第15课《理解互联网的协议》教案-河大版（2024）初中信息科技七年级全一册

信息技术第15课理解互联网的协议课题理解互联网的协议单元第三单元学科信息技术年级七年级教材分析《理解互联网的协议》该课时教材编排了“理解网络协议就是一组规则，学习TCP/IP协议，以及网络模型的层次结构”的系列学习活动，旨在让学生了解互联网协议的概念与规则，感受互联网协议对网络的发展的重要性，并运用于学习生活之中。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合七年级学生认知特点。教学目标1、信息意识：能够认识互联网上的各种网络协议，理解互联网协议规定哪方面的规则，学习与模拟网络模型的层次结构。2、计算思维：彼此交流，遵循相同的规则。进行分组的信息传输，上一层对下一层提出要求，保证最后的整合信息正确性。3、数字化学习与创新：能够将网络协议规则应用于实际场景中，提高效率和效果。4、信息社会责任：能够理解信息技术对社会的影响，并鼓励他们思考如何以信息整合的方式使用技术。

重点一、理解网络协议就是一组规则二、TCP/IP协议三、网络模型的层次结构难点各互联网协议的内涵与作用。互联网协议的逻辑思维。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课虽然网络中的众多设备硬件配置不同、操作系统不同、所装的应用软件更是千差万别，但它们可以相互“聊天”，彼此通信。这究竟是如何实现的呢？知识拓展观看视频，学生之间的相互讨论了解设备软件的链接。帮助学生理解网络之间的桥梁，打开课堂。讲授新课一、理解互联网协议就是一组规则网络上的计算机之间要彼此交流，也需要遵循相同的交流规则，这样它们才能彼此理解、相互通信。这种网络设备之间彼此通信的规则就是网络协议。网络协议就像网络通信中的通用语言，能保证通信的顺利进行。

互联网上有哪些重要的网络协议呢？它们分别规定了哪方面的规则？请你尝试上网查询一下，仿照样例填写在表34中。知识拓展互联网协议在生活中的应用二、TCP/IP协议大家都玩过传声筒游戏吧。将一段话（大于50个字）拆分后由发送者传递给接受者，完成最快且最准确的组获胜。每组至少7人，1人为发送者，1人为接收者，其余的人为传送者，每名传送者必须至少传递一个字。要想快速准确地完成游戏，每个传送者除了要记住自己负责传送的文字以外，还需要记住哪些信息呢？接收者在不与发送者交流的情况下，要想确认收到的信息准确还需要哪些信息呢？本组的传递规则：

口头语言加以手势、表情，规定从左到右的顺序。

和我们所做的游戏相似，网络中的数据一般要被分组运输，到达目的地后再进行重组。那么，如何确保接收到的数据完整、准确呢？

要确保在网络中传输的数据完整、准确，需要借助一些协议和规范。其中，TCP/IP协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,传输控制协议/网际协议)就是一种常用的网络协议，它是指一个由TCP、IP、HTTP协议（超文本传输协议）、FTP(文件传输协议)、POP3(邮局协议版本3)、SMTP(简单邮件传输协议)等协议构成的协议簇。

TCP协议负责控制网络中两台设备之间的数据传输，确保数据传输可靠、无差错。它把原始数据分割为若干等长的分组，每个分组都携带源地址、目的地址和分组序号，独立地在网络中传输，并在接收数据的设备上进行数据重组，同时检查所有分组是否都已收到，是否有分组存在差错，如有丢失或差错则要求发送方重新发送。

IP协议要为每个分组选择最佳路径并将分组数据送达目的地。

HTTP协议是在互联网上客户端（如网页浏览器）和服务器间传递信息的协议。当你输入网址时，浏览器通过HTTP协议向服务器请求资源（网页或媒体)，服务器找到资源后，会将资源发送给浏览器。HTTP协议确保了日常在线活动的信息传输，但这种数据传输的过程如同两人在公共场合的谈话，很容易被第三方监听到。

因此，所传数据容易受到中间人攻击，数据在传输过程中的隐私和完整性无法得到保证。为了解决这个问题，HTTPS协议应运而生，它对数据进行加密，保护信息不被窃听，并通过数字证书验证服务器身份，防止恶意网站伪装。简而言之，HTTPS协议是HTTP协议的安全升级版，它保障了传输过程的安全和数据的完整性。

FTP协议是一种用于在网络中传输文件的协议。它允许用户在两台计算机之间上传和文件。为了使用FTP上传或文件，需要在计算机上安装FTP客户端软件，然后通过输入FTP服务器的地址、用户名和密码来登录FTP服务器，这样就可以进行文件的传输操作了。

POP3协议是一种用于接收电子邮件的协议。它允许用户从远程邮件服务器上把邮件到自己的本地设备，比如计算机或上，这样用户就可以在这些设备上阅读邮件了。

SMTP协议是一种用于发送电子邮件的协议。它规定了邮件服务器之间如何相互发送和接收邮件，确保邮件能够从发送方的服务器传输到接收方的服务器。形象地说，SMTP协议就像是一名邮递员，它负责把邮件从你的邮箱安全传输到指定邮箱中。知识拓展TCP和UDP协议的主要区别有哪些？三、网络模型的层次结构一个快递包裹要经过多个环节才能被送到收件人的手中（如图319所示)。同样，网络中的数据在传递过程中也像一个个快递包，要经历复杂的过程才能到达目的地。

为了描述数据在网络传输的具体过程，人们将数据传输的过程进行分层描述，上一层对下一层提出服务要求。这就好比寄件人对快递员提出自己的要求：是加急还是普通投递？是作为贵重物品保价还是作为一般物品投递？层次模型起初采用的是OSI模型，但由于其过于复杂，TCP/IP协议参考模型后来成为互联网的主流参考模型。TCP/IP协议的参考模型包括网络接口层、网络层、传输层和应用层，每一层都有其独特的功能，并且这些功能是通过协议来实现的。知识拓展OSI七层模型（开放式系统互联通信参考模型）。四、拓展与深化你知道数据是如何封装、解封装的吗？当我们浏览一个网页时，首先会在浏览器中输入网址，然后按回车键。这一动作标志着数据在网络中的传输过程正式开始。（1）数据的封装过程。

数据在传输之前会经过一个叫作“封装”的过程。这个过程从应用层开始，逐层向下进行，每一层都会给数据加上一个协议头部信息，这些头部信息表示了该层将要实现的功能。

①应用层。当用户在浏览器中输入想要访问的网址时，浏览器会使用HTTP协议向DNS服务器发送一个请求，请求解析该网址对应的IP地址。

②传输层。在这一层，浏览器会使用TCP协议与Web服务器建立连接，请求访问指定的网页。因此，该层会加上一个TCP头部信息。

③网络层。网络层会给数据加上原地址（用户的IP地址）和目的地址(Web服务器的IP地址)，也就是一个IP头部信息，以确认双方在网络中的位置。

④网络接口层。网络接口层需要添加一种地址，这个地址取决于这一层实现功能时所使用的协议。如果使用的是以太网协议，则这一层就会使用以太网协议，也就是俗称的MAC地址，它代表双方的物理位置。此外，还会增加一个尾部信息FCS,这是一种校验信息，用于防止数据在传输过程中被篡改。

（2）数据的解封装过程

当数据到达接收方的Web服务器时，每一层都会进行相应的解封装操作。这个过程则是从下到上逐层进行的。首先，一组二进制形式的数据通过传输介质传入计算机或从网卡输入计算机，然后执行与封装过程相反的操作，逐一解封数据包，最终将数据传递给应用层。此时，Web服务器使用HTTP协议发送响应给浏览器，浏览器收到响应后显示网页内容，如图320所示。

五、知识拓展1、哪些行业最依赖互联网协议？2、IP地址是如何分类的？六、课堂练习HTTP和HTTPS的主要区别是什么？学生之间互相讨论互联网有哪些协议以及它们规定的规则。学生了解传声筒的游戏规则，并制定游戏方略。学生通过观看课件和听老师讲解，了解TCP/IP协议的程序。学生通过观看课件及观看视频，了解并思考快递包裹的传输结构。学生查找资料，相互讨论对于本堂课中老师提出的问题进行解答。学生讨论并回答知识拓展问题。学生课堂讨论习题。帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。通过游戏理解互联网协议的规则，帮助同学们学习新知识。系统学习网络协议知识，提高同学们的互联网认知水平，帮助其在学习生活中使用网络。由此引出网络模型的层次结构学习，让学习过程循序渐进，学生更能理解网络模型在生活中的运用。帮助学生进一步了解数据的封装与解封。打开学生思维、让学会生了个积极思考，进一步理解课堂内容。让学生巩固了解本堂课的内容，加深学生对所学知识的印象。布置作业学习并使用各个网络协议进行上网。完成作业培养学生的互联网素质，分析解决问题的能力课堂小结通过理解互联网的协议课程，我们学习到了互联网协议的规则与逻辑，也学会了在日常生活中如何运用它进行上网。互联网