高中信息技术-数据交换技术教学设计学情分析教材分析课后反思

《数据交换技术》教学设计【教学目标】1、知识与技能： （1）掌握3种数据交换技术的过程；（2）了解三种数据交换技术的用途；（3）比较三种数据交换技术的优缺点。2、过程与方法： 先通过火箭运输方案的分析，了解火箭运输可能存在的途径方法及其各自的优缺点，然后进行知识迁移，明白3种数据交换的过程及其特点。 3、情感态度价值观： 培养学生的自主探究精神；培养知识的迁移能力。4、重点、难点：重点3种数据交换技术传输数据的过程及应用。难点比较三种数据交换技术的优缺点。【教学过程】一、创设情景，引入课题展示电报、电话、手机、网络图片。如果你有一位同学去国外读书，你想同他进行联系，会选择哪种通讯方式？为什么？展示4种通信方式资费标准：电报：0.14元/字电话：本地市话主叫：小区内：0.11元/分钟；小区外：0.40元/分钟；小区内长途0.25元/分钟。长途直拨：按分钟计费，按港澳台和国际分为两档资费：（1）港澳台：1.88元/分钟；（2）国际：6.88元/分钟。IP电话：电话号码前+17951国家和地区资费标准（元/分钟）中国香港、美国本土等0.39中国澳门、中国台湾等0.69英国、法国、俄罗斯等1.69ADLS宽带：20M，720元两年，大约0.04元/分钟学生填写通讯费用表。普通电话IP电话网络济南市市中区0.40.04北京0.250.04美国6.880.390.04思考一下这三个问题：同一根电话线接入家中，为什么电话费(最低0.11元/分钟)比上网费（0.04元/分钟）高？为什么打本市小区外的电话每分钟0.4元，比国内长途（0.25元）还贵？甚至比往美国（0.39元）打电话还贵？为什么往美国打国际长途，在号码前+17951话费就由每分钟6.88元将为0.39元？（学生思考讨论提出见解，对学生的答案进行点评）我们以往美国打国际长途为例来分析一下，在打电话这个信息传递过程中，电话直拨和IP电话两种方式信息的发送方、接收方、信息内容都一样，为什么费用不一样？说明信息在传递过程中使用的传输方式是不一样的。上图是通信网络结构示意图，两台设备要想进行通信，最简单的办法是在在两台设备之间连接一条物理线路直接进行数据传输。但实际上这是不可能的，我们不可能为所有需要通信的设备都连接一条物理线路。现代通信都是通过网络来连接所有通信设备的，当信息通过网络进行传输时，就要用到数据交换技术，今天我们就来认识一下数据交换技术，了解一下数据是如何通过一个个网络节点的转接从发送方到达接受方的。二、教学过程1、火箭运输数据通过网络在电线进行传输，我们看不进也摸不到，我们先看一通过铁路运输火箭的例子。铁路网和通信网络，都是由一个个网络节点连接而成，他们的运输方式也很类似。所以我们先看看铁路是如何运输货物的，再来认识通信网络是如何传输数据的。问题：有一火箭需通过铁路从制造厂(上海)运到发射场（徐州），现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线。现要求大家从重点速度、线路利用率、费用三个方面讨论这三种方案的优劣。甲线（专列专线）：使用专用火车来运输火箭，并使用专线，从制作厂到发射场线路其他车次不得占用。乙线（专列非专线）：使用专用火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。如：现按照正常的车次进入第一个站点停靠，听候调度，有合适的线路才能继续往下一站点，如此循环，直至将火箭运到目的地。丙线（非专列非专线）：不使用专列和专线来运输，而是将火箭拆分，与普通货物一样进行运输，到达发射场重新组装。讲解它们的运行过程，比较他们的优缺点。优点缺点甲线（专线专列）速度最快线路利用率最低，费用最高乙线（专线非专列线路利用率较高，费用较低速度最慢丙线（非专线非专列）线路利用率最高，费用最低，速度较快需要拆分和组装（小结：在这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的。）在现实生活中要运输货物有这么三种方案，同样，在网络中要传输大量的数据。也有三种数据交换技术，他们的工作原理和我们刚才讨论的三种运输方案有许多相似的地方，大家在学习的时候可以用来做类比。2、数据交换技术预习课本，认识数据交换技术，和火箭运输方案类比，分析数据是如何在网络中传输的。完成学案。1组分析电路交换技术，2组分析报文交换技术，3组分析分组交换技术。1、数据交换技术和火箭运输中的线类似？2、描述数据从A到B的运输过程。3、应用：4、数据交换技术的特点：（一）电路交换技术首先，1组讲解电路交换技术数据传输过程、应用和特点。然后，动画展示“建立电路—传输数据—拆除电路”数据传输过程。应用：老式电话视频：电话数据传输过程。最后，动画展示电路交换技术数据传输过程，分析电路交换技术特点：优点：1、建立临时专用物理通道，通信可靠性高；2、数据实时传递，延迟小。缺点：1、线路双方独占，空闲大，线路利用率低，费用高；2、要求通信的双方必须同时工作。（二）报文交换技术首先，2组讲解报文交换技术数据传输过程、应用和特点。然后，动画展示报文数据整体“存储—转发”数据传输过程。应用：电报视频：电报发报过程。最后，动画展示报文交换技术数据传输过程，分析报文交换技术特点：优点：1、无需专用线路，“节点—节点”的线路可被多个报文共享，线路的利用率提高，费用降低。2、节点采用“存储—转发”方式传输数据，容易实现代码转换、速率匹配，可以实现不同终端之间通信。接收方和发送方无需同时工作。缺点：1、报文在每个交换节点均需经历“存储—转发”过程，网络的延迟增大。（三）分组交换技术首先，3组讲解分组交换技术数据传输过程、应用和特点。然后，动画展示数据分组“存储—转发”数据传输过程。应用：IP电话、计算机网络视频：TCP/IP协议原理最后，动画展示分组交换技术数据传输过程，分析分组交换技术特点：优点：1、分组小且固定，使后一个分组存储可以与前一个分组转发并行，不同分组可以使用不同线路传输，延迟较小2、不同站点的分组可以交织在同一线路上传输，提高了网络吞吐量，线路利用率最高，费用最低缺点：1、数据需要分组和重组，由于传输路线不固定，可能出现失序、丢失或重复分组现象；2、对每个分组增加来源、目的地址和分组编号等信息，使信息量增加5%—10%。3、课堂小结数据交换技术原理特点应用电路交换技术（专列专线）专业物理通道延迟最小费用最高同时在线老式电话报文交换技术（专列非专线）报文整体“存储—转发”延迟最大费用较低不同终端通信电报分组交换技术非专列非专线报文分组“存储—转发”延迟较小费用最低分组重组IP电话计算机网络疑问解答：（1）、同一根电话线接入家中，为什么电话费(最低0.11元/分钟)比上网费（0.04元/分钟）高？（2）、为什么打本市小区外的电话每分钟0.4元，比国内长途（0.25元）还贵？甚至比往美国（0.39元）打电话还贵？（3）、为什么往美国打国际长途，在号码前+17951话费就由每分钟6.88元将为0.39元？4、体验数据交换技术传输5张纸，从第一排同学传到最后一排同学，假设每位同学转发一张纸需要时间都是1秒。电路交换：专线传输，专线上每一个同学收到一张纸就开始转发给下一个同学。报文交换：整体存储转发，每一个同学收齐5张纸之后，转发给下一排一个同学。分组交换：分组传输，6张纸（增加10%）随机发放，每一个同学收到一张纸就开始转发给下一排空闲同学。每小组演示一种。5、当堂训练1、下列不属于数据交换技术的是()A．电路交换B．电报交换C．分组交换D．报文交换2、城市电话网在数据传输时，在源节点与目的节点之间有一条临时专用物理连接线路。这种市电话话网采用()技术。A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换3、IP电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是()A．电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术B．分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术C．报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术D．电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术4、电子邮件的收发使用的数据交换技术是()A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换5、与电路交换相比较，分组交换主要有以下特点（）A、实时性差，线路利用率低，B、实时性差，线路利用率高C、实时性好，线路利用率高D、实时性好，线路利用率低6、现在需要选择一种实时性好，交互性强的数据交换技术，可以选择（）A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换学情分析网络技术的专业性比较强，单纯讲网络技术就比较枯燥，学生不太愿意接受这样的教学方式。但本节内容可以借鉴学生已有的经验，首先分析铁路运输火箭的方法，掌握货物传输过程的基本特点后，再延伸到网络数据传输的学习中来，通过火箭运输方法和三种数据交换技术对比，学生不仅容易接受，对知识点理解得也会更透彻。效果分析本节课通过普通电话、IP电话、网络费用的对比，激发学生对于通信网络数据交换技术的兴趣。通过火箭运输和数据交换技术的对比，让学生深刻理解数据是如何在网络节点之间进行转接的，突破教学重点。通过对火箭运输方案和数据交换技术分析，观看电话数据传输过程、电报发报过程、TCP/IP协议工作原理视频，理解三种数据交换技术的优缺点，突破教学难点。通过传纸游戏让学生体验三种数据交换技术，加深对数据传输过程和优缺点的认知。教材分析《数据交换技术》是科教版高中信息技术选修课程《网络技术应用》第三章第二节的内容。在网络通信的工作原理中，本节教学的主要目的是让学生了解网络通信的数据在通信网络中的传输过程，经过上节课的学习，学生已经了解了网络数据的大致传输过程，知道数据在网络中传输采用的是层次性结构，每层又都有相互约定的协议，在发送数据端将要发送的数据经过层层协议放到发送端口做好发送的准备，而另一接收端将接到的数据逆向地、将接收到的数据，层层按协议恢复到原发送的状态。但是发送端的数据放到网络发送端口后在网络上又是如何传输到接收端的呢？这就是本节课要学习的内容―数据交换技术。数据交换其实分为3种技术，要深入了解网络数据的交换过程必须结合学习另外两种交换技术才能掌握得更清楚。3种交换技术单纯讲内容比较枯燥，但它与我们的货物运输过程非常相似，所以以货物运输过程作为类比，学生的学习就会有了依托，学起来也更简单易懂评测练习1、下列不属于数据交换技术的是()A．电路交换B．电报交换C．分组交换D．报文交换2、城市电话网在数据传输时，在源节点与目的节点之间有一条临时专用物理连接线路。这种市电话话网采用()技术。A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换3、IP电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是()A．电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术B．分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术C．报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术D．电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术4、电子邮件的收发使用的数据交换技术是()A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换5、与电路交换相比较，分组交换主要有以下特点（）A、实时性差，线路利用率低，B、实时性差，线路利用率高C、实时性好，线路利用率高D、实时性好，线路利用率低6、现在需要选择一种实时性好，交互性强的数据交换技术，可以选择（）A．报文交换B．电路交换C．分组交换D．数据交换课后反思本节课的总体效果比较好，用通讯费用的差别调动学生的学习兴趣和积极性，从学生容易理解的火箭运输，到网络数据的传输，从形象到抽象，充分调动学生思维。经过火箭运输的类比，传纸游戏的体验，学生对于三种数据交换技术的传输过程和优缺点，掌握起来比较轻松，总体掌握情况较好。同时也培养了学生借助自身使用经验，思考原理、领悟原理、关注技术的意识。不足之处是没有让学生自主设计的火箭的运输方法，对于运输过程的掌握不够深刻，这节课的衔接也不太完美，对于技术的进步过程没有渗透，需要改进。课标分析网络是现代通信技术应用的典型代表，网络技术正在改变着人们的工作、生活与学习方式。在信息社会中，因特网已经成为人们进行信息交流的强有力工具。《网络技术应用》模块介绍网络的基本功能和因特网的主要应用。要求学生掌握网络的基础知识和基本应用技能。在教