计算机的网络身份证——IP地址【教材分析】本课选用的教材是沪教版普通高中信息技术选修3《网络技术应用》。
本节是第§2.2《局域网构建》中的内容,局域网的构建是网络中数据通信的后续课程,当然,IP地址的相关内容是本节乃至整个网络模块学习的基础。
这部分内容计划4课时完成,本节是第1课时,课题是计算机的网络身份证——IP地址。
我对教材的内容进行了重组,具体包括以下几个方面的内容:①IP地址的概念及表示方法;②IP地址的组成与分类;③静态、动态IP地址;④公有、私有IP地址。
其中动、静态IP, 公有、私有是增加的内容,而子网、子网掩码的相关知识作为下一节课的教学内容。
【学情分析】知识方面,学生对网络方面的部分知识有一定的了解。
IP地址这个概念仅仅有少数同学听说过,但其相关知识也不清楚,更谈不上系统化。
对于大多数学生来说IP地址是个相对来说比较陌生而又带有新鲜感的名词。
技能方面,绝大多数同学具备计算机的基本操作技能,比如高效、准确使用搜索引擎;快速利用计算器进行十进制——二进制的转换;word 的基本操作等。
另外高中生也具备较强的概括能力,同时逻辑思维能力也日趋严密。
【教学目标】1、知识与技能:①掌握IP地址的概念及表示方法,能够对IP地址进行查看和设置;②掌握IP地址的组成和分类,能够准确判断IP地址的类别;③了解静态、动态IP地址,能够正确认识并解决IP冲突引发的问题;④理解公有、私有IP地址以及它们之间的关系。
2、过程与方法:①利用网络搜索引擎让学生认识什么是IP地址、IP冲突;②通过学生动手查看、设置IP理解IP地址的表示方法;③采用基于任务驱动的合作学习模式让学生掌握IP地址分类及类别判断方法;④让学生在发现疑问、解决疑问的过程中学习静态、动态IP以及公有、私有IP地址。
3、情感态度与价值观:①使学生体会IP地址在网络中的重要地位;②让学生认识到IP地址资源的有限性及分配的不平衡,体验民族的危机感;③培养学生在自主探究学习的过程中勇于克服困难的精神。
【教学重、难点】重点:①掌握IP地址的概念及表示方法,能够对IP地址进行查看和设置;②掌握IP地址的组成和分类,能够准确判断IP地址的类别;难点:①掌握IP地址的分类及类别判断方法②理解公有、私有IP地址以及它们之间的关系【教学环境】微机室【教学过程】一、创设情境、新课导入【教师活动】请同学们观看视频“谁动了我的高考志愿”,思考:本案中警方确定犯罪嫌疑人藏身地点的依据是什么?【学生活动】IP地址。
【教师追问】IP地址之所以能够帮公安机关转到犯罪嫌疑人,是因为IP地址能够追踪到具体的物理位置。
那到底什么是IP地址呢?这节课我们就一起来探讨IP地址的一些相关知识。
设计意图:采用视频——谁动了我的高考志愿导入新课有两个目的。
其一话题高考志愿备受高中生的关注,能够快速引起学生的注意,马上回归课堂。
二是视频的形式能够给学生更大的视觉冲击力。
总之,该情景在激发学生兴趣的同时也激发了他们的学习兴趣。
二、IP地址的概念及表示方法(一)任务一:探究IP地址的概念【学生活动】搜一搜:什么是IP地址?(答案填写在课堂任务清单第1题的相应位置。
)看一看:你所在计算机的IP地址是多少?(具体操作步骤见操作提示中“IP地址的查看”,并将答案填写在课堂任务清单第2题的相应位置。
)比一比:本机和周围计算机的IP地址是否相同?【任务检测】利用VB编写的随机点名器点3-4名同学分别作答。
生1:是一种在Internet上的给主机编址的方式。
生:2:IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配一个在全世界范围唯一的32bit 地址。
设疑:你看到的IP地址是多少呢?是32位吗?生2:我的计算机的192.168.2.54 ,但好像不是32位呀。
教师:这是怎么回事?哪位同学愿意说说。
生3:bit是二进制数中的单位。
我们看到的IP地址是用十进制数字来表示的,而对于计算机而言,它只能够识别由0和1组成的二进制数。
故十进制表示的IP地址在计算机内部是一个32bit的二进制数。
生4:各个计算机的IP地址是不相同的。
【教师总结】IP地址是网络中计算机的身份标识,就像车牌号是汽车的身份标识,居民身份证是人的身份标识一样。
既然是身份标识,IP地址具有唯一性,也就是说世界上任何两台计算机的IP地址都不相同。
设计意图:IP地址的概念本身较为抽象,通过学生活动“搜一搜”“看一看”“比一比”让学生成为教学活动中的主体,使他们从中学会学习,体现了杜威“做中学”的教育理念。
(二)任务二:探究IP地址的表示形式【学生活动】想一想:从IP地址的表示上看,不同计算机的IP地址具有哪些共同点?【师生总结】同学们看到IP地址的表示形式我们成为“点分十进制法”,即用4个十进制整数组成,整数之间用“.”分隔,对计算机而言,IP地址是由32位二进制数表示的。
算一算:你计算机IP地址用二进制表示的话,应该是多少呢?数一数:同学们的IP转化为二进制后都是32bit吗?【教师提示】IP地址用“点分十进制法”表示的话,是由4个整数组成,而用表示时是32bit,也就是说,一个十进制整数相当于8位二进制数,若不够8位,前面补0即可。
(完成课堂任务清单3、4)想一想:8位二进制数的能够表示数的范围是多少呢?算一算:分别对应为十进制数的多少呢?试一试:完成课堂任务清单5、6题。
“数一数”让学生直观感受IP 地址的两种表示形式,并从中体会到,虽然计算机只能够直接识别二进制代码,但为了方便网络用户,“点分十进制法”表示是很必要的。
学生活动“数一数”让1、认识IP地址的组成网络标识:确定主机所在的物理网络。
主机标识:确定了主机在某一物理网络上的具体编号。
2、实例说明IP地址192.168.2.56的含义:该IP地址对应网络中的一台计算机,该计算机在网络号为192.168.2这个网络中,具体编号是56。
【学生活动】想一想:(完成课堂任务清单第7题)1、同一物理网络中,计算机IP地址的_______号一定相同,_______号一定不相同;2、微机室中所有计算机的网络号为_________________。
设计意图:用座机电话号码与IP地址进行类比,化复杂为简单,有利于提高学生理解和掌握知识的能力。
三、IP 地址的分类(一)、学生感悟分类的必要性【教师提问】在192.168.2这个物理网络中最多可有多少台计算机?【学生思考】根据IP 各段的取值范围很容易得出是0-255共256台计算机。
【教师补充】有两个特殊的号不能分配给具体的计算机,那就是主机号全为0和全为1的情况。
那应该是多少台呢?【学生回答】256-2=254台【教师设疑】如果一个物理网络中有几万甚至上千万台计算机,如何分配IP 呢?设计意图:此问题的设计是给予学生接触到的微机室的网络而设计的,来源于学生的生活,一方面有利于唤起学生的学习欲望,另一方面自然过渡到IP 分类的学习。
(二)、学生探究IP 地址的分类及判断依据(学生分组合作,4人一组)阅读教材中IP 地址的分类,完成表格(见课堂任务清单第8题)。
练一练:①在A 、B 、C 三类地址中,____类地址能够容纳的计算机数量最多,______类地址表容纳的计算机数量最少。
②下面的IP 中,哪些主机在同一网络中?分别属于哪一类地址?它们的网络标识和主机标识分别是多少?61.49.26.1 192.168.2.59 192.168.3.5261.53.26.78 1923168.3.25想一想:IP 地址所属类别的判断依据是什么?(三)、师生共同总结得出十进制法表示时类别判断可借助于数轴法设计意图:IP 地址的分类是本课的难点。
为突破难点,采用给予任务驱动的协作学习模式,将学习与任务集合起来。
在完成任务的过程中,通过学生间的交流、沟通、协商培养学生从多角度思考问题、解决问题的能力,以及选择、整合其他成员观点的能力,体验与他人合作学生的优势。
四、IP 地址引发的疑问(一)、微机室中出现IP 地址冲突1、IP 地址冲突【学生活动】看一看:微机室中计算机的IP 获取方式为自动获得 IP 地址,自动获得DNS 服务器地址IP 地址的类型取决于改一改:将自己计算机的IP设置为看一看:屏幕右下角的提示信息是什么?【学生活动】搜一搜:什么是IP地址冲突?想一想:如何解决IP地址冲突?【师生总结】当网络中一台计算机的IP地址与其他计算机的IP地址相同,就称为IP地址发生冲突。
由于IP地址具有唯一性,因此当IP发生冲突时,这些计算机将不能够正常上网,要解决这个问题,需要重新设置这些计算机的IP地址。
2、体会静态IP和动态IP的区别【学生活动】将IP地址的获取方式设置为自动获得。
【教师设疑】IP地址设置对话框中自动获得IP地址和使用下面的IP地址差异是什么?【教师提示】自动获得IP地址——动态IP地址使用下面的IP地址——静态IP地址【学生活动】搜一搜:动态IP地址、静态IP地址的区别【共同总结】动态IP:由ISP动态分配暂时的一个IP地址。
普通人一般不需要去了解IP动态分配如何实现的,这些都是计算机系统自动完成的。
使用动态IP有两个优势:一是可以避免IP 发生冲突;而是可以节约IP地址。
固定(静态)IP:固定IP地址是长期固定分配给一台计算机使用的IP地址,一般是特殊的服务器才拥有固定IP地址。
(二)、一台计算机的“2个IP”【学生活动】试一试:在百度搜素框中输入:IP地址查询,你看到了什么?想一想:之前我们看到本机的IP是多少?【发现疑问】为什么一台计算机出现了两个不同的IP地址呢?【教师释疑】在百度查询中看到的IP——公有地址在本地连接或者利用IPCONFIG查看的IP——私有地址【学生活动】百度搜索公有地址、私有地址的差别。
【师生总结】公有IP地址:向Inter NIC提出申请并进行注册的IP地址。
通过它直接访问因特网。
私有地址属于非注册地址,专门为组织机构内部使用,但不能被Internet直接使用,拥有这些地址的计算机要上互联网必须转换成为合法的IP地址,也称为公有地址。
以下是留用的内部私有地址。
A类 10.0.0.0--10.255.255.255B类 172.16.0.0--172.31.255.255C类 192.168.0.0--192.168.255.255设计意图:将抽象的理论知识动静态IP,公有私有IP融入在一个个的疑问中,为解决该疑问,学生意识到学习这些知识的必要性,很好地触发了学习动机,变被动学习为主动学习。
学习知识的过程变成了解决疑问的过程。
五、IP地址的获取【学生活动】阅读教材中IP地址获取中的相关内容,了解IP地址的管理机构。
【教师讲解】IP地址分配不均衡IP地址短缺由于我们当前使用的IPv4采用32位的地址长度,只有大约43亿个地址,但全球有60多亿的人口,不久的将来IPv4定义的有限地址空间将被逐渐耗尽。