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信息技术 活动3 设计家庭网络
课题 设计家庭网络 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 八年级
教材分析 《设计家庭网络》该课时教材编排了“分析家庭对网络的需求-绘制家庭网络的结构图-设计家庭网络的布局”的系列学习活动，旨在让学生分析家庭对网络的需求,绘制家庭网络的构件图和设计家庭的布局方法。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合八年级学生认知特点。
教学目标 1、信息意识：能够了解家庭网络的重要性，如何有效地获取和评估信息，以及如何保护个人信息安全，如何避免误导性信息。2、计算思维：能够理解设计家庭网络思维的基本概念，增强个人逻辑思维和解决问题的能力。3、数字化学习与创新：能够使用数字化学习工具和资源来设计家庭网络，更好地激发学习兴趣，增强创新思维和团队合作能力。4、信息社会责任：能够了解设计家庭网络的重要性，包括网络安全、隐私保护、信息诚信等方面，能够传播正能量和正确价值观。
重点 一、分析家庭对网络的需求二、绘制家庭网络的结构图三、设计家庭网络的布局四、单元挑战
难点 四、单元挑战
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 2021年我国智能手机出货量近3.43亿部，可穿戴设备的出货量近14亿后，各种智能物联网设备数量都在快速增长(《中国移动互联网发展报告(2022)》)。将家中的终端设备接入因特网变成了生活的一种需要，越来越多的家庭需要组建家庭网络。在本活动中，我们将一起了解家庭对网络的需求，设计并组建家庭网络。播放视频。 学生之间相互讨论生活中的家庭网络。观看视频 帮助学生理解家庭网络概念，打开课堂。激趣引思
讲授新课 一 、分析家庭对网络的需求在正式组建一个家庭网络之前，我们需要了解家庭对于网络的需求，确定接入网络的设备数量及接入方式。不同的家庭对于网络的需求略有差别，有些家庭需要网络支持办公娱乐，接入的设备只有几台计算机、平板电脑和网络电视;有的家庭安装有多种需要网络控制的智能家电，那么需要接入的设备就不仅仅有计算机，还包括智能空调、智能洗衣机等。一般而言，家庭对网络的需求主要集中于办公娱乐、家庭安防和智能家居控制三个方面(图3-3-1)。在办公娱乐上，网络要能够支持计算机文件的上传下载、即时通信、网络音视频点播等功能。在家庭安防上，要能够保障具有智能监控、报警等功能的设备随时在线。在智能家居控制方面，要能够实现远程控制家电。通过分析家庭对于网络的需求可知，通常情况下，在办公娱乐方面，接入的设备有计算机、平板电脑、智能手机、网络电视等;在智能安防方面，接入的设备有智能摄像头、智能门锁等;在智能家居方面，接入的设备有智能空调、智能灯具等。说说做做调查家中需要接入网络的设备、数量及其接入网络的方式，填写下列表格。二 、绘制家庭网络的结构图一般情况下，家庭终端设备接入网络离不开有线和无线两种方式。智能摄像头、台式计算机等终端设备通常以有线方式接入网络，而智能手机、平板电脑等终端设备则以无线方式接入网络。因此，家庭网络的设计可以采取有线和无线混合的方式。如图3-3-3所示，家庭网络以有线方式通过网络运营商提供的因特网接入设备接入因特网。我们可围绕无线路由器建立家庭局域网。无线路由器既提供了无线网络，用于连接无线设备，也提供了有线的端口，用于连接有线设备。无线路由器一般会有一个WLAN端口和四个LAN端口(不同品牌的路由器端口数量略有不同，以购买的实物为准)，WLAN端口用于连接因特网接入设备(例如ADSL调制解调器等)，LAN端口用于连接局域网中的设备(计算机等)。说说做做根据调查得到的家庭网络设备数量、接入网络的方式，设计并绘制家庭网络的结构图。三 、设计家庭网络的布局 有了家庭网络结构图，我们就明确了家庭终端设备的连接方式。在具体构建网络时，还需要根据房间的布局，终端设备的位置、连接方式等具体情况设计家庭网络的布局。例如，对于通过有线方式接入，位置不轻易挪动的终端设备(台式计算机、智能摄像头等)，需要根据路由器和交换机的位置布置网线。对于通过无线方式接入的设备(平板电脑、智能手机等)，如果家中房间多，隔断多，有些房间的无线网信号会比较差，需要确定一个合适位置放置路由器，确保家中所有房间的信号良好。为了后续布线方便，可以先设计家庭网络的布局图，如图3-3-4所示，然后根据布局图进行布线。规划好家庭网络后，根据家庭对网络带宽和网速的需求，向网络运营商购买服务。规划完成后，请专业人员根据家庭网络布局图布线，完成家庭网络的组网工作。知识链接组建家庭网络的注意事项1.路由器的位置路由器应摆放在家庭的正中心位置，避免遮挡。此外，也应当避免安装在潮湿、容易被淋湿或电磁干扰较严重的位置。2.远离干扰源双绞线和计算机应当尽量远离洗衣机、电冰箱、空调、电风扇，以避免这些电器对双绞线中的传输信号产生干扰。3.适当冗余在设计家庭网络的时候，可以适当预留出一些网络接口，为以后增加终端设备提供方便。说说做做设计构建家庭网络的布局图，将其画在下面的框中。家庭网络组建完成后，测量每个房间的网速，查看网速是否满足家庭使用需求。 四、知识拓展 1、组建家庭网络的注意事项2、家庭网络的基础是什么？3、家庭网络对生活有什么影响？4、如何更好地设计家庭网络？五 、单元挑战下列活动按能力要求分成了三类，请从这三类活动中依次各选一项去挑战，并按照完成的情况给自己加星。活动一：1.通过举例，向同学们介绍局域网、城域网和广域网。2.通过举例，向同学们介绍交换机和路由器在网络连接中的作用。3.通过举例，向同学们介绍网络协议在网络连接中的作用。活动二：1.做一张表格，对比无线网络和有线网络在网络连接上的优缺点。2.利用无线路由器等相关网络连接设备，将三台台式计算机、一台笔记本电脑和一个智能手机连接起来，构建一个简单的局域网。3.在活动二组建好的局域网的基础上,新建一个网上学习小组,选择本机的一些文件,将其设为共享文件夹，使其余计算机都能访问此共享文件夹。活动三：1.随着生活水平的提高，家中可能会添加一些智能设备(智能电视、智能空调及智能安防系统等)，使得家庭中原网络无法满足使用需求。调查家庭网络的布局，画出网络设备的连接图，并进行分析。根据接入的智能设备的需求，重新设计家庭网络，制作网络布局图。2.“没有网络安全就没有国家安全，就没有经济社会稳定运行，广大人民群众利益也难以得到保障。”选择一项我国为提升网络安全而制定的法律政策，如《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国网络安全审查办法》等，在全班进行宣传介绍。 讨论交流，分析家庭对网络的需求 学生动手实践，绘制家庭网络的结构图。设计家庭网络的布局。学习知识拓展内容。进行单元挑战活动。 通过老师讲解、说说做做活动，正确分析家庭对网络的需求情况，为绘制家庭网络结构图做准备。 通过老师讲解和说说做做，引导学生了解如何绘制家庭网络的结构图并进行动手实践,提高学生的动手实践能力。通过老师讲解、阅读知识链接和说说做做活动，引导学生了解设计家庭网络的布局的方法步骤,培养学生对家庭网络设计的兴趣，能够成功设计家庭网络布局，提升学生的设计水平。拓宽学生知识面。通过单元挑战，检验学生所学情况，并巩固所学知识。
布置作业 选其一完成即可：1、做一个家庭网络拓扑图设计2、做一个家庭网络安全计划3、做一个家庭网络设备调研报告 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 通过设计家庭网络课程，我们了解了如何设计家庭网络，其关键在于充分了解需求、优化网络布局、加强网络安全、使用家庭网络管理工具和教育家庭成员良好的网络使用习惯。这些措施可以帮助建立稳定、高效、安全的家庭网络，促进家庭成员适应信息化社会的需求。通过单元挑战活动，我们巩固了所学知识，对单元的内容有了更深入的理解，提高了我们的信息素养。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、分析家庭对网络的需求二、绘制家庭网络的结构图三、设计家庭网络的布局四、单元挑战 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
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《活动3 设计家庭网络》
沪科版信息技术
八年级
内容总览
目录
新知导入
02
教学目标
01
09
板书设计
单元挑战
07
分析家庭对网络的需求
03
绘制家庭网络的
结构图
04
设计家庭网络的
布局
05
知识拓展
06
课堂总结
08
教学目标
1、信息意识：能够了解家庭网络的重要性，如何有效地获取和评估信息，以及如何保护个人信息安全，如何避免误导性信息。
2、计算思维：能够理解设计家庭网络思维的基本概念，增强个人逻辑思维和解决问题的能力。
3、数字化学习与创新：能够使用数字化学习工具和资源来设计家庭网络，更好的激发学习兴趣，增强创新思维和团队合作能力。
4、信息社会责任：能够了解设计家庭网络的重要性，包括网络安全、隐私保护、信息诚信等方面，能够传播正能量和正确价值观。
新知导入
2021年我国智能手机出货量近3.43亿部，可穿戴设备的出货量近14亿后，各种智能物联网设备数量都在快速增长(《中国移动互联网发展报告(2022)》)。将家中的终端设备接入因特网变成了生活的一种需要，越来越多的家庭需要组建家庭网络。
在本活动中，我们将一起了解家庭对网络的需求，设计并组建家庭网络。
新知导入
家庭网络搭建
一、分析家庭对网络的需求
新知讲解
在正式组建一个家庭网络之前，我们需要了解家庭对于网络的需求，确定接入网络的设备数量及接入方式。不同的家庭对于网络的需求略有差别，有些家庭需要网络支持办公娱乐，接入的设备只有几台计算机、平板电脑和网络电视;有的家庭安装有多种需要网络控制的智能家电，那么需要接入的设备就不仅仅有计算机，还包括智能空调、智能洗衣机等。
新知讲解
一般而言，家庭对网络的需求主要集中于办公娱乐、家庭安防和智能家居控制三个方面(图3-3-1)。在办公娱乐上，网络要能够支持计算机文件的上传下载、即时通信、网络音视频点播等功能。在家庭安防上，要能够保障具有智能监控、报警等功能的设备随时在线。在智能家居控制方面，要能够实现远程控制家电。
图 3-3-1 家庭对网络的需求
新知讲解
通过分析家庭对于网络的需求可知，通常情况下，在办公娱乐方面，接入的设备有计算机、平板电脑、智能手机、网络电视等;在智能安防方面，接入的设备有智能摄像头、智能门锁等;在智能家居方面，接入的设备有智能空调、智能灯具等。
说说做做
调查家中需要接入网络的设备、数量及其接入网络的方式，填写下列表格。
设备名称 数量 接入方式
台式计算机 2 有线接入
笔记本电脑 1 无线接入
手机 4 无线接入
电冰箱 1 有线接入
二、绘制家庭网络的结构图
新知讲解
一般情况下，家庭终端设备接入网络离不开有线和无线两种方式。智能摄像头、台式计算机等终端设备通常以有线方式接入网络，而智能手机、平板电脑等终端设备则以无线方式接入网络。因此，家庭网络的设计可以采取有线和无线混合的方式。
新知讲解
如图3-3-3所示，家庭网络以有线方式通过网络运营商提供的因特网接入设备接入因特网。我们可围绕无线路由器建立家庭局域网。无线路由器既提供了无线网络，用于连接无线设备，也提供了有线的端口，用于连接有线设备。无线路由器一般会有一个WLAN端口和四个LAN端口(不同品牌的路由器端口数量略有不同，以购买的实物为准)，WLAN端口用于连接因特网接入设备(例如ADSL调制解调器等)，LAN端口用于连接局域网中的设备(计算机等)
图3-3-3 家庭网络结构图
说说做做
根据调查得到的家庭网络设备数量、接入网络的方式，设计并绘制家庭网络的结构图
三、设计家庭网络的布局
新知讲解
有了家庭网络结构图，我们就明确了家庭终端设备的连接方式。在具体构建网络时，还需要根据房间的布局，终端设备的位置、连接方式等具体情况设计家庭网络的布局。例如，对于通过有线方式接入，位置不轻易挪动的终端设备(台式计算机、智能摄像头等)，需要根据路由器和交换机的位置布置网线。对于通过无线方式接入的设备(平板电脑、智能手机等)，如果家中房间多，隔断多，有些房间的无线网信号会比较差，需要确定一个合适位置放置路由器，确保家中所有房间的信号良好。
新知讲解
为了后续布线方便，可以先设计家庭网络的布局图，如图3-3-4所示，然后根据布局图进行布线。
规划好家庭网络后，根据家庭对网络带宽和网速的需求，向网络运营商购买服务。规划完成后，请专业人员根据家庭网络布局图布线，完成家庭网络的组网工作。
图3-3-4 家庭网络布局图
知识链接
组建家庭网络的注意事项
1.路由器的位置路由器应摆放在家庭的正中心位置，避免遮挡。此外，也应当避免安装在潮湿、容易被淋湿或电磁干扰较严重的位置。
2.远离干扰源双绞线和计算机应当尽量远离洗衣机、电冰箱、空调、电风扇，以避免这些电器对双绞线中的传输信号产生干扰。
3.适当冗余在设计家庭网络的时候，可以适当预留出一些网络接口，为以后增加终端设备提供方便。
说说做做
1.设计构建家庭网络的布局图，将其画在下面的框中。
说说做做
2.家庭网络组建完成后，测量每个房间的网速，查看网速是否满足家庭使用需求。
（1）.检查每个房间的网速是否符合家庭使用需求。
（2）.通常来说，对于流媒体、在线游戏和大文件下载，建议下载速度在25 Mbps以上。
如果发现某个房间的网速不理想，可以考虑优化无线
信号覆盖或增加网络设备来改善网速。
四、知识拓展
知识拓展
1、组建家庭网络的注意事项
知识拓展
2、家庭网络的基础是什么？
（1）宽带连接：家庭网络的基础是可靠的宽带连接，通常通过光纤、电缆或数字用户线路（DSL）提供。
（2）路由器：路由器是家庭网络的核心设备，负责将互联网信号分发到家中各个设备。
（3）无线网络：Wi-Fi技术使家庭网络更加灵活，允许各种设备无线连接到网络。
（4）设备：家庭网络连接的设备包括电脑、智能手机、平板电脑、智能电视、智能家居设备等。
知识拓展
3、家庭网络对生活有什么影响？
（1）便利性：家庭网络使家庭成员可以随时随地访问互联网，获取信息、娱乐和社交互动，提高生活便利性。
（2）学习与工作：家庭网络支持远程学习和远程工作，使家庭成员可以在家中进行在线学习和工作，拓展知识和提高工作效率。
（3）智能家居：家庭网络支持智能家居设备的连接，实现智能家居控制，提高家居生活的智能化和便利性。
知识拓展
4、如何更好地设计家庭网络？
（1）网络安全：采取网络安全措施，包括设置强密码、定期更新软件、安装防病毒软件等，保护家庭网络免受网络攻击。
（2）优化网络布局：合理布置路由器和信号放大器，确保家庭各个区域都能获得稳定的无线信号覆盖。
（3）充分了解需求：在设计家庭网络之前，需要充分了解家庭成员的需求，包括上网习惯、设备数量、网络速度要求等。
五、单元挑战
单元挑战
活动一：
1.通过举例，向同学们介绍局域网、城域网和广域网。
局域网（LAN）：一个家庭中的所有设备（电脑、手机、智能家居设备）连接到同一个路由器，并通过该路由器互相通信和共享信息，这就构成了一个局域网。
城域网（MAN）：一大学校园内的各个学院建立了各自的局域网，而这些局域网又通过校园内部的网络设备互相连接，形成了一个城域网，实现了校园内部的资源共享和通讯。
广域网（WAN）：互联网就是一个最典型的广域网，它连接着全球各地的计算机网络，使得人们可以在全球范围内进行信息交流、资源共享和远程通讯。
单元挑战
2.通过举例，向同学们介绍交换机和路由器在网络连接中的作用。
交换机（Switch）：在一个办公室的局域网中，多台电脑、打印机和其他设备连接到同一个交换机上，交换机可以根据设备的MAC地址将数据包直接传输给目标设备，实现设备之间的快速通信。
路由器（Router）：在一个家庭网络中，路由器连接着家庭内部的各种设备，同时也连接着外部的互联网，路由器可以将家庭内部设备发送的数据包转发到互联网上，同时也可以将来自互联网的数据包转发给家庭内部的设备，实现家庭网络与外部网络的通信。
单元挑战
3.通过举例，向同学们介绍网络协议在网络连接中的作用。
TCP（Transmission Control Protocol）：当你通过浏览器访问网站时，TCP协议负责将你的请求数据按顺序传输给服务器，并确保服务器正确接收数据。
IP（Internet Protocol）：当你发送电子邮件时，IP协议会确保邮件数据包能够从你的电脑正确地传输到接收方的电脑。
DNS（Domain Name System）：当你输入一个网址如www.时，DNS协议会将该域名解析为对应的IP地址，以便正确地定位服务器。
单元挑战
活动二：
1.做一张表格，对比无线网络和有线网络在网络连接上的优缺点。
特点 无线网络 有限网络
优点 编辑灵活，无需布线 速度稳定，传输速率高
便于移动设备连接 更安全，难以被窃听或干扰
适用于难以布线的环境 抗干扰能力强
安装和维护成本较低 不受信号干扰影响
便于在家庭和办公室中使用 使用于需要高速稳定连接的场景
缺电 信号受干扰影响，传输速率可能不稳定 需要布线，安装和维护成本较高
信号覆盖范围有限，受距离和障碍物影响 移动设备连接不便
安全性较低，容易被窃听或入侵 灵活性较差，布线后不易改变网络布局
频率拥挤时可能会有干扰和信号质量下降 不适用于移动设备连接
单元挑战
2.利用无线路由器等相关网络连接设备，将三台台式计算机、一台笔记本电脑和一个智能手机连接起来，构建一个简单的局域网。
（1）.设置无线路由器：在管理界面中设置无线网络名称（SSID）和密码，确保启用无线功能。
（2）.连接设备：在每台计算机和笔记本电脑上找到并连接到设置的无线网络，在智能手机上找到并连接到同一无线网络
（3）.检查连接：确保所有设备都成功连接到无线网络。可以在每台设备上打开浏览器，访问一个网站来测试连接。
（4）：网络安全：为了保护局域网安全，建议设置无线网络密码，并定期更改密码以防止未经授权的访问。
单元挑战
3.在活动二组建好的局域网的基础上,新建一个网上学习小组,选择本机的一些文件,将其设为共享文件夹，使其余计算机都能访问此共享文件夹。
（1）选择共享文件及：在笔记本电脑或台式计算机上选择希望共享的文件夹。这可以是包含学习资料的文件夹或者其他希望与其他小组成员共享的文件夹。
（2）设置共享权限：
①右键单击要共享的文件夹，选择“属性”。
②在“共享”选项中，点击“高级共享”。
③勾选“共享此文件夹”选项，点击“权限”设置共享权限。
（3）访问共享文件夹：在其他计算机上，打开文件资源管理器，输入共享文件夹的路径。
单元挑战
活动三：
1.随着生活水平的提高，家中可能会添加一些智能设备(智能电视、智能空调及智能安防系统等)，使得家庭中原网络无法满足使用需求。调查家庭网络的布局，画出网络设备的连接图，并进行分析。根据接入的智能设备的需求，重新设计家庭网络，制作网络布局图。
单元挑战
2.“没有网络安全就没有国家安全，就没有经济社会稳定运行，广大人民群众利益也难以得到保障。”选择一项我国为提升网络安全而制定的法律政策，如《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国网络安全审查办法》等，在全班进行宣传介绍。
网络基础设施的保护：规定网络运营者应当加强对网络基础设施的保护，防范网络攻击、干扰、破坏等行为。
个人信息保护：规定网络运营者收集、使用个人信息时应当遵守法律规定，保护用户的个人信息安全。
网络安全事件的报告和处置：规定网络运营者发现网络安全事件时应当立即采取措施进行处置，并向有关部门报告。
网络安全检查和评估：规定政府部门可以对关键信息基础设施进行网络安全检查和评估，确保其安全运行。
六、课堂总结
课堂总结
通过设计家庭网络课程，我们了解了如何设计家庭网络，其关键在于充分了解需求、优化网络布局、加强网络安全、使用家庭网络管理工具和教育家庭成员良好的网络使用习惯。这些措施可以帮助建立稳定、高效、安全的家庭网络，促进家庭成员适应信息化社会的需求。通过单元挑战活动，我们巩固了所学知识，对单元的内容有了更深入的理解，提高了我们的信息素养。
板书设计
设置家庭网络
一、分析家庭对网络的需求
二、绘制家庭网络的结构图
三、设计家庭网络的布局
四、单元挑战
课后作业（选其一）
1、做一个家庭网络拓扑图设计
2、做一个家庭网络安全计划
3、做一个家庭网络设备调研报告
谢谢
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