第三單元網絡構建與協議理解—第14課接入家庭無線網絡（教學設計）—河大版（2024）信息科技七年級全一冊一、教學目標（一）知識與技能目標學生能夠清晰闡述家庭無線網絡的基本組成，包括無線路由器、無線接入點、無線終端設備等的作用，準確識別常見的無線網絡標識（SSID）和加密方式（如WPA2、WPA3）。熟練掌握在不同終端設備（如智能、平板電腦、筆記本電腦）上接入家庭無線網絡的操作步驟，學會設置無線網絡連接參數，如手動設置IP地址、子網掩碼、網關和DNS服務器地址等。能夠排查并解決家庭無線網絡接入過程中常見的問題，如密碼錯誤、信號弱、IP地址沖突等，提升學生在家庭網絡環境中運用信息技術解決實際問題的能力。（二）過程與方法目標通過創設模擬家庭網絡環境的教學情境，引導學生在實踐操作中理解家庭無線網絡接入的原理和方法，培養學生的動手實踐能力和自主探索精神。組織小組合作活動，讓學生在交流與協作中共同解決無線網絡接入問題，提升團隊協作、溝通交流以及問題解決能力。鼓勵學生自主嘗試不同終端設備接入無線網絡的方法，培養學生自主學習和創新思維能力，使其能夠舉一反三，應對不同網絡環境下的接入需求。（三）情感態度與價值觀目標激發學生對家庭網絡技術的探索興趣，提升學生對信息技術在日常生活中應用的認知，培養學生積極運用信息技術改善生活體驗的意識。引導學生認識到安全接入家庭無線網絡的重要性，增強學生在網絡環境中的安全意識和隱私保護意識，培養學生規范使用網絡的良好習慣。二、教學重難點（一）教學重點家庭無線網絡組成與原理：詳細講解無線路由器作為家庭無線網絡核心設備，如何實現網絡信號的發射與接收，以及對網絡數據的轉發和分配IP地址功能。展示無線路由器的外觀和接口，介紹WAN口（用于連接外部網絡，如寬帶接入）和LAN口（用于連接內部有線設備）的作用。講解無線接入點擴展網絡覆蓋范圍的原理，以及無線終端設備（如、電腦）通過無線網卡與無線網絡進行通信的機制。通過簡單的網絡拓撲圖，讓學生直觀理解家庭無線網絡的架構和數據傳輸路徑。無線網絡接入操作：以常見的終端設備為例，詳細演示在智能（如華為、蘋果）上接入家庭無線網絡的步驟。打開“設置”，進入“WLAN”選項，搜索可用無線網絡，找到自家網絡的SSID，點擊連接并輸入正確密碼。在筆記本電腦上，通過右下角網絡圖標打開網絡連接列表，選擇家庭無線網絡并輸入密碼連接。同時，講解手動設置網絡連接參數的方法，以Windows系統筆記本電腦為例，進入“網絡連接”屬性，選擇“Internet協議版本4（TCP/IPv4）”，手動設置IP地址（確保在路由器分配的網段內）、子網掩碼、網關和DNS服務器地址，讓學生理解自動獲取和手動設置IP地址的區別與適用場景。常見問題排查與解決：列舉家庭無線網絡接入過程中常見的問題，如輸入密碼錯誤導致無法連接，通過演示錯誤提示信息，引導學生仔細核對密碼；對于信號弱的問題，講解如何調整無線路由器位置、更換高增益天線或使用無線信號放大器來增強信號。以IP地址沖突為例，展示系統提示的沖突信息，講解如何通過路由器管理界面或終端設備設置，修改IP地址避免沖突。通過實際案例分析和操作演示，讓學生掌握常見問題的排查思路和解決方法。（二）教學難點理解無線網絡安全機制：引導學生理解無線網絡加密的重要性，講解常見的加密方式WPA2、WPA3的原理和區別。以WPA2為例，介紹其通過設置密碼，對無線網絡數據進行加密傳輸，防止數據被竊取和破解。通過模擬黑客攻擊場景，讓學生直觀感受未加密網絡的安全風險，培養學生設置強密碼、定期更換密碼等安全意識。同時，講解如何在路由器管理界面設置無線網絡訪問權限，如限制特定設備接入、設置MAC地址過濾等，提升學生對家庭無線網絡安全管理的能力。復雜網絡環境下的接入與故障排除：在實際家庭網絡中，可能存在多臺無線路由器級聯、無線信號干擾等復雜情況。培養學生在這種復雜環境下分析問題和解決問題的能力是難點。例如，當家庭中存在兩個無線路由器且信號相互干擾時，引導學生通過調整路由器信道、設置不同頻段（2.4GHz和5GHz）等方法優化網絡。通過設置模擬復雜網絡環境的實踐任務，讓學生在解決問題的過程中，提升綜合運用知識的能力和故障排查能力，培養學生的邏輯思維和應變能力。三、教學方法情境教學法：在教室中搭建模擬家庭網絡環境，布置無線路由器、多臺不同品牌的智能、平板電腦、筆記本電腦等設備，營造真實的家庭無線網絡接入場景。通過展示家庭中常見的網絡設備連接方式和使用場景圖片、視頻，讓學生身臨其境感受家庭無線網絡的應用，激發學生的學習興趣和參與熱情。任務驅動法：布置一系列與家庭無線網絡接入相關的任務，從簡單到復雜，如讓學生首先嘗試用自己的接入模擬網絡，然后在筆記本電腦上設置手動IP地址接入網絡，最后解決模擬網絡中故意設置的故障（如密碼錯誤、IP地址沖突）。學生在完成任務過程中，主動探索和實踐無線網絡接入的方法和技巧，掌握相關知識和技能。小組合作法：將學生分成小組，每組負責完成一個家庭無線網絡接入項目，如為模擬的家庭網絡添加新的無線終端設備并確保其正常接入，排查并解決網絡中出現的信號不穩定問題。小組成員分工明確，分別負責設備操作、問題排查、記錄過程和匯報結果等工作，通過協作完成任務，培養團隊合作精神和溝通能力。演示講解法：教師通過實物演示和操作示范，詳細展示無線路由器的設置方法、終端設備接入無線網絡的步驟以及常見問題的排查過程。在演示過程中，結合原理講解，讓學生不僅知其然，還知其所以然，確保學生能夠準確理解和掌握家庭無線網絡接入的核心知識與技能。四、教學過程（一）課程導入情境創設：播放一段視頻，視頻中一個家庭的成員們在不同房間，分別用、平板電腦、筆記本電腦進行娛樂、學習和辦公活動，如孩子在臥室用平板上網課，父母在客廳用刷新聞、購物，老人在書房用電腦查閱資料，所有設備都通過家庭無線網絡連接，流暢地訪問互聯網。視頻結束后，展示家庭網絡設備連接示意圖，包括無線路由器、網線、各種終端設備等。提問引導：“同學們，在剛剛的視頻中，我們看到家庭無線網絡讓生活變得如此便捷。大家在家里也經常使用無線網絡，那你們知道這些設備是如何接入家庭無線網絡的嗎？無線路由器又是如何工作的呢？今天，我們就來深入學習接入家庭無線網絡的知識和技能，讓我們也能輕松搭建和管理家庭網絡。”（二）家庭無線網絡組成講解設備展示與功能介紹：將無線路由器、無線接入點、無線網卡等設備搬到教室，向學生進行實物展示。拿起無線路由器，介紹其外觀上的指示燈含義，如電源指示燈、網絡連接指示燈、無線信號指示燈等。講解無線路由器的功能，如通過WAN口連接寬帶網線，將外部網絡信號引入家庭，再通過LAN口連接有線設備，同時通過內置的無線模塊發射無線信號，供無線終端設備連接。展示無線接入點，介紹其在擴展無線網絡覆蓋范圍方面的作用，如在大戶型家庭中，通過添加無線接入點，讓信號覆蓋到每個角落。拿起無線網卡，介紹其在筆記本電腦、臺式電腦等設備上實現無線連接的功能，展示不同類型的無線網卡（如內置PCIE無線網卡、USB外置無線網卡）。網絡架構講解：通過PPT展示家庭無線網絡的拓撲結構示意圖，以一個三居室家庭為例，講解無線路由器放置在客廳，作為網絡中心，通過無線信號覆蓋各個房間。、平板電腦等無線終端設備通過無線信號與無線路由器進行通信，實現上網功能。如果家庭面積較大，在臥室或書房添加無線接入點，通過網線與無線路由器連接，擴展無線信號覆蓋范圍。組織學生討論家庭中不同房間對無線網絡信號強度和穩定性的需求差異，以及如何合理布局網絡設備來滿足這些需求。（三）無線網絡接入操作演示智能接入演示：以華為為例，進行無線網絡接入操作演示。打開“設置”應用，點擊進入“WLAN”選項，會自動搜索周圍可用的無線網絡，展示搜索到的無線網絡列表，其中自家網絡的SSID會顯示在列表中（假設SSID為“HomeWiFi”）。點擊“HomeWiFi”，彈出密碼輸入框，輸入正確的無線網絡密碼（假設密碼為“12345678”），點擊“連接”按鈕。等待片刻，顯示已連接到無線網絡，同時屏幕右上角出現無線信號圖標。演示過程中，講解如何識別安全的無線網絡，如查看網絡名稱是否熟悉、是否有鎖形圖標（表示加密網絡）等。筆記本電腦接入演示：在Windows系統的筆記本電腦上進行操作演示。點擊電腦右下角的網絡圖標，打開網絡連接列表，找到家庭無線網絡“HomeWiFi”，點擊“連接”。在彈出的密碼輸入框中輸入密碼“12345678”，點擊“確定”。如果連接成功，網絡圖標會顯示已連接狀態，并且可以通過瀏覽器訪問互聯網。接著，演示手動設置網絡連接參數的方法。打開“網絡連接”屬性窗口，選擇“Internet協議版本4（TCP/IPv4）”，點擊“屬性”按鈕。在屬性窗口中，選擇“使用下面的IP地址”，手動輸入IP地址（如192.168.1.100，確保在路由器分配的網段內）、子網掩碼（255.255.255.0）、網關（192.168.1.1）和DNS服務器地址（如當地運營商提供的DNS地址或公共DNS地址8.8.8.8），設置完成后點擊“確定”。講解手動設置IP地址的適用場景，如在需要固定IP地址進行網絡共享或特殊網絡應用時。學生實踐操作：學生拿出自己的智能和筆記本電腦，按照教師演示的步驟，嘗試接入模擬家庭無線網絡。教師在教室里巡回指導，幫助學生解決在接入過程中遇到的問題，如找不到自家網絡、輸入密碼錯誤無法連接等。對于遇到問題的學生，教師引導他們仔細檢查操作步驟，觀察設備提示信息，逐步排查問題。（四）無線網絡安全設置講解加密方式介紹：通過PPT展示常見的無線網絡加密方式，重點講解WPA2和WPA3。介紹WPA2（WiFiProtectedAccess2）的加密原理，它采用AES（高級加密標準）算法對無線網絡數據進行加密，有效防止數據被竊取和破解。展示WPA2加密設置界面，講解如何在無線路由器管理界面中設置WPA2加密方式和密碼。同時，介紹WPA3作為新一代加密標準，在安全性上的提升，如更強的密碼保護、更好的防暴力破解能力等，但目前部分老舊設備可能不支持。組織學生討論設置強密碼的重要性，以及如何設置一個既安全又便于記憶的密碼，如包含數字、字母、特殊字符，長度足夠等。訪問權限設置演示：登錄無線路由器管理界面（假設路由器IP地址為192.168.1.1，在瀏覽器地址欄輸入該IP地址，輸入管理員賬號和密碼登錄），演示設置無線網絡訪問權限的方法。在管理界面中找到“無線設置”或“安全設置”選項，進入“MAC地址過濾”功能。講解MAC地址（媒體訪問控制地址）是設備的唯一標識，通過添加允許或禁止接入的設備MAC地址，可以控制無線網絡的訪問權限。例如，只允許家庭成員的設備MAC地址接入，防止陌生人蹭網。演示如何獲取設備的MAC地址，如在“設置”“關于”“狀態信息”中查看MAC地址，在筆記本電腦的“網絡連接”屬性中查看無線網卡的MAC地址。學生實踐與討論：讓學生在模擬網絡環境中，嘗試在無線路由器管理界面設置WPA2加密和MAC地址過濾。教師巡視指導，確保學生正確設置。設置完成后，組織學生討論無線網絡安全的重要性，以及在日常生活中如何保護家庭無線網絡安全，如不隨意分享無線網絡密碼、定期更換密碼、注意防范公共無線網絡風險等。（五）常見問題排查與解決問題列舉與分析：通過PPT展示家庭無線網絡接入過程中常見的問題及對應的錯誤提示信息，如“密碼錯誤，請重新輸入”“無法連接到網絡”“IP地址沖突”等。以“密碼錯誤”問題為例，分析可能的原因，如密碼輸入錯誤（區分大小寫）、密碼被修改但未及時更新等。對于“信號弱”問題，講解可能是無線路由器位置不佳、距離過遠、中間有障礙物（如墻壁、家具）等原因導致。以“IP地址沖突”為例，解釋當多個設備設置了相同的IP地址或設備自動獲取的IP地址與已分配的IP地址沖突時，就會出現該問題，影響網絡連接。排查與解決演示：針對每個問題，進行排查與解決方法演示。對于密碼錯誤問題，演示仔細核對密碼，重新輸入的操作過程。對于信號弱問題，演示調整無線路由器位置，將其放置在開闊、中心位置，減少障礙物遮擋；如果信號仍然較弱，可以考慮使用無線信號放大器，將其連接到電源并放置在合適位置，增強信號覆蓋范圍。對于IP地址沖突問題，登錄無線路由器管理界面，查看已分配的IP地址列表，找到沖突的IP地址，將沖突設備的IP地址修改為未使用的地址，或者將設備設置為自動獲取IP地址，由路由器重新分配IP地址。小組合作解決問題：在模擬家庭網絡環境中，故意設置一些常見問題，如修改無線網絡密碼、移動無線路由器位置導致信號變弱、設置兩臺設備IP地址沖突等。將學生分成小組，每個小組負責排查和解決一個問題。小組成員共同討論問題原因，按照教師演示的方法進行排查和解決。教師在