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中学信息科技课时教学设计
第二单元 直播网络我来建
第8课 路由路径靠算法
授课教师 张永伟 授课时间 2024.12.5
课时安排 1 授课年级 七年级
课题名称 第8课 路由路径靠算法
1.教学内容分析
本节课内容主要围绕路由路径和算法的基本概念展开，旨在通过生动的实例和简洁的讲解，帮助学生理解路由算法在网络通信中的重要性。教材通过清晰的逻辑结构和丰富的实例，逐步引导学生从基础到深入理解理解路由路径的选择机制，为后续学习奠定坚守的基础。
2.学习者分析
学生在前面的课程中已经对网络技术有了初步的了解，具备一定的网络基础知识和操作能力。他们对技术原理有较强的好奇心和探索欲望，能够在教师的引导下进行思考和实践。然而，对于路由算法等较为抽象的概念，学生可能感到时陌生和难以理解。他们可能具备一定的数学和逻辑推理能力，但在将抽象的算法应用于具体的网络路径问题时可能会遇到困难。
3.学习目标确定
信息意识: 使学生能够认识到路由算法在网络通信中的重要性，了解不同算法对网络性能的影响。 培养学生在信息活动中自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息的能力。 计算思维: 通过分析路由算法的工作原理和过程，培养学生的问题解决能力和逻辑思维能力。 引导学生在信息活动中采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。 数字化学习与创新: 引导学生利用所学知识，尝试设计简单的路由算法或改进现有算法。 信息社会责任: 了解自主可控对国家安全及互联网未来发展的重要意义。
4.学习重点难点
教学重点： 1.了解路由器的作用、路由服务和能实际操作追踪通信路径。 2.介绍路由算法的工作原理，了解路由算法如何计算最优路径。 3.了解路由服务自主可控的重要意义。 教学难点： 1.如何正确认识互联网示意图。 2.使用tracert命令追踪路由路径。 3.根据路由表信息，找出通信路径。
5.教学环境与建议
可联网的计算机：用于演示路由路径的追踪和路由算法的实际应用。
6.课前准备（可选）
1.教学课件：路由路径和算法的基本概念、工作原理、实例分析等。 2.实验指导书：为学生提供详细的实验步骤和操作指南。
7.学习评价设计
8.学习活动设计
教师活动学生活动一、导入新课 展示学习目标，要求学生齐读（板书）引导学生记录关键词 1.情境创设 视频展示互联网中数据包如何在全球范围内传输。数据包从发送者计算机出发，经过多个联网设备，最终到达接收者计算机的全过程。 2.提出问题 教师提出问题：“直播网络中，不同位置的网络设备是如何找到通信路径的呢？” 老师也不清楚具体的通信路径。 3.引入IP数据包和互联网示意图 讲解 目的地IP地址 发送地IP地址 数据 以学生的角度展示互联网示意图 并用学生的观点引导学生 重点介绍示意图中的路由器（圆饼4个箭头）学生齐读，并记录 1.观看视频回顾知识了解互联网中的数据包如何传输。 2．思考并做答。 应该不知道的多 3.学生发表不同的认识。 活动意图说明：通过这一情境，激发学生的好奇心探索欲。通过这些问题，引导学生形成对互联网的整体认知，为介绍路由服务打基础。二、新知讲授任务一：引导学生在互联网示意图中找通信路径。 对应的学习目标：路由的作用教师活动2学生活动2引导学生质疑老师的通信路径，指出通信路径这一问题由 路由服务决定，并由路由器协同完成。提问路由服务中怎么完成路径选择的？（板书）学生就这一问题展开讨论，路径很多为什么走这一条。评价任务： 只要能提出质疑的学生就是优秀。发现有多条路径没质疑的合格。活动意图说明：培养学生的观察力和细节把握能力及小组合作精神，使他们能够准确地表达信息。任务二：查看访问一个网站时经过的路由器 对应的学习目标：ipconfig、tracert命令教师活动3学生活动3教师讲解老师也不清楚走哪条通信路径，所以需要验证（板书）。演示使用tracert命令追踪一个网站时需要经过的路由器: 实验步骤:1.执行ipconfig命令，观察显示，其中“默认网关”一行中标注的地址，就是通信时经过的第一个路由IP地址。 2.执行tracert www.命令，观察屏幕显示。实验结论:找出通信路径一般需要多个路由器彼此配合。 介绍跃点数、响应时间、路由IP地址 比较不同学校通信路径不同解释路由服务的作用。学生活动：学生观察教师操作步骤，结合任务单和教师操作进行实验操作，教师巡视并指导。 通过比较激发学生补齐自己学校的通信路径。评价任务： 能够追踪完成知道需要多个路由器的合格，对*号等提出问题的优秀。活动意图说明：通过让学生执行ipconfig命令，巩固之前课程中学习的DOS命令查看本机IP地址等信息的知识，强化学生的操作技能。第一个路由器地址为切入点，验证tracert命令追踪的正确性，及访问目标一样但路径不同这一特点。任务三：路由与算法 对应的学习目标：了解找到通信路径的方法教师活动4学生活动4通过视频讲解路由算法中的静态路由和动态路由，及链路状态算法和Dijkstra算法。引出路由表。（板书） 并提出： 根据路由器中路由表信息，可找出通信路径。 路由器如何获取得到这张表？ 路由表是一成不变的吗？ 如果可变，获得与维护这张表是谁来完成、怎样完成的？ 根据路由表信息完成查找通信路径。小组讨论并回答。 学生活动：学生根据路由表信息，找出通信路径，如:“192.168.10.2跟 192.168.20.7 通信，可以选择的通信路径:…192.168.10.2→R1→R2 → 192.168.20.7。再结合教师给出的概念进行问题总结。 活动意图说明：让学生了解在实际生活中如何根据不同的条件选择最优路线，培养学生的问题解决能力和决策能力，引导学生将路由器选择路径的知识与实际生活情境相结合，加深对网络原理的理解。评价任务：任务四：与路由相关的安全问题。 对应的学习目标：了解路由服务自主可控的重要意义。教师活动5学生活动5展示视频分享网络安全的观点。教师引导从国家安全和个人信息安全两方面思考如何防范。（板书） 总结从哪些方面实现自主可控。 路由器硬件生产、软件开发、算法设计等各个层面。学生认真观看后分享自己对网络安全的观点和感悟。 学生思考从哪些方面着手才能有效实现网络安全。小组讨论并回答。活动意图说明：让学生系统地了解网络安全的重要性，让学生了解路由服务自主可控的重要意义。课堂小结路由服务、路由表、自主可控
9.板书设计（可选）
2.8 路由路径靠算法 一、路由的作用 路由服务 二、路由与算法 路由表（权重） 三、路由与安全 自主可控
10.作业与拓展学习设计
作业： 访问国家中小学智慧教育平台（basic.），绘制网络示意图。 拓展作业：（选做） 查询中国四大互联网骨干网、八大网络结点有哪些？查找其网络示意图。 查询中国与世界互联出口，海底光缆有哪些？查找其网络示意图。
11.教学反思与改进
收获 学生理解提升:通过对路由路径靠算法的教学，可以看到学生对网络通信中的关键概念有了更深入的理解。他们能够明白路由算法在数据传输过程中的重要性，以及不同算法如何影响路径选择和网络性能。 教学方法有效：采用多种教学方法，如案例分析、实际演示和小组讨论等，有效地激发了学生的学习兴趣。 不足 部分学生理解困难：在教学视频展示过程存在多讲的内容没能去掉。 实践环节不足：实操过程时间有限，未能及时给予充分的指导和帮助。 改进之处 1.个性化教学：针对不同学生的学习情况，制定个性化的教学计划。对于基础较弱的学生，提供额外的辅导和学习资源，帮助他们逐步掌握复杂的路由算法；对于学习能力较强的学生，可以布置一些拓展性的任务和项目，满足他们的学习需求。 2.深化教学内容：在教学过程中，适当引入一些路由算法的讲解和前沿研究成果，拓宽学生的知识面。鼓励学生参与竞赛活动，提高他们的实践能力和综合素质。
第8课 路由路径靠算法学习活动单
班级_________ 姓名_________
1．了解路由器的主要功能，会追踪所用计算机访问目的地时经过的路径。
2．了解找到通信路径的方法。
3．了解路由服务自主可控的重要意义。
【学习活动1】
根据自己的理解绘制互联网示意图，并试着进行说明。
【学习活动2】
实验目的：查看访问一个网站时需要经过的路由器
实验步骤：
1．执行ipconfig命令，观察窗口中的显示。其中“默认网关”一行中标注的地址，就是通信时经过的第一个路由。它是 _________________
2．执行tracert www.命令，观察屏幕显示可以发现，到达这个网站经过了____ 个路由器。
实验结论：找出通信路径一般需要（□多个 □一个)路由器彼此配合。
【学习活动3】
根据下图展示的信息，按要求展示路由过程。
192.168.10.2 跟 192.168.20.7 通信，可选择的通信路径：______________
192.168.10.2 跟 192.168.30.7 通信，可选择的通信路径：______________
192.168.10.2 跟 192.168.40.7 通信，可选择的通信路径：______________
访问国家中小学智慧教育平台（basic.），绘制网络示意图。
拓展作业：（选做）
查询中国四大互联网骨干网、八大网络结点有哪些？查找其网络示意图。
查询中国与世界互联出口，海底光缆有哪些？查找其网络示意图。

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