第一单元 第1课 互联网发展靠创新 教案 义务教育版(2024)信息科技七年级全一册

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第一单元 第1课 互联网发展靠创新 教案 义务教育版(2024)信息科技七年级全一册

资源简介

《第1课 互联网发展靠创新》
一、学情分析
七年级学生日常频繁接触网购、网约车、线上课堂等互联网应用,对数字生活拥有直观真切体验,但他们对网络底层组网逻辑、中外互联网完整发展脉络的认知较为碎片化;TCP/IP协议、网状拓扑这类专业概念抽象晦涩,学生很难自主理解;同时学生对北斗、5G自主研发背后的时代价值,缺乏深层情感共情。
二、教学目标
1.信息意识:借助随堂问卷梳理数字生活,感知技术创新改变衣食住行与各行各业;解读交互式网民、5G产业数据,把握我国互联网二十年普及发展趋势。
2.计算思维:使用希沃拖拽时间轴,梳理互联网四大发展阶段,理清阿帕网、TCP/IP等关键创新时序;操作拓扑仿真动画,对比三类组网结构,自主推理网状网络稳定抗故障的底层逻辑。
3.数字化学习与创新:运用希沃易课堂完成史料拼图、仿真实验、投屏分享,掌握数字化探究方法;分层完成文字、手绘、短视频脚本创作,以多元数字形式表达对互联网创新的理解。
4.信息社会责任:梳理我国互联网追赶发展历程,体会科研工作者攻坚克难的坚守;
通过北斗实景仿真,明晰自研核心技术对网络强国、国家安全的战略意义,厚植自立自强信念;树立“创新是数字发展核心”的认知,激发少年钻研数字、投身自主创新的责任担当。
三、教学重难点
重点:掌握网状拓扑、TCP/IP两大底层技术创新,以及“互联网+”、5G、北斗三大国产创新成果;结合生活实例认识互联网创新的时代价值,建立“创新全程驱动互联网发展”的完整认知。
难点:将抽象的TCP/IP协议、网状拓扑原理具象化,理解二者保障全球网络稳定互通的内在逻辑;分清使用外来技术与自研核心技术的区别,内化网络强国、科技自立自强的家国情怀。
四、教学准备
1.硬件:希沃交互大屏、学生希沃平板
2.软件:希沃易课堂
3.交互任务设计:
随堂词云问卷——收集学生日常互联网应用
拖拽探究任务——世界互联网发展时间轴拼图
白板仿真动画——三种网络拓扑故障模拟
分组拖拽任务——中外互联网双栏对照里程碑归档时间轴
交互式柱状统计图——二十余年中国网民规模动态数据
实景仿真动画——北斗多行业定位场景模拟
分层创作画板——文字/手绘/脚本三类创作模板
五、教学过程
(一)开馆启序 遇见身边的数字创新
教师:同学们,欢迎来到AI时光档案馆。今天有一位数字馆长陪我们一起探索互联网的发展。正式学习前,我们先来做个小调查:大家平时生活处处都在用互联网,请拿出希沃平板,打开课堂问卷,写一写你每天常用的网络工具。
学生在平板提交答案,大屏幕自动汇总生成词云,外卖、网课、打车软件、短视频等词语。
问题1:大家看看屏幕上的词云,谁来说说互联网给你的生活带来了哪些方便?
生1:我上网课补习,不用来回跑辅导班;
生2:点外卖在家就能吃饭,不用出门;
生3:出门打车、导航,不怕找不到路。
教师小结:看来互联网实实在在方便了我们的日常生活,这些便利全部来源于一次次技术创新。
问题2:这些方便的网络功能不是一开始就有的。几十年前网络只能发文字邮件,现在能直播、网购、线上看病,大家想一想,如果一直没有新技术出现,互联网能变成现在这样吗?
生1:不行,电脑上网、手机上网都是慢慢创新才有的;
生2:每一种新的网络功能,都离不开科研人员的技术创新。
教师:到底是哪些创新,让互联网从实验室里的几台电脑,变成现在家家户户都在用的工具?今天我们跟着数字馆长参观三个展厅,一步步解开互联网靠创新发展的秘密。
(二)溯源世界 破译互联网两大创新密码
任务1:时序拼图——梳理全球互联网四阶段
教师:大家打开平板里的希沃任务,屏幕上有一堆互联网大事件,需要拖动文字放到对应的年份线上。拖错了会标红,点开卡片就能查看背景资料,改好就行。全部完成后,同桌互相对照检查。
学生操作平板拖拽时间轴,教师大屏实时查看全班完成进度。
教师:现在同桌互相说一说,互联网一共分成哪四个发展阶段?每个阶段有什么标志性新技术?大家按从早到晚的顺序梳理,重点留意阿帕网、TCP/IP、万维网、IPv6这几个关键事件。
生1:最早是诞生阶段,出现阿帕网;然后是形成阶段,有了IPv4地址;接着互联阶段,TCP/IP和万维网诞生;最后高速网络阶段,推出IPv6,浏览器普及。
生2:每到一个新阶段,都有新技术出现,能让更多电脑连上网。
教师总结:没错,每一次新技术突破,都是一次创新,不断扩大网络连接的范围。那为什么全球互联网不选用简单的连线方式,偏偏要用网状布局?我们打开希沃动画,做个小实验看一看。
任务2:拓扑仿真——读懂网状结构的优势创新
教师:四人一组共用一台平板,动画里有三种连线方式,大家轮流点击切断线路,观察线路断开后网络还能不能正常使用,把现象记下来。
学生分组操作仿真动画,观察三种网络断线后的状态。
问题1:人为切断一段线路后,三种网络分别会出现什么情况?
生答:星型中间线路一断,所有设备全部掉线;树型主干断了,下面整片设备都没法用;网状随便断一根,信号还能走别的线路传输。
问题2:网状这种连接方式好在哪?想象一下海底光缆、城市网线万一损坏,网状网络会彻底断网吗?
生1:网状有好多条备用线路,一条坏了数据能走别的路,网络不会断。
生2:星型、树型都有一条关键主线,主线一断全部瘫痪,没法支撑全世界的网络。
教师小结:网状结构就是互联网第一层关键创新,保证网络稳定不容易掉线。光线路连通还不够,早期不同电脑“沟通语言不一样”,照样传不了信息,我们接着学习第二个关键创新。
任务3:协议解码——理解TCP/IP这套通用“网络语言”
教师打比方:就像班里有各国同学,各说各话就没法交流,统一一种通用语言才能聊天。早年不同品牌电脑、不同地区网络,传输数据的规则完全不一样,互相没法连通。
教师提问:TCP/IP统一标准这个创新,解决了网络的什么难题?结合时间轴里1983年全网统一用TCP/IP这件事思考。
生1:TCP/IP就是全网统一的沟通规则,所有电脑都遵守这套规则,不管在哪都能互相传数据。
生2:如果没有统一规则,各个网络都是独立孤岛,连不成一张全球大网。
教师过渡:网状线路、统一通信协议,是互联网诞生最重要的两大创新,正是这两次突破,小型局域网才发展成全球互通的互联网。国外1969年就研发出早期网络,我国直到18年后1987年,才发出第一封国际邮件。从只能发一封邮件,到现在十亿网民同时上网,我国互联网每一步都是摸索创新。现在我把中国互联网里程碑任务推送到大家平板,我们进入第二展厅,看看中国互联网的追赶之路。
(三)回望征途 丈量中国网业追赶创新之路
任务1:史料归档——搭建中国互联网里程碑时间轴
教师:现在分组完成平板任务,大家结合课本资料,从卡片里挑出四个最重要的网络发展事件,拖到时间轴对应的位置。小组一起讨论,在文本框写下这件事带来了什么改变。完成后可以投屏分享你们小组的选择。
学生:小组合作拖拽史料、线上记录想法,完成后投屏展示。
教师提问:哪个小组愿意说说你们选了哪四个关键时间点?为什么觉得这几件事是咱们国家互联网发展的重要突破?大家可以从“咱们能不能上网、普通人能不能用、网民多不多”这几个角度来讲。
组1:我们选了1987年发出第一封国际邮件,这是我国互联网的起点;1994年完整连上国际互联网,真正拥有网络;1995年普通人也能办理上网;2008年我国网民数量世界第一,上网的人一下子变多。
组2:我们还加上2023年,现在全国有10.92亿网民,是全世界网民最多的国家,这是这么多年不断建设、创新换来的。
教师小结:最开始咱们国内几乎没有网络,只能科研人员试用,慢慢发展到家家户户都能上网,每一个时间节点,都是一代代人不断创新、努力得来的。下面我们看一组数据,直观感受上网人数飞速增长的过程。
任务2:数据读解——从网民规模看见普及创新力量
教师:大家跟着我操作平板,点开统计图,点不同年份就能看到当年的网民数量和介绍。
教师提问1:从2000年到2023年,上网的人数发生了多大变化?把关键数字说出来。
学生回答:2000年只有0.17亿网民,2005年突破1亿,2008年网民数量全球第一,2023年达到10.92亿人。
教师提问2:上网的人一年比一年多,背后都有哪些新技术、新办法在支撑?大家可以从网络覆盖、手机、上网费用几个方面想一想。
生1:到处都建了宽带、4G、5G基站,农村、城里都能连上网络;
生2:智能手机越来越普及,不用守着电脑,随时随地都能上网;
生3:上网套餐价格越来越便宜,普通人都负担得起。
教师追问:早年我们只能借用国外成熟网络技术接入互联网,大家思考,如果长期只依靠别人的技术,会存在哪些隐患?
学生回答:核心技术掌握在别国手里,网络安全没有保障,发展会被限制。
教师小结:只使用外来网络,远远达不到网络强国的目标。新时代我们走出自主创新道路,自研“互联网+”体系、5G通信、北斗导航。现在平板同步打开北斗仿真动画,我们进入第三展厅,看看属于中国自主创新的亮眼成果。
(四)放眼今朝 见证华夏自主创新高光时刻
任务1:多维巡览——认识三大国产创新成果
板块一 互联网+
教师:大家平时接触的网购、线上问诊,都属于“互联网+”。简单说就是用网络改造传统行业,2015年国家正式把这个思路列为发展方向。谁举例子说说,互联网解决了原来行业的哪些麻烦?
生1:线下买东西要出门逛街,网购在家就能买全国各地的商品;
生2:偏远地区看病难,线上问诊能直接找大城市医生咨询。
板块二 5G技术
教师:咱们国家早期通信技术一直落后,到5G时代终于走到世界前列。5G网速快、反应几乎无延迟、能同时连接大量设备,哪些事以前做不到,现在靠5G就能实现?
学生抢答:远程做手术、工厂智能生产线、高清实时直播、自动驾驶测试。
板块三 北斗导航
教师:大家打开平板里的北斗动画,切换打车、外卖、渔船、救灾四个场景,观察北斗起什么作用,重点看定位、规划路线、灾害预警这三点。
生1:外卖、网约车靠北斗精准定位,能算出最短接送路线;
生2:渔船出海靠北斗定位,不容易迷路,还能避开危险海域;
生3:发生洪水、地震时地面基站容易损坏,北斗不受影响,能精准找到被困人员。
任务2:分层创作——画出/写下身边的网络创新
教师:现在大家打开平板创作页面,按照自己的水平选任务,做完直接上传班级作品区:
基础任务:写50字左右,说说互联网给你的生活带来什么改变;
提升任务:画一幅“互联网+”便民场景简笔画;
拓展任务:写一段短视频小故事的脚本,讲讲北斗在物流里的用处。
学生自主完成数字化创作并上传作品。
教师:谁愿意把作品投屏,跟全班分享你发现的身边科技创新?
绘图学生:我画了线上网课,不用局限教室,随时随地都能学习;
脚本学生:我写快递配送的故事,北斗帮快递规划路线,送货速度更快。
任务3:小组线上互评
教师:大家点开作品区,给组员的作品点赞、简单留言点评。
教师小结:大家创作里的便民服务,全部依托我国自主研发的5G、北斗技术。只引进国外网络永远受制于人,自主创新才是建设网络强国最坚实的底气。今天这场档案馆参观马上结束。我们先了解了国外互联网底层技术,再梳理了我国从无到有的上网发展之路,最后见识了咱们自己研发的网络科技。从头到尾,创新是贯穿全部内容的主线。
(五)闭馆存档 怀揣创新奔赴数字未来
教师提问:逛完整座数字档案馆,谁能用一句话说一说,为什么创新是互联网发展的关键?大家可以从国外网络起源、我国发展历程、未来网络强国这几个角度来讲。
生1:有了网状线路、TCP/IP这套基础技术,全世界的电脑才能互相联网;
生2:咱们国家互联网从落后到领先,靠的是一代又一代人不断研发新技术;
生3:想要做强咱们自己的网络,就得自主研发,把核心技术掌握在自己手里。
教师总结:大家说得都特别到位。最早互联网只是实验室里几台简单电脑,如今变成连通全世界的数字网络;过去我们只能发送一封国际邮件,现在5G、北斗这些国产技术走到世界前列,从头到尾,都是创新在推动改变。今天的AI时光档案馆暂时“闭馆”,但科技的创新不会停下脚步。课后大家可以打开手机地图、外卖软件,找找北斗定位的小痕迹,在生活里继续发现科技。
希望今天学到的知识,能在大家心里种下创新的小种子。将来大家努力学习,用自己的本领发展国产数字技术,建设我们的网络强国。今天这节课就上到这里。
六、作业设计
基础任务:和家人分享本节课互联网创新发展史,巩固信息意识与家国认知;
实践任务:打开手机地图、外卖 APP,截取北斗相关标识,下节课进行分享。

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