第一单元 第四课 数据交换技术 2026年 江西科技版（2022）七年级信息科技 上册

数据交换技术 教学设计

 

课题：数据交换技术
教材版本：江西科学技术出版社《信息技术》七年级上册（2022年版）
单元：第一单元 计算机网络概述
课时：1课时（45分钟）
授课年级：七年级

 

一、教材分析

《数据交换技术》是赣科版七年级上册第一单元“计算机网络概述”的第4课，在本单元中处于承上启下的关键位置。前三课分别介绍了计算机网络的发展、网络硬件和网络协议，学生已经初步建立了对计算机网络的宏观认识，但对“数据在网络中究竟如何从一台计算机到达另一台计算机”这一核心问题尚缺乏系统理解。

本课围绕数据交换技术展开，主要涵盖三部分内容：数据交换技术的基本概念与通信三要素（终端、传输、交换）、三种主要交换方式——电路交换、报文交换和分组交换的基本原理与特点和电子邮件收发过程中所体现的数据交换流程。教材内容注重理论与实践相结合，通过生活实例帮助学生理解抽象概念。本课的学习为后续第二单元“网页设计与发布”中涉及的网络数据传输知识奠定基础，也为学生理解互联网运行机制提供关键支撑。

二、学情分析

七年级学生在日常生活中频繁使用微信聊天、视频通话、发送电子邮件等网络应用，对“信息可以通过网络传递”有直观感受，且在前三课中已掌握计算机网络的基本概念、网络硬件设备和TCP/IP协议等基础知识。

三种交换方式的工作原理较为抽象，学生在区分各自的优缺点和适用场景时容易混淆；将技术原理与生活实例建立有效联系也需要教师提供恰当的类比支架。

三、核心素养目标

信息意识：了解电路交换、报文交换和分组交换三种数据交换技术的基本特点，认识到信息在网络中传输的多样性和复杂性，感受数据交换技术在互联网通信中的核心作用。

计算思维：通过类比和模拟活动，分析三种交换方式的运作流程，理解“存储转发”“分组传输”的核心逻辑，培养将复杂问题分解、抽象和建模的能力。

数字化学习与创新：能够结合电子邮件收发等生活实例，运用所学知识解释数据交换的实际应用，尝试利用模拟工具探索数据在网络中的传输过程。

信息社会责任：认识数据交换技术对信息社会发展的重要价值，理解网络通信中规范使用技术、保护个人隐私的重要性，树立负责任的信息交流意识。

四、教学重点、难点及其化解

教学重点：电路交换、报文交换和分组交换三种技术的基本原理与特点；分组交换的“存储转发”工作机制。

教学难点：理解分组交换中数据“拆分—传输—重组”的完整过程；对比三种交换技术的优缺点并建立与生活应用的对应关系。

五、教学准备

多媒体课件；分组交换动画（可用教材配套资源或自制的三帧示意）；卡片若干（每组一副，写编号1、2、3，用于模拟分组传送）；机房网络可正常访问学校允许使用的邮箱站点；学生每人一个可用邮箱账号（可提前一天通知家长协助注册，或用学校机房统一申请的教学邮箱）；打印学案，含三种交换方式对比表、邮件流程排序题、"我的一次收发记录"表格；教师演示用的两邮箱账号。

六、教学过程

第一课时 数据是怎么"接力"的

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
情境导入（5分钟）	投屏课前与兄弟班互通的邮件界面，提问：这百余字从发出到收到经历了什么；将学生猜测板书于黑板一侧，待课末验证。	观看界面，依据已有经验陈述猜测。	确立待解释现象，摸清前概念，全课知识由此挂接。

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
数据交换的概念（7分钟）	结合第3课协议知识讲解：数据按一定的规则和方法，经过网络节点从源节点传送到目的节点，即数据交换；同步解释信道带宽的含义。	阅读教材，圈画"规则和方法""源节点到目的节点"两处定义要点。	衔接旧知，建立全课总概念。
电路交换与报文交换（10分钟）	以电话通话讲解电路交换的三阶段：建立连接、独占信道、释放连接；以电报转递讲解报文交换整份存储再转发、无需专用线路的特点。	听讲，各举一个同类应用实例，在学案上标注关键词。	以熟悉事例建立两种方式的初步认识，为分组交换提供对照基准。
分组交换（10分钟）	组织模拟：编号1、2、3的卡片沿多列同时传送，到达后需重新排序；随后结合图1讲解分组头携带地址与编号、可择路而行、拥堵自动绕行、到达按编号重组，并指出电子邮件与网页浏览均以此方式传输。	参与模拟，观察到达顺序，解释编号的作用与分头传送的理由；对照示意图复述"拆—传—合"过程。	先体验后解读，将抽象机制落到具体动作，突破本课重点。
三种方式对比（5分钟）	出示对比维度：是否建立专用连接、数据是否拆分、时延特点、典型应用；组织填写与互批，追问互联网为何选择分组交换。	完成对比表，同桌互批；依据表格陈述选择理由。	在比较中归纳特征，实现从识记到判断的转化。
小结与任务（3分钟）	回扣导入的猜测清单，点明所发邮件即以分组交换传送；布置观察任务：留意家中上网设备繁忙时段路由器的状态。	对照猜测清单修正认识，记录课后任务。	承上启下，衔接第二课时。