《越來越寬的信息之路》教學設計

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1、 《越來越寬的信息之路》教學設計 課題 第二十一章：信息的傳遞 第四節(jié)：越來越寬的信息之路 知識目標： 常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信。 學 過程方法： 通過了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信的知識，提高學生應用物理知識解 習 決實際問題的能力。 目 標 情感目標： 通過學習現(xiàn)代通信知識，了解科技為人類帶來的便利，提高學生學習科學的興趣。 學習重點  了解現(xiàn)代通信知識  學習難點  了解現(xiàn)代通信知識

2、 教學方式  講解法、討論法  課型  體驗、探究 教具與 媒體  微機、光纖棒、視頻資源 教  內(nèi)容與教師活動  學生活動  設計依據(jù) 一、創(chuàng)設情境，引入新課 (5min) 〖師〗 上節(jié)課我們學習了無線電廣播和電視的工作過程， 那么電 學生回答： 為 信 息 化 視廣播和聲音廣播相比，在相同的時間內(nèi)哪個傳輸?shù)男畔⒍啵? 電視 社 會 信 息 量 大 打 下 大家請看屏幕（微機播放） 。 基礎(chǔ) 學 電視

3、傳播的信息比聲音廣播多， 電視除能通過聲音得到信息， 還可以看到它的周圍環(huán)境、色彩、天氣等等信息。信息理論表明， 作為載體的無線電波頻率越高， 擁有的范圍越寬泛， 相同時間內(nèi) 師生討論傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。因此，幾十年來，無線電通信，電視廣播等 所用的頻率越來越高， 我們可以形象地說， 信息之路越來越寬了。 這就是我們今天所要討論的課題。 ( 板書課題 ) 二、進入新課，科學探究 程 頻 率 寬 泛 （一）微波通信 (8min) 是 微 波 的 主要特征 1．頻率寬泛，容量大 【問題】為什么要用微波通信呢

4、？ 序 大家閱讀課本，回答問題。 學生回答 ［學生］微波（ microwave ）的波長在 10 m～ 1mm之間，頻率在 30 MHz～310 5MHz之間，比中波和短波的頻率更高，它可以同時開通幾千、幾萬路電話，所以傳輸?shù)男畔⒏唷? 2．直線傳播損失大，需要中繼 微波沿直線傳播不能繞射，因此衰減很快，要使它傳向遠方，必須建設中繼站，像接力賽那樣，一站一站地向外傳播。 舉例：移動、聯(lián)通通信網(wǎng)絡各自都有自己的中繼塔，就是想讓信號傳遞到人們活動的各個角落。 【問題】高山、大洋中無法建設中繼站，怎么辦呢？ 師生討論 利用學生

5、 身邊的現(xiàn) 需要在高處懸掛一個中繼站，這就要靠衛(wèi)星來實現(xiàn)。 象服務于 物理教學 （二）衛(wèi)星通信 (8min) 1．【問題】衛(wèi)星做中繼站隨便移動可以嗎？ 衛(wèi)星應該與地面保持固定對應，這樣的衛(wèi)星叫做地球同步衛(wèi)星。 （看屏幕，微機播放內(nèi)容：人造衛(wèi)星） 仍需要利 學生回答 用學生身 2．衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成。 邊的現(xiàn)象 師生交流 看書了解地面接收站的天線形狀和朝向。 3．全球通信只需要三顆

6、 通信衛(wèi)星就像一個無人值班的空中微波中繼站， 它從一個地面站 接收發(fā)射來的信號，經(jīng)過放大變頻后，再發(fā)送回另一個或幾個地 面站。 現(xiàn)在一個地方出現(xiàn)的突發(fā)事件， 全世界的人們幾乎可以立刻看到 光也是一 現(xiàn)場的畫面，這就是通信衛(wèi)星帶來的好處。 學生舉例 種微波， 也可以用 4．月亮能做中繼站通信嗎？ 來通信， 培養(yǎng)學生 （三）光纖通信 (10min) 廣闊的思 維方式

7、 學 生 回 〖師〗人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信以 答：不能 后，不斷地向前發(fā)展?，F(xiàn)代信息社會中，我們需要交流越來越多 的信息，這就需要把這一信息之路修得越來越寬。 我們已經(jīng)知道， 電磁波的傳播速度等于光速，實際上光也是一種電磁波，與微波 相比，光的頻率更高，如果用光來通信，這條“高速公路”要比 短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。這就是光纖通信， 請看屏幕（播放光纖通信資料） ，通過討論說出你對光纖通信的 這是個

8、近 了解。 似光在光 師生交流 導纖維里 1．所用的是激光：普通的光源夾雜許多不同波長（頻率）的光， 傳播的實 方向性差，如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率 驗，需要 節(jié)目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。 教師詳解 一下 1960 年美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器， 它能 產(chǎn)生單一頻率、方向高度集中的光──激光（ laser) ，才使光作 為載波得以實現(xiàn)，用光進行通信成為現(xiàn)實。 師生討論

9、 2．在光導纖維（ optical fiber) 里傳播：通信用的激光一般在 特殊的管道里傳播，光從光導纖維的一端射入，在內(nèi)壁上多次反 射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的信息傳到了遠方。 3．【演示】 光在光導纖維里傳播： 把大塑料瓶用不透光的紙包上， 瓶的側(cè)壁開個小孔，塑料瓶內(nèi)盛滿水，水中有一個光源，觀察水 學生知道 流時的光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個光斑。 學生觀察 得可能更 多，讓他 4．我國光纖通信的發(fā)展 們多談看

10、 法也很好 請同學們閱讀 STS“我國光纜通信的發(fā)展”。了解我們周圍哪些 地方有重要的光纜標志，請同學們注意保護。 學生看書 閱讀 （四）網(wǎng)絡通信 (6min) 〖師〗電子計算機的發(fā)明和應用給人們的工作、學習、生活帶來 了巨大的變化。 計算機與通信的結(jié)合將成為 21世紀信息社會的基礎(chǔ)。全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕 點擊鼠標， 就可以做到“秀才不出門， 便知天下事”。 看屏幕（微 機播放網(wǎng)絡通信）了解網(wǎng)絡通信。 學生回答

11、 1．世界上最大的計算機網(wǎng)絡叫做因特網(wǎng)（ Internet ），這樣就能做到資源共享。 2．在因特網(wǎng)上可以收發(fā)電子郵件（ E-mail ），還可以查閱資料， 看新聞、購物、和朋友聊天、進行遠程教育、遠程醫(yī)療等等。 學生回答 3．電子郵件的傳遞方式是 學生自學 (五 )閱讀材料：激光的應用 (5min) ［師］激光除了在通信方面有著不小的用途，在其他方面也有廣闊的應用前景，請同學們閱讀科學世界“激光的應用”。 本節(jié)我們學習了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和網(wǎng)絡

12、通信的知識。 應用微波通信是因為它的頻率比較寬泛，容量大，但傳輸時的損耗也快，需要建立中繼小 站，而高山、大洋處中繼站的很困難，于是人們就想到了衛(wèi)星通信，在太空設立三顆衛(wèi)節(jié) 星就能實現(xiàn)全球通信；光也是一種電磁波，它也能通信，專門用于通信用的光是激光，我們需要它在專門的光導纖維里通行，它和損失小，保密性好，容量大，傳輸質(zhì)量高，所以近年來的電話很少有占線現(xiàn)象，這都得益于光纖通信的發(fā)展；網(wǎng)絡通信集合了通信 的多種功能，讓人們的生活更加豐富多彩了。 作 略 業(yè) 教 學 流 程

13、 第四節(jié)：越來越寬的信息之路 一、微波通信 1．容量大； 2．需要中繼。 二、衛(wèi)星通信 板 書 衛(wèi)星是中繼。 設 計 三、光纖通信 1．所用的是激光； 2．在光纖維里進行。 四、網(wǎng)絡通信 1．因特網(wǎng)； 2．可以收發(fā)電子郵件； 3．其他通信 ( 聊天、游戲、遠程醫(yī)療等 ) 這節(jié)課的容量大，名詞術(shù)語多，比較抽象，但所涉及的現(xiàn)象多與自己身邊的事例有關(guān)，所以多結(jié)合自己身邊的現(xiàn)象來分析，該課也是不能理解的。 1．利用手機講微波。將身邊用于微波通信用的高塔結(jié)合起來，學生就容易理解中繼的含 課 義。 后 反 2．將各地常見到的地面衛(wèi)星接收天線能收到電視節(jié)目與衛(wèi)星通信聯(lián)系起來， 學生也不能 思 理解衛(wèi)星通信。 3．光導纖維也可以與日常生活相結(jié)合，讓這些抽象、陌生的東西具體化，學生學起來就有興趣了。