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高中信息技术 3.2.1 数据的传输过程课件 教科版选修4


第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

教科版

《网络技术应用》

§3.2.1 数据的传输过程

设计思想 教材分析 教学对象分析
教学目标 教学重、难点 教学过程及策略 本课小结 教学评价 教学反思

课堂教学设计


网络技术应用(选修)

教育科学出版社

第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

与本章第一节内容有所不同,本节内容较抽象,前一节内容侧重于 宏观而本节内容则是学生看不到摸不着的微观上的内容,需要学生能 够展开丰富的想象。教学策略主要采用启发式教学模式,教学大致流 程:教师设疑(提出问题)→创设情境→学生探讨(动手实践)→学 生总结→教师总结→学习评价。本课牢牢按照新课改精神进行设计教 学,充分突出课堂教学学生的主体地位。学生在合作探究、自己动手、 老师引领的教学环境下,既深刻掌握了信息技术技能,又培养了学生 合作学习的团队精神以及较高的信息素养。本节课渗透了与知识点相 关的历史知识,比如,ISO参考模型以及TCP/IP概念层的产生背景及意 义,让学生意识到信息技术不是纯技能课程,是有血有肉的信息文化。 本课内容较抽象,所以在教学过程中,努力做到趣味性,形象化。教 学过程中采用的教学手段主要有:1、讲授法 2、演示法 3、讨论法 4、 比对法 5、练习法。并辅有大量的多媒体(图片、动画等)教学资料。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

一、教
1、教材的地位和作用:

材 分 析

本节课内容选自《信息技术基础》选修模块的《网络技术应用》(教科版)的 第三章第二节“网络通信的工作原理” 的第一部分“数据的传输过程”,本节内 容是对网络进行了简单的介绍,提出了协议和OSI模型的概念,承接了本书第一章 第二节的网络安全内容和第三章第一节的网络中的硬件和软件内容,属于网络结构 的入门知识,通过对本章的学习,学生可以对网络的结构有一个系统的认识,可以 引导学生理性的分析问题,形成探究问题的信息素养,为将来深入学习网络体系打 下基础。 2、教材的特点: 本节内容较抽象,与本章第一节内容有所不同,前一节内容侧重于宏观而本节内容 则是学生看不到摸不着的微观上的内容,需要学生能够展开丰富的想象。这就需要 任课老师能将抽象的内容形象化,将深奥的知识点趣味化,教学方法上的创新与突 破是本课成功与否的关键。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

二、教 学 对 象 分 析
结合我校特点,高二的学生已经学习了一年的《信息技术 基础》,其中绝大部分学生家中有电脑可以使用,尤其是那些 偏好游戏的男生,他们往往觉得自己在网上冲浪、下载电影、 听音乐、聊天以及购物等已经能体现出他们对计算机或者网络 的熟练操作和理解,从而产生“书上教的我都会了”的想法, 因此在计算机房里经常会有上课不认真听讲的学生。还有部分 学生对这部分知识不熟悉,看到书上那些繁冗的内容,想要学 习却又在心理上有畏难情绪而影响了他们的学习积极性。所以, 如何深入浅出,让学生轻松愉快的掌握本节内容是本节内容的 一个重点。
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

三、教

学 目 标

知识目标 1、了解网络中数 据传输的过程 2、了解OSI模型 的基本知识 3、了解TCP/IP 协议的基本知识

能力目标 1、培养学生思 维的深刻性以及 透过现象看本质 的独立思考问题 的能力 2、培养学生合 作探究的能力

情感目标 1、树立学生一 丝不苟的科学学 习态度以及较高 的信息素养 2、通过小组合 作学习的形式, 激发学生团结协 作的精神。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

四、教
重点:

学 重 难 点

1、协议在网络中的作用是什么 2、OSI七层模型的含义 3、TCP/IP协议体系的含义及作用 难点: 1、OSI模型中各功能层的作用

2、数据在穿过各功能层中的变化
3、OSI模型和TCP/IP协议体系的异同
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
二、新课开始
课程导入

引入协议概念

邮政系统分层模型

协议分层 本节内容 OSI参考模型 OSI参考模型介绍

数据的封装与解封
TCP/IP参考模型 TCP/IP参考模型 TCP/IP与OSI模型对比

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
课程导入:(情境一)
幽王是公元前8世纪周朝的最后一个君王。他当政的时候昏庸无 道,不管理国家,整天在后宫和美人嬉戏。周幽王特别宠爱一个 叫褒姒的妃子,什么都满足她,可是褒姒却总是不高兴,很少露 出笑容。周幽王想了很多办法来逗褒姒,想让她笑一笑,可是, 他越是想让褒姒笑,褒姒越是沉着脸,故意不笑。为了博得美人 一笑,周幽王真是伤透了脑筋。 有一天,周幽王带着褒姒到外 面游玩,他们到了骊山烽火台。周幽王向褒姒解释烽火台的用 处,告诉她这是传报战争消息的建筑。那时候,从边疆到国都, 每隔一定距离修一个高土台,派士兵日夜驻守,当敌人侵犯边境 的时候,烽火台上的驻兵立刻点燃烽火,向相邻的烽火台报警, 这样一路传递下去,边境发生的情况很快就能传到京城。而一旦 国都受到威胁,骊山的烽火台也点燃烽火,向附属于周朝的诸侯 国传递消息,诸侯国就会立刻派兵来援助。 褒姒听了周幽王的 话后,不相信在这样一个高土堆上点把火,就能召来千里之外的 救兵。为了讨得褒姒的欢心,周幽王立即下令,让士兵点燃烽 火。烽火在一个接一个的烽火台上点燃,各地的诸侯很快就得到 了消息,以为国可是当各路诸侯匆忙赶到骊山脚下时,却看见周

历史典故“烽火戏诸侯” ,介绍了古代战争通过烽火来传递信息 的故事。既为新课程揭开了序幕,同时也增强了同学们学习的兴趣。
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
课程导入:(情境二) 贴近生活实际

你好!

启发学 生思维

(教师)设计问题组: 1.比较两个情境在传递信息过程中有什么异同。 2.在情境二中请同学们考虑一个问题信息“你好”在 网络中真得就是把文字本身原封不动得传给信息接收方吗? (学生)针对以上两个问题同学们分组展开讨论。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
引入协议概念

(教师)提出问题:

回顾本章第一节内容,老师跟大家讲到了网络的功能及分布概念,我们已经知道因特网是由 成千上万个小的网络通过通信设备连接起来的。然而,连接之前各式各样的局域网却存在着不同的 网络结构和数据传输规则 ,将这些小网络连接起来之后,各网络之间是通过什么样的规则来传输 数据的呢?
(学生)针对老师提出的该问题先独立思考,后分组讨论。

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第三章 网络是如何工作的

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五、教 学 过 程 及 策 略
协议是什么?

--为了使数据可以在网络上从源结点传送到目的结点, 网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”。 --描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议。 例如:两个人交谈,必须使用相同的语言,如果你说汉语, 他说阿拉伯语...... 数据通信协议的定义:决定数据的格式和传输的大家都约 定要遵守的一组规则或一种习惯。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
邮政系统分层模型
剖析课本实例 引出协议分层

--邮局对于写信人来说是下层
用户间约定

--运输部门是邮局的下层 ☆ 下层为上层提供服务

邮局间约定

--写信人与收信人之间使用相 同的语言
运 输部门间约定

--邮局之间遵循相同的约定 ☆ 同层之间使用相同的协议

■邮政系统共分为三个子系统,既用户子系统、邮局子系统、运输部门 子系统,其中邮局子系统完成用户子系统提出的要求,同时对运输部门 子系统提出要求,三个系统之间分工合作,使得邮政系统效率成为效率 很高的系统。基于这样的思想,网络世界将协议进行分层。
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
协议分层的原因和意义
1 2 3

■原因: 网络通信的过程很复杂,数据以电子信号的形式穿越介质到 达正确的计算机,然后转换成最初的形式,以便接收者能够 阅读。为了降低网络设计的复杂性,将协议进行了分层计。 ■意义: 用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信 硬件接口的差别,而通信服务层的模块设计又可相对独立于 具体用户应用要求的不同。
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
OSI参考模型
产生背景: ■ 伴随着计算机网络的飞速发展,各大厂商根据自己的协议产生 了不同的硬件和软件。 ■为了实现网络设备间的相互通信ISO提出了OSI的概念。 意义: ■开放的标准化接口

■多厂商兼容性
■易于理解、学习、和更新协议标准 ■实现模块化工程,降低了开发实现的复杂度

■便于故障排除
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五、教 学 过 程 及 策 略
OSI参考模型 OSI参考模型层次结构

各层的功能

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第三章 网络是如何工作的

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五、教 学 过 程 及 策 略
OSI参考模型
对 等 层 通 信

PDU: 协议数据单元 (Protocol Data Unit )



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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程
动画演示让学 生对数据在各层中 的变化情况认识得 更加深刻

数据的封装与解封

加发 一送 个方 头自 控上 制向 信下 息, 。每 往 下 一 层 增

掉接 一收 个方 头自 控下 制向 信上 息, 。每 往 上 一 层 去

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
数据的封装与解封

数据的封装与解封图示祥解

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
数据发生的变化
(教师)问题探究:
各种服务及应用程序通过应用层使 用网络。常见的应用软件以及应用 型协议使用该层。问题:QQ软件以 及HTTP协议工作在应用层吗?请同 学们讨论一下还有哪些常见协议工 作在该层? (学生)分组讨论

数据报文
(Message)

数据段(Segment) 数据包
(Packet)

数据帧 (Frame) 比特流 (Bits)

(教师)问题与思考: 数据报文、数据段、数据包、数据 帧、比特流之间有什么区别?请感 兴趣的同学课后继续探讨。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型 产生背景: ■ 因特网形成之前,各式各样的局域网存在不同的网络结构和数据 传输规则,无法实现它们之间通信。 ■在因特网的研究与实践中,TCP/IP诞生了。 意义: ■成本较低

■实现多个不同平台之间相互通信
■稳定、可靠 ■效率较高

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型
4 应用层
各种服务及应用程序通过该 层使用网络。常用协议: HTTP、FTP 、SMTP(简单邮 件传输协议)
确认数据传输及进行纠错处 理,常用协议:TCP 、UDP 是针对不同物理网络的连 接形式的协议。例如 Ethernet、FDDR 、ATM



传输层



网际层

各层的功能



网络接口
负责数据的传输,路由及地 址选择。常用协议:IP、 ARP

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型 (教师)设计问题组: (1)TCP/IP(传输控制协议/互联网络协议)被称为因特网中的“世界语”, 是什么含义?我们的身边的每台学生机有没有使用这种“世界语”在和网 络上的其他主机打交道? (2)TCP和IP分别起到什么样的重要作用? (3)TCP/IP概念模型和OSI参考模型有什么异同? (学生)解决上述三个问题分别采取方法: 一、动手实践 二、分组讨论 三、参照对比

充分体现新课改精神,以学生为课堂主体,教师引领。
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型
(1)TCP/IP(传输控制协议/互联网络协议)被称为因特网中的“世界语”是什么含义?我们的身边 的每台学生机有没有使用这种“世界语”在和网络上的其他主机打交道? 教师演示:(同学们动手实践后)

第一步

第二步

第三步

第四步
TCP/IP协议参数, 为下面章节学习 做好铺垫

TCP/IP协议出现了
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型 (2)TCP和IP分别起到什么样的重要作用?(学生分组讨论后先请学生总结)

老师总结: TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议的作用:是对数据包进行 管理与较核,保证数据包的正确性。 IP(Internet Protocol)互联网络协议的作用是:把数据包从一个地方传到另一 个地方。

这样做的效果使TCP/IP成为效率最高的体系结构。

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
对比TCP/IP和OSI参考模型 (3)TCP/IP概念模型和OSI参考模型有什么异同?(同学们参照比对后) 老师总结(图示):
OSI参考模型
各种服务及应用程序通过该层使用网络。常用 协议:HTTP、FTP、SMTP(简单邮件传输协 议)

TCP/IP概念层

7 6 5 4

应用层 表示层 会话层

应用层
确认数据传输及进行纠错处理,常用协议: TCP 、UDP

传输层
网络层 物理层

传输层 网际层 网络接口
是针对不同物理网络的连接形式的协议。例如 Ethernet、FDDR 、ATM




2 数据链路层

负责数据的传输,路由及地址选择。常用协议: IP、ARP
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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

五、教 学 过 程 及 策 略
TCP/IP参考模型 对比TCP/IP和OSI参考模型 (3)TCP/IP概念模型和OSI参考模型有什么异同?(同学们参照比对后) 老师总结(表格):
模型与协议 出现次序

比较对象

层数 7

实用性
作为标准,不 应用到实践中 目前因特网中使 用最频繁的协议

下层服务上层

相同层

OSI参 考模型 TCP/IP 参考模型



先有模型,后有 应用层、传输层、 协议(出现晚) 网络层
应用层、传输 层、网络层 先有协议,后有 模型(出现早)





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第三章 网络是如何工作的 六、小

§3.2.1 数据的传输过程



本课小结(重新回忆本课重点内容): 1、协议的概念 2、OSI参考模型中各功能层的作用 3、数据在OSI参考模型中穿过时发生什么样的变化 4、TCP/IP协议体系的重要作用

5、 OSI参考模型和TCP/IP协议体系的区别与联系

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第三章 网络是如何工作的 七、教
巩固练习

§3.2.1 数据的传输过程







一、选择题(每道题目只有一个正确答案) 1、OSI参考模型和TCP/IP概念层分别有是(B)层

A、4和7
A、传输层

B、7和4
B、网际层

C、4和4
C、应用层

D、7和7
D、网络接口

2、HTTP协议属于TCP/IP协议的(C )

3、TCP/IP协同工作,其中确保数据无差错传输工作是由
( D)协议完成 A、IP B、TCP
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C、FTP
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D、TCP/IP

第三章 网络是如何工作的
七、教
巩固练习

§3.2.1 数据的传输过程







4、下面说法正确的是:( D )
A、在OSI参考模型分层体系中,数据在发送方自下向上,每往下一层 去掉一个协议控制信息;数据在接收方自上向下,每往上一层增加 一个协议控制信息。 B、在OSI参考模型分层体系中,数据在发送方自下向上,每往下一层 去掉一个协议控制信息;数据在接收方自上向下,每往上一层增加 一个协议控制信息。 C、在OSI参考模型分层体系中,数据在发送方自上向下,每往下一层 去掉一个协议控制信息;数据在接收方自下向上,每往上一层增加 一个协议控制信息。 D、在OSI参考模型分层体系中,数据在发送方自上向下,每往下一层 增加一个协议控制信息;数据在接收方自下向上,每往上一层去掉 一个协议控制信息。
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第三章 网络是如何工作的
七、教
巩固练习

§3.2.1 数据的传输过程







二、思考题(请同学们回答下列问题)

1、ISO为什么会制定OSI?
2、数据在OSI各层中穿过时发生怎样的变化? 3、TCP和IP分别起到什么作用? 4、OSI参考模型和TCP/IP概念层有什么异同?

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第三章 网络是如何工作的

§3.2.1 数据的传输过程

“数据的传输”这节课,相对来说知识内容既枯燥又 抽象。所以,首先,必须激发学生的学习兴趣,让学生消 除嫌烦畏难情绪,因此教师应充分利用多媒体工具,创设 探究情境,在实施教学过程中确保以学生为主体地位。其 次,在教学过程中,应让学生自己多动手实践,在实践中 发现问题,然后独立思考或者小组探讨,进而解决问题, 这样,学生自己通过亲身实践掌握的知识,要比教师灌输 给他们领悟得更加深刻。再次,新课改精神强调以学生为 主体,并不是说“学生唱戏,老师看戏”,教师要为同学 们把戏台搭好,并且还要适当旁敲侧击,只有这样,学生 们才能唱出精彩的戏来。

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