第3课 网络层 · 教案

一、教学目标

1. 知识与技能：认识常见的物联网通信方式（Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络、NB-IoT 等），知道它们各自的特点。
2. 过程与方法：通过「短距离 vs 长距离」「省电 vs 高速」的对比，学会为场景选择合适的通信方式。
3. 情感态度与价值观：体会网络层像「神经系统」一样重要，感受我国通信技术的发展与进步。

二、教学重点与难点

• 重点：网络层的作用与常见无线通信方式。
• 难点：理解不同通信方式在距离、功耗、速率上的取舍，能按需求选择。

三、教学准备

多媒体课件、蓝牙音箱、Wi-Fi 路由器、智能手机、通信方式对比表、校园信号覆盖图。

四、教学过程

环节一　情境导入（5 分钟）

提问：

智能手环测得的心率，是怎么「跑」到手机上的？中间经过了什么？

学生答（蓝牙、网络）。教师引出：把数据从一处送到另一处，靠的是网络层和无线通信。

环节二　新知探究：无线通信方式（12 分钟）

1. 网络层的作用：像「神经系统」，把感知层的数据可靠地传到应用层。
2. 无线通信：用电磁波把数据「载」着传出去，不用连电线。
3. 常见方式对比：
   • 蓝牙：短距离、低功耗，适合手环连手机；
   • Wi-Fi：中距离、速率高，适合家里传大量数据；
   • 蜂窝网络（4G/5G）：远距离、广覆盖，适合户外设备；
   • NB-IoT：低功耗、广覆盖，适合水表等长期上报。

环节三　实践操作：为场景选通信（15 分钟）

四人小组完成对比表：

• 任务一：把 4 个场景（手环、智能家电、农田传感器、共享单车）匹配到合适的通信方式。
• 任务二：说明选择的理由（看距离、看功耗、看是否经常传大量数据）。
• 任务三：画一条「数据从传感器到手机」的传输路径。

教师巡视，提醒：没有网络层，数据就「走」不出去。

环节四　交流总结（8 分钟）

各组展示匹配结果，教师总结：

1. 网络层负责传输，是物联网的「神经系统」；
2. 无线通信靠电磁波，方式多样；
3. 选通信方式要看距离、功耗、速率三件事。

五、板书设计

网络层

作用：把感知层的数据传到应用层（神经系统）

无线通信：用电磁波「载」着数据走

蓝牙：短距低耗　Wi-Fi：中距高速
蜂窝：远距广覆盖　NB-IoT：低耗上报

选型看：距离 · 功耗 · 速率

六、教学反思

（课后填写：学生能否为场景选对通信方式；是否理解「电磁波载数据」；可增加校园信号实地观察环节。）