第三节 信息系统中的计算机网络说课稿2025学年高中信息技术必修2 信息系统与社会-华东师大版2020

第三节信息系统中的计算机网络说课稿2025学年高中信息技术必修2信息系统与社会-华东师大版2020授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课主要教学内容为华东师大版2020高中信息技术必修2《信息系统与社会》第二章第三节“信息系统中的计算机网络”，包括计算机网络的定义、基本组成（硬件设备如路由器、交换机，通信协议如TCP/IP）、分类方式（按覆盖范围分为LAN、WAN，按拓扑结构分为星型、总线型）及在信息系统中的核心功能（数据传输、资源共享、分布式处理）。学生已通过必修1《数据与计算》掌握计算机硬件基础与网络应用经验，本节课将系统梳理网络知识，深化对信息系统支撑作用的理解。核心素养目标分析二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的信息意识，理解计算机网络在信息系统中的核心作用及信息价值；提升计算思维，通过分析网络拓扑结构、协议等工作原理，形成抽象与建模能力；强化数字化学习与创新，运用网络知识解决实际问题，提升信息系统的应用能力；树立信息社会责任，认识网络安全与隐私保护的重要性，养成规范的网络行为习惯。重点难点及解决办法重点：计算机网络定义、基本组成（硬件设备、通信协议）、分类方式及在信息系统中的核心功能（数据传输、资源共享、分布式处理）。难点：理解TCP/IP协议工作原理、区分不同拓扑结构特点、分析网络在信息系统中的实际应用场景。

解决方法：通过实物模型展示路由器、交换机等硬件设备；用类比解释TCP/IP协议的分层数据传输过程；绘制对比表格归纳LAN与WAN的区别。突破策略：设计模拟实验，让学生分组搭建简单星型拓扑网络；结合校园网案例，引导学生分析分布式处理的具体实现；通过网络安全事件讨论，强化信息社会责任意识。教学方法与手段教学方法：1.讲授法，讲解网络定义、组成及分类等基础概念；2.讨论法，围绕拓扑结构特点、协议工作原理展开小组讨论；3.实验法，利用模拟软件搭建简单网络，深化理解。

教学手段：1.多媒体展示网络拓扑图、硬件设备实物图片；2.教学软件模拟TCP/IP协议数据传输过程；3.校园网案例视频，结合实际应用场景分析。教学过程（一）导入新课（5分钟）

同学们，早上好！请大家打开课本第35页，观察图2-3-1，这是咱们学校的校园网络拓扑图。每天你们用手机连接校园网查资料、交作业，或者用教室里的多媒体设备看教学视频，有没有想过：这些设备是怎么连接在一起的？数据又是从你的手机传到服务器，再传到老师电脑上的呢？今天我们就带着这个问题，一起走进“信息系统中的计算机网络”，揭开它背后的奥秘。请大家快速浏览本节课标题和黑体字，猜猜我们会重点学习网络的哪些知识？（停顿30秒，学生回答）对，网络的定义、组成、分类和功能，这些都是我们今天要攻克的核心内容。

（二）新课讲授：计算机网络的基础知识（20分钟）

1.网络的定义与核心特征

同学们，课本第36页明确指出：“计算机网络是指地理上分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，以实现资源共享和信息传递的系统。”这句话里有三个关键词：“地理上分散”“独立功能”“资源共享和信息传递”。比如你们家里的台式机、笔记本、手机，虽然位置不同，功能也不同，但连上同一个Wi-Fi后，就能共享同一个打印机，或者传输照片，这就是典型的计算机网络。大家再想想，除了家庭网络，你还知道哪些常见的计算机网络？（学生回答：校园网、5G网络、物联网）非常好！这些网络虽然规模不同，但都符合定义中的三个核心特征。

2.计算机网络的组成——硬件设备

3.计算机网络的组成——通信协议

硬件是基础，但要让设备“听懂”彼此，还需要“语言规则”——通信协议。课本第38页重点介绍了TCP/IP协议，它就像寄快递的流程：你的数据（比如微信消息）是“货物”，TCP协议负责把货物打包成“数据包”，并给每个包编号；IP协议负责写“地址”（比如服务器的IP地址），确保数据包能送到目的地；到达目的地后，TCP协议再检查包的编号和完整性，确保货物没丢或没损坏。这个过程就像你寄快递：快递员（IP协议）根据地址送包裹，收件人（TCP协议）核对包裹数量和是否完好。大家现在用手机上网，其实就在不知不觉中使用着TCP/IP协议哦！

4.计算机网络的分类

网络可以根据不同标准分类。课本第39页提到两种主要分类方式：按覆盖范围分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。比如你们教室里的网络是LAN（覆盖范围几百米），整个城市的公交卡网络是MAN（覆盖范围几十公里），互联网则是WAN（覆盖全球）。按拓扑结构分为星型、总线型、环型（课本图2-3-5）。星型网络像太阳光芒，中心是交换机，设备连到中心，现在家庭网络基本都是星型；总线型像一根主干道，设备并联在上面，早期局域网常用；环型设备首尾相连，像环形跑道，现在较少用。大家观察一下咱们教室的网络，属于哪种拓扑结构？（学生观察后回答：星型）完全正确！因为所有电脑都连接到教室墙上的交换机，中心就是交换机。

5.计算机网络在信息系统中的核心功能

最后，我们来看网络对信息系统的作用。课本第40页明确指出三个核心功能：数据传输、资源共享、分布式处理。数据传输是最基本的，比如你发微信、看视频；资源共享体现在多个设备用同一个打印机或访问同一个文件服务器；分布式处理则像“众人拾柴火焰高”，比如大型网站用多台服务器同时处理用户请求，速度快、效率高。比如咱们学校的教务系统，就是通过分布式处理，让全校师生同时查课表、选课也不会卡顿。

（三）探究活动：小组讨论与模拟实验（15分钟）

1.小组讨论：拓扑结构的优缺点

现在前后四人一组，结合课本图2-3-5，讨论5分钟：星型、总线型、环型拓扑结构的优缺点，并举例说明适用场景。讨论结束后，每组派代表发言。（学生讨论，教师巡视指导，每组发言后点评）非常好！第一组提到星型结构扩展方便，但中心交换机故障会导致整个网络瘫痪，比如咱们教室的交换机坏了，所有电脑都不能联网，这个例子很贴切。第二组说总线型结构成本低，但一个节点故障会影响整个网络，比如早期用细同轴轴线的网络，一个接头松动就会导致“网络风暴”，现在基本被淘汰了。第三组补充环型结构数据传输确定，但节点增加或故障时维护困难，比如一些工业控制网络还在用，但民用很少见。

2.模拟实验：搭建简单星型网络

（四）巩固练习：突破重难点（10分钟）

1.判断题（课本第42页“练习与思考”第1题）

（1）路由器是连接不同网络的设备，交换机是连接同一网络内设备的设备。（√）

（2）TCP/IP协议是互联网唯一使用的通信协议。（×）除了TCP/IP，还有IPX/SPX等协议，但TCP/IP是主流。

（3）广域网的覆盖范围一定比局域网大。（√）WAN覆盖范围从几十公里到全球，LAN一般几百米到几公里。

2.简答题

（1）请简述TCP/IP协议在数据传输中的作用。（学生回答：TCP负责数据打包、编号、校验；IP负责寻址和路由，确保数据包正确传输到目的地）

（2）结合生活实例，说明计算机网络在信息系统中的资源共享功能。（学生回答：家庭里多个手机连接同一个Wi-Fi，共享同一个云盘文件；学校机房的多台电脑连接到文件服务器，共享教学课件）

（五）总结提升（5分钟）

同学们，今天我们学习了“信息系统中的计算机网络”，从定义到组成，从分类到功能，再到实际应用。大家要记住：网络是信息系统的“神经中枢”，没有网络，信息系统就是“孤岛”。比如疫情期间，如果没有网络，我们无法在线上课、远程办公，整个社会运转都会受影响。同时，网络也带来了安全风险，比如数据泄露、黑客攻击，这要求我们树立信息社会责任意识，遵守网络规范，保护个人信息。最后，请大家课后完成课本第43页“拓展学习”：调查家庭网络的拓扑结构，分析其优缺点，下节课分享。

（六）作业布置（5分钟）

1.基础作业：完成课本第42页“练习与思考”第2、3题（简述计算机网络的三种分类方式及特点；列举两个生活中的分布式处理实例）。

2.拓展作业：用模拟软件搭建一个包含1台路由器、2台交换机、3台PC的星型网络，并测试文件共享功能（将PC1的“.txt”文件共享给PC2）。

3.实践作业：观察学校机房的网络设备，记录路由器、交换机的品牌和型号，拍照（或手绘）机房网络拓扑图，分析其采用拓扑结构的原因。

今天的课就到这里，下课！知识点梳理1.计算机网络的定义（课本P35）

地理上分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备和线路连接，实现资源共享和信息传递的系统。核心特征：地理分散性、功能独立性、资源共享性、信息传递性。

2.计算机网络的组成（课本P36-38）

（1）硬件设备：

-终端设备：计算机、智能手机、打印机等。

-通信设备：调制解调器（Modem）、交换机（Switch）、路由器（Router）、中继器（Repeater）。

-传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电磁波。

（2）通信协议：

-TCP/IP协议簇（课本P38）：

-应用层（HTTP/FTP/SMTP）

-传输层（TCP/UDP）

-网络层（IP）

-网络接口层（以太网协议/Wi-Fi协议）

-功能：数据封装、路由选择、错误检测与恢复。

3.计算机网络的分类（课本P39-40）

（1）按覆盖范围：

-局域网（LAN）：覆盖范围≤10km（如教室、家庭网络）。

-城域网（MAN）：覆盖范围10-100km（如城市公交系统）。

-广域网（WAN）：覆盖范围≥100km（如互联网）。

（2）按拓扑结构（课本P40图2-3-5）：

-星型：中心节点（交换机），扩展性强但单点故障风险高。

-总线型：主干线缆，成本低但故障影响范围大。

-环型：节点首尾相连，数据传输确定但维护复杂。

-树型：星型与总线型结合，分层管理。

-网状：多路径冗余，高可靠性但成本高（如互联网骨干网）。

4.计算机网络的核心功能（课本P40-41）

（1）数据传输：实现设备间信息交换（如邮件、视频通话）。

（2）资源共享：硬件（打印机、存储设备）、软件（数据库、应用系统）、数据（文件、云存储）。

（3）分布式处理：将任务分解至多台设备协同完成（如云计算平台、分布式数据库）。

5.网络在信息系统中的作用（课本P41-42）

-支撑信息系统互联互通：打破信息孤岛（如校园教务系统、企业ERP）。

-提升系统可靠性：冗余设计（如双机热备、多链路负载均衡）。

-降低成本：集中管理资源（如云服务器替代本地服务器）。

6.网络安全基础（课本P42-43）

-威胁类型：黑客攻击、病毒、数据泄露、拒绝服务（DoS）。

-防护措施：

-技术层面：防火墙、加密（SSL/TLS）、入侵检测系统（IDS）。

-管理层面：访问控制、数据备份、安全审计。

-信息社会责任：遵守《网络安全法》，保护个人隐私，抵制网络犯罪。

7.实际应用案例（课本P43拓展学习）

-家庭网络：路由器组建星型拓扑，实现多设备共享宽带。

-校园网：三层架构（核心层-汇聚层-接入层），支持万兆骨干、千兆到桌面。

-物联网（IoT）：传感器通过无线协议（ZigBee/LoRa）接入互联网，实现智能监控。

8.关键技术概念

-IP地址：网络设备的唯一标识（IPv4/IPv6）。

-子网掩码：划分网络地址与主机地址。

-网关：不同网络间的通信桥梁（如路由器接口）。

-带宽与延迟：影响网络性能的核心参数。

9.常见问题与解决

-连接失败：检查物理链路（网线松动）、IP配置冲突。

-速度慢：带宽不足、信号干扰（Wi-Fi）、服务器负载高。

-安全漏洞：及时更新系统补丁、使用强密码、启用双因素认证。

10.课后延伸（课本P43）

-调查家庭网络拓扑结构（星型/树型）。

-分析校园网中的分布式处理实例（如选课系统负载均衡）。

-模拟搭建小型网络：使用PacketTracer配置路由器、交换机，实现文件共享。内容逻辑关系①概念与基础：计算机网络定义（课本P35：“地理上分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备和线路连接起来，以实现资源共享和信息传递的系统”），核心特征“地理分散性、功能独立性、资源共享性、信息传递性”；硬件设备组成（终端设备：计算机、智能手机；通信设备：路由器、交换机；传输介质：双绞线、光纤）；通信协议核心“TCP/IP协议簇”（应用层HTTP/FTP、传输层TCP/UDP、网络层IP、网络接口层以太网/Wi-Fi），实现数据封装、路由选择、错误检测。

②分类与拓扑：按覆盖范围分类（课本P39：局域网LAN≤10km、城域网MAN10-100km、广域网WAN≥100km）；按拓扑结构分类（课本P40图2-3-5：星型中心节点扩展性强单点故障风险高、总线型主干线缆成本低故障影响范围大、环型节点首尾相连数据传输确定维护复杂、树型分层管理、网状多路径冗余高可靠性），拓扑结构决定网络性能与适用场景。

③功能与应用：核心功能（课本P40：数据传输如微信视频、资源共享如云盘文件、分布式处理如云计算平台）；在信息系统中的作用（课本P41：支撑互联互通打破信息孤岛如校园教务系统、提升可靠性冗余设计如双机热备、降低成本集中管理如云服务器）；网络安全基础（课本P42-43：威胁类型黑客攻击病毒数据泄露、防护措施防火墙加密访问控制、信息社会责任遵守《网络安全法》保护隐私），功能与安全共同构成网络应用的核心逻辑。教学评价与反馈1.课堂表现：学生能积极参与导入环节的校园网案例分析，主动回答网络定义、组成等基础问题；新课讲授中跟随教师梳理TCP/IP协议分层逻辑，对“数据打包-寻址-传输”类比过程反应良好，80%学生能准确复述协议各层功能。

2.小组讨论成果展示：各小组能结合课本P40拓扑结构图（图2-3-5），分析星型、总线型网络的优缺点，如第三组用“教室交换机故障导致全网瘫痪”实例说明星型单点故障风险，贴合教材实际应用场景，逻辑清晰。

3.随堂测试：课本P42“练习与思考”第1题判断题正确率达90%，简答题“TCP/IP协议作用”70%学生能完整答出“数据封装、路由选择、错误校验”三点；分类方式简答题中，