人教版物理九年級(jí)第二十一章第4節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路 大單元教學(xué)設(shè)計(jì)

第二十一章信息的傳遞第4節(jié)越來(lái)越寬的信息之路課題課型1.教學(xué)內(nèi)容分析2.學(xué)習(xí)者分析學(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)許多與生活聯(lián)系密切的事物及相關(guān)內(nèi)容，可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定1.通過(guò)自學(xué)和資料分析，了解使用現(xiàn)代的通信技術(shù)的方法，如微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信。2.通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類生活帶來(lái)的便利，提高學(xué)科學(xué)的興趣價(jià)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)內(nèi)容掌握情況很好一般不好科1學(xué)知識(shí)2通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信知識(shí)，了解科技為人類帶來(lái)的便利，提高學(xué)物理的興學(xué)科能力點(diǎn)、缺點(diǎn)、改進(jìn)方法，加深對(duì)信息之路越來(lái)越寬的理解?！獛?lái)的便利，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)用科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。評(píng)價(jià)內(nèi)容得分標(biāo)準(zhǔn)成員成員二成員三—5分：能高效分工合作完成任務(wù)3分：重大問(wèn)題能有效溝通1分：各自獨(dú)立，不能完成任務(wù)實(shí)施能力5分：能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和所用實(shí)驗(yàn)道具。3分：能設(shè)計(jì)出大概方框架，但不夠準(zhǔn)確和詳細(xì)。1分：不能設(shè)計(jì)出任何過(guò)程和方案。結(jié)果5分：小組完成任務(wù)并解答正確。展示能力3分：小組任務(wù)，但解答部分正1分：小組完成任務(wù)，但解答全部不正確?？偡?.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖/學(xué)習(xí)結(jié)合上節(jié)課我們學(xué)習(xí)的無(wú)線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?學(xué)生討論、交流：電視廣播比聲音廣播傳遞的信息量多。學(xué)生聆聽(tīng)，舉例：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)到不同的信息傳輸任務(wù)二：微波通信回答：(1)微波是頻率在MHz至MHz(2)為什么要用微波通信?微波通信有什么優(yōu)點(diǎn)?學(xué)生自學(xué)課本P158中“微波通信”的內(nèi)容，并填空：(2)學(xué)生思考、討論，小組討論后，說(shuō)出微波通信的優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)槲⒉ǖ牟ㄩL(zhǎng)比中波和短波的波率要高，可以傳遞更多的在教師指導(dǎo)下，通過(guò)自學(xué)了點(diǎn)，提高學(xué)生自過(guò)填空與回答問(wèn)微波通信相關(guān)知識(shí)的理解。(3)微波通信有缺陷嗎?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。因此，必可以把上一站傳來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)接這就像接力賽跑一樣，一棒傳一棒，可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。思考：月亮能否作為中繼站，為什么?容量大，一條微波線路可以同時(shí)開(kāi)幾千甚至幾萬(wàn)條電話線路。(3)學(xué)生自學(xué)課本并填空，說(shuō)出微波通信的缺點(diǎn)：光波；直線；不能；學(xué)生思考、討論，并回答：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通過(guò)自學(xué)、波通信的優(yōu)點(diǎn)與解微波的性質(zhì)。通過(guò)思考月亮能否作為中繼站，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用、拓展思任務(wù)三：衛(wèi)星通信提問(wèn)：在遇到雪山、大洋，根本無(wú)法建設(shè)中繼站時(shí)，又該怎么辦?能不能利用地球的衛(wèi)星——月球進(jìn)行微波中繼通信呢?學(xué)生思考問(wèn)題并分析：月球是地球的衛(wèi)星，可以反射微波，但它離我們太遠(yuǎn)了——38萬(wàn)千米!問(wèn)題的設(shè)置承上啟下，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考、分析，調(diào)動(dòng)了信。概念：利用通信衛(wèi)星做微波通信的組織學(xué)生自學(xué)課本P159中“衛(wèi)星通(1)如何理解通信衛(wèi)星的“同步通信衛(wèi)星”?地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球約36000km,衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，所以叫(2)如何能實(shí)現(xiàn)全球通信?(3)通信衛(wèi)星的板狀兩翼有何功能?信號(hào)衰減、時(shí)間延遲，而且只有當(dāng)兩個(gè)通信點(diǎn)同時(shí)見(jiàn)到月亮?xí)r，才能完成這兩點(diǎn)間的通信。學(xué)生聆聽(tīng)、理解“通學(xué)生閱讀課本第159頁(yè)，回答什么是同步衛(wèi)學(xué)生思考、討論，并回答：在地球周圍均勻地配置三顆通信衛(wèi)星，就可以覆蓋幾乎全部的地球表面，實(shí)現(xiàn)全球通信。學(xué)生觀察衛(wèi)星通信的組成，討論并回答通信衛(wèi)同時(shí)，也引出了“衛(wèi)星通信”。通過(guò)提出問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，也不知不覺(jué)學(xué)習(xí)了“衛(wèi)星通信”的知識(shí)。不僅培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、信息提取能力、總結(jié)能力、解決問(wèn)題的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力等，還加深了“衛(wèi)星通信”的概念、原理、特點(diǎn)等知識(shí)內(nèi)容。通信衛(wèi)星的板狀兩翼是太陽(yáng)能電(4)衛(wèi)星通信有什么特點(diǎn)?通信范圍大，只要在衛(wèi)星發(fā)射的電磁波覆蓋的范圍內(nèi)均可進(jìn)行通信；不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快；易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信。學(xué)生討論，總結(jié)，并說(shuō)出衛(wèi)星通信的特點(diǎn)與優(yōu)通過(guò)對(duì)衛(wèi)星行總結(jié)，培養(yǎng)總結(jié)歸納能力，易于對(duì)比記憶幾種通信方式。任務(wù)四：光纖通信我們知道光是電磁波，它的頻率比微波頻率高得多，如果我們能用光來(lái)傳遞信息的話，信息之路會(huì)更寬廣。但是普通的光包含了多種頻率的單色光，如果用普通光傳遞信息就好比一臺(tái)收音機(jī)同時(shí)接收到了許多頻率的節(jié)目，聲音重直到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、方向高度集中的光一一激光，才使光作為載波得以實(shí)現(xiàn)。激光亮度高、方向集中，大家使用激光筆時(shí)千萬(wàn)不要對(duì)著別人的眼睛照射。但是激光在空氣中傳播時(shí)還是有一定的損耗，直到1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次提出了用低損耗的光導(dǎo)纖維進(jìn)行通信的學(xué)生觀看資料，了解“光纖通信時(shí)代”的發(fā)展展的重要性。“光纖通信時(shí)代”的發(fā)展史，幫助學(xué)生了解物理知識(shí)的發(fā)展過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和知識(shí)服務(wù)社會(huì)的科學(xué)精神。構(gòu)想，這使得用光進(jìn)行通信的幻想得以實(shí)現(xiàn)。隨著1970年美國(guó)康寧公司研制的石英光纖、貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體組織學(xué)生自學(xué)課本P160中“光纖通(1)什么是光纖通信?為什么要用光纖通信?光纖通信是利用激光在光導(dǎo)纖維中率很高，在一定時(shí)間內(nèi)可以傳輸大量信息。光纖(玻璃絲)(2)光纖通信為什么用激光?(3)激光在光導(dǎo)纖維里是如何傳播的?演示實(shí)驗(yàn)：水流導(dǎo)光學(xué)生自學(xué)課本P160中作用。通過(guò)組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)課本，通過(guò)有關(guān)“光纖通信”養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、信息提取能力、總結(jié)歸納能力，還在回答問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)會(huì)了光纖通訊的概念、原理和特通過(guò)演示實(shí)了光纖通信的原描述你觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能得出什么結(jié)論?可以看到水從小孔流出時(shí)，光隨著彎彎的水流照到地面，在地面產(chǎn)生一個(gè)光斑。這是因?yàn)楣庠谒邪l(fā)生了全發(fā)射，光纖通信就是這個(gè)道理。光在光導(dǎo)纖維里傳播通信用的激光一般在特殊的管道一一光導(dǎo)纖維里傳播。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。光纖材料一般是很細(xì)的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。光纜是數(shù)條光纖敷上保護(hù)層，制成多芯光纜。所以我們經(jīng)常說(shuō)“光纜一斷，損失百萬(wàn)”。光纖通信的特點(diǎn)有哪些?(1)傳輸頻帶極寬，通信容量很理，而且實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意。引導(dǎo)學(xué)生思考和總結(jié)實(shí)煉學(xué)生的總結(jié)能力與表達(dá)能力。通過(guò)總結(jié)光纖通信的特點(diǎn)，大，一對(duì)光纖可開(kāi)通一億路電話：(3)光纖抗電磁干擾，保密性好。出光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。培養(yǎng)了學(xué)生的歸納總結(jié)能力。任務(wù)四：網(wǎng)絡(luò)通信提問(wèn)：Email是什么意思?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?組織學(xué)生閱讀課本P161“網(wǎng)鉻通以下問(wèn)題：(1)網(wǎng)絡(luò)通信是如何進(jìn)行的?(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?(1)計(jì)算機(jī)可以高速在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通(2)例如：某電子郵(@,這表示信箱屬于一個(gè)自稱“xiailin3”的人，他的服務(wù)器名。其中“cn”是China的簡(jiǎn)寫，表示這個(gè)服務(wù)器是在通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，加強(qiáng)自學(xué)的主動(dòng)性；過(guò)程中解決問(wèn)題加強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。通過(guò)解答問(wèn)題，加深和鞏固網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)知識(shí)的理解。任務(wù)六：總結(jié)反思通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了什么?歸納本課所學(xué)培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸你還有什么問(wèn)題?納的能力。6.板書(shū)設(shè)計(jì)(1)微波：波長(zhǎng)10m~1mm間，頻率30MHz~3×10?MHz間。(2)利用微波進(jìn)行的通信稱為微波通信。二、衛(wèi)星通信(1)利用通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來(lái)進(jìn)行通信的方式叫衛(wèi)星通信。三顆同步衛(wèi)星幾乎可實(shí)現(xiàn)全球通信。(2)組成：同步通信衛(wèi)星、地面站。三、光纖通信(1)激光：頻率單一、方向高度集中。(2)是利用激光在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。四、網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信是借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的方式。7.作業(yè)與拓展學(xué)