第二十一章 信息的传递 第1节 现代顺风耳──电话 教学设计 人教版 九年级全册

初中物理 九年级《现代顺风耳——电话》教学设计
【学习内容分析】
本节课，简单介绍了传统电话的结构、原理，电话交换机的作用及模拟和数字信号，要求学生对现代生活中涉及到的上述相关知识进行大致的了解，加强物理与生活相联系的意识。
【学习者分析】
九年级的学生，虽然在生活中经常接触电话，但是对电话结构、原理的了解并不多，特别是对电话交换机、模拟信号与数字信号的了解更少。学生刚学习过电和磁的有关知识，对学习电话的原理和构造有了知识基础。学生有较强的好奇心，并且经过一年半的物理学习，合作探究能力和自主探究意识有了进一步的提高。
【课标要求及说明】
课标要求：了解电磁波的应用及其对社会发展的影响。
说明：虽然本节在课标中无明确和直接的要求，但有线通讯是无线通信的基础，且电话交换机是移动通信基地台的基础，初步理解模拟信号和数字信号对了解电磁波的应用及其对社会发展影响也有促进作用。
【教学目标】
1.通过动画展示，了解电话是怎样把信息传递到远方的。
2.通过分析、讨论和阅读或观看视频，了解电话交换机的作用和发展历程。
3.通过展示和游戏，了解模拟信号和数字信号的基本区别，并了解技术对人类社会的作用。
4.通过小组合作、探究，激发学生不怕困难，积极探索的精神，培养良好的沟通能力。
【教学重点及解决措施】
教学重点：电话的结构与工作过程，电话交换机的作用
解决措施：通过动画展示，小组讨论和游戏的方式解决。
【教学难点及及突破措施】
教学难点：学生对模拟信号和数字信号的理解。
突破措施：通过对模拟信号的课件展示和对数字信号的收、发电报的游戏来体会它们的区别。
【教学设计思路】
通过我国原子弹首次爆炸成功时基地总指挥跟周总理通电话的视频，引入电话。通过动画展示，引导学生观察和思考电话的结构和原理。再通过小组合作，探究电话数量多时任意两部电话相连通的解决方案，从而明白电话交换机的作用，并通过教师讲解和课件展示，大致了解电话交换机的发展。最后，通过课件展示和师生共同游戏，引导学生了解模拟信号和数字信号的基本区别及特点。
【教学准备】
多媒体教室，电话模型和自制CAI课件(PPT)。
【教学过程】
一、引入新课
教师活动：
设疑：同学们，刚才我国原子弹爆炸成功时的视频，远在罗布泊的基地总指挥和远在北京的周总理在用电话进行交流。电话起到了什么作用呢？
虽然我们经常使用电话，但是，你观察和思考过电话的结构和原理吗？
学生活动：
学生思考、回答：电话可以很方便地使相隔很远的人们进行通话。（大部分学生还的确没有思考过这个问题。）
设计意图：
通过设疑，引入对电话的学习。
二、电流把信号传到远方
教师活动：
引导学生观看课件上对电话听筒和话筒的介绍，讨论话筒与听筒的作用和原理，并在全班进行分享。
学生活动：
搞清楚电话有两个最重要的部件：话筒和听筒。
结合电与磁的知识，在老师的引导下思考两个部件的作用和原理。
设计意图：
通过学生观看课件中的视频和讨论，引导学生认识话筒、听筒的作用、构造和原理。
三、电话交换机
教师活动：
设疑：假设有五部电话，要让每部电话都能互相通话，需要多少对电话线呢？（10对）如果有500部、5000部电话呢？（太多了！）
学生活动：
学生分组讨论，画出示意图如图所示：
教师活动：
设疑：同学们能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话？
学生活动：
分组讨论：使用一个转接设备。
教师活动：
答疑：同学们刚才画出的中间设备，叫电话交换机。现在，除特殊需要的极少数电话需要专线连接外，一般的电话都是通过电话交换机来转接的。
学生活动：
通过教师的讲解，认识电话交换机，再通过教师的讲解和课件展示，大致了解电话交换机的发展历程。
设计意图：
通过小组活动，认识电话交换机的作用。
教师活动：
设疑：北京和上海的两部电话，可能接到同一台电话交换机上吗？（不能）为什么不能？（距离太远，不现实）北京和上海之间，是怎样完成通话的呢？
学生活动：
通过教师的课件展示，领会两地之间电话的连接方式，进一步体会电话交换机的作用，并明白打长途电话时发生“占线”的可能原因。
设计意图：
通过讨论，认识两地之间是怎样实现通话的。
教师活动：
以幽默的语言讲述最古老的电话交换机工作的情景，再播放介绍交换机发展历程的视频，提醒学生注意电话交换机经历了哪些发展历程。
学生活动：
结合自己使用电话的体会和教师的讲述及对视频的观看，大致了解电话交换机的发展历程。
设计意图：
通过教师点拨和课件展示，对电话交换机的发展有大致的了解。
四、模拟通信和数字通信
教师活动：
引入：电话是靠电流信号把信息传递到远方的。按照信号电流方式的不同，又可分为哪些种类呢？
通过课件，打开软件《虚拟示波器》，请一名同学唱歌，引导其他学生注意话筒产生的电流的波形变化有何特点，学生讨论后，总结什么是模拟信号。
引入：电话是靠电流信号把信息传递到远方的。按照信号电流方式的不同，又可分为哪些种类呢？
通过课件，打开软件《虚拟示波器》，请一名同学唱歌，引导其他学生注意话筒产生的电流的波形变化有何特点，学生讨论后，总结什么是模拟信号。
通过课件展示的例子，初步认识什么是数字信号。
介绍莫尔斯电码和汉字电报码。
引导学生进行收、发电报的小组游戏，在游戏中体会什么是数字信号，有哪些特点。
学生活动：
听声音的同时，看电流的波形，体会、了解什么是模拟信号。
讨论模拟信号的特点。
通过展示的例子初步认识什么是数字信号。
通过收、发电报的小组游戏，进一步了解什么是数字信号，体会其特点。
用自己的话说出什么是数字信号、什么是模拟信号。
设计意图：
先通过教师讲解和课件展示，初步了解模拟信号和数字信号，再通过收、发电报的游戏领会什么是数字信号，再辅以教师点拨，以突破教学难点。
五、课堂小结及达标检测
师生共同对本节内容进行小结：引导学生根据自己的理解，说出什么是数字信号和模拟信号。引导学生总结本节所学知识。对应本节学习目标，精选部分检测题。