4.1 解读互联网连通示意图—— 互联网互连与互通 教学设计-2024-2025学年七年级上册《信息科技》（安徽版2024）

4.1 解读互联网连通示意图—— 互联网互连与互通
教学设计
一、学习内容
互联网是一张“超级大网”，在地域上跨越了很多国家、地区，连接着许许多多的计算机、手机等各种智能设备。这么复杂的网络是如何连接的？互联网上的设备是如何找到对方的？这些都可能是同学们对互联网存在疑问的地方。本项目在感知从两台到多台计算机等设备连接的基本思路中，通过对互联网连接方式的思考与探究，了解互联网连接的基本形式，初步理解互联网互连的基本原理；通过对互联网上计算机之间互通方式的研究，知道IP地址的基本作用和路由器的基本思路。本项目的学习，将帮助我们从宏观层面认识和了解互联网是如何互连与互通的。
二、学习基础
在本学期前面的学习中，同学们已经了解了互联网的诞生与发展变化，通过助力长城研学项目学会了互联网信息的搜索、管理、加工和交流的基本技能，也利用互联网数据编辑、呈现的基本方法和技巧在传播徽文化方面进行了实践，但是对于互联网的基本工作原理、工作过程还是知之甚少。有了这些学习基础，相信会给接下来的学习提供支持和帮助。
三、问题梳理
1．素养问题
（1）互联网上的计算机是如何连在一起的？
（2）互联网上的计算机是如何找到对方的？
2．项目问题
（1）互联网上计算机的IP地址有什么作用？
（2）互联网连通示意图如何解读？
四、学习目标与重难点
1．学习目标
（1）项目目标
通过对互联网连通示意图的解读与补充完善，感知互联网中计算机互连和互通的基本思路。
（2）素养目标
感知和了解互联网连接的基本思路和方式；了解互联网计算机之间实现互通的原理。
2．学习重点和难点
（1）学习重点
感知互联网互连互通的宏观解决思路。
（2）学习难点
理解互联网通过IP地址实现互通的基本思路。
五、学习策略
本项目学习，将采用基于信息科技学科内容的项目式学习方式来展开，主要环节的学习内容如下图所示。
在学习过程中，要结合以前所学内容，联系身边的真实场景，积极思考本项目的两个核心问题，从而了解互联网宏观运行的基本原理，为本单元的后续学习打好基础。当遇到问题时，积极主动地和同学进行讨论，互相启发，共同探究，共同提高。
六、环境与资源
学生手册、课件、项目学习单、
微课（“什么是IP地址”、“一条信息背后的故事”）、
查询工具（本机IP地址查询、本机到百度路径查询）
七、学习评价
在项目学习过程中，将会遇到多种评价任务，请你务必认真完成，以便更好地推进学习任务，达成学习目标。
1. 过程性评价
在本项目的实施学习过程中，你可能会经历阅读、观察、思考、讨论、探究、分析等具体学习形式，并且会记录相关学习结果，这些都是对你学习过程的评价，请你认真完成并记录，这会有助于你深入到具体学习内容中去。
2.终结性评价
在项目学习基本结束后，要进行学习检测和学习评价，学习检测的测试题可以检测自己对相关具体学习内容的理解和掌握情况，学习评价可对本项目学习情况进行整体评价。
3.拓展性评价
课后作业和拓展内容的学习，可以进一步拓宽我们的视野，加深我们的思维深度，请你在课后认真完成。
学习过程
学习环节 学习内容 学习支持
项目准备 情境： 每到寒暑假，旅游是我们常见的出行计划，四通八达的交通网让我们的出行变得快速便捷。结合生活,简单了解生活中的各种网络，感受无处不在的宏大的互联网系统。 准备： 1. 初探计算机的互连 【探究】在不考虑具体的技术细节上，两台计算机之间怎么互连？三台、四台呢？ 【讨论】不同台数计算机直连时，网络连接线路和计算机接口的数量变化，并填写表格。 【思考】当要连接的计算机数量继续增多时，上述中直连的方式还可以使用吗？ 2.了解计算机接入网络的方式 【思考】生活中的各种网络（电话网、公路网、铁路网)是由什么连接的呢？ 【阅读】学习阅读材料，了解网络连接有哪些常见介质，网络接入的常见方式有哪些。 梳理本项目需解决的问题。 总结关键问题如下： （1）互联网上数以万计的计算机是如何连在一起的？ （2）互联网上的计算机是如何准确地找到对方的？ 教师课件展示生活中的各种网络图片。 小组讨论，参考学生手册第81页图4.1.1，完成学习单的填写。 结合生活经验，讨论并填写学习单表格：网络连接方式。 参考阅读学生手册第82页“网络连接方式”材料。 在教师引导下，从学习单问题池中找出本项目学习要解决的最关键问题。
项目实施 活动一：探究互联网的连接方式 【思考】当计算机越来越多时，采用简单直连方式需要的线路数量和每台计算机需要的接口数量会无限增多，有什么好的解决思路吗？ 利用专门的网络连接设备。 【对比】以8台计算机为例，对比直连和利用连接设备进行连接这两种方式的差别。 【讨论】通过对比两种连接思路，分析研究，你觉得互联网中计算机之间的物理连接，选择哪种连接方式比较好？ 【阅读】阅读材料,了解什么是路由器，大型网络的连接有哪些方法和思路。 【回答关键问题1】互联网上数以万计的计算机是如何连在一起的？ 连接思路：先利用连接设备（如路由器），通过连接方式（有线或无线），先将电子设备（手机、电脑等）连接成小型网络，再通过 ISP的大型连接设备，将全世界许多网络连成覆盖世界的大网，就形成了互联网。 活动二：了解互联网互通的方式 【思考】互联网上的计算机成千上万，如何精准地找到想要访问的计算机，实现互通呢？ 【探究】观看微课学习,了解IP地址作用 【活动】利用工具，查看本计算机的IP地址。 【观察】观察机房机器IP地址的特点，了解编码规则。 IPV4：四个8位二进制，共32位 IPV4最多能提供多少个地址？够用吗？ 了解IPv6。 【回答关键问题2】互联网上的计算机是如何准确地找到对方的？ 活动三：解读互联网简易示意图 【合作探究】阅读材料，观看微课，解读互联网简易示意图 【解读】完善互联网简易示意图，计算机B向D发送信息，找出不同路径。（要求信息在同一个路由器上不允许通过两次，即不允许回传） 【活动】利用工具，查看本机到百度服务器的路径选择。 【小结】根据你的理解，向同学解读互联网互连互通的基本原理。 结合生活经验，小组讨论交流 参考课件或学生手册第83页图4.1.3：直连和通过连接设备连接的对比，完成学习单填写 讨论交流，参考学生手册第84页材料，了解大型网络物理连接的思路。 观看课件，教师引出IP地址概念，将家庭地址和IP地址进行类比。 参考学生手册第85页IP地址材料，并观看微课，了解IP地址。 利用教师下发的资源工具，查看本机IP地址。 观看课件，回答问题 讨论交流，回答问题。 微课学习，并参考学生手册，探究互联网互连互通的基本原理，了解计算机间信息传递的简单过程。 将学习单上互联网简易示意图补充完整。 找出不同路径，填写在学习单上 利用教师下发的资源工具，查看分析本机到百度服务器的路径选择。
素养 提升 拓展：阅读材料，了解什么是互联网的去中心化，去中心化有什么好处？ 参考学习手册素养提升材料，讨论回答问题。
检测 评价 学习检测： 【试一试】根据你对本项目学习后的理解，完成课堂练习题。 【评一评】请对你本课学习效果进行星级评价。 【总结】请你总结互联网是如何互连与互通的。 完成学习检测。 在学习单上完成自我学习效果评价表。 回顾总结，回答问题。
课外作业 调查： (1)学校机房里的计算机是如何接入互联网的 (2)父母的手机在家里是如何接入互联网的
九、学习反思
经过本项目的学习，你已经对互联网是如何实现互连互通有了一定的认识，能初步回答“互联网上数以万计的计算机是如何连在一起的？”“互联网上的计算机之间是如何准确地找到对方的？”这两个基本问题。请你思考回顾学习过程并进行反思，下面是一些反思思路的提示:
（1）结合身边的真实场景思考，通过本项目学习，你有哪些收获？
（2）在学习过程中，你还有哪些问题没有理解或没有解决？
（3）学习之后，你还想深入了解哪些知识或问题？
请记录反思的内容和结果。可以先利用互联网以及数字化学习工具进行学习，尝试自主探究；也可以与同学讨论，一起探究；还可以向老师请教。