第8课《路由路径靠算法》教学设计 2026-2027学年人教版初中信息科技七年级全一册

第8课《路由路径靠算法》教学设计教学设计 2026-2027学年人教版初中信息科技七年级全一册 课题 路由路径靠算法 教材版本 人教版（2024）七年级全一册 所在单元 第二单元　直播网络我来建 课　　型 新授课 课　　时 1 课时（40 分钟） 授课对象 七年级学生 一、教学目标 1. 能说出路由与路由服务的作用，知道路由器收到 IP 数据包后，会根据其中的目的地 IP 地址计算出下一个要到达的位置，一步一步把数据包送到目的地。 2. 能说出路由表的作用与主要内容，理解路由器“依据路由表选择下一跳”的工作逻辑，知道路由表被形象地看作路由器中的“地图”。 3. 会用 ipconfig、tracert 等命令追踪所用计算机访问目的地时经过的路径，知道数据包每经过一个路由器称为“一跳”，初步学会借助命令观察网络路径。 4. 理解路由算法“选择更优路径”的思想（多条路径可达时按权重等信息选优），初步体会“逐步逼近、协同配合”的算法思维，提升系统分析与逻辑推理能力。 5. 了解路由服务自主可控的重要意义，知道我国早在 2017 年就已把路由器列为网络关键设备，树立网络安全意识与科技自信。 二、教学重点与难点 教学重点：路由服务的作用；路由器“依据路由表选择下一跳”的工作逻辑；路由算法选择更优路径的作用。 教学难点：理解路由表中记录的是“下一跳”而非完整路径；结合实例分析路由服务的安全风险。 三、教学方法与教学准备 教学方法：情境教学法、类比教学法、任务驱动法、实验探究法、小组合作法。 教学准备：多媒体课件；网络拓扑与路由表示例图（教材图 8.5）；体验追踪路径的操作环境（ipconfig、tracert）；“路由安全梳理表”课堂学习任务单。 四、教学过程（40 分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 （3 分钟） 出示“导航为汽车选路”的界面截图，提问：“我们开车出门，导航会帮我们找出该走哪条路；那么互联网里的数据包，又是怎么找到自己该走的路的呢？” 再追问：“互联网由不同的网络相互连接而成，从一台计算机到另一台计算机，中间要经过很多节点，数据包凭什么一步步走到目的地？” 引出课题《路由路径靠算法》。 联系导航选路的生活经验，猜想网络中的“路”也需要有人来选。 带着“数据包怎样一步步找到目的地”的疑问进入本课学习。 由“导航选路”这一熟悉情境切入，用生活经验类比抽象的网络选路过程，自然引出课题。 探究一 路由的作用 ——数据包的 “导航” （12 分钟） 讲解：互联网由不同网络连接而成，网络通信时需要使用 IP 数据包（其中包含目的地 IP 地址、发送地 IP 地址和数据等信息）；路由服务由数量众多的路由器协同实现，这些设备收到 IP 数据包后，会根据其中的目的地 IP 地址，计算出下一个要到达的位置，这样一步一步，最终到达目的地。 组织实验：①执行 ipconfig 命令，观察“默认网关”一行（它就是通信时经过的第一个路由器）；②执行 tracert 目标网站命令，数一数经过了几个路由器。 说明“跳”的含义、超时显示为星号的原因，以及一般 30 跳内找不到可用路径即认为传输失败。 动手执行 ipconfig 和 tracert 命令，记录本机的默认网关地址和访问某网站经过的路由器数量。 交流实验现象，理解“数据包每经过一个路由器为一跳”“中间节点出于安全考虑可能不回应”等问题。 用“导航”类比把抽象的路由服务具象化，再通过真实命令观察，让学生在“做”中建立直观感受。 探究二 路由与算法 ——路由器 怎样“选路” （10 分钟） 用“地图”作类比，讲解路由表：路由器工作时依据的是路由表，它记录了到达不同网络的“下一跳”信息；路由器收到 IP 数据包后，会根据目的地 IP 地址，在表中找出记录好的传输路径，然后把数据包转发出去。 强调：路由表只记录“下一跳”，而不是完整路径；下一台路由器再查自己的表决定再下一步，各台路由器分工协作、逐步接力。 结合教材图 8.5 的动手实践，组织学生分析三条通信路径；说明当有多条路径可达时，路由器会根据权重等信息选择更优的路径，并简要说明路由表可由人工配置、也可自动更新。 读懂简化路由表的三列内容（目标网络、下一跳、权重），理解“下一跳”的含义。 对照图 8.5，动手写出不同 IP 地址间的通信路径（网络10→R1→R2→网络20；→R3→网络30；→R4→网络40）。 以“地图”和“接力”降低理解难度，在路径分析中体会算法“选择更优路径”的思想，发展计算思维。 探究三 路由安全问题 ——守护 网络命脉 （8 分钟） 讲解：路由服务是基本的互联网服务之一，IP 数据包要借助路由服务传输，控制了路由服务就意味着控制了网络传输过程，路由服务的安全关系着整个网络的安全。 一、自主可控事关国家网络安全：如果不法分子通过路由器破坏通信路径、窃听通信数据，将引发安全风险，甚至严重威胁我国信息安全；路由器硬件生产、软件开发、算法设计等各层面的自主可控，是关系国家网络安全的大事（早在 2017 年，相关部门就已把路由器列为网络关键设备）。 二、合理使用事关个人信息安全：结合家庭与公共场所共享上网的场景，归纳安全做法（设置强密码并定期更换、启用防火墙、监控网络入侵和识别可疑设备、避免使用第三方 WiFi 分享软件、增强网络安全意识）。 组织讨论：“域名解析服务器决定数据‘去哪’，路由服务决定数据‘如何去’”，谈谈你的看法。 了解路由器自主可控与国家网络安全的关系，产生科技自信。 结合生活场景，讨论并列出保障路由器使用安全的做法。 就“去哪”与“如何去”的说法发表看法，体会两种服务各自的职责。 把技术原理与国家网络安全、个人信息安全相联系，落实信息意识与信息社会责任。 课堂小结 与作业 （7 分钟） 师生共同梳理知识结构（依托板书）：路由的作用（数据包的“导航”）→ 路由与算法（路由表“地图”、多条路径按权重选优）→ 路由安全（自主可控、合理使用）。 强调：数据包靠一台台路由器接力、一步一步走到目的地，选路是“看地图挑下一跳”。 布置课后作业。 回顾本课收获，用一两句话概括“路由服务解决了什么问题、路由器是怎样选路的”。 记录作业要求。 梳理知识脉络，把课堂探究沉淀为概念认知。 五、板书设计 路由路径靠算法 一、路由的作用：数据包的“导航”（路由器协同 · 按目的地 IP 地址计算下一跳） 　 实验：ipconfig（默认网关＝第一个路由器）· tracert（追踪经过的路由器）· “跳” 二、路由与算法：路由表（“地图”，记录“下一跳”，非完整路径）· 多条路径按权重选优 三、路由安全：自主可控（事关国家网络安全，2017 年列为网络关键设备）· 合理使用（强密码 · 防火墙 · 增强意识） ★ 核心认识：数据包一步一步走，路由服务一路一路选 六、作业设计 1. 基础题：用自己的话说明路由服务的作用；再说说路由表中主要记录了哪些内容，为什么它被称为路由器中的“地图”。 2. 实践题：在命令提示符中执行 ipconfig 和 tracert 命令（如 tracert www.baidu.com），记录本机的默认网关地址和访问该网站经过的路由器数量。 3. 拓展题（选做）：查阅资料，了解我国在路由器硬件生产、软件开发、算法设计等方面取得了哪些进展。 4. 复习题：联系前几课，说说“域名解析服务器决定数据去哪、路由服务决定数据如何去”这句话的含义。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $