第9课数据传输有新意（教学设计）人教版（2024）初中信息科技七年级全一册.docx

第2单元直播网络我来建——第9课数据传输有新意（教学设计）—人教版（2024）信息科技七年级全一册

一、教学目标

（一）知识与技能目标

学生能够清晰阐述数据传输领域的新发展，包括5G技术、物联网数据传输、卫星通信数据传输等，准确说明其在传输速度、稳定性、覆盖范围等方面的特点，以及在不同场景（如智能交通、远程医疗、在线教育）中的应用。

熟练掌握一种数据传输监测工具的基本操作，如使用网络速度测试软件（如Speedtest）检测网络数据传输速度，利用网络抓包工具（如Wireshark）分析数据包内容，能够运用这些工具获取数据传输的关键信息，如带宽、延迟、数据包大小等。

学会运用观察、对比、实践等方法，理解新的数据传输技术对社会生活和经济发展的影响，评估不同数据传输方式的优势与局限，提升学生的信息收集、分析与应用能力。

（二）过程与方法目标

通过创设多样化的数据传输应用情境，引导学生观察、思考和实践，培养学生从实际需求出发，理解和运用新数据传输技术的能力。

组织小组合作探究活动，让学生在交流与协作中深入探讨数据传输技术的创新原理、发展趋势和面临的挑战，提升团队协作和批判性思维能力。

鼓励学生自主探索新的数据传输技术应用场景，锻炼学生自主学习和创新实践能力，使其能够根据具体场景，选择合适的数据传输方式并进行优化利用。

（三）情感态度与价值观目标

激发学生对数据传输技术创新的兴趣，培养学生的创新意识和探索精神。

引导学生认识到合理利用新数据传输技术对推动社会进步、提高生活质量的积极意义，增强学生在数字时代对信息技术发展的关注和责任感。

二、教学重难点

（一）教学重点

新型数据传输技术特点与应用：详细讲解5G技术，通过对比4G与5G的传输速度数据（如4G峰值速度约1Gbps，5G可达10Gbps甚至更高），说明5G具有高速率、低延迟、大连接的特点。以智能交通为例，展示5G如何实现车辆之间、车辆与基础设施之间的实时通信，保障自动驾驶的安全与高效，车辆能快速接收路况信息，及时调整行驶策略。讲解物联网数据传输，介绍物联网设备（如智能家居传感器、工业物联网设备）如何通过多种通信协议（如WiFi、蓝牙、NBIoT）将数据传输到云端。以智能家居场景为例，说明家中的温湿度传感器、智能门锁等设备如何将数据传输给用户，实现远程监控和控制。介绍卫星通信数据传输，展示卫星通信在偏远地区、海洋、航空等场景中的应用，如海上船只通过卫星通信与陆地进行数据传输，保障航行安全和业务沟通。通过实际案例分析，让学生清晰了解不同新型数据传输技术的特点和应用场景。

数据传输监测工具操作与数据解读：以Speedtest网络速度测试软件为例，介绍其操作方法。通过实际演示，展示如何打开软件，选择合适的服务器节点进行测试。讲解测试结果中各项数据的含义，如速度表示从网络获取数据的快慢，上传速度表示向网络发送数据的速度，延迟反映数据传输的响应时间。组织学生进行实践操作，让学生使用Speedtest测试校园网络、家庭网络的速度，记录数据并分析网络性能。对于网络抓包工具Wireshark，讲解如何安装和启动软件，设置抓包过滤器捕获特定类型的数据包（如数据包）。展示捕获的数据包内容，讲解如何分析数据包的源IP地址、目的IP地址、协议类型、数据内容等信息。通过实际操作，让学生掌握数据传输监测工具的使用，学会从监测数据中获取有价值的信息。

（二）教学难点

理解新型数据传输技术的创新原理：引导学生理解5G技术的关键创新原理，如毫米波频段的应用，通过动画演示毫米波如何在更宽的频段上传输数据，实现高速率通信；大规模MIMO技术，解释如何通过多天线技术增加数据传输通道，提高系统容量。对于物联网数据传输，讲解不同通信协议的工作原理，如NBIoT基于低功耗广域网技术，通过优化协议降低设备功耗，实现远距离、低速率的数据传输。通过简单易懂的比喻和实例，帮助学生理解这些复杂技术的创新点，如将毫米波频段比作更宽的高速公路，能容纳更多车辆（数据）快速通行，培养学生从技术原理层面深入理解数据传输创新的能力。

综合评估数据传输技术的影响与选择策略：培养学生综合分析能力，让学生认识到新型数据传输技术带来的积极影响，如推动产业升级、提升生活便利性、促进创新应用发展。同时，也存在一些挑战，如5G网络建设成本高、物联网数据安全风险、卫星通信信号易受干扰等。组织学生讨论在不同场景下如何选择合适的数据传输技术，如在城市繁华区域，考虑到高速率和低延迟需求，优先选择5G；在农村偏远地区，对于低功耗、远距离传输的物联网设备，可选择NBIoT。通过实际案例分析和讨论，提升学生对数据传输技术的全面认识和应用选择能力。

三、教学方法