課時(shí)21.4越來(lái)越寬的信息之路（教學(xué)設(shè)計(jì)）【教學(xué)目標(biāo)】1.了解微波通信的特點(diǎn)；2.了解衛(wèi)星通信的特點(diǎn)；3.了解光纖通信的原理和優(yōu)點(diǎn)；4.理解網(wǎng)絡(luò)通信的組成和通信形式。【教學(xué)重、難點(diǎn)】一、教學(xué)重點(diǎn)常見(jiàn)通信方式特點(diǎn)及應(yīng)用。二、教學(xué)難點(diǎn)光纖通信的原理與特點(diǎn)?！窘虒W(xué)策略】1.本節(jié)課主要內(nèi)容有衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)點(diǎn)、原理。本節(jié)關(guān)鍵在于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類(lèi)已進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到人類(lèi)生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。信息技術(shù)的發(fā)展給人類(lèi)的生活方式帶來(lái)了翻天覆地的變化。使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，了解科技為人類(lèi)帶來(lái)的便利。從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿的習(xí)慣，樹(shù)立正確的科學(xué)觀(guān)，培養(yǎng)振興中華、用科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的使命感和責(zé)任感。2.學(xué)生已具備一定的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦\(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力，已基本能夠運(yùn)用觀(guān)察、分析、歸納、比較等科學(xué)方法來(lái)探求新知識(shí)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)了許多與生活聯(lián)系密切的事物及相關(guān)課件，可以由此引起學(xué)生探究的興趣進(jìn)入新課。3.本節(jié)內(nèi)容主要是通過(guò)學(xué)生觀(guān)察和生活實(shí)例展現(xiàn)，使學(xué)生體會(huì)到物理與社會(huì)生產(chǎn)、生活實(shí)際的聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面通過(guò)給小組設(shè)計(jì)不同的調(diào)查任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用媒體、網(wǎng)絡(luò)等知識(shí)資源搜集資料，培養(yǎng)他們的知識(shí)的搜集與整理、同伴之間的互助合作能力。本節(jié)內(nèi)容很好地體現(xiàn)了新課標(biāo)讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)的形成、在發(fā)展過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)的精神，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和觀(guān)察能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】PPT課件、教學(xué)視頻與動(dòng)畫(huà)、教學(xué)圖片、多媒體教學(xué)設(shè)備。【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究法、分析法、講解法、討論法。【教學(xué)過(guò)程】教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課（5分鐘）【視頻展示】觀(guān)看短視頻【提出問(wèn)題】結(jié)合上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的無(wú)線(xiàn)電廣播和電視的工作過(guò)程，你認(rèn)為電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?？信息理論表明：作為載體的電磁波，頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒕驮蕉?，因此，幾十年以?lái)，無(wú)線(xiàn)電通信、電視廣播等所用的頻率越來(lái)越高，信息之路越來(lái)越寬了?！疽胝n題】交流：電視廣播比聲音廣播傳遞的信息量多。比如：看電視劇遠(yuǎn)比單單聽(tīng)講故事獲取的信息量更大一些。創(chuàng)設(shè)情景，引入課題通過(guò)學(xué)生間的交流，意識(shí)到不同的信息傳輸途徑，效率不同。二、新課教學(xué)（約30分鐘）一、微波通信1.自學(xué)（指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容填空）問(wèn)題（1）：為什么要用微波通信？微波通信有什么優(yōu)點(diǎn)？微波是頻率在MHz至MHz之間的電磁波。教師：優(yōu)點(diǎn)：容量大，一條微波線(xiàn)路可以同時(shí)開(kāi)幾千甚至幾萬(wàn)條電話(huà)線(xiàn)路2.自學(xué)問(wèn)題（2）：微波通信有什么缺陷？如何解決？微波的性質(zhì)與更接近，大致也是沿傳播，微波(選填“能”或“不能”)沿地球表面繞射，為此需要____________，其作用是________________。【教師點(diǎn)撥】電磁波傳導(dǎo)距離太遠(yuǎn)就會(huì)減弱，微波中繼站用于放大加強(qiáng)電磁波信號(hào)，必須每隔50Km左右就要建立一個(gè)微波中繼站。3.自學(xué)問(wèn)題3：月亮能否作為中繼站,原因是什么?【教師強(qiáng)調(diào)】月球離地球太遠(yuǎn)，信號(hào)衰減、時(shí)間表延遲、而且兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見(jiàn)到月亮?xí)r，才能完成這兩個(gè)點(diǎn)間的通信。因?yàn)槲⒉ǖ牟ㄩL(zhǎng)比中波和短波的波長(zhǎng)要短，頻率比它們的頻率要高，可以傳遞更多的信息。303×105答案：光波；直線(xiàn)；不能；建立微波中繼站；把上一站傳來(lái)的信號(hào)處理后再發(fā)射到下一個(gè)站去。不能。因?yàn)樵虑蛟谵D(zhuǎn)，月球相對(duì)于地球的位置是不確定的。轉(zhuǎn)到了地球的另一面，就無(wú)法通信了，況且月球的距離太遙遠(yuǎn)。在教師指導(dǎo)下，通過(guò)自學(xué)了解微波通信的特點(diǎn)，提高學(xué)生自學(xué)能量二、衛(wèi)星通信1.自學(xué)問(wèn)題1：如何實(shí)現(xiàn)全球通信的？教師：【說(shuō)明】：同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)于地球赤道的某一點(diǎn)，信號(hào)穩(wěn)定。在地球周?chē)鶆蚺渲昧巳w通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了全球通信。2.自學(xué)問(wèn)題2：如何理解通信衛(wèi)星的“同步”？教師講解：地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱(chēng)對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為36000km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。在地球同步軌道上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星，即可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通訊。3.自學(xué)問(wèn)題3：通信衛(wèi)星的板狀兩翼有何功能？【教師點(diǎn)撥】：通信衛(wèi)星的板狀兩翼是太陽(yáng)能電池，它太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供衛(wèi)星使用。學(xué)生結(jié)合教材交流：使用同步通信衛(wèi)星答案：同步衛(wèi)星相對(duì)地是靜止的而相對(duì)地心是運(yùn)動(dòng)的就是說(shuō)衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同所以相對(duì)地面是靜而實(shí)際上是在運(yùn)動(dòng)的為衛(wèi)星供電提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入環(huán)境提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入環(huán)境三、光線(xiàn)通信1.自學(xué)（教師利用課件進(jìn)行講解）問(wèn)題（1）：什么是光纖通信？為什么要用光纖通信？光纖（玻璃絲）數(shù)條光纖+保護(hù)層=光纜【教師講解】光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是激光的傳輸管道，一種極細(xì)的玻璃絲，數(shù)條光纖加上保護(hù)層組成光纜。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。光是一種比微波頻率更高的電磁波，帶寬要寬出千百萬(wàn)倍，可以傳輸更多信息。2.自學(xué)問(wèn)題（2）：光纖通訊為什么用激光？普通的光源夾雜了許多不同頻率的光，難攜帶信息。激光則是頻率，方向的光。3.自學(xué)問(wèn)題（3）：激光在光導(dǎo)纖維里是如何傳播的？【視頻播放】：表明：光沿著水流傳播光在光導(dǎo)纖維里傳播結(jié)合教材，了解關(guān)于光纖的知識(shí)。單一、高度集中經(jīng)過(guò)多次反射提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入環(huán)境四、網(wǎng)絡(luò)通信1.【問(wèn)題導(dǎo)入】Email是什么意思？教師：網(wǎng)絡(luò)對(duì)我們的生活有著十分重要的影響，你通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送或接收郵件以及聊天時(shí)，信息是怎樣傳遞的？2.【課件展示】：閱讀教材，了解以下信息：（1）電子郵件是怎樣傳播的?（2）怎樣來(lái)識(shí)別電子郵箱地址?（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性是什么?電子郵件結(jié)合教材交流完成以下內(nèi)容：（1）計(jì)算機(jī)可以高速處理大量信息，把計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行_網(wǎng)絡(luò)通信_(tái)。（2）目前使用最頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信形式是_電子郵件_。（3）把網(wǎng)絡(luò)又互相聯(lián)結(jié)，成為世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，叫_因特網(wǎng)，這樣就能做到信息資源的_共享_。三、課堂小結(jié)（約5分鐘）教師：提出問(wèn)題1．微波通信有哪些特點(diǎn)？2．衛(wèi)星通信需要滿(mǎn)足哪些條件？3．光纖通信利用的是什么信號(hào)？4．網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)是什么？思考、回答、交流學(xué)生通過(guò)課堂小結(jié)，使知識(shí)更具系統(tǒng)性四、課堂檢測(cè)教師巡視、講評(píng)完成檢測(cè)題鞏固提高，深化所學(xué)知識(shí)【板書(shū)設(shè)計(jì)】第四節(jié)越來(lái)越寬的信息之路一：微波通信----借助“微波”和“微波中繼站”二：光纖通信---利用“激光”在“光纖”里傳播三：衛(wèi)星通信---使用3顆同步衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全球通信。四：網(wǎng)絡(luò)通信---電子郵件【教學(xué)反思】本節(jié)主要內(nèi)容是了解應(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，需要建立中繼站，而高山、大洋處建中繼站很困難，于是人們就想到了衛(wèi)星通信，在太空設(shè)立三顆衛(wèi)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)