Конспект уроку на тему: «Комп'ютерні мережі. Історія створення мережі Інтернет. Канали зв'язку »8 клас

Мета уроку:

освітні: познайомити учнів з основними складовими побудови Інтернету: технічними засобами, технологією передачі; сприяти формуванню в учнів в цілісного уявлення про роботу Інтернету, взаємодії технічних і програмних засобів; освоєння основних понять з області мережевих технологій; освоєння основних характеристик передачі інформації з використанням технічних засобів;
розвиваючі: формування та закріплення навичок систематизації та структуризації інформації; формування навичок орієнтування в інформаційному середовищі; розвивати пізнавальний інтерес, мова і увагу школярів, формувати у них інформаційну культуру та потребу в придбанні знань; формування загальнонавчальних умінь і навичок; розширення кругозору; розвиток комунікативних якостей особистості; розвиток навичок самоосвіти з використанням інформаційних і комунікаційних технологій;
виховні: виховання інтересу до досліджуваного предмета, виховання позитивного ставлення до знань;

Тип уроку: комбінований - пояснення нового матеріалу з елементами тесту.

Обладнання: комп'ютер, проектор.

Програмне забезпечення: презентація в Power Point по темі уроку

При підготовці уроку використовувалася література:
1. Семакін І.Г, Хеннер Є.К. Інформатика: 10-й клас. М .: Лабораторія Базових Знань, 2005.
2. Інтернет з нуля! / Под ред. Н.А. Домина. М .: Кращі книги, 2006.
3. Отар С. К., Тарасенко М.М. Віртуальний простір Інтернет. Ростов н / Д: Видавничий центр ДДТУ, 2000.
4. Угриновича Н. Д. Інформатика та інформаційні технології: Навчальний посібник для 10-11 класів. М .: Лабораторія Базових Знань, 2010 року.
5. Алфьоров А. П. Комп'ютерні мережі. Інтернет. М .: Інформатика, 2005
6. Волчинская Е. К. Інформаційні технології і право. М .: Інформатика, 2003

План уроку:

1. Організаційна частина - 1 хв.
2. Повідомлення теми і постановка цілей уроку - 2 хв.
3. Виклад нового матеріалу - 30 хв.
4. Тестовий контроль - 5 хв.
5. Домашнє завдання - 2 хв.
6. Підведення підсумків уроку - 5 хв.

Хід уроку

2. Повідомлення теми і постановка цілей уроку
Демонструється слайд 1 (Презентація)
Сьогодні на уроці ми познайомимося з новим поняттям - комп'ютерна мережа, дізнаємося як, навіщо і де з'явився Інтернет, дізнаємося про його можливості. Щоб успішно користуватися Інтернетом, зовсім необов'язково знати в деталях, як він улаштований. Проте, загальне уявлення про роботу Інтернету і використовуваних термінах дозволить освоїти Інтернет значно швидше і уникнути великої кількості помилок. Для вас сьогодні прочиняться двері в новий, віртуальний світ, світ, в якому немає меж і де є всі (в віртуальному сенсі).

3. Виклад нового матеріалу
Почнемо з того, що з'ясуємо - а навіщо потрібні комп'ютерні мережі. Як ви думаєте? Ті, що навчаються відповідають на запитання вчителя.
При використанні комп'ютерів часто виникає проблема передачі даних з одного комп'ютера на інший. Передати дані можна за допомогою зовнішніх носіїв. А якщо комп'ютерів багато і розташовані вони в різних кімнатах 20-поверхової будівлі.
Демонструється слайд 2
Найпростіший спосіб вирішення цієї проблеми - зв'язати комп'ютери в мережу, з'єднавши їх через паралельні або послідовні порти кабелем, і за допомогою спеціальних програм забезпечити передачу даних.
Питання: Які особливості такого з'єднання: швидкість передачі інформації; відстань, на яке можна протягнути кабель від одного комп'ютера до іншого?
Ті, що навчаються відповідають на запитання вчителя.
Особливості такого з'єднання:

• Низька швидкість з'єднання
• З'єднання комп'ютерів можливо тільки в межах одного приміщення

Якщо необхідно обмінюватися даними між комп'ютерами, що знаходяться в різних кабінетах, як у нас в школі або на різних поверхах одного будинку, то краще за все зв'язати комп'ютери в мережу, підключивши їх за допомогою кабелів через спеціальні мережеві адаптери.
Такі мережі називаються локальними. При цьому швидкість обміну даними буде значно вище.
А зараз давайте пограємо: Ви бачите на дошці картинки із зображенням комп'ютерів, запропонуйте ваш варіант локальної мережі. Пригашує до дошки двоє бажаючих. Переваги і недоліки ми подивимося пізніше.
Демонструється слайд 3
Загальна схема з'єднання комп'ютерів в локальній мережі називається топологією мережі. Топології мережі можуть бути різними. Варіант з'єднання комп'ютерів між собою, коли кабель проходить від одного комп'ютера до іншого, послідовно з'єднуючи комп'ютери і периферійні пристрої між собою, називається лінійної шиною.
Демонструється слайд 4
Якщо до кожного комп'ютера підходить окремий кабель з одного центрального вузла, то реалізується локальна мережа типу «зірка». Перевага локальної мережі типу «зірка» полягає в тому, що при виході з ладу мережевого кабелю у одного комп'ютера локальна мережа в цілому продовжує нормально функціонувати.
Тепер знаючи про топології мереж, давайте порівняємо те, що вийшло на дошці з тим, що є насправді. (Йде обговорення)
Локальні мережі не дозволяють забезпечити, спільний доступ користувачам, які перебувають, в різних частинах міста. На допомогу приходять регіональні мережі, які об'єднують комп'ютери в межах одного регіону (міста, країни, континенту).
Багато організацій, зацікавлених в захисті інформації від несанкціонованого доступу (наприклад, військові, банківські та ін.), Створюють власні, так звані корпоративні мережі. Корпоративна мережа може об'єднувати тисячі і десятки тисяч комп'ютерів, розміщених в різних країнах і містах.
Демонструється слайд 5
Великі локальнее мережі в свою чергу об'єднуються в глобальні мережі. Глобальні мережі пов'язують комп'ютери в межах країни, континенту, планети.
Питання: Як можна класифікувати комп'ютерні мережі?
Ті, що навчаються відповідають на запитання вчителя.
Демонструється слайд 6
Таким чином, існують два види мереж: локальні і глобальні.
Питання: Які функції є загальними для всіх комп'ютерних мереж?
Демонструється слайд 7
Призначення всіх видів комп'ютерних мереж визначається двома їхніми функціями:

• Забезпечення спільного користування апаратними та програмними ресурсами мережі
• Забезпечення спільного доступу до ресурсів даних

(Учні заздалегідь підготували міні-доповіді і виступають з ними перед однокласниками.)
Демонструється слайд 8
Історія створення мережі Інтернет
Поштовхом створення Інтернет став запуск в Радянському Союзі в 1957 році першого штучного супутника, в якому США побачили для себе загрозу використання ракет для нанесення ядерного удару по Штатам. В цьому ж році при департаменті оборони США було створено Агентство з науково-дослідними проектами - (Defense Advanced Research Project Agency - DARPA). Перед вченими було поставлено завдання створення комп'ютерної мережі, якою могли б користуватися військові при ядерному нападі на країну. Мережа повинна була використовуватися для здійснення зв'язку між командними пунктами системи оборони.
Головним критерієм при створенні мережі вважалася невразливість мережі під час ядерної атаки. Основна концепція мережі, базується на двох основних ідеях:

• Відсутність центрального комп'ютера - усі комп'ютери мережі рівноправні;
• Пакетний спосіб передачі файлів по мережі.

Демонструється слайд 8
Цю концепцію в 1962 році запропонував Пол Берен, що використав теорію пакетної пересилки файлів, висунуту Леонардом Клейнрока у 1961 році. Суть ідеї П. Берена полягає в тому, що файл, який потрібно передати по мережі, розбивається на кілька частин - пакетів. Кожен пакет передається незалежно від інших. На кінцевому пункті в комп'ютері всі пакети збираються в один файл. Так як пакети передаються незалежно, то кожен пакет може дійти до кінцевого комп'ютера своїм шляхом.
Ще одним теоретичним джерелом створення мережі стала концепція "Галактичної мережі» Джозефа Ліклайдера. Відповідно до цієї концепції, за допомогою мережі будь-яка людина з будь-якої точки Землі може одержувати інформацію й обмінюватися файлами з будь-яким іншим людиною. Сьогодні можна сказати, що ця концепція втілилася в сучасній мережі Інтернет.
Демонструється слайд 9
У 1962 році в рамках Агентства ARPA були розпочаті роботи з комп'ютерних проектів. Керівником був призначений Джозеф Ликлайдер.
У 1966 році було розпочато створення комп'ютерної мережі. На ім'я агентства вона отримала назву ARPANet.
Саме для мережі ARPANet був створений протокол IP, що дозволяв ділити файли на пакети і передавати їх від вузла до вузла. Потім був створений протокол TCP, що забезпечував передачу пакетів між комп'ютером-відправником і комп'ютером-приймачем, цей протокол дозволяв також досилати загублені пакети. Всі ці властивості протоколу TCP дозволили використовувати його для міжмережевого обміну файлами.
Демонструється слайд 10
29 жовтня 1969 р прийнято вважати днем ​​народження Мережі. У цей день була зроблена найперша, щоправда, не цілком вдала, спроба дистанційного підключення до комп'ютера, який перебував в дослідницькому центрі Стенфордського Університету (SRI), з іншого комп'ютера, який стояв в Каліфорнійському Університеті в Лос-Анджелесі (UCLA). Віддалені один від одного на відстань 500 км SRI і UCLA стали першими вузлами майбутньої мережі ARPANet.
Потім до них підключили ще два вузли: Каліфорнійський Університет Санта-Барбари (UCSB) і Університет штату Юта (UTAH).
демонструється 11
Саме ці 4 організації розподілили між собою основні функції по створенню компонентів глобальної мережі:
UCLA - проведення вимірювальних випробувань;
SRI - створення інформаційного центру;
UCSB - розробка математичного апарату;
UTAH - перші роботи по тривимірній графіці.
Проведення випробувань стало можливо завдяки тому, що до 1 Сентября 1969 року компанія BBN виготовила 1-ші екземпляри пристрою IMP (Interface Message Processor), що забезпечує зв'язок між комп'ютерами по телефонних каналах.
Демонструється слайд 12
У 1972 році у Вашингтоні пройшла перша Міжнародна конференція з комп'ютерних комунікацій. На конференції були присутні вчені з 10 країн. Учасникам конференції була представлена ​​мережа ARPANet.
У 1972 році була створена громадська організація INWG - робоча група з міжнародних мереж, під керівництвом Вінсента серфа. Вона координувала роботу зі створення можливості міжмережевого обміну. Для об'єднання мереж, що працюють по протоколу IP і мереж, що працюють за іншими протоколами, необхідно було створити спеціальний міжмережевий протокол. Цей протокол був створений Вінсентом Сёрфом і Робертом Каном в 1974 році і названий TCP.
Після об'єднання в 1982 році двох протоколів TCP і IP в один, протокол TCP / IP став стандартним протоколом об'єднаної мережі - Інтернет.В цьому ж році Серф і його колеги ввели термін «Інтернет». Сьогодні називають «Батьком Інтернету».
Росія вперше отримала доступ до Інтернету на початку 80-х років. Доступ був здійснений Інститутом атомної енергії ім. І. В. Курчатова. У 1990 році створюється РЕЛКОМ - мережа користувачів UNIX.
20 березня 1998 вперше проводиться Всесвітній День Інтернет.
учитель:
Демонструється слайд 13
Сьогодні Інтернет - це об'єднання великої кількості мереж. Кожна мережа складається з десятків і сотень серверів. Сервери з'єднані між собою безпосередньо різними лініями зв'язку: кабельними, наземної радіозв'язком, супутникової радіозв'язком. До кожного серверу підключається велика кількість комп'ютерів і локальних комп'ютерних мереж, які є клієнтами мережі. Клієнти можуть з'єднуватися з сервером не тільки по прямих лініях, а й по звичайних телефонних каналах. Каналами зв'язку називають технічні засоби, що дозволяють здійснювати передачу даних на відстані. Основними характеристиками каналів зв'язку є пропускна здатність і стійкість перед перешкодами.
Демонструється слайд 14
Пропускна здатність - максимальна швидкість передачі інформації по каналу зв'язку (Кбіт / с) без урахування додаткової службової інформації, наприклад стартового і стопового бітів, початкових кінцевих записів блоків і т.д. Залежить від фізичних властивостей каналу зв'язку.
Перешкодостійкість задає параметр рівня спотворення переданої інформації. Для того щоб уникнути зміни або втрати інформації при її передачі, використовують спеціальні методи, що дозволяють скоротити вплив шумів.
Демонструється слайд 15
Класифікувати комп'ютерні канали зв'язку можна так:

• за способом кодування: цифрові і аналогові;
• за способом комунікації: виділені (постійне з'єднання) і комутовані (тимчасове з'єднання);

Демонструється слайд 16

• за способом передачі сигналу:

1.Кабельние: кручена пара, коаксіальні кабелі, оптико-волоконні кабелі; оптичні (світловоди), радіорелейні, бездротові, супутникові.
2.Телефонние;
3.Радіо: радіорелейні, супутникові.
Демонструється слайд 17
Вита пара складається з двох ізольованих проводів, свити між собою. Скручування дротів зменшує вплив зовнішніх електромагнітних полів на сигнали, що передаються. Найпростіший варіант кручений пари - телефонний кабель. Основний недолік кручений пари - погана перешкодозахищеність і низька швидкість передачі інформації. Вита пара за стандартом UTP-6 забезпечує швидкість передачі до 10Гб / с на відстані до 100м. Для підвищення перешкодозахищеності використовується екранована кручена пара
Демонструється слайд 18
Коаксіальний кабель в порівнянні з кручений парою володіє більш високу механічну міцність, перешкодозахищеність. Для промислового використання випускається два типи коаксіальних кабелів: товстий і тонкий. Товстий кабель більш міцний і передає сигнали потрібної амплітуди на більшу відстань, ніж тонкий. У той же час тонкий кабель значно дешевше.
Демонструється слайд 19
Оптоволоконний кабель - ідеальна передає середовище, він не схильний до дії електромагнітних полів і сам практично не має випромінювання.
Використання світлового сигналу забезпечує абсолютну незалежність від електромагнітних завад природного походження і виникають в результаті функціонування найрізноманітніших технічних пристроїв на виробництвах, транспорті, в системах зв'язку і в побуті, а також відсутність електромагнітного випромінювання від лінії. Перевага волоконної оптики безсумнівно: реалізовані в оптичних каналах швидкості передачі інформації поки недосяжні для мідних кабелів.
Демонструється слайд 20
Радіорелейні лінії зв'язку (РРЛ) призначені для передачі сигналів в діапазонах дециметрових, сантиметрових і міліметрових хвиль. Передача ведеться через систему ретрансляторів, розташованих на відстані прямої видимості. Ретранслятори здійснюють прийом сигналу, посилення його, обробку та передачу на наступний ретранслятор. Загальна протяжність РРЛ може досягати тисяч кілометрів. До недоліків можна віднести: обмежену дальність одного сегмента, що не перевищує 100 км не тільки через енергетику, але і через вплив кривизни землі на забезпечення прямої видимості (виняток - ТРЛ), залежність якості зв'язку від пори року і часу доби.
Демонструється слайд 21
Бездротове мережеве обладнання призначене для передачі по радіоканалах інформації (даних, телефонії, відео та ін.) Між комп'ютерами, мережними та іншими спеціалізованими пристроями. Останнім часом все більшої популярності набуває ідея побудови міської опорної мережі з бездротовим доступом.
Демонструється слайд 22
Супутникові лінії зв'язку працюють в 9 - 11 діапазонах частот і, в перспективі, в оптичних спектрах. У цих системах сигнал з земної станції посилається на супутник, який містить приймально-передавального апаратуру, там посилюється, обробляється і надсилається назад на Землю, забезпечуючи зв'язок на великі відстані і перекриваючи великі площі. Існує безліч різноманітних супутникових систем, як комерційного, так і спеціального призначення. Швидкість передачі в супутниковому каналі - до 45 Мбіт / c. Традиційні системи супутникового зв'язку постійно розвиваються, і головна тенденція їх розвитку - здешевлення. Але основна перешкода до використання широкосмугового супутникового доступу для Інтернету - це вартість виділених широкосмугових каналів зв'язку: зазвичай більш ефективно використовувати канали зв'язку з низькою пропускною здатністю.
Сучасне виробництво вимагає високих швидкостей обробки інформації, зручних форм її зберігання і передачі. А тому для розвитку каналів зв'язку в мережі Інтернет необхідно вдосконалювати мають і шукати нові технології.

4. Тестовий контроль засвоєння матеріалу теми уроку.
Якщо у вас немає питань, завершимо наш урок невеликий перевірочної тестової роботою. Успіхів!
Демонструються слайди 23-27
Текст тестової перевірочної роботи

1. Створення комп'ютерної мережі ARPANet було розпочато:

• в 1975 р
• в 1966 р
• в 1945 р
• в 1980 р

2. Файл, який потрібно передати по мережі, розбивається на кілька частин - пакетів. Кожен пакет передається незалежно від інших. На кінцевому пункті в комп'ютері всі пакети збираються в один файл. Так як пакети передаються незалежно, то кожен пакет може дійти до кінцевого комп'ютера своїм шляхом. Вкажіть прізвище автора ідеї.

• Пол Берен
• Джозеф Ликлайдер
• Дональд Девіс
• Вінсент Серф

3. У якому році протокол TCP / IP став стандартним протоколом об'єднаної мережі - Інтернет?

• 1975 р
• 1982 р
• 1984 р
• 1978 р

4. Вкажіть сервери, які відносяться до доменній зоні Росії:

• epson.au
• ntv.ru
• rnd.edu.runnet.ru
• school.ua

5. Який інститут здійснив доступ до Інтернету?

• ім. Н.В.Склифосовского
• ім. І.В.Курчатова
• ім. И.М.Сеченова

(Взаимопроверка в парах, слайд 28)
Демонструється слайд 29

5. Домашнє завдання: Знайти основні характеристики каналів зв'язку і внести дані в запропоновану таблицю. Як джерела вихідних даних можна використовувати будь-які джерела.

6. Підведення підсумків уроку.
Давайте підіб'ємо підсумки уроку. Що ми сьогодні дізналися? Ті, що навчаються відповідають на запитання вчителя. Якщо відповідей немає або вони не повні, то вчитель резюмує.

• Навіщо і яким чином об'єднуються комп'ютери в мережу.
• Які мережі бувають.
• Кого називають «батьком Інтернету».
• Що таке мережевий протокол і для чого він призначений.
• Характеристики каналів зв'язку і їх класифікацію.

На цьому ми не закінчуємо знайомство з Інтернетом. Нас чекають нові знання і відкриття!

Файл презентації (29 слайдів) і конспект уроку в архіві ZIP, об'ємом 981 Кб (2-2-2-15.zip)