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《IP 地址、IP 包与路由》教学设计
课题 活动三 IP地址、IP包与路由 主题 二 学科 信息科技 年级 七
教材分析 本课选自湘科版《信息科技》七年级上册主题二活动三。本课是在学生已了解MAC地址、数据帧与交换的基础上，进一步深入网络层的数据传送机制。教材从校园网这一学生熟悉的生活场景切入，引导学生认识局域网、城域网、广域网等网络基本类型。教材以快递运输为类比，阐述了数据在网络中传送的三个基本条件——网络标识、数据封装和数据转发，系统介绍了IP地址的格式与层次结构、IP数据包的构成以及路由器的工作原理。最后介绍了TCP/IP协议族及IPv6的相关知识。本课是学生理解互联网核心工作原理的关键内容。
学习目标 1. 信息意识：感知网络中IP地址的唯一性与层次性，能识别局域网、城域网和广域网等网络类型。2. 计算思维：理解IP地址的构成与作用，能描述IP数据包封装与路由转发的基本过程，认识层次化网络协议的设计思想。3. 数字化学习与创新：能使用数字化工具查看并记录计算机IP地址，通过小组合作对比分析IP地址的差异与规律。4. 信息社会责任：认识随意更改IP地址对网络秩序的影响，树立规范使用网络资源的意识，了解IPv6对国家互联网发展的战略意义。
重点 1. 网络的基本类型——局域网、城域网、广域网。2. IP地址的格式、层次结构及其作用。3. IP数据包的封装与路由转发的基本过程。
难点 1. 理解IP地址的网络号与主机号的层次结构及其在路由中的作用。2. 理解路由器根据IP地址的网络号进行数据包转发的原理。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 引用教材活动背景：刷校园卡可以在学校餐厅就餐；打开网络教学资源库，教师可以在一体机上播放课件；使用平板电脑可以开启数字化学习……这一切都离不开校园网。提问：校园网与计算机教室网络有何不同？校园网中不同网络之间如何交流信息？引出课题——IP地址、IP包与路由。 聆听，思考校园网与计算机教室网络的区别，分享自己的理解。 从学生熟悉的校园网场景切入，以问题驱动激发学生对不同网络之间如何通信的好奇心。
讲授新课 活动一：网络的基本类型1. 讲解根据规模大小，计算机网络可分为局域网、城域网、广域网等基本类型。2. 讲解局域网是较小区域内的计算机网络，例如计算机网络教室。3. 讲解城域网一般覆盖从几千米至几十千米的地理范围，例如覆盖不同校区的校园网。4. 讲解广域网覆盖范围更大，甚至可以覆盖全球，互联网是最具代表性的广域网。活动二：校园网中数据交流过程1. 以快递运输为例，讲解数据传送的三个基本条件：网络标识、数据封装和数据转发。2. 讲解通信地址的层次性——快递员依据层次性的地址逐步缩小范围将货物送到客户手中。3. 讲解仅靠MAC地址无法实现不同网络之间的通信，就如同仅用身份证号码不能实现快递派送。4. 讲解IP地址：由32位二进制数组成，分为4个8位的段，每段转化为十进制数，用“.”隔开。5. 讲解IP地址的层次性：由网络号和主机号两部分组成。网络号类比为教学楼楼号，主机号对应具体房间号。网络号相同的IP地址属于同一个网络。6. 组织探究实践：查看并记录个人计算机的IP地址，小组间比较记录的IP地址，分析差异。强调未经许可不能随意更改计算机IP地址。7. 讲解IP数据包：数据在传送前要封装成IP数据包，IP首部包含源IP地址和目的IP地址，数据部分长度可变，最大长度为65535字节。8. 讲解路由转发：路由器能根据IP包中目的计算机IP地址的网络号和路由表来转发数据包，工作原理与邮局类似。活动三：层次化的网络协议1. 以打电话为例，讲解层次化协议的思想——通话双方需要约定用什么样的语言和电话技术。2. 讲解TCP/IP协议：IP地址、IP数据包等都属于TCP/IP协议内容。3. 讲解不同层协议的配合：网络层协议（IP协议等）负责规划邮件投递线路，底层协议负责“包裹”的本地派送和运输。 1. 聆听，理解按规模划分的三种网络类型。2. 观察局域网示意图，了解其覆盖范围与特点。3. 观察城域网示意图，了解其覆盖范围与特点。4. 观察广域网示意图，了解互联网是广域网的典型代表。1. 聆听，理解数据传送的三个基本条件。2. 观察层次性通信地址示意图，理解快递派送的逐级缩小过程。3. 聆听，理解MAC地址无法实现跨网络通信的原因。4. 聆听，理解IP地址的格式与组成。5. 聆听，理解IP地址的网络号与主机号的层次结构。6. 动手查看并记录本机IP地址，小组间比较分析差异。7. 聆听，理解IP数据包的构成。8. 聆听，理解路由器的工作原理。1. 聆听，理解层次化协议的设计思想。2. 了解TCP/IP协议族。3. 理解不同层协议的配合关系。 帮助学生建立网络规模的宏观认知框架，区分局域网、城域网、广域网的不同应用场景。通过快递运输的类比，将抽象的网络数据传送过程转化为学生可理解的生活场景；IP地址查看实践让学生直观感受IP地址的格式与规律，突破教学难点。通过层次化协议思想的讲解，帮助学生理解复杂系统设计中“分层”这一重要方法论。
课堂练习 1. 出示选择题：下面说法错误的是（ ）。A.计算机的MAC地址一般是不可更改的 B.IP地址由网络号和主机号两部分组成 C.计算机的IP地址是不能更改的 D.网络协议是计算机之间信息交流的规则2. 布置任务：层次化设计是解决复杂问题的一种常用方法，如计算机系统可分为硬件系统、系统软件和应用软件。尝试举出生活中类似的例子。 1. 独立思考并选择（正确答案：C）。2. 小组讨论，列举生活中层次化设计的例子。 通过选择题检验学生对IP地址、MAC地址、网络协议等核心概念的区分；通过层次化设计举例培养知识迁移能力。
拓展延伸 1. 呈现教材“开拓视野”中IPv6的图文：为了解决IPv4网络地址资源不足问题，人们设计了IPv6。IPv6地址长度为128位，是IPv4地址长度的4倍，解决了网络地址资源不足的问题。2. 播放视频。引导学生结合图文与视频思考：IPv4与IPv6的主要区别是什么？IPv6的128位地址长度解决了什么问题？我国大力推进IPv6部署对国家互联网发展有什么战略意义？ 阅读图文，观看视频，结合本课所学的IP地址知识进行思考与交流。 通过图文与视频相结合的方式，让学生了解IPv6这一重要技术演进，将课堂所学的IP地址知识与国家互联网发展战略相联系，拓展技术视野，增强科技强国意识。
板书 活动三 IP 地址、IP 包与路由一、网络的基本类型
局域网（LAN）→ 城域网（MAN）→ 广域网（WAN）
二、数据传送三要素
网络标识（IP地址）→ 数据封装（IP数据包）→ 数据转发（路由）
三、IP地址
32位二进制，分4段，点分十进制
层次结构：网络号 + 主机号
四、层次化网络协议
TCP/IP协议族：不同层各司其职、相互配合 看板书，圈画重点。 提纲式结构，呈现“网络类型—数据传送三要素—IP地址—层次化协议”的认知脉络，帮助学生建立从宏观到微观的互联网工作原理知识框架。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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