沪科版《踏上信息高速公路》说课及教学设计

沪科版《踏上信息高速公路》说课及教学设计
教学知识目标与情感价值培养
通过对本节的学习，掌握现代通信的物质基础-----信息高速公路的系统组成：有线通信和无线通信，及其工作方式或原理。开阔现代通信方面的视野，密切联系生活实际，了解现代通讯事业的现状， 树立科技发展社会的意识。
教材分析
本节是走进信息时代的第三节，在前面两节已介绍了人类信息记录方式、传播载体--------电磁波后，详细介绍信息高速公路的物质基础-------光纤、电话系统及因特网，在内容方面来说，是信息技术知识方面的再延伸，与现代生活联系密切。揭示了信息传媒途径的工作过程，对学生深入理解当今信息产业的科技原理起到极大的帮助作用。充分体现了新课程标准“从物理走向生活、从生活走向社会”的基本理念，旨在培养学生探究生活、参与社会的兴趣、意识、习惯和科学素质。本节的情感目标是让学生了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响，知识目标要掌握光纤通信的特点、现代电信网络的设置，网络的连接。
学生分析
方便快捷的信息条件是现代生活的典型特征，学生利用手机通信、上网查阅资料、娱乐等生活内容积累了大量的感性经验基础和实践操作技能。初中《信息技术课程》的学习使学生对网络不再陌生，为同学奠定了较强的知识基础，学生有浓厚的兴趣去学习本节课，其中个别学生的信息技术理论和操作时间水平相当高。拥有较多的感性认识，通过系统的学习分析，能使学生的知识、技能得到最大的落实，这是本节授课可用的有利因素。
设计思路
鉴于学生的知识基础、本节课开放、灵活、了解性内容多、容量大的特点，利用有关的网络及通信视频、音频等带给学生的感官冲击，使其感受到信息时代信息传播的重要性及强大力量，密切联系生活实际，最大程度的激发学生参与课堂的知识讲授、讨论、互动。知识主线引导流程：
教学重点与难点
了解电磁波的应用对人类生活和社会发展的影响，掌握光纤通信的特点、现代电信网络的设置，网络的连接。因为初中不讲述光的全反射知识、LC震荡回路，所以学生对光纤、微波通信的原理理解可能有难度。
教学用具
多媒体网络教室、有关影视剪辑、光纤通信、卫星通信动画课件等
教学过程：
课堂引入：
观看风景纪录片《泉之韵-----济南印象》剪辑（2分钟）
音频广播《济南的冬天》片断。（约2分钟）
师：（把握同学的感慨情绪，对比视频、音频播放过程中学生的不同精神反馈）济南是我们生活的美丽家园，秀丽的大明湖、氤氲的趵突泉、幽静的千佛山，泉城的美丽风貌不仅让外地游客流连忘返，也让我们每一个济南人引以为豪。两段介绍济南放光的材料，那一段给你留下的济南的印象更全面呢？为什么？
学生议论后观点：风景纪录片要更全面一些，因为两段剪辑传递给个我们的信息量是不同的，单一的语言叙述只能描述出济南的外貌、地理和风景的梗概；而视频剪辑除此之外还展现了我们济南的丰盈色彩、泉水的动感韵味、济南的热情，它给予我们的是一个立体的济南印象。
师：随着现代信息社会的发展进步，人们生活对信息传播质量要求越来越高：传输速度要迅速快捷，图文音效准确清晰、包容数量全面庞大，这样作为信息载体的电磁波要不断发生变化。
信息理论证明，电磁波频率越高，相同时间内传输信息的量越大。所以，近几十年来，无线通信、电视广播等所用的电磁波频率越来越宽。即带宽越来越大，信息之路越来越宽了。
环节小思：通过音频、视频的播放，不仅激发学习兴趣，而且对“信息量携带、传送”的概念有了切身的感悟，人在社会中生活，所听、所见的信息众多，繁多庞大的信息通过什么途径传输呢，自然有疑问而发，启动了思维。
二、知识讨论探究
作为现代信息传播载体的电磁波又是通过什么路径传播的呢？你在生活中靠什么与远方的朋友、亲人联系呢？根据你手边的材料和你所掌握的知识，那位同学能说一下？
（学生相互交流、参看课本、回答问题）
学生观点：1、利用固定电话、手机、传真等通讯工具，它们工作靠的是现代电信网络。
2、互联网，用于计算机信号传递。
就像生活交通中的高速公路，方便快捷的解决物资运输问题一样，现代电信网络与互联网是可以交流各种信息的大容量、高速度的通信网络，我们形象地把它称为“信息高速公路"。
生活中公路是有形的，而从信息连通媒介上来说，这种传输网络是否可以做一下分类呢？
学生思考观点：可分为有线传输、无线传输两类，就像我们的固定电话、手机通话等。
环节小思：从媒介来划分通信，培养学生从多视角认识物质世界的意识，从日常生活的小事入手，自然过渡进入了课程的学习。
师：正确，现在我们首先来研究一下有线传输通讯。
（投影，问题思考引导）
学生思考：①能否用金属导线作为传输介质？
②金属导线传输电磁信号有何不利因素？
③有没有比金属导线传输更好的信息传播介质？
（教师参与学生讨论小组，了解思维情况）
学生讨论，阐明观点：
1、可以用金属导线作为信息传播的介质，事实上，我们的电话自诞生以来至今，金属导线一直被应用传输信号。
2、质量大、体积大、运输铺设不方便，阻抗作用大，电磁信号传输过程中衰减快，电磁信号间干扰较强。
3、光导纤维是比金属导线更好的介质。
师：为什么光纤通信效果较好呢？谁知道光纤的有关知识？
学生发言（可能不够正确或全面，教师给予肯定，并把正确部分予以强调）
为了更全面地了解光纤通信，我们不妨来了解一下光纤的知识。（课件演示光纤传输的过程原理）
学生观后思考讨论：
1、为什么光波运载信息能力远大于无线电波？
2、光在光纤中是以直线传播的吗？为什么光射不到光纤外的地方？
3、光纤通信的优点有哪一些？（教师引导思考形式：看书、作光路图、交流讨论）
学生探究结果：1、光波的频率远高于无线电波的频率，所以光波的运载能力远大于无线电波。一根光纤能同时传输相当于10000根电话线的信息量。
2、光波在光纤中不断发生折射、反射，并不是沿直线前进。（教师辅助演示、回答）光波在光纤的两种材料间发生全反射，所以无法泄露出去。
3、信息传输量大、抗干扰能力强、信号衰减小，质量小，轻便、易于铺设，价格低廉。
总结概括：与微波相比，光的频率更高，光波的高速公路比微波要宽出千百万倍，但是，普通光源夹杂了许多不同波长的光，难以直接利用携带信息。1960年，美国科学家梅曼致成了世界上第一台红宝石激光器，能产生频率单一、方向高度集中的激光，使光的通信应用得以实现。1966年，华人高锟发明了光纤通信，它是与电报、电话有同样重要地位的划时代发明。
学生阅读讲义材料，了解我国光缆通信发展情况
无线通讯我们前面已经讲过，利用LC震荡电路产生不同波长（频率）电磁波传播信息。
思考讨论：为了使其能承载更大量的信息，我们应选用什么条件的电磁波谱？
（演示提示：电磁波谱）
学生观点：依据频率越高运载能力越大的特点，我们选择波长较短，频率较高的微波进行通信。
师：微波的性质接近于光波，要沿直线进行传播，怎样实现沿地球的绕射呢？（动画演示提示）
学生观点：每隔一定距离建设微波中转站。
师（动画演示提问）：如果遇到大山、大洋无法建设中转站，又该怎么办呢？（动画提示）
学生从演示中得到提示：
1、改换光纤通讯的有线通信方式，铺设光纤。
2、在空中建立中转站（可否利用月球当作信号中转站呢？）----------发射通讯卫星，利用卫星通信。（学生讨论该方法）
师：对于卫星，大家了解多少？(多媒体链接动画《卫星小知识》)
引导发散思维，学生发言、演练活动内容：
卫星发射、运转中的能量转化问题。
同步卫星知识。
卫星信号如何更有效覆盖地面？（教师引导学生利用几何作图，理解三卫星覆盖地面实现全球通信原理，了解蜂窝建构接收站的情况）
从陆地、海洋到空中，有线通讯与无线通讯相结合，使人类的信息通道立体化多方向发展，我们的电信网络、互联网就是通讯科技全方位发展的结晶。
（演示电信网络传输、Internet网.）
学生观看、思考
教师：你对互联网知道多少？它的最大优点是什么？
你会发邮件吗？书写你的电子信箱，并解释其意义。
信息在互联网上以什么格式传输？
（学生发言要点）
互联网最大的优点是实现了信息高速共享，使我们足不出户却能了解世界大事。
邮件地址：zhangming@sever .com.cn中的“cn”是“China”的简写。
互联网上信息以数字信息形式传播。
互联网除了使用金属导线外，还使用光缆、通信卫星等各种手段。
学生活动：利用手边的机器，登陆中国教育网站并察看有关信息。
环节小思：课堂中的主要部分，以问题任务驱动，使学生不断地进行观察、思考、讨论、查阅、推理、联系旧知、动手实践等活动，充分调动学生的听、视觉等感官的兴奋性，体现出信息量大、类多的特点。全程引导学生思维从发现问题走入，从解决问题走出，又发现新的问题，经历解决问题的分析思维过程，一环套一环，环环相扣，较为严谨。
课后作业：
1、利用互联网了解有关信息传播的知识。
2、讨论：你对学生上网有什么看法？
教学反思
本节课整体氛围较为活跃，学生参与兴趣很浓。由于同日常生活中学生关注的网络、通信有关，故学生发言较多，双向互动效果非常明显，在多媒体网络教室上课，学生可以对计算机进行操作，加深了对理论的理解，课堂的知识容量相对较大。但学生对网络的过于热衷致使自主讨论问题的范围较广，有时不容易控制课堂节奏。另外，学生对光导纤维、微波的知识了解相对较少，限于课堂的时间，无法让其自主探究了解，所以应用了一些媒体录像剪辑，直接播放给学生，难免有“灌输”之嫌。如果课前布置作业，让学生查阅相关资料，课堂的讨论、探究会更好些。