资源简介

《数据传输有新意》教案
学科 信息技术 年级册别 七年级全一册 共1课时
教材 部编版 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节课是部编版《初中信息技术七年级（上册）》第二单元《直播网络我来建》第9课。围绕网络数据传输核心概念展开，介绍端口作用、可靠与不可靠传输特点及创新技术，编排注重理论与实践结合，通过案例、图示和操作活动助学生构建知识体系，激发探索欲。
学情分析
学生对网络路由概念有初步了解，但对路由算法原理和操作细节陌生。七年级学生好奇心强、思维活跃，但抽象思维能力有限。在学习抽象概念时会有困难，需教师补充实例和解释。教学中可结合生活案例、实验操作降低理解难度，提高学习兴趣。
课时教学目标
信息意识
1. 学生能够认识到数据传输有新意在网络中的重要作用，提高对网络信息知识。
2. 增强对网络数据传输相关信息的敏感度和关注度。
计算思维
1. 知道传输层的主要功能，理解TCP与可靠传输过程。
2. 通过数据传输有新意的过程，培养学生的问题解决能力和逻辑思维能力。
数字化学习与创新
1. 引导学生利用所学知识进行网络应用的创新实践，培养学生的创新意识和实践能力。
2. 鼓励学生在网络数据传输方面提出新想法和新方案。
信息社会责任
1. 让学生了解网络安全和规范使用网络资源的重要性，增强学生的信息安全意识和社会责任感。
2. 培养学生正确使用网络数据传输技术，遵守网络道德和法律法规。
教学重点、难点
重点
1. 明确端口的作用，理解端口通过端口号标记，范围从0到65535，能类比生活实例说明端口区分应用的原理。
2. 掌握可靠传输和不可靠传输的特点，知道可靠传输能保证数据完整性和准确性，不可靠传输速度快。
3. 清楚可靠传输和不可靠传输的应用场景，如文件传输用可靠传输，视频直播用不可靠传输。
难点
1. 了解研究者在解决网络数据传输问题的过程中，采用的创新思想和技术手段。
2. 理解TCP的“三次握手”过程，明白其对实现可靠传输的重要性。
3. 掌握滑动窗口机制保证可靠传输的原理，包括给数据包标序号、记录状态和应对网络拥堵的方法。
教学方法与准备
教学方法
讲解法、练习法、指导探究法、操作法
教具准备
多媒体网络电脑教室、网线、抓包软件、教师自制课件
教学环节 教师活动 学生活动
复习巩固 播放视频
(1) 教师利用多媒体设备播放一段生动的视频，内容为一个用户在网上购物的全过程，从下单购买商品到最终收到商品的每一个细节。
(2) 在播放过程中，教师适时暂停视频，详细指出数据传输的关键环节，如订单信息从用户电脑发送到商家服务器，再通过物流系统传递到仓库，最后指导快递员将商品送达客户手中。
(3) 引导学生关注数据在不同阶段的传输路径和方式，强调数据传输在整个购物过程中的重要性。
(4) 播放结束后，提问学生对视频中数据传输环节的印象和理解，鼓励学生积极发言。
(5) 对学生的回答进行点评和总结，再次强调数据传输的关键步骤和重要性。
(6) 展示一些简单的数据传输流程图，帮助学生更直观地理解数据传输的过程。
(7) 结合流程图，详细解释每个步骤中数据的流向和处理方式。
(8) 引导学生思考生活中还有哪些场景涉及到数据传输，拓宽学生的思维。 1. 认真观看视频，关注数据传输的关键环节。
2. 积极回答教师的提问，分享自己对视频中数据传输的理解。
3. 观察教师展示的数据传输流程图，尝试理解数据传输的过程。
4. 思考生活中其他涉及数据传输的场景。
评价任务 关注关键环节：☆☆☆
理解传输过程：☆☆☆
积极参与互动：☆☆☆
设计意图 通过播放视频和详细讲解，复习数据传输的相关知识，为新课学习做铺垫。引导学生关注生活中的数据传输场景，提高学生对数据传输的敏感度和关注度。
新课导入 引导思考
(1) 教师对学生的回答进行总结后，提出问题：“同学们，你们刚才观看的这段视频，其实背后隐藏着一系列复杂而精妙的数据传输技术。那么，这些数据是如何准确、高效地传输的呢？”
(2) 展示一些常见的网络应用场景，如在线视频、网络电话等，让学生思考这些应用对数据传输有什么不同要求。
(3) 引出本节课的主题——数据传输有新意，介绍本节课将深入探讨数据传输中的核心内容——传输层的作用及其两大重要协议：TCP和UDP。
(4) 强调学习这两种协议对理解网络通信原理和应用的重要性。
(5) 展示一些简单的网络通信模型，让学生观察传输层在整个模型中的位置和作用。
(6) 结合模型，解释传输层与其他层之间的关系和数据交互方式。
(7) 提问学生对传输层的初步印象和疑问，鼓励学生大胆提问。
(8) 对学生的问题进行记录和整理，为后续教学提供参考。 1. 思考教师提出的问题，尝试回答。
2. 观察教师展示的网络应用场景，思考不同应用对数据传输的要求。
3. 了解本节课的学习主题和重点内容。
4. 提出自己对传输层的疑问和想法。
评价任务 思考问题积极：☆☆☆
关注应用要求：☆☆☆
提出疑问合理：☆☆☆
设计意图 通过提出问题和展示网络应用场景，引发学生的好奇心和求知欲，自然地导入新课。让学生了解本节课的学习目标和重点内容，为后续学习做好准备。
新课教学 - 传输层的主要功能 活动一：探讨传输层功能 介绍分层思想
(1) 教师展示TCP/IP的分层结构模型，向学生介绍网络层和传输层的位置和大致功能。
(2) 讲解网络层虽然实现了IP数据包在计算机之间的传输，但对于“哪个应用要使用这个IP数据包”“传输的数据是否完整”“传输过程中出错了怎么办”等问题无法解决，需要传输层来处理。
(3) 强调这种功能上的区分是分层思想的重要体现，让学生理解分层思想在网络体系结构中的重要性。
(4) 通过举例说明分层思想在生活中的应用，如快递运输中不同环节的分工，帮助学生更好地理解。
(5) 引导学生思考分层思想的优点和好处，鼓励学生发表自己的看法。
(6) 对学生的回答进行点评和总结，强调分层思想可以提高网络系统的灵活性和可扩展性。
(7) 展示一些网络系统中分层设计的案例，让学生观察分层带来的效果和优势。
(8) 让学生尝试自己设计一个简单的分层系统，加深对分层思想的理解。
讲解端口作用
(1) 教师以食堂为例，类比说明端口的作用。将IP地址比作食堂的地址，端口比作食堂内不同的服务窗口。
(2) 解释计算机常常同时运行多个互联网应用，每个应用需要通过端口来区分不同的IP数据包。
(3) 介绍端口通过端口号来标记，范围从0到65535，并展示一些常见应用的端口号。
(4) 让学生想象在食堂中不同窗口提供不同服务的场景，理解端口区分应用的原理。
(5) 提问学生在生活中还有哪些类似端口区分的例子，加深学生的理解。
(6) 对学生的回答进行点评和补充，引导学生从生活中发现更多的网络原理。
(7) 展示一些网络应用中端口使用的实际案例，让学生观察端口的作用和效果。
(8) 让学生自己分析一个网络应用中端口的使用情况，提高学生的分析能力。 1. 观察TCP/IP分层结构模型，理解网络层和传输层的功能区分。
2. 思考教师提出的问题，参与关于分层思想的讨论。
3. 想象食堂场景，理解端口的作用和原理。
4. 尝试分析网络应用中端口的使用情况。
评价任务 理解分层思想：☆☆☆
掌握端口作用：☆☆☆
参与讨论积极：☆☆☆
设计意图 通过展示分层结构模型和类比生活案例，帮助学生理解传输层的主要功能和端口的作用。培养学生的思考能力和分析能力，让学生从生活中发现网络原理，提高学习兴趣。
新课教学 - 可靠传输与不可靠传输 活动二：对比传输方式 分析不同需求
(1) 教师提出问题：“视频直播、文件传输对网络数据传输有什么不同要求？”引导学生思考。
(2) 展示视频直播和文件传输的实际场景，让学生观察两者在数据传输上的特点。
(3) 分析视频直播需要快速传输数据，对数据完整性要求相对较低；文件传输则非常重视数据的准确性和完整性。
(4) 引导学生根据不同需求，思考应该采用哪种传输方式。
(5) 提问学生在其他场景中对数据传输的需求和选择，拓宽学生的思维。
(6) 对学生的回答进行点评和总结，强调根据需求选择合适传输方式的重要性。
(7) 展示一些不同应用场景下传输方式选择的案例，让学生观察选择的依据和效果。
(8) 让学生自己分析一个新的应用场景，选择合适的传输方式并说明理由。
讲解两种传输
(1) 教师介绍可靠传输和不可靠传输的特点及对应的协议。可靠传输能保证数据的完整性和准确性，对应的协议是TCP；不可靠传输速度快，对应的协议是UDP。
(2) 展示可靠传输与不可靠传输的区别图，详细解释两者在数据处理方式上的差异。
(3) 强调可靠传输并不意味着不会丢失或传错数据，而是能通过某种机制发现并要求重发。
(4) 以视频直播为例，说明在直播场景中重传传丢、传错的数据没有太大意义，所以更适合用不可靠传输。
(5) 提问学生对两种传输方式的理解和疑问，鼓励学生积极提问。
(6) 对学生的问题进行解答和补充，确保学生理解两种传输方式的特点和应用场景。
(7) 展示一些实际网络中两种传输方式的应用案例，让学生观察不同传输方式的效果。
(8) 让学生自己总结可靠传输和不可靠传输的优缺点和适用场景。 1. 思考不同应用对数据传输的要求，参与讨论。
2. 观察可靠传输与不可靠传输的区别图，理解两者的差异。
3. 提出自己对两种传输方式的疑问和看法。
4. 总结可靠传输和不可靠传输的优缺点和适用场景。
评价任务 分析需求准确：☆☆☆
理解传输差异：☆☆☆
总结特点清晰：☆☆☆
设计意图 通过对比不同应用场景对数据传输的需求，让学生理解可靠传输和不可靠传输的特点和应用场景。培养学生的分析能力和总结能力，提高学生对网络数据传输的认识。
新课教学 - TCP与可靠传输 活动三：探究TCP可靠传输 讲解握手机制
(1) 教师介绍TCP被称为面向连接的协议，因为它需要通过握手机制来确保通信双方已经建好了通信连接。
(2) 展示基于TCP的“三次握手”过程图，详细解释每一次握手的含义和作用。
(3) 第一次握手：客户端向服务器发送SYN包，请求建立连接。
(4) 第二次握手：服务器收到SYN包后，向客户端发送SYN + ACK包，表示同意建立连接。
(5) 第三次握手：客户端收到SYN + ACK包后，向服务器发送ACK包，表示连接建立成功。
(6) 强调握手机制是实现可靠传输的前提，通过“三次握手”可以确保双方的通信能力和初始序列号的同步。
(7) 结合生活中的例子，如打电话前的确认过程，帮助学生理解“三次握手”的原理。
(8) 提问学生对“三次握手”过程的理解和疑问，鼓励学生积极思考。
进行实验观察
(1) 教师介绍实验目的：观察TCP的“三次握手”过程。
(2) 说明实验条件：可联网的计算机、抓包软件。
(3) 详细讲解实验步骤：启动抓包软件，浏览网站，然后分析抓取的数据包，进而分析出“三次握手”过程。
(4) 展示使用配套资源中的抓包软件时可获得的类似信息，如源IP、目标IP、标识等。
(5) 指导学生进行实验操作，提醒学生注意观察数据包的变化和“三次握手”的特征。
(6) 在学生实验过程中，巡视并及时给予指导和帮助，解决学生遇到的问题。
(7) 让学生记录实验结果，包括“三次握手”的具体步骤和数据包信息。
(8) 组织学生进行实验结果的分享和交流，总结实验中的发现和体会。 1. 学习TCP的握手机制和“三次握手”过程。
2. 按照教师的指导进行实验操作，观察“三次握手”过程。
3. 记录实验结果，分析实验数据。
4. 参与实验结果的分享和交流。
评价任务 理解握手原理：☆☆☆
实验操作规范：☆☆☆
分享交流积极：☆☆☆
设计意图 通过讲解和实验，让学生深入理解TCP的握手机制和“三次握手”过程，培养学生的实践能力和观察分析能力。通过实验结果的分享和交流，提高学生的表达能力和团队合作精神。
课堂练习 布置练习任务
(1) 教师布置课堂练习任务：参阅相关资料，总结自己对滑动窗口机制的认识。
(2) 向学生解释滑动窗口机制是保证可靠传输的另一个重要方法，简单介绍其原理。
(3) 提供一些相关资料的获取途径，如教材、网络资源等，帮助学生查找资料。
(4) 提醒学生在总结时要结合本节课所学的知识，思考滑动窗口机制与可靠传输的关系。
(5) 鼓励学生独立思考，尝试用自己的语言总结滑动窗口机制的特点和作用。
(6) 在学生练习过程中，巡视并观察学生的进展情况，及时给予指导和提示。
(7) 对于遇到困难的学生，耐心解答他们的问题，帮助他们克服困难。
(8) 规定练习时间，在时间结束后，组织学生进行练习结果的展示和交流。 1. 按照教师的要求，查阅相关资料，总结对滑动窗口机制的认识。
2. 独立思考，尝试用自己的语言表达滑动窗口机制的特点和作用。
3. 遇到困难时，向教师和同学请教。
4. 参与练习结果的展示和交流。
评价任务 资料查阅充分：☆☆☆
总结内容准确：☆☆☆
展示交流积极：☆☆☆
设计意图 通过课堂练习，让学生巩固所学的滑动窗口机制知识，提高学生的自主学习能力和总结归纳能力。通过练习结果的展示和交流，促进学生之间的相互学习和交流。
作业设计
书面作业
1. 完成信息科技学生手册64页的任务单。
2. 总结本节课所学的重点内容，包括传输层的功能、可靠传输和不可靠传输的特点及应用场景、TCP的握手机制和滑动窗口机制。
3. 思考在实际生活中，还有哪些场景可以应用到本节课所学的网络数据传输知识。
实践作业
1. 利用抓包软件，观察自己计算机在访问不同网站时的“三次握手”过程，并记录下来。
2. 尝试设计一个简单的网络应用场景，选择合适的传输方式和协议，并说明理由。
3. 与同学合作，模拟一个网络数据传输的过程，展示不同传输方式和协议的特点。
板书设计
第9课 数据传输有新意
一、传输层的主要功能
1. 分层思想
2. 端口作用
二、可靠传输与不可靠传输
1. 不同需求
2. 特点及应用场景
三、TCP与可靠传输
1. 握手机制
2. “三次握手”过程
四、滑动窗口机制
教学反思
成功之处
1. 教学过程中，通过播放视频、类比生活案例、实验操作等多种教学方法，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的参与度。例如，用食堂类比端口的作用，学生很容易理解。
2. 注重引导学生思考和讨论，培养了学生的思维能力和分析能力。在讨论不同应用场景对数据传输的需求时，学生积极发言，提出了很多有价值的观点。
3. 实验环节的设计让学生亲身体验了TCP的“三次握手”过程，加深了学生对知识的理解和掌握。学生在实验中表现出了很高的积极性和动手能力。
不足之处
1. 在讲解一些抽象概念时，如滑动窗口机制，部分学生理解起来有困难。虽然提供了相关资料，但学生还是觉得比较抽象。
2. 课堂时间安排不够合理，导致课堂练习时间有些紧张，部分学生没有完成练习。
3. 对学生的个体差异关注不够，在实验过程中，有些基础较差的学生遇到了较多问题，没有得到及时的帮助。

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