《越來(lái)越寬的信息之路》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、 《越來(lái)越寬的信息之路》教學(xué)設(shè)計(jì) 課題 第二十一章：信息的傳遞 第四節(jié)：越來(lái)越寬的信息之路 知識(shí)目標(biāo)： 常識(shí)性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。 學(xué) 過(guò)程方法： 通過(guò)了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí)，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解 習(xí) 決實(shí)際問(wèn)題的能力。 目 標(biāo) 情感目標(biāo)： 通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類(lèi)帶來(lái)的便利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)  了解現(xiàn)代通信知識(shí)  學(xué)習(xí)難點(diǎn)  了解現(xiàn)代通信知識(shí)

2、 教學(xué)方式  講解法、討論法  課型  體驗(yàn)、探究 教具與 媒體  微機(jī)、光纖棒、視頻資源 教  內(nèi)容與教師活動(dòng)  學(xué)生活動(dòng)  設(shè)計(jì)依據(jù) 一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 (5min) 〖師〗 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了無(wú)線電廣播和電視的工作過(guò)程， 那么電 學(xué)生回答： 為 信 息 化 視廣播和聲音廣播相比，在相同的時(shí)間內(nèi)哪個(gè)傳輸?shù)男畔⒍啵? 電視 社 會(huì) 信 息 量 大 打 下 大家請(qǐng)看屏幕（微機(jī)播放） 。 基礎(chǔ) 學(xué) 電視

3、傳播的信息比聲音廣播多， 電視除能通過(guò)聲音得到信息， 還可以看到它的周?chē)h(huán)境、色彩、天氣等等信息。信息理論表明， 作為載體的無(wú)線電波頻率越高， 擁有的范圍越寬泛， 相同時(shí)間內(nèi) 師生討論傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｒ虼?，幾十年?lái)，無(wú)線電通信，電視廣播等 所用的頻率越來(lái)越高， 我們可以形象地說(shuō)， 信息之路越來(lái)越寬了。 這就是我們今天所要討論的課題。 ( 板書(shū)課題 ) 二、進(jìn)入新課，科學(xué)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(wèn)題】為什么要用微波通信呢

4、？ 序 大家閱讀課本，回答問(wèn)題。 學(xué)生回答 ［學(xué)生］微波（ microwave ）的波長(zhǎng)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(shí)開(kāi)通幾千、幾萬(wàn)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(yuǎn)方，必須建設(shè)中繼站，像接力賽那樣，一站一站地向外傳播。 舉例：移動(dòng)、聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)各自都有自己的中繼塔，就是想讓信號(hào)傳遞到人們活動(dòng)的各個(gè)角落。 【問(wèn)題】高山、大洋中無(wú)法建設(shè)中繼站，怎么辦呢？ 師生討論 利用學(xué)生

5、 身邊的現(xiàn) 需要在高處懸掛一個(gè)中繼站，這就要靠衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)。 象服務(wù)于 物理教學(xué) （二）衛(wèi)星通信 (8min) 1．【問(wèn)題】衛(wèi)星做中繼站隨便移動(dòng)可以嗎？ 衛(wèi)星應(yīng)該與地面保持固定對(duì)應(yīng)，這樣的衛(wèi)星叫做地球同步衛(wèi)星。 （看屏幕，微機(jī)播放內(nèi)容：人造衛(wèi)星） 仍需要利 學(xué)生回答 用學(xué)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(shū)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(gè)無(wú)人值班的空中微波中繼站， 它從一個(gè)地面站 接收發(fā)射來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大變頻后，再發(fā)送回另一個(gè)或幾個(gè)地 面站。 現(xiàn)在一個(gè)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(chǎng)的畫(huà)面，這就是通信衛(wèi)星帶來(lái)的好處。 學(xué)生舉例 種微波， 也可以用 4．月亮能做中繼站通信嗎？ 來(lái)通信， 培養(yǎng)學(xué)生 （三）光纖通信 (10min) 廣闊的思 維方式

7、 學(xué) 生 回 〖師〗人類(lèi)自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進(jìn)行通信以 答：不能 后，不斷地向前發(fā)展?，F(xiàn)代信息社會(huì)中，我們需要交流越來(lái)越多 的信息，這就需要把這一信息之路修得越來(lái)越寬。 我們已經(jīng)知道， 電磁波的傳播速度等于光速，實(shí)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(lái)通信，這條“高速公路”要比 短波、微波的“公路”寬出百萬(wàn)倍、千萬(wàn)倍。這就是光纖通信， 請(qǐng)看屏幕（播放光纖通信資料） ，通過(guò)討論說(shuō)出你對(duì)光纖通信的 這是個(gè)

8、近 了解。 似光在光 師生交流 導(dǎo)纖維里 1．所用的是激光：普通的光源夾雜許多不同波長(zhǎng)（頻率）的光， 傳播的實(shí) 方向性差，如果用它作載波，就像收音機(jī)同時(shí)接收到了許多頻率 驗(yàn)，需要 節(jié)目，聲音重疊在一起，讓人無(wú)法分辨清楚。 教師詳解 一下 1960 年美國(guó)科學(xué)家梅曼制成了世界上第一臺(tái)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(shí)現(xiàn)，用光進(jìn)行通信成為現(xiàn)實(shí)。 師生討論

9、 2．在光導(dǎo)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(dǎo)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(yuǎn)方。 3．【演示】 光在光導(dǎo)纖維里傳播： 把大塑料瓶用不透光的紙包上， 瓶的側(cè)壁開(kāi)個(gè)小孔，塑料瓶?jī)?nèi)盛滿水，水中有一個(gè)光源，觀察水 學(xué)生知道 流時(shí)的光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個(gè)光斑。 學(xué)生觀察 得可能更 多，讓他 4．我國(guó)光纖通信的發(fā)展 們多談看

10、 法也很好 請(qǐng)同學(xué)們閱讀 STS“我國(guó)光纜通信的發(fā)展”。了解我們周?chē)男? 地方有重要的光纜標(biāo)志，請(qǐng)同學(xué)們注意保護(hù)。 學(xué)生看書(shū) 閱讀 （四）網(wǎng)絡(luò)通信 (6min) 〖師〗電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái) 了巨大的變化。 計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合將成為 21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ)。全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過(guò)一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕 點(diǎn)擊鼠標(biāo)， 就可以做到“秀才不出門(mén)， 便知天下事”。 看屏幕（微 機(jī)播放網(wǎng)絡(luò)通信）了解網(wǎng)絡(luò)通信。 學(xué)生回答

11、 1．世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(gòu)物、和朋友聊天、進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等。 學(xué)生回答 3．電子郵件的傳遞方式是 學(xué)生自學(xué) (五 )閱讀材料：激光的應(yīng)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(yīng)用前景，請(qǐng)同學(xué)們閱讀科學(xué)世界“激光的應(yīng)用”。 本節(jié)我們學(xué)習(xí)了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和網(wǎng)絡(luò)

12、通信的知識(shí)。 應(yīng)用微波通信是因?yàn)樗念l率比較寬泛，容量大，但傳輸時(shí)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(shè)立三顆衛(wèi)節(jié) 星就能實(shí)現(xiàn)全球通信；光也是一種電磁波，它也能通信，專(zhuān)門(mén)用于通信用的光是激光，我們需要它在專(zhuān)門(mén)的光導(dǎo)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(lái)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(luò)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(xué) 流 程

13、 第四節(jié)：越來(lái)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(shū) 衛(wèi)星是中繼。 設(shè) 計(jì) 三、光纖通信 1．所用的是激光； 2．在光纖維里進(jìn)行。 四、網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程醫(yī)療等 ) 這節(jié)課的容量大，名詞術(shù)語(yǔ)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(lái)分析，該課也是不能理解的。 1．利用手機(jī)講微波。將身邊用于微波通信用的高塔結(jié)合起來(lái)，學(xué)生就容易理解中繼的含 課 義。 后 反 2．將各地常見(jiàn)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(lái)， 學(xué)生也不能 思 理解衛(wèi)星通信。 3．光導(dǎo)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(xué)生學(xué)起來(lái)就有興趣了。