1、标题第五课 网络协议分层设课时1课时教学目标知识与技能1.学生能够理解网络协议在网络通信中的作用，明确其是网络通信的基础，负责数据的编码、解码及传输规则的约定。2.掌握常见的文本编码方式以及音频和视频编码方式的特点和用途。3.深入理解分层思想，熟知 TCP/IP 协议的层次结构（应用层、传输层、网络层、网络接口层）及各层的主要功能。过程与方法1.通过实例分析（如网络购物配送过程），培养学生分析和解决问题的能力，学会将复杂的网络通信问题分解为多个简单层次问题的思维方式。2.引导学生在小组讨论中积极交流，提高合作学习与自主学习能力，学会归纳总结分层设计的优势及 TCP/IP 协议各层的作用。情感态
2、度与价值观1.激发学生对网络技术的学习兴趣，培养其探索精神和创新意识，使其认识到网络协议分层设计对现代网络通信的重要性。2.帮助学生树立正确的网络使用观念，理解网络通信背后的原理，提升信息素养。教学重难点教学重点1.网络协议的作用及常见编码方式的理解。2.分层思想的理解与应用，以及 TCP/IP 协议的层次结构和各层功能。教学难点1.如何让学生深刻理解分层思想在解决复杂网络通信问题中的优势。2.帮助学生清晰区分 TCP/IP 协议各层的功能及其相互协作关系。教学方法讲授法、演示法、讨论法、案例分析法学情分析七年级学生对网络有一定的接触和使用经验，但对网络背后的技术原理了解较少。他们对新鲜事物充
3、满好奇心，具有较强的探索欲望，适合采用实例引导和小组讨论的教学方式，激发学习兴趣。学生在之前的学习中可能已经接触过一些简单的信息技术知识，但网络协议分层设计较为抽象，需要通过具体、生动的实例将抽象概念具象化，帮助学生理解。学生的自主学习能力和合作交流能力正在逐步发展，小组讨论可以培养他们的团队协作精神和自主思考能力，促进共同进步。教材分析本节课是义务教育信息科技七年级课程中关于网络技术的重要内容，承接了之前对网络基本概念的介绍，为后续深入学习网络通信、网络安全等知识奠定基础。教材通过网络协议分层设计这一核心内容，将网络通信的复杂过程进行分解，使学生逐步理解网络通信的原理。重点在于让学生掌握分层
4、思想和 TCP/IP 协议，培养学生的网络技术素养。教材内容注重理论与实践相结合，以实例引入概念，帮助学生理解抽象知识。同时，通过知识拓展介绍了 OSI 参考模型，拓宽学生的知识面，便于学生在不同场景下分析和解决网络问题。教学过程过程内容导入1.教师提问：“同学们，我们每天都在使用网络，那你们知道在网络中，计算机之间是如何准确地传输信息的吗？比如，我们在网上发送消息或浏览网页时，数据是怎么从一台计算机到达另一台计算机的呢？” 引导学生思考网络通信的过程。2.学生回答通过网络连接、服务器等，但难以准确表述网络协议的作用。教师借此引出本节课的主题 网络协议分层设计，强调网络协议是网络通信的基础，让
5、学生带着问题进入学习。3.在屏幕上展示本节课的学习目标：理解网络协议在网络通信过程中的作用；掌握分层思想；熟悉 TCP/IP 的层次结构和各层功能；了解网络协议的创新。让学生明确学习方向。在屏幕上展示本节课的学习目标：理解网络协议在网络通信过程中的作用；掌握分层思想；熟悉 TCP/IP 的层次结构和各层功能；了解网络协议的创新。让学生明确学习方向。新课讲授网络协议的作用1.利用 PPT 展示网络协议在互联网通信中传输信息的流程：计算机之间传输数据需使用相同语言，将不同内容编码成二进制，传输后再解码成不同内容。2.举例说明，如发送一封电子邮件，文字、图片等内容先被编码成二进制数，通过网络传输到接
6、收方后，再解码成可识别的邮件内容。3.详细讲解二进制数的概念，以及二进制与十进制的转换方法，通过具体的转换示例（如 (1011) = 12 + 02 + 12 + 12 = (11)10）让学生理解。4.介绍常见的文本编码方式：ASCII 编码（用于显示现代英语和西欧语言，7 位二进制表示 128 个字符）、Unicode 编码（解决全球字符编码统一问题，有 UTF - 8、UTF - 16、UTF - 32 等编码形式）、GB2312 编码（中国国家标准简体中文字符集，双字节编码 6763 个汉字和 682 个非汉字字符）、GBK 编码（GB2312 扩展，包含更多汉字和字符，向下兼容 GB
7、2312，以双字节编码为主，可表示四字节生僻汉字）。同时提及 MP3 音频编码（有损压缩，去除人耳难以察觉音频信息，减小文件大小）和 H.264 视频编码（高效压缩性能和良好视频质量，采用多种先进编码技术）。5.教师与学生互动，提问学生在日常使用电脑或手机时，哪些地方可能涉及到这些编码方式，如查看网页文字、播放音乐视频等，加深学生对编码方式的理解。分层思想1.以网络购物配送过程为例，运用 PPT 逐步展示购买者下单、电商平台确认订单、厂家备货并交物流、物流机构送货至快递站、快递站分派人递送商品、购买者核对确认订单等环节。2.分析每个环节传递的主要信息，如购买者下单时传递购买者信息和商品信息；电
8、商平台确认订单时涉及厂家信息和购买者信息等。3.讲解分层思想的核心：将复杂的通信问题分到不同层中，每层解决相对简单的问题，层层叠加解决复杂网络通信问题。4.引导学生思考分层设计在网络购物配送过程中的好处，如各环节职责明确、便于管理和协调等。TCP/IP 协议1.展示 TCP/IP 协议的层次结构表格，详细介绍各层：应用层（负责数据的使用，包含 HTTP、HTTPS、FTP 等协议）、传输层（负责数据完整性及可靠性，有 TCP、UDP 协议）、网络层（负责数据包处理，主要协议为 IP）、网络接口层（负责实际传输二进制数据，如以太网等通信网络接口）。2.结合网络购物实例，简单解释各层在其中的作用，
9、如应用层负责用户与电商平台的交互（如浏览商品、下单等操作）；传输层确保数据可靠传输（如订单信息准确无误地在各环节传递）；网络层负责将数据从一个节点传输到另一个节点（如从购买者设备传输到电商服务器、厂家、物流等节点）；网络接口层实现物理设备间的二进制数据传输（如电脑通过网线或无线连接到网络设备进行数据传输）。实践操作1.教师在电脑上打开命令提示符，运行 “netstat -an” 命令，向学生展示命令的运行结果，解释其中显示的本地地址、远程地址、连接状态等信息与 TCP/IP 协议的关系，如不同的端口号对应不同的应用层服务，通过 IP 地址实现网络层的节点间通信等。2.学生在自己的电脑上（如果条
10、件允许）或观看教师演示，理解 TCP/IP 协议在实际网络连接中的应用。教师巡视学生操作情况，解答学生疑问，帮助学生更好地理解 TCP/IP 协议的实际工作机制。小组讨论与思考布置讨论任务1.教师提出问题：“在网络通信中，分层设计有哪些好处？结合我们刚才学习的网络购物配送过程以及 TCP/IP 协议各层功能进行思考。”2.将学生分成小组，每组 4 - 6 人，鼓励学生积极参与讨论，发表自己的观点。小组讨论与汇报1.各小组展开热烈讨论，学生可能会提出以下观点：分层设计使各层任务明确，便于开发和维护（如不同团队可以专注于不同层次的开发）；各层相对独立，某一层的变化不会影响其他层（如网络层技术升级不
11、影响应用层用户操作）；提高了网络通信的灵活性和可扩展性（如可以方便地添加新的应用层协议或升级网络层技术）；便于故障排查和定位（如出现问题可以快速确定是哪一层的问题）等。2.每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。其他小组可以进行补充和质疑，教师在旁引导和总结，确保讨论方向正确且深入。课堂小结1.回顾网络协议的作用：是网络通信的基础，实现数据的编码、解码和传输规则约定，确保不同计算机能准确理解传输的数据。2.强调分层思想的重要性：通过分层将复杂问题简单化，各层协同工作解决网络通信问题，提高网络系统的可管理性、可扩展性和可靠性。3.总结 TCP/IP 协议的层次结构和各层功能：应用层面向
12、用户提供服务，传输层保障数据传输质量，网络层负责数据包路由，网络接口层完成物理数据传输。4.随机提问学生，让他们分享本节课的收获，如对网络协议、分层思想或 TCP/IP 协议某一方面的新理解，检验学生的学习效果，同时也让学生再次巩固所学知识。教学反思成功之处1.在讲解网络协议的作用、分层思想以及 TCP/IP 协议时，运用了网络购物配送过程这一贴近学生生活的实例，将抽象的概念具象化。学生能够直观地理解网络通信中各个环节的信息传递和分层协作，从课堂上学生积极的回应和讨论中可以看出，他们对实例教学方式接受度较高，这有助于他们更好地掌握复杂的网络技术知识。2.通过让学生分析网络购物过程中每层的任务和信息，有效地培养了学生分析问题和解决问题的能力，使他们学会将复杂问题分解为简单层次问题的思维方式，为今后学习更深入的网络知识奠定了基础。不足之处尽管采用了实例教学，但网络协议分层设计中的一些抽象概念，如分层思想的本质和 TCP/IP 协议各层功能的细节，对于部分学生来说理解难度较大。在教学过程中发现，部分学生在小组讨论和课堂回答问题时，对分层思想在网络通信中的具体实现方式和各层之间的精确协作关系理解不够深入，仅停留在表面的流程理解上。这表明在今后的教学中，需要进一步优化抽象概念的讲解方式，寻找更多更有效的教学手段来帮助学生突破理解难点。
