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活动二 探究网络的秘密
一、活动概述
21 世纪人类进入了移动互联的时代,网络终端多样化,接入网络的方式多样。本活动中教师将带领学生了解常用的接入因特网的方式、网络协议,认识云计算及在生产生活中的应用。
二、核心素养目标:
1.信息意识
(1)知道衡量网络性能的基本指标。
(2)了解接入因特网的常用方式和不同接入方式在性能上的差异。
(3)知道网络协议的基本概念和作用。
(4)知道 IP 地址、域名、URL 等基本概念。
(5)了解云计算的基本概念和价值。
2.计算思维、数字化学习与创新
(1)通过讨论不同因特网接入方式的特点,了解计算机等设备接入网络的常用方式,分析各种网络接入方式对网速的影响。
(2)通过查看 IP 地址,了解网络协议的作用。
(3)使用网盘存储数据,再体验网络学习,感知“云计算”给人们生活带来的改变。
3.信息社会责任
通过以“云计算”为例的网络新技术的学习,感受计算机网络技术的飞速发展,以及对人们生活的影响。
三、课时建议
2 课时。
四、教材分析
当今社会,网络进入到千家万户,各种可以连接网络的电子终端设备产品层出不穷,它们以各种不同的方式接入因特网。了解并掌握如何将设备接入因特网以实现随时随地、方便地使用网络,有助于学生深入认识网络,因此本活动安排了“入网方式”“网络协议”“云计算”3 个内容。根据学生已有的认知经验,他们对于有线上网与无线上网这两种方式有所了解,但对于接入因特网不同方式之间的特点、衡量网络性能的指标并不了解。本活动选取了生活中常用的接入方式,并进行比较,运用表格列举加以比较,让学生了解有线上网和无线上网的基本知识。活动同时安排“知识链接”,让学生了解常见的有线接入因特网的方式,进一步开拓学生的视野。网络协议是网络组成的必要部分,虽说是一个比较抽象深奥的概念,但相应的网络设置是实际应用中的必备知识和技能。本活动“说说做做”引导学生观察和设置计算机中的 TCP/IP 协议,使学生了解网络协议的概念及作用。同时安排“提示板”和“知识链接”,让学生体会网络协议的发展和域名解析的作用,使学生对网络协议和域名有更进一步的认识。
基于互联网发展起来的云计算能管理、整合、调配分布在整个网络中的计算资源,以统一的界面同时为广大用户提供服务。基于云计算,个人可以实现云存储、云办公,也可以让家用电器联网以实现智能家居;城市的管理者可以将供水、废弃物管理、城市安全等数据纳入云端,逐步使城市智能化。本活动以“云存储”“云物联”“云教育”为例介绍了“云计算”对人类生活的影响。
五、教学重点
(1)了解计算机等终端设备接入因特网的方式及不同方式之间的区别。
(2)理解 IP 地址、域名、URL、云计算等网络新技术的概念。
六、教学难点
知道网络协议的概念及其作用。
七、教学方法:讲解、讨论、任务驱动
八、教学准备:机房,相关案例
第一课时 了解接入因特网的常用方式及网络协议
教学过程:
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
激情导入 新课引入 ,你知道有哪些途径可以接入 因特网?排除价格因素,你购买网络服务的评价标准是什么?接入因特网需要什么硬件设备? 学生总结出衡量网络性能的指标有网速、带 宽和时延等,不同的接入方式有不同的特点。 了解接入因特网的常用方式、了解网络协议
新课教学 一、了解接入因特网的常用方式 观察生活中接入因特网的方式,可以发现,终端设备接人因特网的方式-般分为有线接人和无线接人。通过活动一可以知道,网络中心的计算机通过有线的方式接人因特网,而日常生活中使用的手机、平板电脑等则是通过无线局域网、移动通信网络等无线方式接人因特网。不同的因特网接人方式在性能上有一-些差别,从总体上看,有线接人的信号传输更为稳定,网速更快,适合长距离通信,能够应对特殊的室外环境,而无线接人能够摆脱网线的困扰,但是信号的强度会随着距离的增加而逐渐变弱。衡量网络性能的指标有网速、带宽和时延等。网速一般是指计算机、智能终端等设备上传和下载数据时,请求和返回数据所用的时间长短。它用比特率来表示,比特率越高,说明传送数据的速度越快。比特率的单位为bps(比特1秒),常用的单位还有Mbps(兆比特/秒)带宽可以认为是单位时间内从网络中的某--点到另--点传输的“最高数据率”,即数据传输率,其单位与网速的单位相同。网络与高速公路类似,带宽越大,就如同高速公路的车道越多,其通行能力越强。目前,一般居民家庭使用的有线网络带宽在20Mbps-1000Mbps。时延表示一个信号从网络的-端传送到另--端所需要的时间。人们可以通过发送数据包的方式测试当前网络的时延。这三个指标都用以衡量网络的性能,其中网速是人们较常用的一个指标。我国现有四大基础网络服务运营商提供因特网接入服务,他们分别是中国电信、中国移动、中国联通及中国广电。而无线接人中,Wi-Fi 依附于有线网,家庭Wi-Fi的费用可以参考有线网接人的费用,在公共场合接入免费Wi-Fi的费用可以忽略不计。通过移动通信方式接人无线网的费用可以登录运营商网站查询,不同地区的收费标准不同。目前,移动通信技术已经发展到第五代(5G),理论上其传输速度可以达到10GB/s。因特网接入的方式有电话线拨号接入、ISDN接入、ADSL接入、有线电视网接入、光纤接入、无线接入、电力网接入等。目前较常见的有线接入方式主要有以下三种。(1)ADSL(Asymmetrie Digital Subscriber Loop,非对称数字用户环路)接入。(2)有线电视网接入。它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的宽带接入方式,主要利用有线电视网进行数据传输。(3)光纤接入。它是利用光信号传输数据的因特网接入方式。光纤接入的特点是通信容量大,传输距离长,信号不易受电磁干扰及噪声的影响。 学生进行一些实际的操作,通过“说说做做”中的“网络时延的观察”“利用 speedtest 网站测试网速”等活动,进一步深化学生对相关知识的理解。 网络协议是一个比较抽象的概念,它是接入网络的各种设备之间的“共同语 言”。教师在教学中可以采用动画等形式来模拟演示计算机等设备是如何通过网 络协议互相通信的,降低学生对抽象知识的理解难度。在讲解过程中,教师要把 握以下几点:(1)网络协议是一种特殊的软件,其本质是网络通信时各种软硬件 必须遵守的共同规则;(2)要使两台计算机彼此之间能通信,必须使两台计算机 使用同一种“语言”;(3)网络协议正像两台计算机交换信息时所用的共同“语 言” 有线上网与无线上网这两种方式有所了解,但对于接入因特网不同方式之间的特点、衡量网络性能的指标并不了解。本 活动选取了生活中常用的接入方式,并进行比较,运用表格列举加以比较,让学生了解有线上网和无线上网的基本知识。
二、了解网络协议 为了能够让计算机接人网络,需要进行配置,让其能够与因特网上的其他计算机进行通信。正如人与人相互交流需要使用同一种语言一样,计算机之间进行通信也需要遵循同一种网络协议,例如TCP/IP协议。TCP/IP协议中TCP协议负责可靠性传输,发现传输问题即启动重传纠正,直到所有数据安全正确地传输到目的地;IP 协议负责网络路由,保证数据全网通达。计算机接人与因特网相连的硬件设备后,需要配置计算机的TCP/IP协议。进入计算机的“网络和共享中心”查看本机TCP/IP协议,本机的IP地址为1.1.1.229。如同每一张银行卡都有唯一的卡号一样,网络中的每台计算机的IP地址也是唯-的。目前使用的IPv4(Internet Protocol version4)由32位二进制数组成。在日常使用中为了方便起见,人们将IP地址表示为4段十进制数字,每段数字间用下圆点“."分隔,即hh..hh.hhh.每段数字的取值只允许在0-255之间,如192.168.1.7、128.56.156.16 等。由于网络中实际使用的是二进制数字格式,因此IP地址的4段实际上对应于二进制数的4个字节,例如IP地址192.168.1.5对应的二进制表示为1 000000101010000000001 0000101。I P地址不方便记忆和书写,因此在IP地址的基础上发展出了一种符号化的地址一域名,用来代替IP地址。域名与IP地址之间是一对一(或者多对--)的关系。例如域名www.与IP地址180.76.181.68 对应,通过两者都可以访问网络上对应的计算机。在域名前加上网络协议(https ftp等)构成了URL(Uniform Resource Locator,统-资源定位符),也是人们常说的网址,例如htp://www 。网络上的每一个文件都有一个唯一的URL,它包含的信息指出了文件的位置。城名虽然便于记忆,但计算机相互间交流只认IP地址,将域名转换为P地址的工作称为城名解析。域名解析需要由专门的城名解析服务器来完成,DNS(Domain Name System,城名解析系统)就是进行域名解析的服务器。IPv4与IPv6目前,正在使用的IPv4版本的IP地址空间已经日渐枯竭,与此同时,人们对IP地址的需求有增无减。为了解决这一矛盾,IP协议的第六个修订版本IPv6(Intermet Protocol version6)已经开始推广应用。IPv6将地址从IPv4的32位增大到了128位,地址空间扩大到2的128次方,这一数字极为庞大。有人形象地比喻道:“IPv6能让撒哈拉沙漠的每一粒沙子都拥有一个IP地址。大力发展基于IPv6的下一代互联网,除了能够解决IPv4地址短缺的问题外,还有助于进一步创新网络安全保障手段,不断完善网络安全保障体系,大幅提升重要数据资源和个人信息安全保护水平,进一步增强互联网的安全可信和综合治理能力。 接入网络的各种设备之间的“共同语 言”。教师在教学中可以采用动画等形式来模拟演示计算机等设备是如何通过网 络协议互相通信的,降低学生对抽象知识的理解难度。在讲解过程中,教师要把 握以下几点:(1)网络协议是一种特殊的软件,其本质是网络通信时各种软硬件 必须遵守的共同规则;(2)要使两台计算机彼此之间能通信,必须使两台计算机 使用同一种“语言”;(3)网络协议正像两台计算机交换信息时所用的共同“语 言” 因特网上的其他计算机进行通信,需要遵循同一种网络协议TCP/IP协议。网络中的每台计算机的IP地址
活动解析 (1)P11“说说做做”。 是利用 ping 指令来测试当前网络是否连通的结果。该指令向目标服务 器发送一个 32 字节的消息,然后将服务器相应的时间记录下来。Ping 指令会向 用户显示 4 次测试结果。响应时间低于 300 毫秒都可以认为网络连通是正常的, 最长响应时间是 3 毫秒,应该认为网络连通是正常的。 (2)P12“说说做做”。 略。(3)P15“说说做做”。 略 让学生自由开展讨论“说说做做”、“数字化学习”自动学习。 让学生展开自主探索和相互交流提供空间。
小结 网络协议是一个比较抽象的概念,它是接入网络的各种设备之间的“共同语 言”。在教学中可以采用动画等形式来模拟演示计算机等设备是如何通过网 络协议互相通信的,降低对抽象知识的理解难度。在讲解过程中,把握以下几点:(1)网络协议是一种特殊的软件,其本质是网络通信时各种软硬件必须遵守的共同规则;(2)要使两台计算机彼此之间能通信,必须使两台计算机 使用同一种“语言”;(3)网络协议正像两台计算机交换信息时所用的共同“语言”。 让学生同教师一道回忆本堂课所学知识要点 回顾本活动要点
作业 1我国现有四大基础网络服务运营商提供因特网接入服务,他们分别是(中国电信)、(中国移动)、(中国联通)及(中国广电)。目前,移动通信技术已经发展到(第五代(5G)),理论上其传输速度可以达到10GB/s。
板书设计:
第一课时 了解接入因特网的常用方式及网络协议
一、了解接入因特网的常用方式
二、了解网络协议
三、活动解析
四、小结
教学反思:
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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