越来越宽的信息之路教学设计

1、越来越宽的信息之路教学设计与反思江西省东乡县小璜中学 叶盛恒教学分析： 教学内容是义务教育课程标准实验教科书物理九年级（下册）第 二十一章第四节越来越宽的信息之路 。要求学生常识地了解卫星通信、 光纤通信、网络通信的优点、原理。通过自学、互学、师生共同交流来认 识人类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。从面提 高学生学习科学的兴趣，树立正确的科学观。教学重点是以大量的图片、 影视画面介绍和展示各种通信方式的优点、缺点和改进方法。教学目标：1知识与技能： 常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信。 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，

2、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点以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥 补。了解光纤通信的原理和优点。了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。2过程和方法： 通过师生共同交流来探讨现代信息的变化，用大量多媒体图片、影视 画面使学生了解卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。3情感态度和价值观：通过学习现代通信知识，了解科技给人类带来的便利，提高学科学的 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、用于服务于人类的使命感和责任感。教学重、难点：卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。教学媒体运用：课前发动学生查

3、找有关资料包括一些多媒体的信息，来激发学生们的 学习兴趣。引课通过多媒体播放一场足球比赛片段，学生观看视频，同时 思考老师提出的问题。创设情景，学生学习兴致高涨。在学到为什么用卫 星来做微波中继站、而至少要用三颗卫星，光纤通信的原理和互联网发电 子邮件的过程采用了 Flah 动画把微观、抽象的通信过程变成形象、直观、 生动的动画描述出来，帮助学生较好的理解相关知识，同时也突破了教学 难点和重点内容。顺利地完成了教学内容。教学过程：一、新课导入：通过多媒体播放一场足球比赛片段。教师引出新课：刚才我们欣赏的足球比赛片段，是我从卫视频道节目 中截取的。每天电视台播放新闻、世界重大事件的了解和各种体育

4、比赛也 都是由卫星转播来的。为什么要用卫星来转播电视节目呢？除了卫星通信 外，还有没有其他的通信方式呢？这节课我们就来学习本章的最后一节 越来越宽的信息之路。学生回答：卫星传递信息多；卫星传递的信息量大；卫星传递时间快 二、利用上节课的知识做铺垫，引出新知识现在随着科技的进步，传输信息的途径也越多，像报纸、电视、收音 机、电脑等都能传输信息，但它们在相同时间内传输的信息量是否相同 呢？以无线电广播和电视广播为例，在相同时间内谁传输的信息更多一些 呢？学生回答：不一定相同，电视广播传输的信息更多一些。无线电广播 只能传递声音信号，电视不仅能传递声音信号，而且也能传递图像信号。教师引进新知识：为什

5、么电视广播要比无线电广播能传输更多的信息呢？这是因为它们 用来传输电信号的电磁波（也叫载波）的频率不同。无线电广播一般是用 长波、中波和短波做载波，电视广播是用微波作为载波。因为微波的波长 短，频率高，所以在相同时间内才能传输更多的信息。现代理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，在相同时间内传输 的信息就越多。因为微波的频率高，用它作为载波能传递更多的信息，所 以现在微波通信使用很广泛。下面请同学们看书上微波通信部分，并思考下列几个问题：1微波的波长、频率在什么范围内？2微波通信有什么优点？有什么缺点？为什么？3在微波通信中，为什么要建立微波中继站，它起到什么作用？4能在月球上建中继站吗？

6、教师板书：现代信息表明：作为载体的无线电波，频率越高，在相同 时间内传输的信息就越多。1、微波通信学生回答：微波的波长在 10m-1mm之间，频率在 30MHz-3 105MHz 之间。学生回答：一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话频率高，传 递的信息多。可见它能传递的信息量是很大的。学生回答：因为微波的性质接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地 球表面绕射。学生可能回答：中继站的作用是使微波沿地球表面绕射。 学生回答：不能，因为太远了，时间延迟，信号衰减。 教师引导：同学们大致说出了中继站的作用，谁能更详细说一下它的 作用？卫星中继站能把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站 去。

7、就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站就可以把信息传递 到远方。下面我们通过这个课件来说明一下中继站的作用。演示课件：在 A 地发射微波，我要在 B 地接收到微波，能不能接收 到？（因为微波不能沿地球表面绕射，在 B 地接收不到微波）为了接收到 微波，我在地面上每隔 50km 建立微波中继站，把信号接收过来，经过处 理后，再传到下一站去，在 B 地接收到微波。由于微波通信传输的信息量大，所以各种电信业务的传输，如电话、 电报、数据、传真、以及彩色电视机都可以通过微波电路传输。同学们看 图片，这是微波中继站，因为微波大致沿直线传播容易被山岳和高楼所阻 隔，所以微波中继站都建在很高的地方。现

8、在我们知道了微波通信的特点传输特点，请同学们想一想：微波通 信有什么缺点呢？ 学生答：长距离通信需要建立很多中继站，麻烦。 学生答：遇到雪山、大洋过不去。受地理位置的限制，例如我要在中国和美国之间建立一条微波通信线 路，途中要经过大西洋，没法把中继站建在水面上，该怎么办呢？学生回答：把中继站设在空上，利用通信卫星（或人造地球卫星）做 中继站来完成微波的转发任务。对，我们可以利用通信卫星作为空中的中继站，来完成微波的转发， 这就是卫星通信。2、卫星通信谈到卫星通信，你觉得给它你带来得最大好处是什么？电视频道多 了，能收看到的节目多了，能够及时地知道到在世界各地发生的事情了。 那么通信卫星是怎样完

9、成电视节目的转播任务的呢？我们以一场足球赛的 实况转播为例，电视转播车在比赛现场将比赛实况摄下后，一般以微波通 信的方式送给电视台，电视台经过编辑处理后，通过无线电塔将电信号发 射给太空中通信卫星，通信卫星接收电信号，经过放大变频后，再向地面 发送，通过电视台进行播放，我们在电视机前就可以看到球赛的实况。由于通信卫星离地面的距离远，它能把地面发送过来的电信号转发到 很远的地方，所以在位于赤道平面的轨道上，放置三颗同步卫星就可以实 现全球通信。现在我们了解了卫星通信方式，同学们能不能说一说，卫星通信给我 们带来的最大好处是什么？学生回答：获得的信息量大了；电视频道多了；能收看到的节目多 了；能够

10、及时地知道到在世界各地发生的事情了。卫星通信和微波通信相比，有哪些优点呢？ 传输信息远、传播范围大，不受地形的限制，抗干扰能力强、比微波 通信传输容量大。正因为卫星通信有这么多的优点，所以目前世界上三分之二以上的国 际电话、电报业务、和洲际电视广播都由卫星通信来承担。卫星通信有没有缺点呢？卫星离地面的高度是36000km，你们算一下，微波从地面传到卫星上再反射回地面需要多长时间？微波的传播速度 和光的传播速度相同。是 3108m/s。0.24s，这是微波发射再返回原地的 时间，如果进行的是两地间的通信，需要的时间会更长。所以使用卫星通 信时会出现信号延迟的现象。不同台播放同一个电视节目不同步。

11、这是使 用卫星通信的一个缺陷。以上我们了解了微波通信和卫星通信，除了这两种通信方式外，还有 没有其他的通信方式呢？3、光纤通信 光纤通信是用光来做载波。我们知道，电磁波的传播速度等于光速， 实际上光也是一种电磁波，并且光的频率比微波的频率更高，如果用光来 通信，那么传输的信息量会更多。那么应该用什么样的光来做载波呢？用激光 为什么？ 普通光夹杂了许多不同频率的光，方向性差，如果用普通光做载波， 就象收音机同时接收到了许多频率的节目一样，各种声音重叠在一起，叫 人无法分辨。而激光的频率单一、方向性好、亮度高等特点，正好弥补了 普通光源的缺陷。从激光器发明后，人们就开始尝试用激光作载波来传递信息，

12、但激光 在空气中传播时容易受气候条件的影响，于是人们就想能不能让激光在特 殊的管道里传播呢？直到 1966 年华裔科学家高锟发明了光导纤维后，用 激光通信才成为现实。用光纤灯具演示实验，让学生观察现象。提问：细丝是什么？光导纤维 在光导纤维末端看到光点，说明什么？ 说明光沿着细丝传播过来。在初二上学期学过，光在均匀介质中沿直线传播。光导纤维是弯的， 光怎样为什么能传过来呢？下面同学们看一段影视图象，从中你会获得很多信息：提问两个问题：（1）为什么光能在弯曲的光导纤维中传播呢？利用了光的全反射。 简单介绍一下光的全反射，光从玻璃斜射入空气中时，要发生折射现 象，折射光线向哪个方向偏折？向界面偏折

13、。当入射角逐渐增大时，折射 角怎么变化？当入射角再增大时出现这种现象，同学们猜想，当入射角增 大到某个程度时，看不到折射光线，光线全部反射回玻璃中，我们把这种 现象叫做光的全反射。光导纤维就是利用这个现象制成的。（2）谁能简单说一下光纤通信的过程？ 光纤通信是利用电光变换技术，在信息发送端把电信号转变为光信 号，让光信号在光导纤维中传播，在信息接收端，再把光信号转变为电信 号。从而实现信息的传递。光纤通信传输的信息量非常大，一对光纤，从理论上讲，可以开通 1 亿路电话，再加上通信中光沿管道传播，不容易受到外界的干扰、保密性 好的特点，正在被应用的越来越广泛。我国的光纤通信发展也很快，在许 多大

14、城市都架设了光缆。昨天我从经过我们家附近的网吧经过，看见它网吧牌子上写着， 10M 光纤接入，说明电脑网络是通过光纤传递来传输信息的。把计算机连在一 起，互相传递信息，就形成了网络通信。4、网络通信 我们经常使用微机，利用计算机网络，你都能做哪些事情？ 看新闻、听音乐、玩游戏、查阅资料、聊天、发电子邮件。 网上聊天是一种比较常见的网络通信方式，在网上你不管是你熟悉还 是不熟悉得人，你都可以和他聊天。还有另外一种网络通信形式是发电子 邮件。我们班都谁会发电子邮件？假如说我要把要一份文件作为电子邮件发 送出去，我需要做好哪些准备工作？首先在网上申请一个电子信箱，给信箱起一个名字并设定密码。还要 知

15、道对方的信箱的名字。然后才可以发送。我的信箱的地址是 cyjx ，谁能说明这是什么意思？C有的电子信箱的地址上还有 .cn，谁知道是什么意思？表示这个服务器 是在中国注册的。谁能说说具体怎样发电子邮件呢？ 上网打开信箱装上要邮的东西发送出去 假如说现在老师把这个文件发送到我的信箱里，我回家看去，谁愿意用你的电子邮箱帮老师发送邮件呢？我们看一下他是怎样发送邮件的我们看到，其实发电子邮件很简单。你觉得电脑网络给我们带来的益处有哪些？ 信息共享、网络通信、获取信息、有更多的娱乐游戏。目前最频繁的网络通信的形式是电子邮件。 现在最大的计算机网络是是什么网？什么是因特网？它有什么作用？ 谁能给大伙介绍一下？通过本节课的学习，我们了解了四种通信形式，知道了这几种通信方 式的特点，优点及不足。下面同学们看看书，归纳一下这节课所学的知 识。有不太清楚的地方可以提出来？作业设计：1、 卫星通信所具有的特点是（ ）A. 可以元距离传送信息 B. 容量大C. 干扰小 D. 质量高2、光纤通信中，用于传递信息的光是（）激光 太阳光 普通光源发出的光 以上说法都对、关于信息高速公路，下列描述错误的是（ ） 信息高速公路可以传递声音信息高速公路可以传递图像信息高速公路可以传递文字信息高速公路可以传递实物 、我们经常在媒体上听到“信息高速公路”一语，它指的是 （ ） 高速行驶的公