資源簡介

《認識TCP/IP》教學設計

一、學習內容分析
本課是浙江省中學信息技術七年級上冊第二單元探秘互聯網第4課，是互聯網通信的基礎。本節課教學內容包括互聯網數據通信的分層思想、傳遞過程及原理，認識TCP/IP四層模型的概念和工作模式。本課在教材中具有承上啟下的作用，使學生對網絡的認識從日常應用逐步上升到運行原理和技術本質的初步了解，再到規劃和搭建網絡、負責任使用網絡的層面上，是穩步提升學生核心素養、扎實原理基礎的重要一課。
二、學情分析
前面3節課已經學習了互聯網的接入設備、網絡服務及應用協議；為本課的學習奠定了基礎。然而對于初一學生來說本節課中的知識內容仍較為抽象，可以轉抽象事物具象化，采用通俗結構的類比和循序漸進的剖析等方式深入學習。
學習目標
教學目標 核心素養指向
1. 通過拼圖游戲、郵政通信的結構分層，能夠說出分層思想的核心功能與優勢（相對獨立、易于實現和維護）。 2. 剖析說出TCP/IP協議的四層作用，能夠大致講述網絡通信的過程，了解數字設備之間的數據傳輸蘊含的分層分包計算思維。 3. 解開網絡通信的神秘面紗，提升網絡數據傳輸的規則意識。 【信息意識】 培養對計算機網絡的基本概念。認識到計算機網絡對社會發展和個人生活的重要性。 【計算思維】 體會互聯網如何將復雜的遠程數據傳輸和通信的問題逐步轉化為一系列的規則（協議）分層分包的思想。 【信息社會責任】在使用計算機網絡時遵守相關法律法規。具備信息安全意識和社會責任感。。
四、教學重難點
教學重點：說出分層思想的核心功能與優勢，剖析TCP/IP的四層模型的數據通信過程。
教學難點： TCP/IP的四層模型的數據通信過程。
通過親身體驗、采用示意圖、概念圖的形式并類比遷移應用逐一突破。
五、課前準備
學習環境：計算機網絡教室、PPT
學習資源：學習單、游戲道具
六、設計思路
本課遵循《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》提出的“科學原理和實踐應用并重”的課程理念，基于七年級學生的認知規律，采用熱身游戲、通俗類比，激發學生的已有思維經驗，采用示意圖、概念圖的形式直觀地解析數據在網絡中的通信過程，遵循學生的學習認知規律與知識建構。采用教師引導+PPT講解與游戲熱身、視頻觀看、模擬實踐等學生活動，調動學習的興趣，調節學習的氛圍，同時也能進行體驗遷移、活躍思維、知識同化，將抽象、枯燥的原理知識層層剖析、解讀，深入探究數據在網絡中傳輸的過程，了解數據傳輸蘊含的分層計算思維，提升有效使用網絡的規則意識。
七、學習過程
學習任務 （各環節） 學習過程 設計意圖
教師活動 學生活動
一、 游戲熱身，拋出疑問 拼圖傳輸：在每一片拼圖后寫一個字。這些字可以組成一句話。表示信息傳輸的內容。選擇兩位學生分別扮演發送方和接收方。其他學生扮演連接的設備。 提問：收到的拼圖內容你覺得是這樣的嗎？你覺得傳輸過程存在什么問題？ 學生A傳拼圖，全班關注拼圖動向，學生B收到紙條后按收到時的順序說出拼圖的內容。 學生思考并回答老師的提問。 輕松熱身，拋出疑問
二、 類比探究，感受分層 教師引導：信息在縱橫交錯的網絡中是如何傳遞的？如何做到傳遞的目的準確并內容無誤，我們先來看看這份大學錄取通知書是如何送到學生手里的？ 教師提供預備好的貼紙條：某大學A、學生B、郵局2個、運送部門2個、郵件運輸、交通工具與箭頭6個 學生回答：郵局 小組合作 黑板上：學生貼一貼連一連，搭建郵政通信的過程示意圖 學生講解信件或快遞的寄收過程 依托示意圖，歸納總結郵政通信的過程，初步理解分層體系結構，感受分層思想的魅力
小組合作：請分析每一層的作用，并將相對應功能的貼紙條貼到旁邊
教師歸納層結構與層名稱，引出分層思想的核心功能與優勢 思考分層思想的核心及優勢 分享生活中應用分層思想的實例，進一步感受分層的優勢
（相對獨立、利于標準化、易于實現和維護） 請學生說一說生活中遇到的利用分層思想的實例
三、 深入學習，認識TCP/IP 回歸問題：數據在網絡中是如何傳遞的？ （一）TCP/IP概念 （二）分層思想——TCP/IP四層模型每層功能，并與郵政通信進行類比 學生回答并類比。 學生觀看視頻、理解說一說各層協議作用： 思維遷移，認識數據在網絡中傳輸的分層結構
（三）觀看視頻，理解數據在網絡中的傳輸過程與各層作用
TCP：實現可靠傳輸
UDP：高速傳輸與實時性、不保證可靠性
四、 模擬實驗，案例解析 案例分析：教師根據TCP/IP協議四層結構示意圖講解發送HTTP請求的過程（結合拼圖游戲）。 學生補充示意圖：發送拼圖文字 采用示意圖模擬數據傳送過程，感受TCP/IP協議的強大，提升網絡通信的規則意識
五、 課堂小結， 分層思想：每一層相對獨立，有利于標準化易于實現和維護，提升靈活性 TCP/IP協議是最基本的協議、是因特網通信的基礎。 明確本節課學習的核心內容(共14張PPT)
認識TCP/IP
第8課
七年級上冊
了解互聯網數據通信的分層思想
學習TCP/IP模型的概念和工作原理。
拼圖傳輸游戲
熱身游戲
☆請注意拼圖傳遞的過程，并觀察里面可能存在的問題
更聰明
更網絡化
一、郵政通信流程示意圖
更仿生
貼一貼連一連，搭建郵政通信的過程示意圖。
這份大學錄取通知書是如何送到學生手里的
分層體系結構
為了實現計算機之間的通信，人們把通信的功能劃分出明確的層，同時規定了相同層之間的通信規則，這樣的分層結構有利于解決復雜問題。
如傳統郵政通信的過程就是一個典型的分層結構，而且它與計算機網絡也有很多相似之處(如圖8-1)，可以分為用戶應用層、信件傳遞層 郵包運送層、交通運輸層和交通工具層等五個層次，分層以后每個層負責自己的工作，從而完成復雜的郵政通信工作。
分層思想的核心是每層具有一項相對獨立的功能，并通過接口向上層提供服務，同層之間為完成本層的功能而必須遵守的一系列通信規則和約定。
分層的優勢在于讓每一層相對獨立，提升工作的靈活性；分層也易于實現和維護，有利于標準化。
除了“郵政通信”以外還有哪些生活實例也采用了分層體系結構
二、認識TCP/IP
TCP/IP指傳輸控制協議/網際協議
(Transmission Control Protocol/InternetProtocol)，
是基本的網絡通信協議，通常稱為TCP/IP協議簇。
它包含TCP和IP兩個核心協議，以及協同實現具體服務的其他協議，如支持Web服務的HTTP協議、支持電子郵件服務的SMTP協議等。
TCP/IP協議的四層模型
TCP用于在傳輸層有必要實現可靠傳輸的情況
UDP主要用于那些對高速傳輸和實時性有較高要求的通信或廣播通信，不保證可靠性。
客戶端
客戶端(Client)也稱用戶端，通常是與服務器相對應的，為用戶提供本地服務的程序。除了一些只在本地運行的應用程序之外，一般安裝在普通的計算機上，需要與服務端配合運行。如Web服務使用的網頁瀏覽器、電子郵件收發使用的電子郵件客戶端等均是常見的客戶端。
小結第8課《認識TCP/IP》學習單
學習目標：
了解互聯網數據通信的分層思想
學習TCP/IP模型的概念和工作原理。
任務一：
貼一貼連一連，請同學們搭建郵政通信的過程示意圖。使這份大學錄取通知書送到學生手里的。
分層 負責 工作 過程示意圖 負責 工作
說一說
分層的核心思想及它的優勢：
任務二：認識TCP/IP
1、TCP/IP是指 協議，是基本的網絡通信協議，通常稱為TCP/IP
協議簇。它的核心協議是 。
2、TCP/IP的四層模型：
HTTP SMTP DNS RTP
TCP UDP
IP
PPP HDLC

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