越來越寬的信息之路教學設計

1、越來越寬的信息之路教學設計與反思江西省東鄉(xiāng)縣小璜中學 葉盛恒教學分析：教學內(nèi)容是義務教育課程標準實驗教科書物理九年級（下冊）第二十一章第四節(jié)越來越寬的信息之路。要求學生常識地了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信的優(yōu)點、原理。通過自學、互學、師生共同交流來認識人類信息技術(shù)的發(fā)展給人類的生活方式帶來了翻天覆地的變化。從面提高學生學習科學的興趣，樹立正確的科學觀。教學重點是以大量的圖片、影視畫面介紹和展示各種通信方式的優(yōu)點、缺點和改進方法。教學目標：1知識與技能：常識性了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信。通過教學使學生了解：為什么要用微波通信？如何實現(xiàn)微波通信？了解微波性質(zhì)接近于光波，大致沿直線傳播，不能

2、沿地球表面繞射的特性，了解微波傳播過程中的一些缺點以及這些缺陷如何通過衛(wèi)星通信來彌補。了解光纖通信的原理和優(yōu)點。了解網(wǎng)絡通信的發(fā)展過程和優(yōu)點，掌握發(fā)電子郵件的方法。2過程和方法：通過師生共同交流來探討現(xiàn)代信息的變化，用大量多媒體圖片、影視畫面使學生了解衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信的特點和粗略的原理。3情感態(tài)度和價值觀：通過學習現(xiàn)代通信知識，了解科技給人類帶來的便利，提高學科學的興趣，使學生養(yǎng)成關(guān)注科學發(fā)展前沿的習慣，樹立正確的科學觀，培養(yǎng)振興中華、用于服務于人類的使命感和責任感。教學重、難點：衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡通信的優(yōu)點和原理。教學媒體運用：課前發(fā)動學生查找有關(guān)資料包括一些多媒體的信息，

3、來激發(fā)學生們的學習興趣。引課通過多媒體播放一場足球比賽片段，學生觀看視頻，同時思考老師提出的問題。創(chuàng)設情景，學生學習興致高漲。在學到為什么用衛(wèi)星來做微波中繼站、而至少要用三顆衛(wèi)星，光纖通信的原理和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)電子郵件的過程采用了Flah動畫把微觀、抽象的通信過程變成形象、直觀、生動的動畫描述出來，幫助學生較好的理解相關(guān)知識，同時也突破了教學難點和重點內(nèi)容。順利地完成了教學內(nèi)容。教學過程：一、新課導入：通過多媒體播放一場足球比賽片段。教師引出新課：剛才我們欣賞的足球比賽片段，是我從衛(wèi)視頻道節(jié)目中截取的。每天電視臺播放新聞、世界重大事件的了解和各種體育比賽也都是由衛(wèi)星轉(zhuǎn)播來的。為什么要用衛(wèi)星來轉(zhuǎn)播電視

4、節(jié)目呢？除了衛(wèi)星通信外，還有沒有其他的通信方式呢？這節(jié)課我們就來學習本章的最后一節(jié)越來越寬的信息之路。學生回答：衛(wèi)星傳遞信息多；衛(wèi)星傳遞的信息量大；衛(wèi)星傳遞時間快二、利用上節(jié)課的知識做鋪墊，引出新知識現(xiàn)在隨著科技的進步，傳輸信息的途徑也越多，像報紙、電視、收音機、電腦等都能傳輸信息，但它們在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘渴欠裣嗤?？以無線電廣播和電視廣播為例，在相同時間內(nèi)誰傳輸?shù)男畔⒏嘁恍┠兀繉W生回答：不一定相同，電視廣播傳輸?shù)男畔⒏嘁恍?。無線電廣播只能傳遞聲音信號，電視不僅能傳遞聲音信號，而且也能傳遞圖像信號。教師引進新知識：為什么電視廣播要比無線電廣播能傳輸更多的信息呢？這是因為它們用來傳輸電

5、信號的電磁波（也叫載波）的頻率不同。無線電廣播一般是用長波、中波和短波做載波，電視廣播是用微波作為載波。因為微波的波長短，頻率高，所以在相同時間內(nèi)才能傳輸更多的信息。現(xiàn)代理論表明：作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?。因為微波的頻率高，用它作為載波能傳遞更多的信息，所以現(xiàn)在微波通信使用很廣泛。下面請同學們看書上微波通信部分，并思考下列幾個問題：1微波的波長、頻率在什么范圍內(nèi)？2微波通信有什么優(yōu)點？有什么缺點？為什么？3在微波通信中，為什么要建立微波中繼站，它起到什么作用？4能在月球上建中繼站嗎？教師板書：現(xiàn)代信息表明：作為載體的無線電波，頻率越高，在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕?/p>

6、越多。1、微波通信學生回答：微波的波長在10m-1mm之間，頻率在30MHz-3×105MHz之間。學生回答：一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話頻率高，傳遞的信息多?？梢娝軅鬟f的信息量是很大的。學生回答：因為微波的性質(zhì)接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。學生可能回答：中繼站的作用是使微波沿地球表面繞射。學生回答：不能，因為太遠了，時間延遲，信號衰減。教師引導：同學們大致說出了中繼站的作用，誰能更詳細說一下它的作用？衛(wèi)星中繼站能把上一站傳來的微波信號經(jīng)過處理后，再發(fā)射到下一站去。就像接力賽跑一樣，一站傳一站，經(jīng)過很多中繼站就可以把信息傳遞到遠方。下面我們通過這個課件

7、來說明一下中繼站的作用。演示課件：在A地發(fā)射微波，我要在B地接收到微波，能不能接收到？（因為微波不能沿地球表面繞射，在B地接收不到微波）為了接收到微波，我在地面上每隔50km建立微波中繼站，把信號接收過來，經(jīng)過處理后，再傳到下一站去，在B地接收到微波。由于微波通信傳輸?shù)男畔⒘看?，所以各種電信業(yè)務的傳輸，如電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、以及彩色電視機都可以通過微波電路傳輸。同學們看圖片，這是微波中繼站，因為微波大致沿直線傳播容易被山岳和高樓所阻隔，所以微波中繼站都建在很高的地方?，F(xiàn)在我們知道了微波通信的特點傳輸特點，請同學們想一想：微波通信有什么缺點呢？學生答：長距離通信需要建立很多中繼站，麻煩。學生

8、答：遇到雪山、大洋過不去。受地理位置的限制，例如我要在中國和美國之間建立一條微波通信線路，途中要經(jīng)過大西洋，沒法把中繼站建在水面上，該怎么辦呢？學生回答：把中繼站設在空上，利用通信衛(wèi)星（或人造地球衛(wèi)星）做中繼站來完成微波的轉(zhuǎn)發(fā)任務。 對，我們可以利用通信衛(wèi)星作為空中的中繼站，來完成微波的轉(zhuǎn)發(fā)，這就是衛(wèi)星通信。2、衛(wèi)星通信談到衛(wèi)星通信，你覺得給它你帶來得最大好處是什么？電視頻道多了，能收看到的節(jié)目多了，能夠及時地知道到在世界各地發(fā)生的事情了。那么通信衛(wèi)星是怎樣完成電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播任務的呢？我們以一場足球賽的實況轉(zhuǎn)播為例，電視轉(zhuǎn)播車在比賽現(xiàn)場將比賽實況攝下后，一般以微波通信的方式送給電視臺，電視臺經(jīng)

9、過編輯處理后，通過無線電塔將電信號發(fā)射給太空中通信衛(wèi)星，通信衛(wèi)星接收電信號，經(jīng)過放大變頻后，再向地面發(fā)送，通過電視臺進行播放，我們在電視機前就可以看到球賽的實況。由于通信衛(wèi)星離地面的距離遠，它能把地面發(fā)送過來的電信號轉(zhuǎn)發(fā)到很遠的地方，所以在位于赤道平面的軌道上，放置三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信?，F(xiàn)在我們了解了衛(wèi)星通信方式，同學們能不能說一說，衛(wèi)星通信給我們帶來的最大好處是什么？學生回答：獲得的信息量大了；電視頻道多了；能收看到的節(jié)目多了；能夠及時地知道到在世界各地發(fā)生的事情了。衛(wèi)星通信和微波通信相比，有哪些優(yōu)點呢？傳輸信息遠、傳播范圍大，不受地形的限制，抗干擾能力強、比微波通信傳輸容量大。

10、正因為衛(wèi)星通信有這么多的優(yōu)點，所以目前世界上三分之二以上的國際電話、電報業(yè)務、和洲際電視廣播都由衛(wèi)星通信來承擔。衛(wèi)星通信有沒有缺點呢？衛(wèi)星離地面的高度是36000km，你們算一下，微波從地面?zhèn)鞯叫l(wèi)星上再反射回地面需要多長時間？微波的傳播速度和光的傳播速度相同。是3×108m/s。0.24s，這是微波發(fā)射再返回原地的時間，如果進行的是兩地間的通信，需要的時間會更長。所以使用衛(wèi)星通信時會出現(xiàn)信號延遲的現(xiàn)象。不同臺播放同一個電視節(jié)目不同步。這是使用衛(wèi)星通信的一個缺陷。以上我們了解了微波通信和衛(wèi)星通信，除了這兩種通信方式外，還有沒有其他的通信方式呢？3、光纖通信光纖通信是用光來做載波。我們知

11、道，電磁波的傳播速度等于光速，實際上光也是一種電磁波，并且光的頻率比微波的頻率更高，如果用光來通信，那么傳輸?shù)男畔⒘繒?。那么應該用什么樣的光來做載波呢？用激光 為什么？普通光夾雜了許多不同頻率的光，方向性差，如果用普通光做載波，就象收音機同時接收到了許多頻率的節(jié)目一樣，各種聲音重疊在一起，叫人無法分辨。而激光的頻率單一、方向性好、亮度高等特點，正好彌補了普通光源的缺陷。從激光器發(fā)明后，人們就開始嘗試用激光作載波來傳遞信息，但激光在空氣中傳播時容易受氣候條件的影響，于是人們就想能不能讓激光在特殊的管道里傳播呢？直到1966年華裔科學家高錕發(fā)明了光導纖維后，用激光通信才成為現(xiàn)實。用光纖燈具演示

12、實驗，讓學生觀察現(xiàn)象。提問：細絲是什么？光導纖維在光導纖維末端看到光點，說明什么？說明光沿著細絲傳播過來。在初二上學期學過，光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光導纖維是彎的，光怎樣為什么能傳過來呢？下面同學們看一段影視圖象，從中你會獲得很多信息：提問兩個問題：（1）為什么光能在彎曲的光導纖維中傳播呢？利用了光的全反射。簡單介紹一下光的全反射，光從玻璃斜射入空氣中時，要發(fā)生折射現(xiàn)象，折射光線向哪個方向偏折？向界面偏折。當入射角逐漸增大時，折射角怎么變化？當入射角再增大時出現(xiàn)這種現(xiàn)象，同學們猜想，當入射角增大到某個程度時，看不到折射光線，光線全部反射回玻璃中，我們把這種現(xiàn)象叫做光的全反射。光導纖維就是利用

13、這個現(xiàn)象制成的。（2）誰能簡單說一下光纖通信的過程？光纖通信是利用電光變換技術(shù)，在信息發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，讓光信號在光導纖維中傳播，在信息接收端，再把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴亩鴮崿F(xiàn)信息的傳遞。光纖通信傳輸?shù)男畔⒘糠浅４?，一對光纖，從理論上講，可以開通1億路電話，再加上通信中光沿管道傳播，不容易受到外界的干擾、保密性好的特點，正在被應用的越來越廣泛。我國的光纖通信發(fā)展也很快，在許多大城市都架設了光纜。昨天我從經(jīng)過我們家附近的網(wǎng)吧經(jīng)過，看見它網(wǎng)吧牌子上寫著，10M光纖接入，說明電腦網(wǎng)絡是通過光纖傳遞來傳輸信息的。把計算機連在一起，互相傳遞信息，就形成了網(wǎng)絡通信。4、網(wǎng)絡通信我們經(jīng)常使用微機，

14、利用計算機網(wǎng)絡，你都能做哪些事情？看新聞、聽音樂、玩游戲、查閱資料、聊天、發(fā)電子郵件。網(wǎng)上聊天是一種比較常見的網(wǎng)絡通信方式，在網(wǎng)上你不管是你熟悉還是不熟悉得人，你都可以和他聊天。還有另外一種網(wǎng)絡通信形式是發(fā)電子郵件。我們班都誰會發(fā)電子郵件？假如說我要把要一份文件作為電子郵件發(fā)送出去，我需要做好哪些準備工作？首先在網(wǎng)上申請一個電子信箱，給信箱起一個名字并設定密碼。還要知道對方的信箱的名字。然后才可以發(fā)送。 我的信箱的地址是cyjx·，誰能說明這是什么意思？Cyjxhy是你的帳號，是你的服務器的名字，也就是說我在這個網(wǎng)上申請的信箱。有的電子信箱的地址上還有.cn，誰知道是什么意思？表示這

15、個服務器是在中國注冊的。誰能說說具體怎樣發(fā)電子郵件呢？上網(wǎng)打開信箱裝上要郵的東西發(fā)送出去假如說現(xiàn)在老師把這個文件發(fā)送到我的信箱里，我回家看去，誰愿意用你的電子郵箱幫老師發(fā)送郵件呢？我們看一下他是怎樣發(fā)送郵件的。我們看到，其實發(fā)電子郵件很簡單。你覺得電腦網(wǎng)絡給我們帶來的益處有哪些？信息共享、網(wǎng)絡通信、獲取信息、有更多的娛樂游戲。目前最頻繁的網(wǎng)絡通信的形式是電子郵件?，F(xiàn)在最大的計算機網(wǎng)絡是是什么網(wǎng)？什么是因特網(wǎng)？它有什么作用？誰能給大伙介紹一下？通過本節(jié)課的學習，我們了解了四種通信形式，知道了這幾種通信方式的特點，優(yōu)點及不足。下面同學們看看書，歸納一下這節(jié)課所學的知識。有不太清楚的地方可以提出來？作業(yè)設計：1、 衛(wèi)星通信所具有的特點是（ ）A. 可以元距離傳送信息 B. 容量大C. 干擾小 D. 質(zhì)量高2、光纖通信中，用于傳遞信息的光是（ ）激光太陽光普通光源發(fā)出的光以上說法都對、關(guān)于信息高速公路，下列描述錯誤的是（）信息高速公路可以傳遞聲音信息高速公路可以傳遞圖像信息高速公路可以傳遞文字信息高速公路可以傳遞實物、我們經(jīng)常在媒體上聽到“信息高速公路”一語，它指的是（）高速行駛