3.2 计算机网络教学设计-2025-206学年粤教版高中信息技术必修二

3.2 计算机网络
一、教学分析
（一）教材分析
本节课是粤教版高中信息技术必修2《信息系统与社会》第三章“信息系统的网络组建”的第二节，在教材体系中起着承上启下的关键作用。学生在第一章和第二章已经学习了信息系统的组成、功能及其与外部世界的连接方式（如物联网概念）。本节将深入探讨支撑信息系统运行的基石——计算机网络，重点讲解其定义、在信息系统中的核心作用（数据传输、资源共享、分布式处理），以及相关的网络设备、传输介质和协议知识。这不仅是对前面知识的深化与具体化，也为后续学习“组建小型无线网络”等内容奠定坚实的理论基础。
（二）学情分析
教学对象为高中二年级学生。
知识基础与经验：学生已具备信息系统的基本概念，对物联网有初步了解，日常生活中频繁使用网络（如校园网、移动数据）进行学习、社交和娱乐，对计算机网络有丰富的感性体验和操作经验。
认知特点与潜在困难：学生对信息技术兴趣浓厚，抽象思维和系统分析能力正在发展。但他们往往对网络的认识停留在“使用”层面，对其内部工作原理、系统性作用以及技术细节（如协议、设备功能差异）缺乏深入和系统的理解。部分概念（如分布式处理、TCP/IP协议栈）可能显得较为抽象。
二、教学目标
1.知识与技能
理解计算机网络的定义及其在信息系统中的三大作用：数据传输、资源共享、分布式处理。
了解常见的网络传输介质（有线、无线）和网络设备（交换机、路由器等）及其功能。
知道网络协议（如TCP/IP）的基本概念和作用。
2.过程与方法
通过案例分析校园消费系统等典型信息系统，培养利用计算思维剖析网络应用的能力。
通过小组探究、对比分析等活动，提升数字化学习与协作探究的能力。
3.情感态度与价值观
感受计算机网络技术的强大及其对社会发展的深远影响。
初步形成网络安全意识和信息社会责任，理解规范使用网络的重要性。
三、教学重难点
教学重点：计算机网络在信息系统中的三大作用（数据传输、资源共享、分布式处理）；计算机网络的基本组成元素（设备、介质、协议）。
教学难点： 理解“分布式处理”的工作原理及其优势；辨析不同网络设备（如交换机与路由器）的功能差异；理解网络协议（如TCP/IP）在数据通信中的必要性和作用。
四、教学方法
本课主要采用案例教学法、任务驱动法与小组合作探究法相结合的方式。以“校园消费系统”为核心案例贯穿始终，通过真实情境激发兴趣，以任务驱动学生主动建构知识，通过小组协作和讨论深化理解，辅以讲授法进行精要总结与提升。
五、教学过程
（一）课前阶段：自主预习与初步感知
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
自主预习与感知 1. 初步了解计算机网络的概念及其普遍性。
2. 思考计算机网络在熟悉的信息系统中的应用。 1. 通过学习平台发布预习任务单和微课视频：
- 视频简要介绍计算机网络的发展及其在现代生活中的重要性。（https://www./video/BV1RW4y1f71S/ spm_id_from=333.337.search-card.all.click）
- 任务单包含引导性问题：“请列举一个你每天都会使用的、依赖于计算机网络的信息系统（如微信、在线学习平台、校园一卡通），并思考：如果没有网络，这个系统哪些功能将无法实现？” 1. 观看微课视频，阅读教材相关章节。
2. 思考引导性问题，选择一款熟悉的应用，简要分析其与网络的关系。 1. 激活学生已有经验，建立学习兴趣和初步印象。
2. 为课堂深入探究做好铺垫，使学习更具针对性。
（二）课中阶段：探究新知、深化理解与应用迁移 (35-40分钟)
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
一、情境导入 (5分钟) 1. 回顾信息系统与外部世界的连接方式。
2. 引出计算机网络作为连接载体的重要性。 1. 快速回顾：提问“信息系统与外部世界主要通过何种方式连接？”（物联网），并简要回顾物联网的特征。
2. 情境创设：展示一组图片（如全球互联网地图、校园网络拓扑图、数据中心机房、无线热点覆盖），并播放一段简短的视频，展示从发送电子邮件到在线游戏、从远程医疗到智能家居等各种网络应用场景。
3. 提出问题：“所有这些令人惊叹的应用和服务，背后都依赖于什么共同的基础设施？”、“计算机网络在信息系统中究竟扮演了什么角色？”
4. 揭示课题：明确本节学习内容——计算机网络及其在信息系统中的作用。 1. 回顾旧知，回答提问。
2. 观看图片和视频，感受计算机网络的强大与无处不在。
3. 思考教师提出的问题，产生探究兴趣。
4. 明确本课学习任务。 1. 承上启下，建立知识联系。
2. 通过震撼的视听效果，激发学生的学习兴趣和求知欲。
3. 引导学生从应用现象思考技术本质，自然引出课题。
二、新知探究 (18分钟) 1. 计算机网络的定义。
2. 计算机网络在信息系统中的三大作用：数据传输、资源共享、分布式处理。
3. 支撑网络运行的要素：传输介质、网络设备、网络协议。 1. 讲解计算机网络定义：结合图示，讲解计算机网络是“利用通信设备和线路，将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以实现资源共享和信息传递的系统”。
2. 剖析三大作用（核心）：以校园消费系统为贯穿案例，逐一深入分析：
- 数据传输：学生刷卡消费时，消费金额、账户余额等数据通过网络传输到服务器进行处理和存储。这是网络最基本的功能。
- 资源共享：管理员可以在办公室的电脑上查询所有终端的消费数据；学生可以通过查询机查看自己的消费记录。这体现了硬件（服务器）、软件（管理软件）和数据资源的共享。
- 分布式处理：大型信息系统（如大型电商平台）通过将任务分散到多台服务器处理，以提高效率和可靠性。类比校园系统若扩展至多校区，也可能采用此方式处理海量数据。
3. 介绍网络要素：
- 传输介质：简要介绍有线（双绞线、光纤）和无线（无线电波）介质及其特点。
- 网络设备：展示图片，介绍交换机（连接局域网内设备）、路由器（连接不同网络）等设备的作用。
- 网络协议：强调协议是通信的“规则”，提及TCP/IP协议族是互联网的基石，保证数据准确、有序传输。 1. 聆听教师讲解，观察图表和案例分析。
2. 理解计算机网络的定义和三大核心作用。
3. 结合自身使用校园一卡通的经验，加深对三大作用的理解。
4. 认识常见的网络介质和设备，理解协议的重要性。 1. 系统、清晰地传授新知识，化解教学重点。
2. 通过一个贴近学生生活的典型案例贯穿始终，帮助学生将抽象理论具象化，建立整体认知。
3. 简要介绍网络组成要素，为后续学习做铺垫，同时帮助学生更全面地理解网络构成。
三、活动一：小组讨论——辨析网络作用与设备 (7分钟) 1. 巩固对计算机网络三大作用的理解。
2. 辨析常见网络设备的功能。 1. 布置任务：呈现几个新的信息系统场景（如在线协作文档编辑、智能安防监控系统、云盘文件同步）和几种网络设备图片（路由器、交换机、防火墙）。
2. 提出讨论问题：
- 上述场景分别主要体现了计算机网络的哪些作用？（可能多重作用）
- 根据图片和功能描述，尝试区分交换机和平板交换机（连接局域网）和路由器（连接不同网络）的大致功能。
3. 组织小组讨论：给予学生短暂时间进行小组交流。
4. 分享与点评：邀请小组代表分享讨论结果，教师进行精要点评和纠正，特别是对设备功能的区分。 1. 小组协作，分析新场景中的网络作用。
2. 观察设备图片，阅读简要说明，讨论设备功能差异。
3. 小组代表分享讨论成果。
4. 倾听他组分享和教师点评，修正自己的认识。 1. 巩固新知：通过新场景的应用，检验和强化对计算机网络三大作用的理解。
2. 突破难点：通过对比观察和讨论，初步辨析常见网络设备的差异，降低理解难度。
3. 培养能力：培养合作探究和知识迁移应用的能力。
四、活动二：探究分析——网络协议初探 (5分钟) 1. 理解网络协议的必要性。
2. 了解常见协议（HTTP vs HTTPS）的安全差异。 1. 情境设问：“想象一下，如果世界上每个人说话都没有语法规则，通信将会怎样？计算机网络中的数据通信为什么需要‘协议’？”引导学生思考协议的重要性。
2. 简要讲解：协议是通信双方必须共同遵守的规则集合，确保数据能理解、能传输、不出错。TCP/IP是当前互联网的核心协议族。
3. 安全对比：以学生熟悉的网站访问为例，对比HTTP（明文传输）和HTTPS（加密传输）的区别，强调HTTPS在保护个人信息安全方面的重要性，渗透信息安全意识。 1. 思考教师提出的问题，理解协议的必要性。
2. 聆听讲解，理解协议的基础作用。
3. 通过对比HTTP和HTTPS，直观感受网络安全协议的价值。 1. 化解难点：通过比喻和对比，帮助学生理解“协议”这一抽象概念及其重要性。
2. 素养提升：融入信息安全教育和信息社会责任感的培养。
五、课堂总结与升华 (5分钟) 1. 回顾梳理本节课知识要点。
2. 展望网络技术发展，强调安全与责任。 1. 知识总结：引导学生共同回顾计算机网络的定义、三大作用（数据传输、资源共享、分布式处理）以及网络的基本构成要素（介质、设备、协议）。可通过思维导图形式板书总结。
2. 拓展与升华：
- 简要提及计算机网络技术的新发展（如5G、物联网的深化）。
- 强调享受网络便利的同时，需关注网络安全、隐私保护和伦理道德，引导学生树立负责任的使用态度。
3. 布置课后任务：明确课后作业要求及提交方式。 1. 参与总结，回顾本节课所学核心内容。
2. 了解技术发展趋势，思考网络使用的社会责任。
3. 记录课后作业。 1. 强化知识记忆，构建清晰的知识框架。
2. 提升信息社会责任意识，实现情感态度与价值观目标。
3. 为课后延伸学习提供指导。
（三）课后阶段：拓展实践与反思
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
拓展实践与反思 1. 应用所学知识分析现实网络应用。
2. 反思学习过程，关注技术伦理安全。 1. 布置分层作业：
- 基础题：选择一款你常用的移动应用（如钉钉、微信、某款游戏），写一段简短分析，说明它在使用过程中是如何体现计算机网络的三大作用（数据传输、资源共享、分布式处理）的。
- 提高题：调研了解家庭无线网络中路由器的作用和基本设置方法，并思考如何设置更安全的无线网络密码（如使用WPA2/WPA3加密）。 1. 独立完成课后作业。
2. 可选做提高题或观看拓展资源。
3. 反思本节课的学习收获与疑问。 1. 巩固和应用课堂所学，将理论知识应用于分析实际应用。
2. 满足不同层次学生需求，促进个性化学习和深度学习。
3. 引导学生将技术学习与生活实践相结合。