《IP地址及其管理》教学设计

《IP地址及其管理》一、教材分析本课是教科版选修书《网络技术应用》第二章第二节的内容，课时为1节，在第二章的内容中处于承上启下的作用。

本课时教材内容是根据“IP地址的概念及其管理”这一内容标准要求设置的，旨在了解IP地址是不同物理网络之间实现互联的基础，引导学生认识到IP地址和域名的不同，并为下节将计算机接入因特网做准备。

教材通过一个用IP地址破获案件的新闻，引导学生从IP地址的概念、IP地址的格式、IP地址的分类以及IP地址的分配及其管理这几方面认识IP地址，从而加深学生理解IP地址是不同物理网络间实现互联的基础，使学生进一步认识到IP地址的重要性。

“IP地址”的概念这部分的特点是较为抽象，授课时需注意结合学习活动，让学生慢慢接受IP地址的概念；“IP地址的管理”则主要介绍因特网分配机构和分级的管理方式，这部分内容易于理解，但需要注意让学生感受到IP地址资源的有限性和分配的不平衡性。

二、学情分析本课的教学对象是高一学生，具备一定的思维能力，对于如何使用网络非常熟悉，却没有思考过网络是如何提供服务的，不同网络之间又是如何连接的，部分学生或许听说过IP 地址，但是对于IP地址的概念并不清晰，不足以支撑他们解决网络故障。

根据以上特点，本课设计了5个教学活动，吸引学生兴趣，让学生在活动中分辨IP地址和域名的不同，知道IP地址的格式和分类，逐步接受并理解IP地址的概念，最后通过IP地址的管理让学生感受IP地址资源的有限性和分配的不平衡性。

三、教学目标1.理解IP地址的概念、格式及其分类。

能根据给出的IP地址判断其属于哪一类；2.知道IP地址的管理和分配，体会IP地址在网络中的重要性；3.感受IP地址资源的有限性和分配的不平衡性，使学生体会到国家发展的重要性。

四、教学重、难点教学重点：IP地址的概念、格式及其分类教学难点：IP地址的分类五、教学策略本课的设计以民警办案为例，沿着“IP地址的概念-IP地址的格式-IP地址的分类-IP 地址的分配和管理”四个步骤展开，设计了5个学习活动，层层递进，旨在引导学生逐步了解IP地址的概念，感受IP地址资源的有限性和分配的不平衡性。

活动一通过比较域名和IP地址，指出IP地址才是时扬中学在网络中的真正地址；活动2通过比较同学之间的IP地址异同，了解IP可以指出主机所在的网络及其在网络中的位置编号；通过上述2个活动，让学生逐步了解IP地址的概念。

活动3算一算，了解点分十进制、二进制和十进制之间的转换以及十进制的范围；活动4再算算，让学生自己动手计算A、B、C三类IP地址，有助于引导学生了解三种基本类型的地址范围及每个网络所支持的主机数；活动5看一看，通过视频讲解IPv4和IPv6的区别打开学生的眼界。

六、教学过程（一）创设情境，激趣导入通过“延吉民警通过IP地址追踪嫌疑人，5小时破案追回价值万元财物”这则新闻引入本课内容。

思考：网警是依据什么找到嫌疑人的？生：IP地址。

思考：网警破获网络犯罪案件常常是查找主机的IP地址，从而定位到嫌疑人的住址。

那么IP地址为什么能作为证据来破案？设计意图：以新闻导入，激发学生的兴趣。

利用IP地址我们可以找到嫌疑人，但是为什么IP地址可以作为证据来破案呢？吸引学生的注意后，引入今天的学习——IP地址，促进其主动学习。

（二）自主探究，认识IP地址1.IP地址的概念活动1：找一找——找出时扬中学网站的真正地址师：在浏览器窗口的地址栏中分别输入域名地址“”和IP地址“218.92.193.146”，观察跳出的网站是什么。

生：都是时扬中学的网站。

观看视频：IP地址和域名地址。

思考：时扬中学网站的真正地址到底是域名还是IP地址？总结：由此可见，域名是我们便于记忆采取的一种命名方式，通过某些工具转化为IP 地址才能真正访问到时扬中学，也就是说，IP地址才是时扬中学网站的真正地址。

活动2：比一比——比较本机IP地址和周围同学的计算机IP地址的异同（表1）总结：相同处：1.都是由数字组成的；2.由圆点分割；3.前三部分是相同的（前7个数字是相同的）。

不同处：最后一部分数字是不同的。

设计意图：IP地址是一个比较抽象的概念，直接讲解学生的印象也不会清晰，所以在这里，我设计了2个学习活动，层层递进讲解IP地址的概念。

活动1讲解IP地址和域名的不同，让学生明白IP地址才是时扬中学在网络中的真正地址；活动2比较本机IP地址和其他同学IP地址的异同，从而引出下部分的内容——IP地址的格式。

2.IP地址的格式将时扬中学十进制的IP地址和二进制的IP地址进行比较，学生一目了然十进制的IP地址更易于记忆和使用，从而引出“点分十进制”。

点分十进制：传统的IP地址由32个二进制位（bit）组成，由于二进制使用起来不方便，常用“点分十进制”来表示，即将IP地址分为4个字节，每个字节以十进制数（0~255）来表示，每个数之间以圆点来分隔，如“218.214.97.41”。

活动3：算一算——二进制和十进制之间的转换请同学们根据《IP地址及其管理-教学活动》中的提示用科学计算器将十进制的IP地址（表2）小结：计算机能识别的就是0和1，那么“点分十进制”的每个数值由8个数字组成，最小就是（00000000）2=（0）10，最大就是（11111111）2=(255)10。

即IP地址用点分十进制表示的时候，取值范围为0-255。

总结：IP地址为了便于使用，常用“点分十进制”来表示，且十进制数的取值范围为0-255。

设计意图：IP地址的格式主要是让学生了解为了使用方便，IP地址常用“点分十进制”来表示，用算一算的小活动让学生亲身经历十进制转换为二进制的过程，并引导学生使用科学计算器计算出十进制的取值范围，避免填鸭式的教学，学生自己算出来印象会更深刻。

3.IP地址的分类IP地址由两部分组成，即网络标识和主机标识，网络标识确定主机所在的物理网络，主机标识确定在某一物理地址上的一台主机。

由于因特网上的网络规模有很大区别，因此IP 的编址方案将IP地址分为A、B、C三种基本类型，每类有不同长度的网络标识和主机标识。

如下图1所示。

（图1）活动4：再算算——计算三种基本类型可支持的网络数目及每个网络可支持的主机数。

（1）请同学们根据《IP地址及其管理-教学活动》中的内容将A、B、C三种基本类型的前八位二进制的范围填写在表3中。

IP地址类型二进制的范围A类B类C类（表3）补充：表2中没有127.x.y.z这样的IP地址，这是因为因特网中有一些特殊的IP地址，它们具有特殊的用途，如网络标识符127作为环回接口预留。

大多数系统把IP地址127.0.0.1分配给这个端口，如果发送消息给127.0.0.1，消息将回传给自己。

（2）请同学们根据《IP地址及其管理-教学活动》中的内容计算每个网络可支持的主机数并填写表4特殊的IP地址：字节为255的表示广播，如192.160.8.255；字节为0的表示网络，如192.168.1.0。

因此一个A类网络可以容纳多少主机数呢？A类地址有24位为主机标识，可容纳的主机数为224=16777216个主机，但因为有两个特殊的IP地址，所以要减去2，即一个A类网络可以容纳16777214个主机。

根据以上信息完成表3：IP地址类型公式每个网络可支持的主机数A类224-2 16777214B类C类（表4）练习：时扬中学网站的IP地址属于哪一类？这类IP地址可容纳多少台主机？总结：IP地址类型第一字节表示的十进制数的范围每个网络可支持的主机数适用范围A类1~126 16777214 适于大型网络，网络数少，主机数很多的情况。

B类128~191 65534 适于中型网络，网络数目中等，主机数目中等。

C类192~223 254 适于小型网络，网络数量较多，网络中的主机数目较少，如小型企业。

D类224~239 组播地址，传送至多个目的地址E类240~255 保留地址，准备留作今后使用。

设计意图：IP地址的分类主要是A、B、C三种基本类型，这部分的知识比较繁琐，要注意吸引学生的兴趣，需要学生能够区分一个IP地址属于哪一类。

因此设计了一个学习活动，提供材料并请学生填写两张表，计算出A、B、C三类的地址范围及每一个网络课支持的主机数，课堂知识不是填鸭式的灌输，而是让学生自己通过计算得出，印象更深刻。

4.IP地址的分配和管理IP地址的分级管理如图所示：活动5：看一看——观察图表感受IP地址资源的有限性及分配不均，观看视频了解IPv6小结：目前的因特网技术共能提供40多亿个独立IP地址，但是这些IP地址并没有合理地分配给各个国家和地区。

因为因特网是从美国兴起并以美国为中心发展起来的，因此绝大多数IP地址已被美国所占有，使原本有限的IP地址资源出现分配严重不均衡的局面。

中国作为世界上人口最多的国家，分到的大多是C类地址，几乎没有A类和B类地址，而且在总量上也与美国有一定的差距。

随着IP地址短缺的矛盾日益突出，人们正在寻求使用新的技术，IPv6应运而生。

观看视频：IPv4和IPv6的区别，讨论为什么要使用IPv6技术？设计意图：通过IP地址分级管理图让学生知道IP地址的分级管理，通过IP地址分配图让学生从全球范围内感受IP地址资源的有限性和分配的不平衡性，最后再通过一个视频打开学生眼界，了解IP地址的未来发展。

（三）解答疑问，课堂总结师：回到课堂最初的疑问，为什么IP地址能作为证据来破案？？生：因为IP地址是全球唯一的，可以标识出主机所在的网络及其在网络中的位置编号。

设计意图：首尾相扣，通过一节课的学习后，让学生回答最初提出的问题，进一步检测学生本节课对于IP地址的理解。

在整个教学过程中，让学生体会到IP地址在网络中的重要性。