資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
七年級信息科技教學設計
課題 第9課　數據傳輸有新意 課型 新授課
備課時間 月 日 主備人 Xinxijishu886 授課時間 月 日- 月 日
教學內容及教材分析 本節課是人教版《初中信息技術七年級（上冊）》第二單元《直播網絡我來建》第9課，課題為《數據傳輸有新意》。內容是圍繞網絡數據傳輸的核心概念展開，通過介紹端口的作用、可靠傳輸與不可靠傳輸的特點以及網絡數據傳輸的創新技術，為學生提供了一個全面而深入的學習框架。教材在編排上注重理論與實踐相結合，通過案例分析、圖示說明和動手操作活動，幫助學生構建知識體系，同時激發學生對網絡技術的好奇心和探索欲。然而，教材在處理一些抽象概念時可能需要教師補充具體實例和解釋，以降低理解難度，確保學生能夠有效吸收和運用所學知識。
課標要求 學生對網絡路由的概念可能已有初步了解，但對于路由算法的具體原理和操作細節可能感到陌生。了解找到通信路徑的方法。了解路由服務自主可控的重要意義。了解路由器的主要功能，會追蹤所用計算機訪問目的地時經過的路徑。
教學目標 信息意識：學生能夠認識到數據傳輸有新意在網絡中的重要作用，提高對網絡信息知識。計算思維：知道傳輸層的主要功能，理解TCP與可靠傳輸過程。通過數據傳輸有新意的過程，培養學生的問題解決能力和邏輯思維能力。數字化學習與創新：引導學生利用所學知識進行網絡應用的創新實踐，培養學生的創新意識和實踐能力。信息社會責任：學讓學生了解網絡安全和規范使用網絡資源的重要性，增強學生的信息安全意識和社會責任感。
教學重點 知道端口的作用，知道可靠傳輸和不可靠傳輸的特點及應用場景。
教學難點 了解研究者在解決網絡數據傳輸問題的過程中，采用的創新思想和技術手段。
教學方法 講解法，練習法，指導探究，操作法
學習方法 合作交流法，動手實踐
教學工具 多媒體網絡電腦教室、網線、抓包軟件、教師自制課件。
教學過程教學過程 教 學 內 容
復習鞏固：在課堂上，利用多媒體設備展示了一段生動的視頻或動畫，內容描繪了一個用戶在網上購物的全過程，從下單購買商品到最終收到商品的每一個細節。在這個過程中，教師特別強調了數據傳輸的關鍵環節，詳細展示了訂單信息是如何從用戶的電腦發送到商家的服務器，然后通過物流系統傳遞到倉庫，最終指導快遞員將商品安全送達客戶手中的整個流程。新課導入：“同學們，你們剛才觀看的這段視頻，其實背后隱藏著一系列復雜而精妙的數據傳輸技術。今天，我們將深入探討數據傳輸中的核心內容——傳輸層的作用及其兩大重要協議：TCP和UDP。如在線視頻和網絡電話。通過學習這兩種協議，你們將能夠更好地理解網絡通信的原理和應用?！毙抡n教學：視頻直播、文件傳輸對網絡數據傳輸有什么不同要求？該采取哪些技術手段來保證傳輸過程穩定、流暢呢？這一課介紹傳輸層的相關知識。學習活動1有同學根據 TCP/IP 的分層結構繪制了模型（圖 9.1）。談一談你對這張圖的看法，并回顧傳輸層的主要作用。一、傳輸層的主要功能網絡層的路由服務實現了 IP 數據包在計算機之間的傳輸，那為什么還需要傳輸層呢？傳輸層的主要功能包括：通過端口區分應用、提供兩種數據傳輸方式。雖然網絡層通過路由服務解決了 IP 數據包的傳輸問題，讓 IP 數據包經歷“千辛萬苦”到達目的地，但“哪個應用要使用這個 IP 數據包”“傳輸的數據是否完整”“傳輸過程中出錯了怎么辦”等問題也非常復雜，需要通過傳輸層來解決。這種功能上的區分，正是分層思想的重要體現。網絡層已經可以傳輸IP數據包了，但計算機常常會同時運行多個互聯網應用，對這些應用而言，只有一部分IP數據包是自己需要的。這時，可以依靠端口進行區分。端口計算機常常會同時運行多個互聯網應用，對這些應用而言，只有一部分 IP 數據包是自己需要的。這時，可以依靠端口進行區分。端口通過端口號來標記，范圍從 0 到 65 535。教學時，可以用食堂作類比：IP 地址相當于食堂的地址 ，端口相當于食堂內不同的服務窗口（圖 9.4）。可靠傳輸與不可靠傳輸不同互聯網應用需要的數據傳輸方式可能不同。有些需要可靠網絡傳輸，有些則需要速度更快的不可靠網絡傳輸。傳輸計算機文件時，非常重視傳輸的準確性，如果傳輸過程中某個包出現了問題，則必須重發。因為一個包出問題，會導致傳輸的其他數據也沒法正常使用。此時，應采用可靠方式傳輸數據，對應的協議是 TCP。視頻直播時，需要快速傳輸數據，如果傳輸過程中某個包出現了問題，也不需要重發，因為直播內容已經變了，重發沒有意義。面對這樣的需求時，可以采用不可靠方式傳輸數據，對應的協議是 UDP。兩者的區別可見圖 9.3圖9.3可靠傳輸與不可靠傳輸學習活動2在圖 9.4中，你覺得哪一邊可用來代表可靠傳輸？哪一邊代表的傳輸方式更適合視頻直播？要引導學生意識到：可靠傳輸并不意味著不會丟失或者傳錯，而是能通過某種機制，發現傳丟或傳錯的包并要求發送方重新發送，進而保證數據的完整性和準確性。由于校驗數據的過程相對復雜，本課只展示包丟失后要求重傳的情況。直播數據需不斷實時更新，重傳傳丟、傳錯的數據，在直播場景中沒有太大意義。因此，視頻直播更適合用不可靠方式傳輸數據。二、TCP與可靠傳輸握手機制用于確保通信雙方已經建好了通信連接，這是實現可靠傳輸的前提。因此 TCP 被稱為面向連接的協議。UDP 不需要這個過程，被稱為面向無連接的協議。圖 9.5 展示了基于 TCP 的“三次握手”過程。建議教師基于形象化、簡易化等原則，自行獲取并利用圖像、動畫、視頻等可視化手段，幫助學生認識“三次握手”過程。學習活動3實驗目的 觀察 TCP 的“三次握手”過程實驗條件 可聯網的計算機、抓包軟件實驗步驟啟動抓包軟件。瀏覽網站，然后分析抓取的數據包，進而分析出“三次握手”過程。使用配套資源中的抓包軟件時，可獲得類似下面的信息。與 166.111.4.100 的三次握手過程： 1．源IP：10.50.16.181:61140目標IP：166.111.4.100:443 　標識：SYN 2．源IP：166.111.4.100:443目標IP：10.50.16.181:61140　標識：SYN ACK 3．源IP：10.50.16.181:61140目標IP：166.111.4.100:443　 標識：ACK 可參照圖 9.6，利用配套資源中的《網絡嗅探器》軟件進行實驗。實驗時，應選定“三次握手”選項。如果在窗口中輸入了域名或 IP 地址，就可以只展示與特定域名或 IP 地址相關的三次握手過程。
課堂練習 滑動窗口機制是保證可靠傳輸的另一個重要方法。簡單來說，這種機制會給數據包標上序號，并記錄數據包的狀態，如果某個包出了問題就重傳；如果網絡堵塞，滑動窗口機制就會降低發送頻率，緩解擁堵情況。參閱相關資料，總結自己對滑動窗口機制的認識。
課堂小結 1．在TCP/IP的傳輸層中，使用端口來區分不同的應用。2．TCP/IP的傳輸層提供可靠和不可靠兩種傳輸方式。3．UDP采用不可靠方式傳輸數據。 4．TCP采用握手機制等手段實現可靠傳輸。
作業布置 做信息科技學生手冊64頁的任務單
板書設計 第9課　數據傳輸有新意一、傳輸層的主要功能二、TCP與可靠傳輸
組長審批意見及簽字 簽字： 年 月 日
教學反思
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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