新课标人教版九年级物理《越来越宽的信息之路》教学设计

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名校资源 《越来越宽的信息之路》教学设计
江苏无锡市东林中学　王伟彬
一、教学目标

（一）知识与技能

1．常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。

2．通过教学使学生了解：为什么要用微波通信？如何实现微波通信？了解微波性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射的特性，了解微波传播过程中的一些缺陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。

3．了解光纤通信的原理和优点。

4．了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。

（二）过程与方法

通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。

（三）情感态度和价值观

通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关注科学发展前沿的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。

二、教学重难点

重点：了解微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。

难点：了解各种通信方式的优缺点。

三、教学资源准备

光纤、小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水且有小孔的塑料瓶、不透光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台（有条件的话让学生人手一台）。

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四、教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
创设情景 （5分钟）	上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程，那么电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？	学生回答：电视	创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲
引入新课 （5分钟）	播放广播、电视、互联网通信的视频。 电视传播的信息比声音广播多，电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息。信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，拥有的范围越宽泛，相同时间内传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信、电视广播等所用电磁波的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。这就是我们今天所要讨论的课题	学生观察看书或视频了解信息传递的发展过程	了解信息传递的发展历程，引入本课主题
新课内容（25分钟）	（一）微波通信 频率宽泛，容量大。 大家阅读课本思考下列问题： 为什么要用微波通信呢？	微波（microwave）的波长在10m～1mm之间，频率在30～3×105MHz之间，比中波和短波的频率更高，它可以同时开通几千、几万路电话，所以传输的信息更多	培养学生合作学习的能力
	微波沿直线传播不能绕射，因此衰减很快，要使它传向远方，必须建设中继站，像接力赛那样，一站一站地向外传播。你见过中继站吗？ 高山、大洋中无法建设中继站，怎么办呢？ 需要在高处悬挂一个中继站，这就要靠卫星来实现	学生结合生活举例：移动、联通通信网络在一些建筑物上都有自己的中继塔，就是想让信号传递到人们活动的各个角落。 学生讨论
	（二）卫星通信 阅读课本上有关卫星通信的内容思考下列问题： 1．卫星中继站可以随便移动吗？ （看屏幕，电脑播放内容：人造卫星） 2．月亮能作中继站通信吗？ 3．卫星通信系统由哪几部分组成？ 4．要实现全球通信至少需要几颗卫星？ 小结：通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。 现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处	学生阅读课本，讨论回答思考问题。 1．卫星应该与地面保持固定对应，这样的卫星叫作地球同步卫星。 2．月球不能作为微波中继站。因为月球距地球太远，信号衰减、时间延迟、连接受月球位置限制等。 3．卫星通信由通信卫星、地面站和传输系统组成。 4．至少需要三颗卫星才能基本实现全球通信（并不能实现真正的全球通信，如不能覆盖两极地区）	培养学生的自学能力
	（三）光纤通信 介绍人类发现利用光纤通信的历史过程。 阅读课本有关光纤通信的内容，思考以下几个问题： 1．光纤通信使用的是什么光源？ 2．光纤通信使用的材料。 3．光是如何在光纤中传播的？ 4．我国现阶段光纤通信的发展情况。 演示光纤如何传导光的。 光在光导纤维里传播：把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑	学生阅读课本，思考问题。 1．光纤通信使用的光源是激光。普通的光源方向性差，如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光──激光（laser），才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。 2．光纤通信使用的材料是光导纤维。 3．激光射入光导纤维中，在光纤内壁上多次反射，把信号从一端传递到另一端。 4．学生通过阅读了解我国在光纤通信上取得的一些成就	光也是一种电磁波，也可以用来通信，培养学生广阔的思维方式
	（四）网络通信 电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化。计算机与通信的结合将成为21世纪信息社会的基础。全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”。 播放有关网络通信的视频。 阅读课本有关网络通信的知识，结合生活常识，回答下列问题： 1．什么是网络通信？ 2．电子邮件是如何传送的？ 你知道如何把邮件发到yinfajin@126.com的邮箱中吗？ 电子邮件的传送过程可以使用下图来说明。 现代网络已经非常发达，已经不仅局限于收发电子邮件，你还能说出一些互联网在实际生活中的应用吗？	学生交流讨论。 1．计算机可以处理各种信息，把各台计算机与服务器相连，就可以实现信息的传递，这就是上网，它们间的通信就是网络通信。 2．电子邮件是网络通信形式的一种。当甲给乙发送一封邮件，他的服务器A把邮件送到与乙相连的服务器B，当乙上网就能从B服务器上得到这个邮件。 学生回答发邮件的过程。 1．先登陆自己的邮箱，即连接自己的服务器A。 2．填空收件人地址yinfajin@126.com，并填好信件内容。 3．点击发送，邮件传送到www.126.com网络所在服务器。 学生结合实际生活总结： 网络通信在实际中可以用于传递语音、文字、图像信息。互联网在生活中已经遍布生活的各个部分，可以通过网络了解不断更新的全球新闻，查阅各种资料，进行网络购物、视频会议、网络教育等	培养学生情感、态度和价格观。提高对网络通信的认识。 培养学生的动手能力。提高网络应用的能力。 培养物理联系实际生活的能力。
	（五）阅读材料：激光的应用 激光除了在通信方面有着不小的用途，在其他方面也有广阔的应用前景，请同学们阅读科学世界“激光的应用”。 思考： 1．激光有哪些不同于其他光的特点？ 2．除了课本中介绍的应用外，你还知道在什么地方用到了激光	学生阅读有关激光应用的知识，讨论思考题，同学之间 进行交流	培养学生的自学能力，合作学习的能力
总结（5分钟）	课堂小结： 本节我们学习了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信的知识。 应用微波通信是因为它的频率比较宽泛，容量大，但传输时的损耗也快，需要建立中继站，而高山、大洋处中继站的很困难，于是人们就想到了卫星通信，在太空设立三颗卫星就能实现全球通信；光也是一种电磁波，它也能通信，专门用于通信用的光是激光，我们需要它在专门的光导纤维里通行，它和损失小，保密性好，容量大，传输质量高，所以近年来的电话很少有占线现象，这都得益于光纤通信的发展；网络通信集合了通信的多种功能，让人们的生活更加丰富多彩了	学生对本节课内容总结，相互补充	培养学生的总结能力