資源簡介

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信息技術 活動3 設計家庭網絡
課題 設計家庭網絡 單元 第三單元 學科 信息技術 年級 八年級
教材分析 《設計家庭網絡》該課時教材編排了“分析家庭對網絡的需求-繪制家庭網絡的結構圖-設計家庭網絡的布局”的系列學習活動，旨在讓學生分析家庭對網絡的需求,繪制家庭網絡的構件圖和設計家庭的布局方法。教材編排合理，教學環節注重實踐與理論相結合，教材內容貼近學生生活實際，符合八年級學生認知特點。
教學目標 1、信息意識：能夠了解家庭網絡的重要性，如何有效地獲取和評估信息，以及如何保護個人信息安全，如何避免誤導性信息。2、計算思維：能夠理解設計家庭網絡思維的基本概念，增強個人邏輯思維和解決問題的能力。3、數字化學習與創新：能夠使用數字化學習工具和資源來設計家庭網絡，更好地激發學習興趣，增強創新思維和團隊合作能力。4、信息社會責任：能夠了解設計家庭網絡的重要性，包括網絡安全、隱私保護、信息誠信等方面，能夠傳播正能量和正確價值觀。
重點 一、分析家庭對網絡的需求二、繪制家庭網絡的結構圖三、設計家庭網絡的布局四、單元挑戰
難點 四、單元挑戰
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 2021年我國智能手機出貨量近3.43億部，可穿戴設備的出貨量近14億后，各種智能物聯網設備數量都在快速增長(《中國移動互聯網發展報告(2022)》)。將家中的終端設備接入因特網變成了生活的一種需要，越來越多的家庭需要組建家庭網絡。在本活動中，我們將一起了解家庭對網絡的需求，設計并組建家庭網絡。播放視頻。 學生之間相互討論生活中的家庭網絡。觀看視頻 幫助學生理解家庭網絡概念，打開課堂。激趣引思
講授新課 一 、分析家庭對網絡的需求在正式組建一個家庭網絡之前，我們需要了解家庭對于網絡的需求，確定接入網絡的設備數量及接入方式。不同的家庭對于網絡的需求略有差別，有些家庭需要網絡支持辦公娛樂，接入的設備只有幾臺計算機、平板電腦和網絡電視;有的家庭安裝有多種需要網絡控制的智能家電，那么需要接入的設備就不僅僅有計算機，還包括智能空調、智能洗衣機等。一般而言，家庭對網絡的需求主要集中于辦公娛樂、家庭安防和智能家居控制三個方面(圖3-3-1)。在辦公娛樂上，網絡要能夠支持計算機文件的上傳下載、即時通信、網絡音視頻點播等功能。在家庭安防上，要能夠保障具有智能監控、報警等功能的設備隨時在線。在智能家居控制方面，要能夠實現遠程控制家電。通過分析家庭對于網絡的需求可知，通常情況下，在辦公娛樂方面，接入的設備有計算機、平板電腦、智能手機、網絡電視等;在智能安防方面，接入的設備有智能攝像頭、智能門鎖等;在智能家居方面，接入的設備有智能空調、智能燈具等。說說做做調查家中需要接入網絡的設備、數量及其接入網絡的方式，填寫下列表格。二 、繪制家庭網絡的結構圖一般情況下，家庭終端設備接入網絡離不開有線和無線兩種方式。智能攝像頭、臺式計算機等終端設備通常以有線方式接入網絡，而智能手機、平板電腦等終端設備則以無線方式接入網絡。因此，家庭網絡的設計可以采取有線和無線混合的方式。如圖3-3-3所示，家庭網絡以有線方式通過網絡運營商提供的因特網接入設備接入因特網。我們可圍繞無線路由器建立家庭局域網。無線路由器既提供了無線網絡，用于連接無線設備，也提供了有線的端口，用于連接有線設備。無線路由器一般會有一個WLAN端口和四個LAN端口(不同品牌的路由器端口數量略有不同，以購買的實物為準)，WLAN端口用于連接因特網接入設備(例如ADSL調制解調器等)，LAN端口用于連接局域網中的設備(計算機等)。說說做做根據調查得到的家庭網絡設備數量、接入網絡的方式，設計并繪制家庭網絡的結構圖。三 、設計家庭網絡的布局 有了家庭網絡結構圖，我們就明確了家庭終端設備的連接方式。在具體構建網絡時，還需要根據房間的布局，終端設備的位置、連接方式等具體情況設計家庭網絡的布局。例如，對于通過有線方式接入，位置不輕易挪動的終端設備(臺式計算機、智能攝像頭等)，需要根據路由器和交換機的位置布置網線。對于通過無線方式接入的設備(平板電腦、智能手機等)，如果家中房間多，隔斷多，有些房間的無線網信號會比較差，需要確定一個合適位置放置路由器，確保家中所有房間的信號良好。為了后續布線方便，可以先設計家庭網絡的布局圖，如圖3-3-4所示，然后根據布局圖進行布線。規劃好家庭網絡后，根據家庭對網絡帶寬和網速的需求，向網絡運營商購買服務。規劃完成后，請專業人員根據家庭網絡布局圖布線，完成家庭網絡的組網工作。知識鏈接組建家庭網絡的注意事項1.路由器的位置路由器應擺放在家庭的正中心位置，避免遮擋。此外，也應當避免安裝在潮濕、容易被淋濕或電磁干擾較嚴重的位置。2.遠離干擾源雙絞線和計算機應當盡量遠離洗衣機、電冰箱、空調、電風扇，以避免這些電器對雙絞線中的傳輸信號產生干擾。3.適當冗余在設計家庭網絡的時候，可以適當預留出一些網絡接口，為以后增加終端設備提供方便。說說做做設計構建家庭網絡的布局圖，將其畫在下面的框中。家庭網絡組建完成后，測量每個房間的網速，查看網速是否滿足家庭使用需求。 四、知識拓展 1、組建家庭網絡的注意事項2、家庭網絡的基礎是什么？3、家庭網絡對生活有什么影響？4、如何更好地設計家庭網絡？五 、單元挑戰下列活動按能力要求分成了三類，請從這三類活動中依次各選一項去挑戰，并按照完成的情況給自己加星。活動一：1.通過舉例，向同學們介紹局域網、城域網和廣域網。2.通過舉例，向同學們介紹交換機和路由器在網絡連接中的作用。3.通過舉例，向同學們介紹網絡協議在網絡連接中的作用。活動二：1.做一張表格，對比無線網絡和有線網絡在網絡連接上的優缺點。2.利用無線路由器等相關網絡連接設備，將三臺臺式計算機、一臺筆記本電腦和一個智能手機連接起來，構建一個簡單的局域網。3.在活動二組建好的局域網的基礎上,新建一個網上學習小組,選擇本機的一些文件,將其設為共享文件夾，使其余計算機都能訪問此共享文件夾。活動三：1.隨著生活水平的提高，家中可能會添加一些智能設備(智能電視、智能空調及智能安防系統等)，使得家庭中原網絡無法滿足使用需求。調查家庭網絡的布局，畫出網絡設備的連接圖，并進行分析。根據接入的智能設備的需求，重新設計家庭網絡，制作網絡布局圖。2.“沒有網絡安全就沒有國家安全，就沒有經濟社會穩定運行，廣大人民群眾利益也難以得到保障。”選擇一項我國為提升網絡安全而制定的法律政策，如《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國網絡安全審查辦法》等，在全班進行宣傳介紹。 討論交流，分析家庭對網絡的需求 學生動手實踐，繪制家庭網絡的結構圖。設計家庭網絡的布局。學習知識拓展內容。進行單元挑戰活動。 通過老師講解、說說做做活動，正確分析家庭對網絡的需求情況，為繪制家庭網絡結構圖做準備。 通過老師講解和說說做做，引導學生了解如何繪制家庭網絡的結構圖并進行動手實踐,提高學生的動手實踐能力。通過老師講解、閱讀知識鏈接和說說做做活動，引導學生了解設計家庭網絡的布局的方法步驟,培養學生對家庭網絡設計的興趣，能夠成功設計家庭網絡布局，提升學生的設計水平。拓寬學生知識面。通過單元挑戰，檢驗學生所學情況，并鞏固所學知識。
布置作業 選其一完成即可：1、做一個家庭網絡拓撲圖設計2、做一個家庭網絡安全計劃3、做一個家庭網絡設備調研報告 完成作業 培養學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結 通過設計家庭網絡課程，我們了解了如何設計家庭網絡，其關鍵在于充分了解需求、優化網絡布局、加強網絡安全、使用家庭網絡管理工具和教育家庭成員良好的網絡使用習慣。這些措施可以幫助建立穩定、高效、安全的家庭網絡，促進家庭成員適應信息化社會的需求。通過單元挑戰活動，我們鞏固了所學知識，對單元的內容有了更深入的理解，提高了我們的信息素養。 分組總結歸納 鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、分析家庭對網絡的需求二、繪制家庭網絡的結構圖三、設計家庭網絡的布局四、單元挑戰 學習、記憶及勾畫知識點 明確教學內容及重點和難點
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《活動3 設計家庭網絡》
滬科版信息技術
八年級
內容總覽
目錄
新知導入
02
教學目標
01
09
板書設計
單元挑戰
07
分析家庭對網絡的需求
03
繪制家庭網絡的
結構圖
04
設計家庭網絡的
布局
05
知識拓展
06
課堂總結
08
教學目標
1、信息意識：能夠了解家庭網絡的重要性，如何有效地獲取和評估信息，以及如何保護個人信息安全，如何避免誤導性信息。
2、計算思維：能夠理解設計家庭網絡思維的基本概念，增強個人邏輯思維和解決問題的能力。
3、數字化學習與創新：能夠使用數字化學習工具和資源來設計家庭網絡，更好的激發學習興趣，增強創新思維和團隊合作能力。
4、信息社會責任：能夠了解設計家庭網絡的重要性，包括網絡安全、隱私保護、信息誠信等方面，能夠傳播正能量和正確價值觀。
新知導入
2021年我國智能手機出貨量近3.43億部，可穿戴設備的出貨量近14億后，各種智能物聯網設備數量都在快速增長(《中國移動互聯網發展報告(2022)》)。將家中的終端設備接入因特網變成了生活的一種需要，越來越多的家庭需要組建家庭網絡。
在本活動中，我們將一起了解家庭對網絡的需求，設計并組建家庭網絡。
新知導入
家庭網絡搭建
一、分析家庭對網絡的需求
新知講解
在正式組建一個家庭網絡之前，我們需要了解家庭對于網絡的需求，確定接入網絡的設備數量及接入方式。不同的家庭對于網絡的需求略有差別，有些家庭需要網絡支持辦公娛樂，接入的設備只有幾臺計算機、平板電腦和網絡電視;有的家庭安裝有多種需要網絡控制的智能家電，那么需要接入的設備就不僅僅有計算機，還包括智能空調、智能洗衣機等。
新知講解
一般而言，家庭對網絡的需求主要集中于辦公娛樂、家庭安防和智能家居控制三個方面(圖3-3-1)。在辦公娛樂上，網絡要能夠支持計算機文件的上傳下載、即時通信、網絡音視頻點播等功能。在家庭安防上，要能夠保障具有智能監控、報警等功能的設備隨時在線。在智能家居控制方面，要能夠實現遠程控制家電。
圖 3-3-1 家庭對網絡的需求
新知講解
通過分析家庭對于網絡的需求可知，通常情況下，在辦公娛樂方面，接入的設備有計算機、平板電腦、智能手機、網絡電視等;在智能安防方面，接入的設備有智能攝像頭、智能門鎖等;在智能家居方面，接入的設備有智能空調、智能燈具等。
說說做做
調查家中需要接入網絡的設備、數量及其接入網絡的方式，填寫下列表格。
設備名稱 數量 接入方式
臺式計算機 2 有線接入
筆記本電腦 1 無線接入
手機 4 無線接入
電冰箱 1 有線接入
二、繪制家庭網絡的結構圖
新知講解
一般情況下，家庭終端設備接入網絡離不開有線和無線兩種方式。智能攝像頭、臺式計算機等終端設備通常以有線方式接入網絡，而智能手機、平板電腦等終端設備則以無線方式接入網絡。因此，家庭網絡的設計可以采取有線和無線混合的方式。
新知講解
如圖3-3-3所示，家庭網絡以有線方式通過網絡運營商提供的因特網接入設備接入因特網。我們可圍繞無線路由器建立家庭局域網。無線路由器既提供了無線網絡，用于連接無線設備，也提供了有線的端口，用于連接有線設備。無線路由器一般會有一個WLAN端口和四個LAN端口(不同品牌的路由器端口數量略有不同，以購買的實物為準)，WLAN端口用于連接因特網接入設備(例如ADSL調制解調器等)，LAN端口用于連接局域網中的設備(計算機等)
圖3-3-3 家庭網絡結構圖
說說做做
根據調查得到的家庭網絡設備數量、接入網絡的方式，設計并繪制家庭網絡的結構圖
三、設計家庭網絡的布局
新知講解
有了家庭網絡結構圖，我們就明確了家庭終端設備的連接方式。在具體構建網絡時，還需要根據房間的布局，終端設備的位置、連接方式等具體情況設計家庭網絡的布局。例如，對于通過有線方式接入，位置不輕易挪動的終端設備(臺式計算機、智能攝像頭等)，需要根據路由器和交換機的位置布置網線。對于通過無線方式接入的設備(平板電腦、智能手機等)，如果家中房間多，隔斷多，有些房間的無線網信號會比較差，需要確定一個合適位置放置路由器，確保家中所有房間的信號良好。
新知講解
為了后續布線方便，可以先設計家庭網絡的布局圖，如圖3-3-4所示，然后根據布局圖進行布線。
規劃好家庭網絡后，根據家庭對網絡帶寬和網速的需求，向網絡運營商購買服務。規劃完成后，請專業人員根據家庭網絡布局圖布線，完成家庭網絡的組網工作。
圖3-3-4 家庭網絡布局圖
知識鏈接
組建家庭網絡的注意事項
1.路由器的位置路由器應擺放在家庭的正中心位置，避免遮擋。此外，也應當避免安裝在潮濕、容易被淋濕或電磁干擾較嚴重的位置。
2.遠離干擾源雙絞線和計算機應當盡量遠離洗衣機、電冰箱、空調、電風扇，以避免這些電器對雙絞線中的傳輸信號產生干擾。
3.適當冗余在設計家庭網絡的時候，可以適當預留出一些網絡接口，為以后增加終端設備提供方便。
說說做做
1.設計構建家庭網絡的布局圖，將其畫在下面的框中。
說說做做
2.家庭網絡組建完成后，測量每個房間的網速，查看網速是否滿足家庭使用需求。
（1）.檢查每個房間的網速是否符合家庭使用需求。
（2）.通常來說，對于流媒體、在線游戲和大文件下載，建議下載速度在25 Mbps以上。
如果發現某個房間的網速不理想，可以考慮優化無線
信號覆蓋或增加網絡設備來改善網速。
四、知識拓展
知識拓展
1、組建家庭網絡的注意事項
知識拓展
2、家庭網絡的基礎是什么？
（1）寬帶連接：家庭網絡的基礎是可靠的寬帶連接，通常通過光纖、電纜或數字用戶線路（DSL）提供。
（2）路由器：路由器是家庭網絡的核心設備，負責將互聯網信號分發到家中各個設備。
（3）無線網絡：Wi-Fi技術使家庭網絡更加靈活，允許各種設備無線連接到網絡。
（4）設備：家庭網絡連接的設備包括電腦、智能手機、平板電腦、智能電視、智能家居設備等。
知識拓展
3、家庭網絡對生活有什么影響？
（1）便利性：家庭網絡使家庭成員可以隨時隨地訪問互聯網，獲取信息、娛樂和社交互動，提高生活便利性。
（2）學習與工作：家庭網絡支持遠程學習和遠程工作，使家庭成員可以在家中進行在線學習和工作，拓展知識和提高工作效率。
（3）智能家居：家庭網絡支持智能家居設備的連接，實現智能家居控制，提高家居生活的智能化和便利性。
知識拓展
4、如何更好地設計家庭網絡？
（1）網絡安全：采取網絡安全措施，包括設置強密碼、定期更新軟件、安裝防病毒軟件等，保護家庭網絡免受網絡攻擊。
（2）優化網絡布局：合理布置路由器和信號放大器，確保家庭各個區域都能獲得穩定的無線信號覆蓋。
（3）充分了解需求：在設計家庭網絡之前，需要充分了解家庭成員的需求，包括上網習慣、設備數量、網絡速度要求等。
五、單元挑戰
單元挑戰
活動一：
1.通過舉例，向同學們介紹局域網、城域網和廣域網。
局域網（LAN）：一個家庭中的所有設備（電腦、手機、智能家居設備）連接到同一個路由器，并通過該路由器互相通信和共享信息，這就構成了一個局域網。
城域網（MAN）：一大學校園內的各個學院建立了各自的局域網，而這些局域網又通過校園內部的網絡設備互相連接，形成了一個城域網，實現了校園內部的資源共享和通訊。
廣域網（WAN）：互聯網就是一個最典型的廣域網，它連接著全球各地的計算機網絡，使得人們可以在全球范圍內進行信息交流、資源共享和遠程通訊。
單元挑戰
2.通過舉例，向同學們介紹交換機和路由器在網絡連接中的作用。
交換機（Switch）：在一個辦公室的局域網中，多臺電腦、打印機和其他設備連接到同一個交換機上，交換機可以根據設備的MAC地址將數據包直接傳輸給目標設備，實現設備之間的快速通信。
路由器（Router）：在一個家庭網絡中，路由器連接著家庭內部的各種設備，同時也連接著外部的互聯網，路由器可以將家庭內部設備發送的數據包轉發到互聯網上，同時也可以將來自互聯網的數據包轉發給家庭內部的設備，實現家庭網絡與外部網絡的通信。
單元挑戰
3.通過舉例，向同學們介紹網絡協議在網絡連接中的作用。
TCP（Transmission Control Protocol）：當你通過瀏覽器訪問網站時，TCP協議負責將你的請求數據按順序傳輸給服務器，并確保服務器正確接收數據。
IP（Internet Protocol）：當你發送電子郵件時，IP協議會確保郵件數據包能夠從你的電腦正確地傳輸到接收方的電腦。
DNS（Domain Name System）：當你輸入一個網址如www.時，DNS協議會將該域名解析為對應的IP地址，以便正確地定位服務器。
單元挑戰
活動二：
1.做一張表格，對比無線網絡和有線網絡在網絡連接上的優缺點。
特點 無線網絡 有限網絡
優點 編輯靈活，無需布線 速度穩定，傳輸速率高
便于移動設備連接 更安全，難以被竊聽或干擾
適用于難以布線的環境 抗干擾能力強
安裝和維護成本較低 不受信號干擾影響
便于在家庭和辦公室中使用 使用于需要高速穩定連接的場景
缺電 信號受干擾影響，傳輸速率可能不穩定 需要布線，安裝和維護成本較高
信號覆蓋范圍有限，受距離和障礙物影響 移動設備連接不便
安全性較低，容易被竊聽或入侵 靈活性較差，布線后不易改變網絡布局
頻率擁擠時可能會有干擾和信號質量下降 不適用于移動設備連接
單元挑戰
2.利用無線路由器等相關網絡連接設備，將三臺臺式計算機、一臺筆記本電腦和一個智能手機連接起來，構建一個簡單的局域網。
（1）.設置無線路由器：在管理界面中設置無線網絡名稱（SSID）和密碼，確保啟用無線功能。
（2）.連接設備：在每臺計算機和筆記本電腦上找到并連接到設置的無線網絡，在智能手機上找到并連接到同一無線網絡
（3）.檢查連接：確保所有設備都成功連接到無線網絡。可以在每臺設備上打開瀏覽器，訪問一個網站來測試連接。
（4）：網絡安全：為了保護局域網安全，建議設置無線網絡密碼，并定期更改密碼以防止未經授權的訪問。
單元挑戰
3.在活動二組建好的局域網的基礎上,新建一個網上學習小組,選擇本機的一些文件,將其設為共享文件夾，使其余計算機都能訪問此共享文件夾。
（1）選擇共享文件及：在筆記本電腦或臺式計算機上選擇希望共享的文件夾。這可以是包含學習資料的文件夾或者其他希望與其他小組成員共享的文件夾。
（2）設置共享權限：
①右鍵單擊要共享的文件夾，選擇“屬性”。
②在“共享”選項中，點擊“高級共享”。
③勾選“共享此文件夾”選項，點擊“權限”設置共享權限。
（3）訪問共享文件夾：在其他計算機上，打開文件資源管理器，輸入共享文件夾的路徑。
單元挑戰
活動三：
1.隨著生活水平的提高，家中可能會添加一些智能設備(智能電視、智能空調及智能安防系統等)，使得家庭中原網絡無法滿足使用需求。調查家庭網絡的布局，畫出網絡設備的連接圖，并進行分析。根據接入的智能設備的需求，重新設計家庭網絡，制作網絡布局圖。
單元挑戰
2.“沒有網絡安全就沒有國家安全，就沒有經濟社會穩定運行，廣大人民群眾利益也難以得到保障。”選擇一項我國為提升網絡安全而制定的法律政策，如《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國網絡安全審查辦法》等，在全班進行宣傳介紹。
網絡基礎設施的保護：規定網絡運營者應當加強對網絡基礎設施的保護，防范網絡攻擊、干擾、破壞等行為。
個人信息保護：規定網絡運營者收集、使用個人信息時應當遵守法律規定，保護用戶的個人信息安全。
網絡安全事件的報告和處置：規定網絡運營者發現網絡安全事件時應當立即采取措施進行處置，并向有關部門報告。
網絡安全檢查和評估：規定政府部門可以對關鍵信息基礎設施進行網絡安全檢查和評估，確保其安全運行。
六、課堂總結
課堂總結
通過設計家庭網絡課程，我們了解了如何設計家庭網絡，其關鍵在于充分了解需求、優化網絡布局、加強網絡安全、使用家庭網絡管理工具和教育家庭成員良好的網絡使用習慣。這些措施可以幫助建立穩定、高效、安全的家庭網絡，促進家庭成員適應信息化社會的需求。通過單元挑戰活動，我們鞏固了所學知識，對單元的內容有了更深入的理解，提高了我們的信息素養。
板書設計
設置家庭網絡
一、分析家庭對網絡的需求
二、繪制家庭網絡的結構圖
三、設計家庭網絡的布局
四、單元挑戰
課后作業（選其一）
1、做一個家庭網絡拓撲圖設計
2、做一個家庭網絡安全計劃
3、做一個家庭網絡設備調研報告
謝謝
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