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第2课时教学设计
课题 第二单元第2节 探究网络课程视频数据的传输（第2课时） 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 七年级 上册
教材分析 本节课选自上海科技教育出版社/贵州科技出版社《信息科技》七年级上册第二单元第2节。前一课时学生已初步认识了网络设备和传输介质，了解了包交换的基本概念。本课时继续深入探究TCP协议与网络分层结构，理解数据可靠传输的机制和分层思想。通过活动与挑战时刻，培养学生的计算思维和数字化学习能力，为后续学习网络应用和网页编辑奠定基础。
学习目标 1.信息意识：通过探究TCP协议与分层结构，认识网络协议保障数据安全传输的重要性，增强关注网络传输质量的意识。 2.计算思维：理解TCP协议通过建立连接、确认重发保障可靠传输的机制，理解分层思想将复杂问题分解的方法，初步形成分层分析网络问题的计算思维。 3.数字化学习与创新：通过组建小型互联系统、使用ping命令测试连通性等实践活动，学会用数字化工具探究网络传输问题。 4.信息社会责任：了解网络协议对互联网互联互通的基础作用，认识技术创新（如IPv6）对国家发展的意义，增强信息社会责任感。
重点 重点： 1.TCP协议的三次握手与可靠传输机制。 2.TCP/IP协议的四层分层结构及各层作用。 3.数据包的分层编码与解析过程。
难点 难点： 1.理解TCP协议通过确认重发保障可靠传输的机制。 2.理解网络分层思想及"套洋葱/剥洋葱"的编码解析过程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.提问导入(PPT第4页)：同学们，你们在观看网络课程视频时，有没有遇到过画面卡顿、马赛克、音画不同步的情况？为什么会出现这些问题？数据包丢失了怎么办？数据顺序乱了怎么恢复？怎样保证传输质量？ 2.主题呈现(PPT第5页)：本节课我们探究网络传输的质量保障——认识TCP协议、理解分层结构、体验实践操作。 思考视频卡顿的原因，猜想数据传输中可能出现的问题，明确本节课学习主题。 从学生熟悉的视频卡顿现象出发，引发对传输质量的思考，激发探究兴趣。
讲授新课 1.讲解TCP协议与可靠传输(PPT第6页)：包交换使得数据传输效率很高，但不能保证传输质量。课程视频播放时偶尔会出现马赛克、模糊或音画不同步等现象，这是因为数据包在传输过程中难免会发生丢失、存活时间耗尽被丢弃等问题。为了解决这些问题，需要用到TCP协议，该协议可以保障数据包安全可靠地抵达目的设备，并以正确的顺序重新组装。 2.讲解TCP三次握手(PPT第7页)：TCP协议要求通信双方先建立连接——①请求建立连接→②同意建立连接→③确认连接建立成功，这就是"三次握手"。组织思考与讨论：数据传输结束后，通信双方是否应该"切断"连接？为什么？ 需要根据通信模式决定，不是所有场景都要切断；面向连接的通信（如 TCP）传输完成后通常切断连接，无连接通信（如 UDP）本身没有连接，不存在切断一说。 聆听讲解，理解TCP协议保障可靠传输的作用；掌握三次握手的过程；思考数据传输结束后是否应切断连接的问题并参与讨论。 从传输质量问题引入TCP协议，通过三次握手的过程讲解建立可靠传输的基础，培养计算思维。
1.讲解可靠传输机制(PPT第8页)：接收方需要验证数据包的顺序和数量，一旦发现数据包丢失，接收方会要求发送方重发数据包；发送方在一定时间内等不到接收方的回应时，也会重发数据包。布置数字化学习任务：上网搜索UDP协议，对比它与TCP协议的应用场景有何不同。 2.讲解科学园地·分层结构(PPT第9页)：互联网通过网络协议将复杂问题逐层分解，每一层只完成相对简单的任务。TCP/IP协议分4层：应用层、传输层、网络层、网络接口层，每层各司其职又协同工作。 理解确认重发的可靠传输机制；了解UDP协议与TCP的区别；认识TCP/IP四层分层结构及各层的代表协议。 通过可靠传输机制的讲解深化对TCP协议的理解，通过分层结构的介绍渗透"分解复杂问题"的计算思维。
1.讲解分层传输过程(PPT第10页)：数据包在传输时从应用层逐层向下，每一层都添加一个首部——"套洋葱"式编码。以课程视频传输为例：应用层(HTTP)→传输层(TCP)→网络层(IP)→网络接口层(加首部尾部)→传输介质发送。到达目的设备后"剥洋葱"式逐层解析，最终还原视频内容。 跟随"套洋葱"和"剥洋葱"的比喻，理解数据包逐层编码和逐层解析的过程。 用生动的比喻帮助学生理解抽象的分层编码与解析过程，突破教学难点。
1.讲解ping命令(PPT第11页)：ping命令用于测试两台设备之间的连通性和数据包收发信息。解读输出信息：字节=数据包大小、时间=响应时间（越短越快）、TTL=存活时间、丢失率=连接质量。为后续实践活动打基础。 2.组织活动2.2.3组建小型互联系统(PPT第12页)：在教师指导下，采用一台无线路由器、两台台式计算机、一台笔记本电脑和两部手机，完成小型互联系统的组建；指导学生画出网络设计图，登录路由器设置页面查看设备IP地址并填写表2-2-2。 学习ping命令的使用，理解输出信息的含义； 参与活动2.2.3，动手组建小型互联系统，查看设备IP地址并填写表2-2-2。 先讲ping命令的原理与解读，再组织动手实践活动，符合"知→行"的认知顺序，通过数字化工具实践增强探究能力。
1.组织挑战时刻活动(PPT第13页)：介绍吴建平院士的故事——他把互联网比作一条高速公路，互联网企业比作开车的人，网络科学家研究的是如何提高通行速度和效率、确保通行安全。引导学生思考"把互联网比作一条高速公路"的含义，填写类比记录表。 2.讲评挑战时刻参考方案(PPT第14页)：对照参考答案从五个角度（带宽=车道数量、数据包=车辆、路由器=立交桥/收费站、TCP协议=交通规则、网络科学家=道路工程师）进行讲解，加深理解。 阅读挑战时刻的故事，独立思考互联网与高速公路的类比关系，填写思考记录表；对照参考答案完善自己的认识。 通过挑战时刻将网络知识与国家发展相结合，培养信息社会责任；通过类比思维深化对网络概念的理解。
课堂练习 1.组织案例分析·TCP还是UDP(PPT第15、16页)：呈现两个场景——场景一视频通话偶尔卡顿但追求实时性、场景二下载学习资料要求完整无误；引导学生思考两个场景分别适合用TCP还是UDP协议，为什么？再让学生举例其他应用场景，对照PPT第16页参考答案核对讲评。 2.组织做一做(PPT第17页)：完成三项任务——画TCP/IP四层模型并写代表协议、用自己的话解释三次握手、换算网速Mbps，对照参考讲评。 3.组织说一说(PPT第18页)：围绕"为什么说分层结构是互联网能不断发展的重要原因"展开交流，结合三个对话气泡引导学生从易排查、可独立升级、兼容性好三个角度理解分层的优势。 阅读案例并独立思考两个场景的协议选择，对照参考答案核对； 完成做一做三项任务（画四层模型/解释三次握手/换算网速）； 参与说一说活动，从多个角度交流分层结构的优势。 通过案例分析（题目+参考答案分两页）、实践任务与交流分享，巩固TCP/UDP与分层结构的核心知识，提升计算思维和表达能力。
拓展延伸 组织拓展活动·了解IPv6与下一代互联网(PPT第19页)：引导学生查阅资料，了解什么是IPv6、它和IPv4有什么区别，我国IPv6的发展现状如何，为什么说IPv6是"下一代互联网"的基础，身边哪些设备或应用已经支持IPv6；提示可以登录国家IPv6发展监测平台查看最新数据，增强民族自信。 课后查阅IPv6相关资料，了解下一代互联网技术的发展现状和我国的技术成就。 拓展学生视野，了解网络技术前沿发展，增强民族自豪感和信息社会责任感。
课堂小结 课堂总结(PPT第20页)归纳本课5点要点： 1.TCP协议——通过三次握手建立连接、确认重发机制保障数据可靠传输； 2.UDP协议——不保证可靠但速度快，适用于实时应用； 3.分层结构——TCP/IP分4层（应用层/传输层/网络层/网络接口层），逐层分解复杂问题； 4.编码与解析——发送时逐层加首部（套洋葱），接收时逐层解析（剥洋葱）； 5.实践与挑战——ping命令测试连通性，挑战时刻·互联网比作高速公路。 结合"TCP可靠传输→分层结构→实践验证→挑战创新"的知识脉络整体回顾。 回顾要点，用自己的话复述TCP协议与分层结构的核心内容，提出疑问，整理笔记。 构建"可靠传输与分层结构"知识框架，完成本课时学习。
板书 主题：探究网络课程视频数据的传输（第2课时） 核心：TCP可靠传输 → 分层结构 → 实践验证 → 挑战创新 概念：TCP协议是保障数据可靠传输的传输层协议，通过三次握手建立连接，确认重发保证完整 核心：三次握手 ｜ 可靠重发 ｜ 四层结构 ｜ 应用层 ｜ 传输层 ｜ 网络层 示例：视频通话用UDP（快）/ 文件下载用TCP（可靠）→TCP vs UDP；快递拆包再组装→分层编码解析 流程：建立连接(三次握手) → 分层编码 → 传输 → 分层解析 → 确认重发 → 断开连接 （见PPT第21页板书设计） 对照板书回顾本课知识结构，梳理知识脉络。 呈现知识主线，帮助学生整体建构知识体系。
课后作业 布置课后作业(PPT第22页)： 思考——为什么TCP协议要"三次握手"而不是两次？ 实践——在家长指导下，用手机或电脑测一测家里的网速，记录下载和上传速度。 观察与发现——查看你使用的手机是否支持IPv6，在设置里找一找相关选项。 调查与记录——采访一位长辈，问问他们年轻时（没有互联网的时候）是怎样传递信息的，对比现在有什么不同。 课后完成思考与实践任务，进行观察记录和调查采访。 将课堂所学延伸到课外，培养思考、实践和调查能力。
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第2节 探究网络课程视频数据的传输（第2课时）· 课堂练习单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
一、填一填（TCP协议与分层结构）
TCP　UDP　三次握手　可靠传输　应用层　传输层　网络层　网络接口层　IPv6
术语 含义或作用（填一填）
TCP协议
UDP协议
三次握手
分层结构
二、连一连（协议与所属层次连线）
协议 所属层次
HTTP 传输层
TCP 网络接口层
IP 应用层
PPP 网络层
三、填一填（TCP三次握手过程）
步骤 填一填
第①步 请求建立连接
第②步 同意建立连接
第③步 确认连接建立成功
之后 开始______________
比喻 就像_________一样
四、判一判（判断对错，正确打√，错误打×）
TCP协议通过三次握手建立连接，可以保障数据可靠传输。（　）
UDP协议和TCP协议一样，都能保证数据不丢失。（　）
TCP/IP协议分为应用层、传输层、网络层和网络接口层四层。（　）
数据包发送时从网络接口层开始，逐层向上添加首部。（　）
ping命令可以测试两台设备之间是否连通。（　）
五、说一说（用生活中的例子解释分层结构）
生活例子 对应网络分层（说一说）
快递寄包裹
邮寄信件
汽车运输货物
工厂流水线
第2节 探究网络课程视频数据的传输（第2课时）· 探索活动单
姓名：______________ 班级：______________ 日期：______________
活动一：小型互联系统设备IP地址记录（活动2.2.3·表2-2-2）
登录无线路由器设置页面，查看连接该路由器的设备的IP地址和连接方式，记录在下表中。
设备 IP地址 连接方式
台式计算机1 192.168.0.101 有线（双绞线）
台式计算机2
笔记本电脑
手机1
手机2
活动二：ping命令测试记录
在"命令提示符"窗口中使用ping命令测试不同设备之间的连通性，记录测试结果。
测试目标 发送包数 接收包数 平均响应时间
192.168.0.101 4 4 <1ms
192.168.0.100
www.
网关地址
活动三：挑战时刻·互联网与高速公路类比
吴建平院士把互联网比作一条高速公路。请从不同角度填写下表，类比两者的相似之处。
角度 高速公路 互联网
通行能力 车道数量决定车流量 带宽决定数据传输量
运输载体
交通枢纽
交通规则
设计者
第2节 探究网络课程视频数据的传输（第2课时）· 课后调查单
调查人：______________ 调查对象：______________ 日期：______________
亲爱的同学，请在家长的指导下调查家庭网络与IPv6的相关情况，记录在下表中。
序号 调查项目 调查结果 我的发现 备注
1 家庭宽带下载速度
2 家庭宽带上传速度
3 手机是否支持IPv6
4 家中路由器是否支持IPv6
5 使用的上网方式（光纤/ADSL/其他）
6 长辈年轻时的信息传递方式
提示：可以通过手机设置、路由器管理界面等途径查看IPv6支持情况。
我的发现与感想
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