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1、网络通信的工作原理江苏省常州市北郊中学 陈淑彦一、教材分析与学生分析本课选自教育科学出版社编著的高中网络技术应用（选修）第三章第二节，教材从学生学习、生活的既有经验和实际需求出发，让学生了解网络通信的工作原理，内容较为抽象，不符合学生的认知特点。授课对象为江苏省常州市高级中学高二年级的同学，学生认知水平相对较好，他们对生活中的通信过程比较熟悉，但对于看不见摸不着的网络通信存在一定的认知困难,另外由于本课知识较为抽象，偏重理论，学生动手的机会少，因此积极性可能不高，教师要更好的掌握课堂的节奏，调动学生的情绪。二、教学目标知识与技能1、了解网络通信和邮政通信过程的共同点，形成U型结构的概念2、理解
2、 OSI 模型和TCP/IP 协议的相关知识，掌握其分层及约定的思想 3、了解三种数据交换技术过程与方法1、 将生活实际和学习内容有机结合起来，让学生理解网络通信的工作原理2、 利用学生的已有知识经验进行迁移，化解难点情感态度与价值观通过不断的将生活中的现象和所学知识进行类比，使学生意识到生活中随处都是知识，要善于发现，认识到技术来源于生活，又服务于生活。三、教学重点了解网络通信的工作原理，理解OSI参考模型及TCP/IP协议体系的相关知识，特别是其分层和约定的思想四、教学难点学会从生活中发现知识，树立技术来源于生活，又服务于生活的思想五、教学方法及策略类比法 问题探究法本节课主要运用类比和问
3、题探究的方法进行教学：1、类比，将生活中的事例和知识点进行类比,为学生理解知识点搭建平台2、问题，通过问题的提出引发学生思考，通过问题的解答点拨重点难点六、创新之处：将抽象的教学内容用直观的图形予以化解，将网络通信的过程抽象成一个U字型结构，并贯穿这节课的始终，帮助学生理解重点难点，并形成知识点之间的自然过渡。七、教学过程(一)创设情境引起兴趣上课之前，播放杨丽萍孔雀舞片段教师：这是舞蹈家杨丽萍的代表作孔雀舞，这支舞蹈是她根据生活中孔雀的动作姿态创作出来的，这就是艺术来源于生活，其实很多的技术也同样来源于生活。举例1：苍耳子和尼龙搭扣尼龙搭扣是生活中常见的事物，同学们的伞上、书包上，鞋上，衣服
4、上随处可见，它的创造灵感就来自于一种叫苍耳子的植物。举例2：菲尔普斯的鲨鱼皮泳衣鲨鱼皮泳衣在如今的游泳界享有盛誉，他的制作原理也是鲨鱼的生理结构优势。师：今天这节课的主题是网络通信的工作原理，网络通信的具体过程看不见摸不着，较难理解，但是我们同样可以从生活中找出原型。问题一：自己给远方的朋友寄信，比较网络通信和邮政通信的过程学生回答观看录象（生活中的寄信过程）引导学生把邮局系统分为三层，分别是用户，邮局，运输，各司其职。分析送信过程中“约定”的重要性，上一层对下一层提出要求，下一层完成上一层提出的要求。提炼出邮政通信的U字型结构，重点强调其分层及约定思想。为了保证数据准确高效的传输，在网络中也
5、存在层次性的结构模型，它就是OSI参考模型（二）教学内容一：OSI参考模型和生活中的通信过程相比，OSI参考模型也蕴含了分层和约定的思想，而他们的不同之处在于OSI参考模型分为了七层，每一层都有特定的名称和功能 【实践一】请根据刚才所学，试着在学案上画出数据在OSI参考模型中传输的抽象结构图问题二：邮政系统包括用户、邮局、运输三层，分别有各自的功能，那么网络中OSI参考模型7层各自的功能是什么呢？应用层 在网络应用程序之间传递信息表示层 处理文本格式化，显示代码转换会话层 建立、维持、协调通信传输层 确保数据正确传送网络层 决定传输路由，处理信息传递数据链路层 编码编址、传输信息物理层 管理硬
6、件连接在讲这一知识点的时候，比较抽象，学生难理解，可以以QQ传文件和寄包裹为例进行对比加深理解（具体见PPT）问题三：数据在这七层中传输保持不变吗？ 火箭由于庞大，运输时往往是采用先分解再组合的方式，同样，数据在OSI参考模型的不同功能层中穿过时，并非是不变的，而是被分成更小的数据包，数据从自己这边开始发出就一路向下，不断分解到比特级再通过物理层传输到朋友那边，然后再自下而上不断组合并最终还原为初始信息。当然数据也不是随意分解，为了保证还原的准确性，会加上一些地址信息、控制信息、错误校验信息等包头信息，（用拼图游戏的例子说明，数据分解以后，还原较困难）朋友那边再进行反向操作，去除和使用添加的信
7、息，最终接受到自己发出的原始数据。以上就是数据在OSI参考模型传输的过程。通过学习我们知道OSI是一种网络通信的参考模型，模型的作用在于提出一种思想，提供一种标准，就好比真正在路上行驶的并不是车模，而是各种各样的常用汽车，那么网络中真正在使用的是什么呢？（三）教学内容二： TCP/IP协议体系TCP/IP协议体系就像是国内的普通话，国际上的英语，它是因特网的通用语言，由上百种协议组成，其中的核心协议是TCP协议和IP协议，因此得名。TCP协议和IP协议各司其职。TCP协议：管理与校核(分解、编码、编址、纠错等)；I P 协 议：:数据传输、地址选择。通过前面的学习，我们可以推断出TCP/IP协
8、议体系也是一种U型结构，不同的是它分为4层，在OSI参考模型的基础上，简化了层次，提高了效率。通过和邮政系统及OSI模型对比，帮助学生掌握TCP协议和IP协议的功能及所处位置学生自主学习教材上关于TCP/IP协议体系的相关知识，【实践二】以同桌为一小组，完成学案第二个问题根据学生练习结果形成反馈，教师总结提升将生活中的通信过程和OSI参考模型、TCP/IP协议体系再次进行对比，加深学生的理解（四）教学内容三：三种数据交换技术数据传输的U字型结构从总体上讲分为三部分，分别是发送方，接收方和传输线路，见下图刚才我们学习的OSI参考模型和TCP/IP协议体系是关于发送方和接受方的内部结构，那么数据在
9、传输线路中又是如何传输的呢？这就是数据交换技术。学生自主学习该内容【实践三】抢答“看图说话”演示动画，形象的向学生展示三种数据交换技术的原理及工作流程，让学生判别分别是何种数据交换技术，掌握其要领。对三种不同的数据交换技术，提炼其关键词，加深学生的理解，便于其掌握。对照评价量规表开展评价活动，包括自评和他评，对学生在本节课中的综合表现进行评价。让学生对本节课所学知识进行回顾，交流收获，强化学生的理解和记忆，围绕U型结构图总结点题：技术既来源于生活,又服务于生活课后探究问题: 为何IP电话如雨后春笋般涌现？八、教学反思：本课已在一次校际联合教研活动中上过，受到了听课教师的好评，个人认为主要得益于
10、以下几点：1、课堂导入形式新利用学生好奇心理，引起学生对我乃至这节课的注意，由于本节课的内容对学生来讲是较为枯燥的，缺乏兴趣，而且当时是借班上课，学生对我也很陌生，我希望达到的效果就是，让他们奇怪我葫芦里卖的什么药。有一句话说得好，生气不可怕，可怕的是无动于衷。哪怕学生心里犯起这样的嘀咕，这个老师莫名其妙嘛，计算机课放舞蹈视频，我的目的也达到了。我通过生活中一系列的事例，让学生知道知识是来源于生活的，课堂上我用到了很多道具，比如雨伞，小朋友玩的拼图等等，用细节加深学生的印象，有时候一个道具，一个游戏，能让学生对一个知识点印象深刻。2、 教学方法的选择恰当的选择了适合教学内容的教学方法，相得益彰
11、，并将其发挥到位，而不是浅尝辄止。本节课主要运用了类比法和问题探究法。首先说类比法，这是我类比法用的最多的一次，主要因为本节课知识较为抽象，不利于学生的学习，教材上将邮政通信和网络通信进行了类比，提出了分层和约定的思想，我从中得到启发，并进行了扩充，在学生理解其分层和约定思想后，我并没有按照教材上的做法，直接讲下一个内容，而是引导学生根据生活中的通信过程提炼出U字型结构，并将这种U字型结构贯穿于整节课，使整个教学内容形成一个体系，方便学生理解和记忆，实践证明是非常行之有效的。类比法不仅反映在大的方面，还反映在很多细节上，比如在讲数据在OSI参考模型中传输需要进行分解这一知识点时，我用火箭的运输
12、进行了类比，这样学生就很容易理解分解再还原的思想；再比如讲分解数据时需要添加一些控制信息、纠错信息时，我利用学生玩拼图游戏时的经验进行类比，玩过的学生都知道，拼图的时候，如果没有标注是很难还原的，这样学生就理解为什么要添加这些信息，是为了更加准确迅速的还原数据。这种方法的运用反映在很多方面，就不一一列举了问题探究法在实际教学中具有重要的价值，因为在课堂上引发学生思考是非常重要的，只有通过思考，才能真正理解知识，加深记忆，就好比教师去听课，如果对所要听的内容根本不熟悉，没做任何思考，听再好的一堂课，效果也是很有限的。因此，我一般不直接告诉学生这是什么，而是提出一些问题让他们自己去思考，然后共同得
13、出结论，有的时候甚至是追问，所以曾经有人听我的课说我有点咄咄逼人，可能本意是好的，但火候欠佳，对于课堂上的提问，有很多艺术，如何从数量上，质量上更好的把握，我还很欠缺，需要继续努力探索，但我始终认为这是一个很好的教学方法3、 思路清晰，过渡自然本节课首先根据生活中的通信过程，抽象出U字型结构，然后进行迁移，提出网络中也存在层次化的结构模型，即OSI参考模型，请学生分小组尝试画出OSI的抽象图，有了前面的铺垫，学生很容易就能够完成。在此基础上，利用U字型结构比较OSI参考模型和TCP/IP协议体系的异同，通过对比加深学生的印象，并完成学案，强化学生对于TCP/IP协议体系相关知识的理解。在讲解三
14、种数据交换技术时，仍旧使用U字型结构引入，因为之前学习的OSI参考模型和TCP/IP协议体系是关于发送方和接受方的内部结构，而整个网络通信的过程是包含传输线路在内的，三种数据交换技术，关注的就是传输线路的问题。最后总结时，同时呈现邮政通信、OSI参考模型、TCP/IP协议体系的U字型结构图，进一步总结提升。4、 开展多元化评价采取自评和他评的方式总结学生的课堂表现，更重要的是不仅仅以对错论英雄，而是从多元化的角度出发，观察学生参与课堂、参与小组合作学习的程度等多个方面综合评价学生，有利于调动全体同学的积极性，满园春色的课堂比一支独秀更有利于大多数学生的发展综合多次的开课经历，感觉自己存在许多不足，就像教研员朱老师所说，有亮点，但基本功欠缺，包括时间的把握，对学生的评价、语气语速等等，另外有时候过于注重学生的理解，而忽视了知识本身的体系结构，这是我需要重点把握的方面，而这一节课最大的遗憾，是由于这是指定时间，指定内容的“命题作文”，教学内容相对于一课时偏多，所以在教学内容的重难点上我做了取舍，把重点放在了前半部分关于OSI参考模型和TCP/IP协议体系，对于三种数据交换技术做了简略处理，把最重要的几个关键词通过一个游戏活动传达给了学生，让他们学会分辨三种数据交换技术，时间关系，没做进一步的拓展，其实这部分内容可以有更好的演绎。
教育专题：教案——网络通信的工作原理
