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1、高中信息技术（选修）网络技术应用3. 2网络通信的工作原理教学设计一、教学设计（-）教学目标要求学生理解OSI模型及TCP/IP协议的基本知识，理解网络中数据传输 的过程，感受通信技术在网络互联中的核心价值，体验人类在解决问题的过程中 表现出来的智慧。（二）内容分析1. 本节的作用和地位本节是网络通信工作原理两课时中的第一课时，内容比较抽象，但却是网络 的基础内容。只有在理解网络数据传输过程的基础上才能更好地理解数据交换技 术的作用，才可以更好地理解网络服务。通过前两章的学习，学生对“网络能为我们做什么”和“因特网是如何组织 与管理的”有了一定了解，但对网络互联通信的工作原理还是比较模糊，只是
2、停 留在感性认识的层面上。因此通过本节课的学习可以加深学生对网络中数据传输 工作原理的认识，从而为以后学习网络规划设计奠定基础。2. 本节主要内容介绍教材借助于学生较熟悉的邮政系统中信件的传送过程来类比数据在网络中的传输过程，使学生对OSI概念模型有个初步的形象认识。在邮政系统传信件 的过程中主要涉及三个子系统，即用户子系统、邮局子系统、运输子系统。各系 统之间在完成一个信件传送过程中必须遵守一定的约定，而且系统内部各功能层 之间也要遵守相应的约定才能完成信件传送任务。计算机网络中也需要有类似的 层次型的数据传输系统才能更加有效地传输数据，而且各功能层之间也要遵守相 应的约定，这个约定在计算机
3、网络传输数据的过程中称为“协议”。为了实现各 个不同类型的网络平台能够实现开放性的交流，就出现了 “ OSI模型”，用于 为不同类型网络协议的制定提供参考。从实用网络协议体系和“网际网”的概念出发引出TCP/IP协议的产生背景 及其特点，进一步将OSI层次模型与TCP/IP层次模型进行对照，介绍TCP/IP 协议的各功能层。OSI层次模型仅仅是一种参考模型，在实用的领域里TCP/IP 协议发挥着它强大的网际互联、可靠的跨平台通信的功能，而且在Internet中 频繁地使用，成为Internet中的“世界语”。3. 重点难点分析教学重点：（1）让学生体会邮政系统的工作过程。（2）让学生了解OSI
4、层次模型的基本结构及其产生的背景。（3）让学生理解TCP/IP协议的层次结构的特点及其产生的背景。（4）让学生了解网络中数据传输的过程，认识网络通信工作原理。（5）体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧。教学难点：（1）网络中分层次解决问题的根本思想。（2）让学生理解OSI层次模型、TCP/TP协议层次结构的特点及其意义。（三）学生分析随着因特网的发展与应用范围的扩大，现在高一的学生对于因特网提供的各 种服务的应用己经比较熟练。学生们喜欢网络游戏、喜欢QQ聊天，习惯于收发 E-Mail,但是真正能了解网络数据通信工作原理的学生却寥寥无儿。在学生的口 常生活和学习中，应该避免技术与应用、理论与
5、实践相脱节的现象。教师需要向 学生充分展示网络技术发展的指导思想，展示网络技术与现代社会生活的相互作 用。（四）教学策略设计1. 教学方法设计从教学内容来看本节课是一节纯理论的课程，而且内容比较抽象。首先，在引课上要将邮政系统送信的例子分析透彻，通过“情境分析、问题 设疑”的方式引出“约定”和“功能层”的概念为后面讲解OSI的层次模型、 TCP/IP协议的层次结构埋下伏笔。其次，采用事件驱动的方式。在理论内容讲授的过程中形式不能过于平缓, 适当地I上学生参与到授课过程中能及时捕捉学生的情绪。从OSI层次模型到 TCP/IP协议模型的过渡穿插一个由学生读材料的环节，让学生自己从阅读材料 中归纳总
6、结出TCP/IP协议的产生背景、特点及其核心。教师在此基础上具体讲 解TCP/IP协议的各功能层的作用及数据传输过程。最后，选择学生最熟悉的网络应用E-Mail的传送过程为例，通过演示文稿 直观地模拟数据在网络中的简单传输过程，理解网络通信的工作原理。2. 教学流程设计思路(1) 引课情境分析、问题设疑分析生活中邮政局发信的情境，并由学生归纳出图示化的送信过程。提出问题 发信人写的信收信人不会看不懂吧？ 发信人把信送到邮政局，邮局能明白信封上写的内容吗？ 发信端与收信端，当信到达同一层次时处理的过程一样吗？总结 当然能懂，因为收信人和发信人有约定。如用同样的语言，用同样的语法 结构等。 用户和
7、邮局、邮局和运输部门都有事先的约定。如信封的书写格式、送信 所用的时间等。 在不同端的同一功能层，形式是一样的，处理过程是可逆的。通过对疑问的解答，在学生脑海中建立在处理一件事情的过程中需要有约定 和层次的概念。(2) 授课类比概念，模型对照既然邮政系统送信与网络中数据的传输有一定的相似之处，那么在计算机网 络中为了有效地传递数据，传输过程中一定也需要一种共同的约定，这里的约定 就是“协议”；为完成一次数据的传输过程，也可以将网络的各部分功能划分成 功能层来完成一个任务。这样处理就会将一个实际的物理的传输过程层次模型化，使学生更易于理解 网络数据传输过程的层次型结构，在此基础上再介绍OSI模型
8、的产生背景及其 特点，学生会更易于接受。板书：OSI,开放系统互联参考模型。阅读材料，发挥主观能动性学习TCP/IP协议的核心内容及其特点是本节的重点也是难点。在此部分设置问 题，通过一段关于TCP/IP协议文章的阅读，让学生从中归纳总结出TCP/IP协 议的核心内容及其特点。提问 TCP/IP协议的核心内容是什么？（TCP协议：传输控制协议，IP协议：网际互联协议） TCP/IP协议的产生背景是什么？（如何让不同类型操作系统不同的计算机按照共同的工作方式和共同的标 准连接起来的问题） TCP/TP协议的特点是什么？（低成本、局域网间通信的可靠性）这样做会有以下益处：A.通过听同学读这篇文章，
9、学生会有很大的想像空 间。学生想要表达信息必须经过获取信息，加工信息的过程，这样会加深学生对 这一信息的关注力。B.避免了只有老师平铺直叙式的讲授所带来的情绪转移, 能够起到激发学生注意力的作用。C.在纯理论课中体现学生主动参与的学生方 法。形象模拟，体会抽象概念做一个简单动画，形象模拟在TCP/IP协议组支持下一份E-Mail在网络中 的传输过程，体会层次化的TCP/IP协议模型在实际应用中的工作原理。使学生 把学到的理论形象化建立在脑海中。（3）教学总结以本节课题为中心总结：在当前网络数据传输过程中起到关键作用的是一一 TCP/IP传输协议。板书：TCP,传输控制协议。IP,网际互联协议。
10、3. 学生上机操作安排和教师应用信息技术的情况本节课中学生没有上机操作任务，不安排学生上机。教师在上课过程中需要用到投影仪，另外还有教师为教学设计所做的课件资 料。二、教与学的实际过程描述教学阶段及所用时间教师活动学生活动对学生学习过程的观察和考查信息技术的应用预期达到的效果引入课题1. 引导学 生分析邮政系 统送信过程。2. 分析送 信过程中“约 定”的重要性。分析 邮政系统 送信过程。总结邮政 系统送信过程， 并能用文字和 箭头表达。学生分析 邮政系统送信 过程到位并能 表达，体会到送 信成功与否跟“约定很有关 系。类比 讲 解1. 介绍网 络中数据传输 过程中的“约 定”叫协议。2. 0
11、S1 模 型产生的背景 及特点。学生看投影，记 忆OSI模 型的七层 结构。要求学生 记住OSI模型 有七个层，各层 的名称是什么。用 幻灯片 看OSI 模型的 结构。能记住“协 议”的概念，了 解OSI模型的 七个层次的名 称及其特点。阅 读 材 料组织学生认真听阅读。听阅读组织信 息，准备回答问题。观察学生， 看其能否认真 听阅读，回答教 师的提问。能从阅读 材料中总结出 TCP/IP协议产 生的背景、特点 及核心内容。归纳1.讲授体会提问学生：用能描述讲解TCP/IP协议的 基本结构、各功 能层的名称及 其作用。2. TCP/IP 模型与OST模 型的对照比较。TCP/IP 协 议的基本
12、 结构及其 与OSI模 型的比较。比较的结果，回 答TCP/IP协 议结构与OSI 模型结构的异 同。幻灯片 看TCP/IP协议结 构与OSI模 型结构 的比较。TCP/IP协议的 层次数据及各 层名称。具 体 实 例E-Mail 的传输过程幻灯 片。相互交流观看。观察学生， 看其对E-Mail 的传输过程是 否感兴趣，是否 有愉快感。用 幻灯片 看 E-Mail 的传输 过程。能初步体 会在TCP/IP 协议支持下数 据的传输过程。总结和学生一起总结网络数 据的传输过程。和教 师一起总 结。看学生在 老师的引导下 能不能自己总 结出来。理解网络 中数据传输的 工作原理。2.关键环节提炼（1）
13、引入网络协议的层次性结构是个非常抽象的概念，既然邮政系统的例子与之有相 似之处，而邮政系统的工作过程又是我们所熟悉的，所以对邮政系统的例子一定 要分析透彻，这样才有助于学生理解OSI模型及TCP/IP协议。（2）阅读材料讲授TCP/IP协议这部分内容时采用由一位同学读阅读材料其他同学听，然 后回答关键问题的方法可以有如下效果： 避免了纯理论内容的平铺直叙，使学生更乐于接受。 给学生提供探充性学习的空间，更有利于知识的掌握。（3）具体实例这部分是对抽象内容的形象化，有助于帮助学生理解TCP/IP协议的工作过 程，也为学生平时使用互联网收发E-Mail提供了更大的想像空间。三、教学反思1. 教学设
14、计在教学过程的第一个环节，邮政系统工作过程的讲解是否到位是本节课能否 成功的关键。因此一定要给学生将邮政系统的工作过程讲透、讲懂。除此之外需 要尽可能多地让学生的思维跟着老师动起来。在本节教学设计中OSI层次模型 紧跟着邮政系统的工作过程自然引出，对TCP/IP协议的模型采用了学生主动学 习的方法，通过问题设问去寻找答案，老师总结强化这样在知识的学习过程中产 生起伏感。最后通过一个简单动画示意在TCP/IP协议组支持下E-Mail的传送 过程，达到提升的效果。2. 感悟和提升本节课着眼于两个与“网络数据传输”有关联的生活实践，第一个（邮政系 统）起到类比的作用，第二个（E-Mail的收发）起到实践强化的作用。将抽象 的理论与实际生活建立起了连接，有助于学生理解抽象的理论，为学生理解网络 中的各种应用提供了理论基础。3. 不足在举实例强化理论时显得不够丰满，应该更充实一些。