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

该高中信息技术课件聚焦信息系统中的通信网络，涵盖通信网络作用、网络分类（LAN/MAN/WAN）及数据交换技术（电路/报文/分组交换）。通过“手机无网络”情境导入引发思考，引导学生结合生活实例（家庭WiFi、校园网等）理解网络分类，借助对比表格和示意图分析交换技术，构建从生活到理论的学习支架。 其特色在于情境化与探究式结合，通过小组讨论网络类型选择、三图识别练习判断交换方式，培养信息意识与计算思维。设置AI探究作业（如6G网络查询）促进数字化学习与创新，总结用关键词和思维导图梳理知识。学生能提升知识应用能力，教师可获得结构化教学资源提升效率。

3.2 信息系统中的通信网络 Communication Networks in Information Systems 中图版 · 高中信息技术 必修二 第三章 信息系统的基础设施 → 3.2节 ———乐学善思 知行合一 1 ❓ 如果手机没有了网络，你现在的生活是怎样的？ ———乐学善思 知行合一 2 学习目标 1 🔗 理解通信网络的作用 理解通信网络在信息系统中的核心地位：发送使用请求 → 接收反馈信息 2 🌐 掌握网络分类与应用 认识局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）的特点及典型应用场景 3 ⚡ 理解数据交换技术 掌握电路交换、报文交换、分组交换三种数据交换方式的原理、特点与应用 ———乐学善思 知行合一 3 01 信息系统与通信网络 理解通信网络的定义与在信息系统中的核心作用 ———乐学善思 知行合一 4 01 信息系统与通信网络 🤔 阅读课本第77页3.2.1的内容， 找出以下内容： 1、通信网络在信息系统中的工作过程 2、通信网络在信息系统中的作用 ———乐学善思 知行合一 5 01 信息系统与通信网络 通信网络的定义 通信网络是指将分布在不同地理位置的、具有独立功能的多台计算机或其他数字终端设备，通过通信线路和通信设备连接起来，按照网络通信协议进行数据通信，实现资源共享的系统。 核心工作流程 发送使用请求 → 网络传输 → 接收反馈信息 ———乐学善思 知行合一 6 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 信息系统与通信网络 电商购物客户端 下单 物流信息 网络 电商平台服务器 支付系统 物流系统 仓储系统 订单信息 ———乐学善思 知行合一 ———乐学善思 知行合一 7 01 信息系统与通信网络 ✏️ 思考 🤔 通信网络在信息系统的作用： 1、普通使用的角度，“发送使用请求→接收反馈信息” 2、系统建设的角度,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。 ———乐学善思 知行合一 8 02 局域网与广域网 ———乐学善思 知行合一 9 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 02 局域网与广域网 分类标准：按覆盖的地理范围划分 局域网 LAN Local Area Network 📍 局部地区 • 范围小（几米~几公里） • 速率高（100Mbps~1Gbps） • 成本低，自建自管 • 有线/无线两种形式 例：家庭WiFi、校园网、网吧 城域网 MAN Metropolitan Area Network 📍 一个城市或地区 • 覆盖范围中等 • 介于LAN和WAN之间 • 通常由运营商建设 例：城市有线电视网、城市监控网 广域网 WAN Wide Area Network 📍 跨城市/跨国家/全球 • 覆盖范围大 • 速率相对较低 • 成本高，租用电信线路 • Internet = 最大的广域网 例：Internet（因特网）、卫星通信网 ✏️ 探究 🔍 小组探究活动 结合生活经验，讨论以下场景应选择哪种网络类型，并说明理由：① 家里3台设备共享上网 ② 跨城市视频会议 ③ 校园内文件共享 ⏱️ 时间：3分钟 → 每组派代表发言（1分钟） ———乐学善思 知行合一 10 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 02 局域网与广域网 分类标准：按覆盖的地理范围划分 局域网 LAN 卫星通信网 家庭WiFi 网吧 城市有线电视网 校园网 Internet（因特网） 城域网 MAN 广域网 WAN 谁最快！ ———乐学善思 知行合一 11 03 数据交换技术 本节重点：电路交换 · 报文交换 · 分组交换 ———乐学善思 知行合一 12 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 03 数据交换技术都有哪些？ 核心问题：数据如何从一台电脑传到另一台电脑？ 📦 阅读课本78页3.2.3的内容，找一找，数据交换技术都有哪些？ ———乐学善思 知行合一 13 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 ① 电路交换（Circuit Switching） ① 建立连接 通信双方先建立一条专用物理通道 ② 数据传输 所有数据通过该通道实时传输 ③ 释放连接 传输结束后释放该专用通道 特点 ✅ 优点：实时性极好，传输质量稳定可靠 ❌ 缺点：线路利用率低（独占资源）；建立连接需时间 ☎️ 典型应用 • 传统电话网络 (PSTN) • 双方需要持续通话的场景 • 早期专用通信线路系统 图 3.2.5 电路交换示意图 A 专用通道（独占） B ———乐学善思 知行合一 14 ② 报文交换（Message Switching） ① 不建专线 不需要建立专用物理通道，直接发送 ② 整体打包 将整个报文作为一个整体一次性发送 ③ 存储-转发 中间节点存储完整报文，等待下一跳空闲后转发 特点 ✅ 优点：无需建立专用通道，线路利用率高 ❌ 缺点：需要较大存储空间缓存；传输延迟大（实时性差） 📧 典型应用 • 电子邮件系统 • 早期电报系统 • 实时性要求不高的数据传输 ———乐学善思 知行合一 15 ② 报文交换（Message Switching） 图 3.2.6 报文交换示意图（存储-转发过程） A 存储 存储 存储 存储 → 存储→转发→存储→转发→ B ———乐学善思 知行合一 16 ③ 分组交换（Packet Switching）⭐ ① 切割：将数据分成固定大小的分组 (Packet) ② 编号：每个分组加上序号和目的地址信息 ③ 选路：每个分组独立选择最优路径传输（可走不同路线） ④ 传输：各分组沿不同路径并行传输 ⑤ 重组：到达目的地后按序号重新组装成原始数据 特点 ✅ 无需建立专用通道，线路利用率高 ✅ 灵活可靠：多路径可选，绕开故障点 ✅ 适合突发性数据传输 ⚠️ 缺点：需要在接收端重新组装排序 🌐 典型应用：Internet / 4G / 5G ★ 当今互联网的核心技术 ★ 支撑全球数据通信的基础 ★ 也是4G/5G手机的底层协议 ———乐学善思 知行合一 17 图 3.2.7~3.2.8 分组交换示意图（分组独立选路+重组） ↑ 到达后按序号重新组装 ① 切割：把长数据切成多个小分组，加上序号和地址头 ② 选路：每分组独立选择路由，可走不同路径（如网络拥塞可绕行） ③ 传输：各分组沿不同路径并行传输，同时到达目的地 ④ 重组：接收端按序号重新组装，恢复原始数据 发送方 接收方 ———乐学善思 知行合一 18 虚电路交换：按顺序发放 数据报交换：随机收发 ③ 分组交换（Packet Switching）⭐ 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按顺序收发属于虚电路交换,随机收发属于数据报交换。 采用虚电路交换时,需要在发送方和接收方之间建立一条逻辑通道,通道上的每个节点都要服从安排,按顺序传输数据“小包”,就好像有一条专用通道一样。虚电路在数据交换结束后会自动释放。 与电路交换的不同在于,各节点不是某虚电路独占的,它们仍可用于传输其他数据(图3.2.7)。 ———乐学善思 知行合一 19 三种数据交换技术对比 对比维度 电路交换 报文交换 分组交换 ⭐ 是否需要专用通路 ✓ 是（独占） ✗ 否 ✗ 否 传输单位 整个数据流 整个报文 小分组 (Packet) 实时性 ★★★ 最佳 ★ 较差 ★★ 良好 线路利用率 ★ 低（独占） ★★★ 最高 ★★ 较高 是否需要接收端重组 ✗ 不需要 ✗ 不需要 ✓ 需要（按序号排序） 典型应用场景 传统电话通话 电子邮件系统 Internet / 4G / 5G 💡 核心结论 ① 实时性要求高 → 用电路交换（但成本高） ② 实时性要求不高 → 用报文交换或分组交换 ③ ★ 当今主流：分组交换（Internet/4G/5G） ———乐学善思 知行合一 20 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 📖 图 3.2.9 分析：三图识别练习（合作学习） 🎯 任务：观察以下三幅图，判断它们分别代表哪种数据交换方式，并说明判断依据 图① 发送方与接收方之间建立了连续的专用通道，数据沿同一路径传输 答案：电路交换 ☎️ 找专线（红色高亮表示专用通道全程占用） 图② 整个报文一次性发送，经过多个中转站逐站存储后转发 答案：报文交换 📦 找大包裹（整体打包，逐站存储转发） 图③ 数据被分成多个小分组，不同分组可沿不同路径传输，最后在接收端重新组装 答案：分组交换 📨 找小分包（不同颜色走不同路径，到达后重组） ✏️ 讨论 👥 合作学习活动 小组讨论：根据图示判断交换方式，并说明判断依据 → 每组选一个图，派代表展示分析过程 ⏱️ 时间：3分钟 → 讨论后全班分享，老师点评 ———乐学善思 知行合一 21 中图版·高中信息技术必修二 | 第三章 信息系统的基础设施 | 3.2 信息系统中的通信网络 ✍️ 选择练习（独立完成） 1 学校机房内的网络属于（ ） A.城域网 B.广域网 C.局域网 D.因特网 答案：C 2 哪种交换技术需要先建立专用通道？（ ） A.电路交换 B.报文交换 C.分组交换 D.以上都是 答案：A 3 手机上网主要采用哪种交换技术？（ ） A.电路交换 B.报文交换 C.分组交换 D.存储交换 答案：C 4 关于分组交换，说法错误的是（ ） A.数据被分成小分组 B.各分组走不同路径 C.不需在接收端重组 D.到达顺序可能乱序 答案：C 5 通信网络的作用不包括（ ） A.连接多个信息系统 B.处理和存储数据 C.传输数据 D.协同完成业务 答案：B 16 / 20 ———乐学善思 知行合一 22 📝 快问快答 （一）知识竞赛 1. 数据交换技术可分为三类：（ ）、（ ）和（ ） 2. 采用电路交换技术时，需要在通信双方之间建立（ ），所有的数据都通过这条通道实时传输。 3.（ ）技术不要求在通信双方之间建立物理通道，发送方把发送的数据作为整体发给网络中的交换设备，这些交换设备依次传递，最终把数据发送到目的地。 4.（ ）与报文交换相似，但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。按顺序收发属于（ ）交换，随机收发属于（ ）交换。 电路交换 报文交换 分组交换 报文交换 分组交换 虚电报 数据报 一条物理通道 ———乐学善思 知行合一 23 📋 课堂总结 01 通信网络的作用 ▸ 连接多个信息系统 ▸ 传输数据信息 ▸ 协同完成业务 02 局域网与广域网 ▸ LAN：局部范围（家庭/校园） ▸ MAN：城市级覆盖 ▸ WAN：跨城市/国家/全球 03 数据交换技术 ▸ 电路交换：专用通道（电话） ▸ 报文交换：存储转发（邮件） ▸ 分组交换：切割传输 ★主流 ⭐ 今日关键词：连接 · 分类 · 交换 | ★ 核心技术：分组交换（Internet / 4G / 5G） 🚀 AI时代的通信网络：6G网络（2030年商用）/ 卫星互联网（Starlink）/ 智能路由 → 课后用AI查询你最感兴趣的方向！ ———乐学善思 知行合一 24 📊 课堂反思（学生自主评价） 🎯 请同学们对自己本节课的掌握情况进行自我评估（用手指表示）：🤚 完全掌握 👍 基本掌握 ✊ 还需努力 🔗 我能解释通信网络在信息系统中的三大作用 评估标准：连接 · 传输 · 协同 🤚 完全 👍 基本 ✊ 还需 🌐 我能区分局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN) 评估标准：按覆盖范围分类 🤚 完全 👍 基本 ✊ 还需 ⚡ 我能比较电路交换、报文交换、分组交换的原理与特点 评估标准：原理 · 特点 · 应用 🤚 完全 👍 基本 ✊ 还需 🤖 我掌握了利用AI工具辅助学习网络知识的方法 评估标准：AI学习能力 🤚 完全 👍 基本 ✊ 还需 📝 本节课我最大的收获是：___________________ ❓ 我还有以下疑问：___________________ ———乐学善思 知行合一 25 📝 课后作业 📋 必做题 绘制本节课思维导图 🤖 AI探究题（选做） 用AI工具查询6G网络或卫星互联网，写一段200字左右的感想 📖 预习任务 阅读3.3节内容，思考：物联网和今天学的通信网络有什么关系？ 感谢聆听！ Questions & Answers 20 / 20 ———乐学善思 知行合一 26 乐学善思，知行合一 ———乐学善思 知行合一 $