩固知识作用。 $