21.4 越来越宽的信息之路—人教版九年级物理全一册教学设计

教学设计表
学校
课名
越来越宽的信息之路
教师
学科（版本）
人教版物理九年级全一册
章节
学时
1课时
年级
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。
教学重点难点
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。
学习者分析
作为电磁学的最后一章的最后一节，学生已经学过了电磁感应等知识，并且了解了电磁波是怎样产生和传播的知识，以及无线电广播信号的发射和接收的过程，这样学生理解卫星通信、光纤通信、网络通信就有了一定基础。
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、激光笔、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、平板电脑。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
你知道古代人、近代人、现代人各用什么方法进行通讯？从历史发展的角度来看，信息之路是不是越来越宽了呢？
学生踊跃参与发言，列举烽火台、飞鸽传书、电报、手机等通信方式
创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲
引入新课
播放人类通讯历史发展的视频。
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
（一）微波通信
频率宽泛，容量大。
阅读课本完成学案问题：（比一比，看谁找的快）
１．微波的波长范围和频率范围是多少?
２.为什么要用微波通信？
引导学生回顾电磁波的特点及信息理论理解：
３.微波的优缺点是什么?
４．微波中继站的作用是什么?
微波中继站的建立在距离上有什么要求?
引导学生思考：从几何角度如何拟补中继站的缺陷？并帮助学生分析：
能否用月亮做中继站，实现微波通信？
阅读课本找出相关答案：
理解微波的频率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
理解微波的性质更接近光波:大致沿直线传播。
总结微波通信的优缺点
讨论分析得出可以将中继站建得更高，可以减少中继站个数和信号衰减
但是月亮由于绕地球运动无法实时通信
培养学生独立阅读理解的能力
结合实际生活理解信息
启发学生思维，在已有知识基础上分析出新知识。
（二）卫星通信
观看小视频理解为何需用卫星通信
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．卫星通信系统由哪几部分组成？
3．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
播放我国自行研制的北斗导航系统相关报道，北斗导航系统对国家安全和经济社会发展至关重要。
学生阅读课本，并观看视频讨论回答思考问题。
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．卫星通信由通信卫星、地面站和传输系统组成。
3．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）
观看北斗导航系统相关报道
培养学生的理解能力，从中提取知识解决问题的能力
通过了解我国自行研制的北斗导航系统，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感
（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：把塑料瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，用激光笔照射小孔，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，而对面墙上没有光斑。
演示全反射现象
播放小视频帮助学生理解全反射
学生阅读课本，思考问题。
1．观察激光，了解激光的特性
2．使用光纤灯，观察光在弯曲的光纤中传播
3．观看演示实验理解激光在光纤中的传播原理
4.总结光纤通信的优点
5．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
阅读课本有关网络通信的知识，结合学生日常生活中接触到的网络知识，回答下列问题：
1．什么是网络通信？
2．利用网络你可以完成哪些工作？
3电子邮件是如何传送的？
利用电子教室的屏幕广播功能由两名学生演示邮件的收发过程
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
学生交流讨论。
1．网络通信的原理
2．学生代表利用平板向全体学生演示邮件的收发过程
学生回答发邮件的过程。
先登陆自己的邮箱，即连接自己的服务器A。填空收件人地址，并填好信件内容。点击发送，邮件传送到网络所在服务器。
把学生的个人知识和直接经验作为课程资源，并且学生亲身体验，印象深刻，符合学生的认知规律。
培养学生的动手能力。提高网络应用的能力。
总结
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。
梳理压强知识形成一个完整的知识体系。
学生对本节课内容总结，相互补充
培养学生的总结能力
随堂检测
利用电子教室的实时检测功能对学生进行检测
教师对测试结果分析，疑难问题精细化讲解
利用平板答题，提交答案后可自检错题
互助答疑
锻炼语言表达能力、总结归纳能力。
布置作业
出示作业内容，提出具体的要求
利用网络深化学习
通过查阅微波通信、卫星通信、光线通信、网络通信发展历史，体会科学家不畏艰难的探究精神
一、教学内容分析：
教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。本章节关键在于让学生认识到人类已进入到信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各个领域。信息技术的发展给人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。使学生通过学习，了解科技为人类带来的便利。从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心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、板书设计：
第二十一章
第四节
越来越宽的信息之路
微波通讯
卫星通讯
光纤通讯
网络通讯
三、教学反思：
本节课通过精心创设问题情境，调动学生积极地发现问题、提出问题、分析问题和解决问题，突出了“以学生发展为本”的新课程理念。本课采用多媒体课件辅助教学，吸引了学生的学习兴趣，为学生的学习与发展提供丰富多彩的教育环境和有力工具。通过本节课的教学，达到了预期目标。学生了解了科学为人类带来的便利，更会关注科学的发展，增强了用科学服务于人类的使命感和责任感受。本课也有遗憾之处，受课堂教学时间限制，对开放教学有-定的制约。如果有一些实物展示给学生，或能到实际现场中观察等是最好的。