网络中的数据通信

网络中的数据通信教材分析教学方法学生学法教学过程本节课选自广东教育出版社出版的信息技术（选修3）网络技术应用中的第一章第3节。在开设高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解了一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习。本节课主要引导学生从生活中的实例认识并归纳计算机网络中的数据通信技术，一方面是对其有一个概括而全面的认识，另一方面也为以后的学习提供一个知识的铺垫。地位与作用主要内容介绍向学生展示计算机网络中的基础知识数据通信的相关知识,包括内容：通信信号、信息交换方式等。与生活实例相结合，让学生在解决问题的过程中了解这些知识及相关实现原理。知识与技能过程与方法情感与价值观1、了解网络中的数据通信知识。2、区分数字信号与模拟信号。3、知道信息交换方式。通过具体事例知道网络中的数据通讯方法极其原理。了解IP电话通话的特点,能从日常生活、学习中发现需用信息技术解决的问题。从IP电话的特点体会科学技术的力量，加深对信息技术的感情，培养学生分析、比较问题的能力。感受信息技术在网络互中核心价值。教学目标教学重点：三种信息交换方式教学难点：对三种信息交换方式的理解关键：对这些技术原理理解的基础上，通过技术在传统电话与IP电话中的应用，借助自身使用经验，思考原理，领悟原理，关注技术的意识。设计思想：选取学生感兴趣的案例进行教学，让学生在快乐中学习。教学重点、难点案例学习问题驱动实践交流教法分析归纳自主学习交流讨论合作探究学法新课学习实践探究布置作业课堂评价新课导入贝尔的故事从网上下载信息，那些信息是如何传输到你的电脑上的？在网上发一份电子邮件，邮件是怎样传到异地朋友那里的？网络内部、网络之间每时每刻都在进行着数据的传输。这些数据是如何传输的呢？讲授新课（一）关于数据通信的基本概念案例1简易通话器案例2两台计算机互连1、通信2、信号（例：时间、温度、电波、声音）（例：开关、脉冲、字符、二进制数）模拟信号数字信号3、信号在网络中的传送调制解调器（MODEM）：信号变换器。调制：从数字数据信号变换成模拟信号的过程。解调：从模拟信号反变换成原来的数字数据信号的过程。要求学生自主学习，全面阅读课文之后再让学生进行总结。这样既培养了学生自学能力，又使学生能够尽快掌握有关定义。（二）信号传送的途径1、信道2、带宽掌握这个知识点需要学生动手实践，利用网上搜索引擎查找相关知识，这样既可以提高学生解决实际问题的能力，又可以让学生在创新中获取新知识。回顾生活中通讯技术的发展史（三）信息交换方式1、线路交换线路交换又称为电路交换，它类似于电话系统。在开始正式通话之前，首先由一方发起呼叫，一直等到与另一方建立起一条转接式的道路，然后才开始进行通话。在整个通话期间，该通路一直为通话双方占用，通话结束后才释放线路。（2）、线路交换技术过程：如下图示（3）线路交换动画演示（1）、线路交换技术原理：（4）、线路交换技术特点：1、独占性2、实时性好3、线路交换设备简单4、用户数据透明传输问题二：从学生对IP电话与传统电话费用差别的认识出发，激发起学生的兴趣，再进一步介绍分组交换技术的工作原理。详细讲解分组交换技术并与线路交换技术相比较2、分组交换（1）分组交换原理：将用户要传送的信息分割为若干个分组（packet）每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。（2）分组交换技术如下图示（3）分组交换方式动画演示（4）分组交换实现的关键：分组长度的选择。分组越小，冗余量（分组中的控制信息等）在整个分组中所占的比例越大，最终将影响用户数据传输的效率；分组越大，数据传输出错的概率也越大，增加重传的次数，也影响用户数据传输的效率。（5）虚电路与数据报的比较1.线路利用率高2.不同种类的终端可以相互通信3.信息传输可靠性高4.分组多路通信5.计费与传输距离无关(6)分组交换的特点：与线路交换技术相比较，IP电话费用低的原因。探究：电话机电话机PSTNISDNPSTNISDNINTERNET网关Gateway网关GatewayIP电话工作示意图老式电话与IP电话的本质区别在于所采用的数据交换技术不同，老式电话采用的是电路交换技术，IP电话采用的是分组交换技术;从技术实现角度看，传统电话通话过程中独占线路，而IP电话是共享线路，因此，IP电话的资源占用更加合理，所以费用较低。各分组不一定以顺序的方式到达接受方，也因此通话质量不如传统电话。问题三：有了线路交换和分组交换的基础后，介于两者之间的报文交换技术就比较容易理解了，可让学生结合教材中示意图。思考并讨论报文交换技术的工作原理。3、报文交换（1）报文交换原理：中间结点由具有存储能力的计算机承担，用户信息可以暂时保存在中间结点上。报文交换无需同时占用整个物理线路。如果一个站点希望发送一个报文（一个数据块），它将目的地地址附加在报文上，然后将整个报文传递给中间结点；中间结点暂存报文，根据地址确定输出端口和线路，排队等待线路空闲时再转发给下一结点，直至终点。（2）报文交换过程示意图（3）报文交换方式动画演示1、“存储－转发”2、不独占线路3、无线路建立的过程4、可以支持多点传输5、中间结点可进行数据格式的转换6、增加了差错检测功能（3）报文交换的特点：（4）报文交换的不足：1、由于“存储－转发”和排队，增加了数据传输的延迟；2、报文长度未作规定。报文只能暂存在磁盘上，磁盘读取占用了额外的时间；3、任何报文都必须排队等待：（例如：交互式通信中的会话信息）；4、难以支持实时通信和交互式通信的要求。这三种信息交换方式都是通过对技术进行改进，提高线路的利用率来有效地降低费用的。请大家思考三种交换技术的优缺点，完成下表。通讯方式数据交换技术优点缺点传统电话线路交换技术速度最快费用最高电报报文交换技术费用较低速度最慢、对中间交换设备要求较高IP电话分组交换技术费用最低、速度较快，对中间交换设备要求低。运输前后需对数据进行拆分、复原工作。教师提示：可从通讯速度、线路使用率、对中间设备的要求来比较三种数据交换技术的优缺点，。探究：这个知识点通过讲解、分析、动画演示相结合，加深了学生对网络通信工作的理解以及了解相关技术实现的原理。从而突破了本节课的教学难点。实践交流全班同学分成三大组：练习中安排了一个有趣的科幻形式的调查。通过了解通信系统发展中重要的成果，解释地球上的通信系统是如何发展的，并使用图形、时间表和其他可视化元素写一份简报。设计意图：以作品的形式来评价学生对本节内容的学习情况，同时让学生感受技术发展的漫长历史，提高学生技术人文素养。布置作业教材P20练习（2）设计意图：拓展学生视野，加深课堂所学内容班别：姓名：自评目标具体目标自评等级欠佳一般优秀知识理解网络中的数据通信知识了解数字信号与模拟信号对网络中数据通信的相关知识有进一步的理解技能会区分三种信息交换方式能够对网络中的通信情况作简单的连通性过程与方法能够跟随教学过程积极地思考问题加深了对网络技术的了解，学会一些技术方法，解决生活过程中出现的小问题。情感态度与价值观了解到技术的实现方法，提高了学习网络技术的兴趣。在今后将有效地使用网络技术解决实际问题。教学评价设计师生填写评价表，对本次课堂的知识、技能的掌握情况，以及情感、态度与价值观的发展变化进行评价。本节课备课时从学生的视角、习惯、语言及以有知识水平设计案例，教学中注重形成良好的师生互动关系。在课堂上列举了许多贴近学生生活的例子，增强了学生解决生活中所遇问题的能力，也激发了学生的热情和求知欲，营造了良好的课堂气氛，比较顺利地完成了课堂教学任务。教师小结谢谢指导