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《数据的传输过程》教学案例江苏省无锡市太湖高级中学王园一一、教材分析本课教学内容是教育科学出版社高中《网络技术应用（选修）》第三章第二节网络通信的工作原理两课时中的第一课时，内容包括网络协议、OSI层次模型、TCP/IP协议体系和网络中数据的传输，内容比较抽象，学生很难通过实践操作或亲身体验来获取新知识，但却是网络的基础内容。本节内容在教材中启动承上启下的作用，只有在理解网络数据传输过程的基础上才能更好地理解数据交换技术的作用，才可以更好地理解网络服务。二、学情分析本课学习对象为江苏省太湖高级中学高一年级学生。随着因特网的发展与应用范围的扩大，因特网提供的各种服务的应用已经比较熟练。学生们喜欢网络游戏、喜欢QQ聊天，习惯于收发E-Mail，但是真正能了解网络数据通信工作原理的学生却寥寥无几。本课利用成语猜谜游戏，FLAsh动画，模拟操作等手段来提高学生学习的积极性，让抽象的知识变得有趣、有意义、便于理解和掌握。三、教学目标知识与技能：理解OSI模型及TCP/IP协议的基本知识，理解网络中数据传输的过程。过程与方法：通过动画演示与实践对比理解OSI参考模型及网络中数据的传输过程；通过实例操作体验互联网中TCP/IP协议收发E-mail的过程。情感态度与价值观：感受通信技术在网络互联中的核心价值，体验人类在解决问题的过程中表现出来的智慧。通过实例体验操作来提升学生解决问题的能力。四、教学重点、难点教学重点：OSI参考模型各功能层的功能；TCP/IP协议的核心内容及其特点教学难点：结合实例，分析网络中数据传输的过程五、整体思路从教学内容来看本节课是一节纯理论的课程，而且内容比较抽象。首先，在引课上让5个学生完成一个游戏：通过形体语言传输一个成语信息，最后一个学生得到错误数据。借助此游戏来分析数据传输过程中数据出错的原因。通过“游戏导入、问题设疑”的方式引出“约定”和“功能层”的功能，为后面讲解OSI的层次模型、TCP/IP协议的层次结构埋下伏笔。其次，采用事件驱动的方式。在理论内容讲授的过程中形式不能过于平缓，适当地让学生参与到授课过程中能及时捕捉学生的情绪。从OSI层次模型到TCP/IP协议模型的过渡穿插一个验证计算机上安装的TCP/IP协议的过程，教师在此基础上具体讲解TCP/IP协议的各功能层的作用及数据传输过程。最后，选择学生最熟悉的网络应用E-mail的传送过程为实践操作，体验模拟E-mail在网络中的发送和接收的工作过程，理解网络通信的工作原理。六、教学准备准备好一个方便学生形体展示的成语；为方便教学同步，准备好学生的操作素材，并下发到学生桌面；投影仪。七、教学过程1.游戏导入,问题设疑教师请5个学生完成一个游戏：通过形体语言传输一个成语信息“画龙点睛”，最后一个学生得到错误数据。借助此游戏来分析数据传输过程中数据出错的原因。教师提出问题：我们有何办法可以让这个成语数据在传输的过程中不出错呢？教师归纳总结：（1）发送方和接收方有形体动作约定。如用双方约定好的形体动作来表达一个数据信息等（表示层）。（2）相邻二人之间有数据传递的约定。如上一个同学拍下一个同学的肩约定有数据传输等（会话层）。（3）保证形体动作在传送过程中不走样即数据在传输的过程中不出错（传输层）。（4）保证数据朝正确的路径传递下去（网络层）。设计意图：通过对疑问的解答，在学生脑海中建立在处理一件事情的过程中需要有约定和层次的概念。为后续OSI层次模型的各层的主要功能介绍作铺垫。2.自然过渡，引入新课教师：网络中数据的传输也是一个复杂的过程，在计算机网络中为了有效地传递数据，传输过程中一定也需要一种共同的约定，这里的约定就是“协议”；为完成一次数据的传输过程，要将网络的各部分功能划分成功能层来完成一个任务。教师展示OSI开放系统互联参考模型，展示各功能名称、层次和各功能的功能。教师引导：结合刚才的成语猜谜游戏，理解各功能层的功能。学生反馈，用自己的话得出各功能层的功能。设计意图：结合成语猜谜游戏，使学生更易于理解网络数据传输过程的层次型结构，在此基础上再介绍OSI模型的产生背景及其各层次的功能，学生会更易于接受。3.验证体验，过渡新知（1）基本任务。教师引导：观看“OSI七层参考模型的信息流向动画”学生反馈：自己得出数据流向。（2）进阶任务。师生共同验证计算机中安装的TCP/IP协议，来引出本部分的内容。教师展示TCP/IP协议的结构，并与OSI模型相比较。教师引导：作为TCP/IP协议体系的核心协议，TCP协议和IP协议的工作是什么？分别作用在哪一层？学生反馈：TCP协议确认数据传输及进行纠错处理，工作在传输层；IP协议负责数据的传输，路由及地址选择，工作在网际层。设计意图：避免了只有教师平铺直叙式的讲授所带来的情绪转移，能够起到激发学生注意力的作用。同时，在纯理论课中体现学生主动参与的学生方法。4.实践操作，体会抽象学生在教师的指导下完成一个实践操作“Web页面下E-mail传输工作在TCP/IP协议中的工作过程”，体会层次化的TCP/IP协议模型在实际应用中的工作原理。使学生把学到的理论形象化建立在脑海中。学生完成下面的表格，并将完成后的word文档，上传到FTP服务器上。E-mail发送方E-mail接收方TCP/IP概念层E-mail形式适用协议工作内容适用协议E-mail形式TCP/IP概念层应用层运用网络，实现E-mail发送和接收应用层传输层确认数据传输及进行纠错处理传输层网际层选择恰当的传输路径网际层网络接口建立物理连接，实现数据传输、接收网络接口说明：将下图中的各个图片填入上图中的合适位置。教师引导：FTP上传作业，是哪一层的主要功能呢？学生反馈：应用层。设计意图：利用学生熟悉的“利用FTP交作业”的例子，巩固应用层的功能，便于学生理解。通过课堂练习，启发学生自主思考，探究发现，达到良好的教学目的，也提高了学生的参与度，学生也更有成就感。5.回顾梳理，巩固提升（1）回顾梳理。教师：计算机网络通信是通过分层实现，每一层都遵守协议，上层对下层提出要求，下层完成上层提出的要求。发送方封装信息、接收方拆封信息。教师引导学生回顾OSI参考模型各功能层的功能；TCP/IP协议的核心内容及其特点。教师梳理：OSI参考模型只是一种理想的概念模型，在网络技术的发展实践中，更多的是诸如TCP/IP协议等协议在发挥作用。我们要结合生活中的网络应用实例，理解TCP/IP协议的各层功能和作用。（2）巩固提升。教师引导：单击“测试题”的网址，根据自己所在班级和学号登录。根据网页的评分功能，对出错的题目进行改正。学生活动：根据自己的班级学号登陆，然后测试。若有错误，查看课本内容再改正。设计意图：根据学测需要，考查学生对知识的掌握情况。此练习可根据教学时间，作弹性安排。八、教学反思数据的传输过程这部分内容比较抽象，学生很难通过实践操作或亲身体验来获取新知识，但却是网络的基础内容。这节课以让学生进行成语猜谜游戏导入，激发学生的学习热情，通过成语传递的过程分析，很自然的和网络中数据的传输过程进行比较，帮助学生理解和掌握本节课的重点和难点。课堂练习贴合生活实践，用学生亲身经历的收发电子邮件的例子，便于学生理解和巩固TCP/IP协议的核心内容及其特点。九、点评这节课在2014年6月无锡市高中信息技术评优课活动中获一等奖，由江苏省无锡市太湖高级中学王园一老师执教。本课内容比较抽象，在平时的教学中更多的是采用理论讲解，学生练习巩固的传统教学模式。如何在本节课上激发学生的学习热情，活跃课堂气氛，启发学生自主思考，探究发现是值得教师思考和突破的地方。本课突破了以往的讲授方式，设计了“游戏导入—过渡新知—验证体验—回顾梳理—巩固提升”这一流程，更多地把课堂还给学生，引导学生分析思考、自主探究、总结归纳、拓展提升，逐步完成各环节的学习任务，掌握OSI参考模型各功能层的功能，掌握TCP/IP协议的核心内容及其特点。游戏导入环节是本节课的一大亮点，活跃了课堂气氛，激发了学生自主学习探究的积极性。整堂课思路清晰，层层递进，可适当拓展一些当前最前沿的数据传输方式，如打开电灯就能进行数据传输等，拓展思维，启迪智慧。（点评人：江苏省无锡市滨湖区信息技术教研员张海云）