越来越宽的信息之路教学设计教案
越来越宽的信息之路教学设计备课教案
探究新知
一、微波通信
微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此要建设微波中继站，信号需要传递得越远，需要的中继站就越多。
二、卫星通信
地球的同步卫星可以相对地面“静止”，若利用这些卫星作微波通信的中继站，在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就可覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。
第37教时
章节课题
第十章第四节越来越宽的信息之路
班级
月日
教 学
目 标
知识与技能
了解卫星通信、光纤通信、网络通信。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。
过程与方法
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。
(2)通信形式：目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。
3、每个电子信箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件送到正确的地方。电子信箱地址的格式为：用户名、符号“@”(发音同英语的“at”)和服务器名三部分。
5、表示一个邮箱地址，用户自称“zhtxq”，邮箱位于服务器“上。
总结归纳
本节课我们了解了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。了解了光纤通信的原理和优点、网络通信的发展过程和优点，掌握了发送电子邮件的方法。通过师生共同交流探讨了现代信息的变化，通过大量的多媒体图片、影视画面了解了卫星通信、光纤通信、网络通信的特点和粗略的原理。通过学习现代通信知识，了解了科技给人类带来的便利，提高了学科学的兴趣。
4．世界上凡是计算机集中的地方，例如：企业、机关、学校等等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相连接，成为世界上最大的计算机网络，叫做，这样就可以做到的共享．
人教版九年级物理全册第二十一章第4节《越来越宽的信息之路》教学设计
（一）导入新课
1.教学活动：教师通过展示一张描绘从古代烽火传递信息到现代光纤通信的图片，引发学生对信息传递方式变迁的思考。
教师提问：“同学们，你们知道从古至今，人类信息传递方式发生了哪些变化吗？这些变化背后的原因是什么？”
2.学生思考：学生根据已有知识，思考信息传递方式的变迁，并尝试分析背后的原因。
1.教学内容：教师对本节课的知识点进行梳理和总结，强调重点和难点。
2.教学方法：教师引导学生从知识、能力和情感态度三个方面进行自我评价，总结学习收获。
3.学生活动：学生反思学习过程，总结自己在知识掌握、能力提升和情感态度等方面的表现，为下一节课的学习做好准备。
五、作业布置
为了巩固本节课的学习内容，培养学生的独立思考和解决问题的能力，特布置以下作业：
3.鼓励学生互相交流、讨论，共同提高。
4.对于优秀作业，教师可在课堂上进行展示，激发学生的学习兴趣和自信心。
3.学生活动：学生在小组内分享观点，共同探讨问题，形成共识。
（四）课堂练习
1.教学内容：教师设计具有针对性的练习题，涵盖光纤通信、无线通信和卫星通信等方面的知识。
2.教学方法：学生独立完成练习题，教师对学生的解答进行点评和指导。
3.学生活动：学生通过课堂练习，巩固所学知识，提高解决问题的能力。
（五）总结归纳
4.培养学生的创新意识，鼓励学生敢于质疑、勇于探索，为我国信息技术的发展贡献自己的力量。
本章节教学设计以“越来越宽的信息之路”为主题，围绕现代通信技术展开。在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。通过丰富多样的教学活动，引导学生主动探索、积极思考，培养学生的创新精神和实践能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度与价值观的培养，激发学生的学习兴趣，让他们在学习中感受到物理学科的魅力。同时，结合我国通信领域的发展现状，培养学生的国家意识和民族自豪感，激发他们为我国科技事业贡献力量的决心。
越来越宽的信息之路优秀教案
越来越宽的信息之路
【教学目标】
一、知识和技能
1、常识性了解卫星通信,光纤通信,网络通信.
2、情感,态度,价值观
通过学习现代通信知识,了解科技为人类带来的便利,提高学科学的技术.
重,难点:
了解科学技术,培养学习的动力
教学器材:
电脑平台
教学课时:1时
【教学过程】
引入课题:前面我们学习电话,广播,电视,无线电话,着
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
答案B
2.微波的波长在__________________之间，频率在__________________之间，所以微波的频率高。当它作为载体时，在相同时间内可以传输的信息就越多。
都是信息传递的方式,随着科学技术的发展,信
息传递的方式还会越来越多.
出示目标：（多媒体展示）。
自学指导：1、什么是卫星通信、是光纤通信和网络通信？
2、卫星通信、光纤通信和网络通信三者的优缺点。
3、看课本P107—114页。
检测题（多媒体展示）
1.下列说法正确的是（）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
讨论:能否用月球做中继站
结论:不行,但可以用卫星做中继站.
2、卫星通信:利用卫星做中继站的微波通信方式.
同步卫星:
优点:覆盖范围广,只要三个卫星就可以让信号覆盖全球.
3、光纤通信:利用频率更高的光波进行信息传递.
优点:频率高,信息传递的效率高,可以同时开通大量的
频道,穿透性好.
但普通的光不可以:发散性,不单一
答案：10 m-1 mm 30 MHz-3×105 MHz
人教版物理九年级全一册第二十一章第四节《越来越宽的信息之路》教学设计
二、学情分析
九年级学生在学习本章节之前，已经掌握了电磁波的基本概念、电路原理等基础知识，具备了一定的物理知识和逻辑思维能力。在此基础上，学生对现代通信技术充满好奇，对信息传递技术的发展趋势有一定的关注。但受限于生活经验，学生对无线通信、光纤通信等技术的了解可能较为肤浅，对信息传递过程中的具体技术原理和实际应用认识不足。因此，在教学过程中，教师应充分调动学生的主观能动性，引导他们结合已有知识，探索信息传递技术的新发展，提高学生的实践操作能力和科技创新意识。同时，关注学生的个体差异，针对不同学生的学习需求，采取差异化教学策略，确保每个学生都能在原有基础上得到提高。
（2）你认为未来信息传递技术还会有哪些创新和发展？
2.教师指导：在学生讨论过程中，教师巡回指导，引导学生从多个角度思考问题。
3.小组代表发言：每个小组选派一名代表进行汇报，分享本组的讨论成果。
4.教师点评：对每个小组的讨论成果进行点评，强调创新思维和实践操作能力的重要性。
（四）课堂练习
1.教学内容：设计具有针对性的练习题，巩固学生对信息传教学资源，如PPT、视频、网络资料等，丰富教学内容，提高教学效果。
（2）结合学校实验室资源，组织学生进行实地观察和实验，增强学生的实践体验。
（3）鼓励学生利用课余时间，开展课外阅读和科技实践活动，拓宽知识视野。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.教学活动：教师展示一组图片，包括古代的烽火台、近代的电报、现代的手机和互联网等，引导学生观察并思考这些图片之间的联系。
（3）融入爱国主义教育，激发学生的爱国情怀，培养学生的科技创新意识。
第4节 越来越宽的信息之路教案
第4节越来越宽的信息之路知识与技能：1．初步了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
2．了解光纤通信的原理和优点以及网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
过程与方法：通过自主合作学习本节知识，培养学生敢于发表自己见解的意识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观：通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学前沿的意识。
重点：常识性了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。
难点：常识性了解光纤通信的原理和优点。
多媒体课件。
一、情景导入为什么新闻联播伴随着视频播放？结合上节课我们学习的无线电广播和电视的工作过程，你认为电视广播和声音广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？(学生回答：电视广播比声音广播传递的信息量多)信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多，因此，几十年以来，无线电通信、电视广播等所用的频率越来越高，信息之路越来越宽了。
今天我们就来了解一下越来越宽的信息之路。
二、合作探究微波通信提出问题为什么要用微波通信？微波通信有什么好处？为什么要建立微波中继站？它的作用是什么？多媒体展示归纳总结(1)微波的波长为10 m～1 mm。
(2)微波的频率为30 MHz～3×105 MHz。
(3)微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。
(4)微波通信的优点：频率高、传递信息的容量大。
卫星通信提出问题能否用月球作中继站，实现微波通信呢(学生回答：不行，距离太远！信号衰减、时间延迟，而且只有当两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点间的通信)？那用什么方案可以解决呢？多媒体展示(1)多媒体展示图片：卫星通信。
(2)多媒体播放视频：全球同步卫星通信。
(视频详见教学课件)归纳总结(1)同步通信卫星相对于地面是静止的，绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。
人教版物理九年级21.4越来越宽的信息之路教学设计
过程：教师提出话题，如“5G通信技术将如何改变我们的生活？”学生分组讨论，分享各自的观点和看法。
（四）课堂练习
1.教学内容：设计练习题，帮助学生巩固所学知识，提高应用能力。
过程：教师布置练习题，如计算信息传输速率、分析通信系统中的相关因素等，学生独立完成，教师给予指导和反馈。
4.部分学生对物理学科的学习信心不足，教师需要关注学生的心理状态，鼓励他们积极参与课堂活动，增强自信心。
5.学生在信息安全意识方面较为薄弱，教师应结合生活实际，提高学生的信息安全意识，培养他们保护个人隐私和国家安全的责任感。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.知识与技能方面：本章节的教学重点是信息传输的基本原理，特别是数字通信的原理及其在实际生活中的应用。教学难点在于让学生理解并掌握电磁波在信息传输中的作用，以及如何计算信息传输速率和频道容量。
5.掌握安全通信的基本知识，如加密、解密技术，提高信息安全意识。
（二）过程与方法
在教学过程中，采用以下过程与方法：
1.通过实例引入，激发学生兴趣，引导学生主动探究通信技术在生活中的应用。
2.利用图表、实物模型等教学资源，帮助学生形象地理解通信原理和过程。
3.设计课堂实验，让学生亲身体验电磁波传播、信号调制解调等过程，提高实践操作能力。
b.调查生活中的一项通信技术应用，如手机、网络等，了解其工作原理和影响。
实践作业旨在培养学生的动手操作能力和观察思考能力，将理论知识与实际生活相结合。
3.研究性学习作业：
a.以小组为单位，选择一个感兴趣的通信技术话题，如5G通信、量子通信等，进行深入研究，撰写一篇研究报告。
八年下《越来越宽的信息之路》教学设计(先学后教模式)
《越来越宽的信息之路》教学设计①常识性了解：卫星通信、光纤通信、网络通信。
②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，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陷以及这些缺陷如何通过卫星通信来弥补。
③了解光纤通信的原理和优点。
④了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。
随着社会的进步，人类传递的信息量越来越大，由无线广播发展到电视，增加了图像的信息，但如同人类的进步无法停止，信息的传递继续发展．信息传输的多少与什么有关呢？信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多．根据电磁波家族成员特点：c＝λf可知，波长越短的电磁波，频率越高．相对无线电波，（长波、中波、短波）微波的波长更短、频率更高，因此可以传输更多的信息．我们可以形象地比喻为——信息之路越来越宽了．1．微波通信同无线电波相比，微波的波长更短，在1 mm至10 m之间，频率更高，在30 MHz至3×105 MHz之间，一条微波线路可以传输更多的信息，因此可在上面通行几千、几万路电话．但微波传输过程需要在其中建中继站，因为地球是球形．微波性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射．所以在每传播一定距离后需将微波向地面引，如图9－7所示．根据实际情况必须每隔大约50 km 左右就要建设一个微波中继站．而且传播的越远中继站需要的越多．图9－7微波通信受到挑战是因为必须建设中继站，并且在遇到雪山，大洋根本无法建设，这样就受到限制．如何解决这一问题呢？开始有人想利用月球做中继站，但由于月球离我们太远，没有足够能量的微波无法到达月球，更无从谈到携带信息反射回地面．后来人们想在天空中人造一个卫星做中继站，现在已经实现了，这得益于人造卫星的发展．2．卫星通信航天事业的发展使人类已飞出地球，在太空中建立太空站，可以发射人造卫星为我们服务，用地球同步卫星做微波中继站，很好地解决了地面中继站的弊端，实现无障碍中继，覆盖整个地球（360°）只需三颗通讯卫星如图9－8．卫星通讯标志着信息已可全球化．图9－83．光纤通信依然根据c＝λf．比微波频率更高的电磁波是光波．能否运用光波传送信息呢？如果用光波传送信息，这条“信息高速路”要比短波、微波宽出百万倍、千万倍．但发展光波通讯遇到这样一个问题，普通的光源夹杂了许多不同波长的光，难以携带信息或无法从光波中分离出信息．要想解决问题得制造一种单一且方向高度集中的光，作为载体才行．1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，激光是一种单一，方向高度集中的光，它携带信息时，可以从中将信息分离出来．图9－9激光用于通信，由于携带信息量可以更多，因此得到快速发展，各个国家都有光缆的通信工程，光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光在里面经过数次反射，最终从光缆另一头射出．如图9－9所示．光导纤维内心是空的，外面敷上保护层．由于光的频率很高，所以可以同时传递声音、图像等信息．4．网络通信信息的发送和接收都已经知道，但信息量的增大使人们面临着管理或挑选的问题，计算机可以处理大量的信息，而且速度快．把计算机同信息网络连在一起，就叫做网络通信．网络通信的优越性是很明显的，由于计算机介入信息的管理，人们又步入了一个崭新的信息时代．目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件．如图9－10所示，每人的计算机分别跟一个叫做服务器的大计算机相连，这就是平常说的上网．如同邮局与寄信人和收信人的关系．甲、乙计算机相当于收（寄）信人，而服务器相当于邮局，当甲发给乙一封电子邮件时，他的服务器A把邮件送到B储存起来．一旦乙上网，他就能从自己的服务器B得到这个邮件．每台电脑都有自己的“信箱”，即自己的“地址”，这样“邮递员”才能将信件送到准确的位置．图9－10网络通讯的“邮寄员”是集合现在通信载体的优点，他是导线、光缆、微波…的组合体．有时还运用通信卫星等各种通信手段．随着通信技术的发展，网络技术智能化程度越来越高，人们的沟通可以通过网络达到近乎“面对面”的程度，这得益于网络通信可以在很短时间内传递大量的信息，而且信息传送的速度甚至能够满足电视等活动画面的直接需要，我们可以在网上轻松地看电视了．利用网络通信收发电子邮件是最基本的功能．每个用户都有自己的信箱，信箱都编有地址名．例如：xiaolin@server．com．cn表示信箱属于一个自称“xiaolin”的人，他的服务器名叫sever．com．cn．其中“cn”是china的简写，表示这个服务器是在中国注册的．世界上凡是计算机集中的地方，例如企业、机关、某些居民小区等，大都已经把自己的计算机联在一起了．这些网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，叫做因特网．因特网已经成为21世纪信息社会的基础．全球信息网的建立，使人们通过一台联网的电脑，只要轻轻点击鼠标，就可以做到“秀才不出门，便知天下事”．人们可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，可以上网和朋友聊天．另外可以通过网络进行远程教育、远程医疗等等．网络已经渗透到人们生活的各个角落．。
【精品】《越来越宽的信息之路》教案
《越来越宽的信息之路》教案【教学目标】1.知识与技能常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信了解光纤通信的优点和原理了解网络通信的发展过程和优点，掌握发的电子邮件的方法。
2.过程与方法通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
3.情感态度和价值观通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣。
【教学重点】现代通信的优点及原理。
【教学难点】了解现代通信知识。
【教学方法】合作探究交流【教学用具】多媒体教学课件、视频【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境导入新课通过同学们讨论古代人、现代人传递信息的方式、传递的信息量有什么变化？讲5分钟的故事和放映五分钟的电影，它们传递的信息量是不一样的。
相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。
信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
近年来，无线电通信、电视、广播等所用的频率越来越高，也可以说，信息之路越来越宽了。
以此引入新课。
二、探究新知（一）微波通信微波信号的波长在10 m ～1 mm之间，微波信号的频率在30 MHz ～3 ×105 MHz之间。
一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
说明微波通信信息容量大。
传播路径：接近于光波，不能沿地球表面绕射。
必须靠微波中继站来传递信息。
动画展示微波传递的过程缺点：信号传递越远，信号衰退，时间延迟，需要的中继站越多。
且遇到大山、大海时，根本就无法建设中继站。
问题：能否用月亮做中继站，实现微波通信？太远，时间延迟、信号衰退、且只有两地同时看到月亮时才可以完成通信。
解决方案：采用卫星通信。
（二）卫星通信利用卫星作为信息中继站用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星。
动画展示卫星绕地球自转。
地球周围均匀分布三颗地球同步通信卫星就可以覆盖全球。
中国北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位系统。
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第四节 越来越宽的信息之路
一、教材分析
教学大纲要求学生常识性地了解卫星通信、光纤通信、网络通信的优点、原理。本章
节关键在于让学生认识到人类已进入信息时代，信息技术已经渗透到人类生产、生活的各
个领域。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。使学生通过学习，了
解科技为人类带来的便利。从而提高学生学习科学的兴趣，使学生养成关心科学发展前沿
的习惯，树立正确的科学观，培养振兴中华、用科学服务于人类的使命感和责任感。
二、教学目标
知识目标：常识性了解卫星通信、光纤通信、网络通信.
能力目标：通过了解卫星通信、光纤通信、网络通信的知识，提高学生应用物理知
识解决实际问题的能力.
德育目标：通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科
学的兴趣。
三、教学重点：了解现代通信知识。
四、教学难点：了解现代通信知识。
五、教学方法：讲解法、讨论法。
六、教具准备：光纤小灯具、演示光在光导纤维中传播的装有水和有小孔的塑料瓶、不透
光的纸、水、光的全反射演示仪器、微波通信、卫星通信影视图片、能上网的计算机一台
七、板书设计
第四节 越来越宽的信息之路
一、历史与科学发展
信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内输送信息的量就越大。
二、微波通信
退，时间延迟必须建中继站，信号衰缺点：每隔至几万路电话波线路可以开几千条甚优点：容量大；一条微微波通信km50
用卫星作微波的中继站
卫星通信：在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就覆盖了几
乎全部地球表面，可以实现全球通信.
三、
光纤通信
光的入射角决定它是否离开介质。如果角度足够大，光就被反射回水中。
四、网络通信
七、教学过程
教师活动 学生活动 说明
课前活动 在教室内播放通信卫星在地球轨道上运行，跟地球同步自转的图片。 创设情境。
导入新课 同学们，请大家谈谈古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息。他们传递信息的信息量有什么变化？ 通过学生的激烈讨论，再结合播放0．5min故事和0．5min电影，非常自然地引入新课。 提出问题，让学生积极思考并参与讨论，培养学生的表达自己观点的意识和提高学习的积极性。 创设情境，直观地把
信息量的大小表示出来。
进行新课 一、微波通信 新课开始，由老师提出问题，看书并进行讨论。 先提出问题，让学生带着微波优点和缺陷问题切入主题，然后老师带着学生去寻找弥补微波通信缺陷的方法，引入下一个问题。 为什么微波会有这样的缺陷？怎样弥补？老师带着学生去寻找原因和弥补的方法。 先看看月球是否可以成为微波的中继站？通过计算发现延迟时间太长。因此不能用月球做微波的中继站。 人类现在发射了卫星，用同步卫星做微波通信的中继站，解决了微波通信的缺陷。 学生自行阅读并思考，然后进行热烈的交流和讨论。 学生计算、分析数据，讨论、总结。 学生认真观看。
培养学生的阅读能
力和提取信息、分析问题
的能力和与人交流的能
力。
回答问题以小组为
单位，提高学生小组的凝
聚力。
培养学生分析问题、
解决问题的能力。
扩展学生的知识面。
二、光纤通信 教师演示实验: 通过演示实验提出问题，分析普通光的优势和缺陷，根据优势和缺陷提出解决的办法。 激光演示、光纤灯具演示。 演示光沿水传播。（课本上的演示实验） 演示光的全反射实验。 老师引导学生分析上面的每一个实验，找出光纤通信的原理、优势。 学生仔细观察，认真思考。 举手发言。 学生根据看到的实验分析、总结归纳。 举手发言。 提高学生的学习兴
趣。
培养学生的观察能
力和分析问题、总结归纳
问题的能力。
三、网络通信 引导学生讨论网络通信的优势和特点。 介绍因特网是怎样建立起来的？ 学生热烈讨论，相互交流，并自己动手上网发电子邮件。 观察生活、联系生
活，学以致用。
四、反馈练习
1．信息理论表明：作为载体的电磁波， 越高，在相同时间内传输的 就
越多．
2．电视广播的工作频率一般为30 MHz～3×105MHz，声音广播的工作频率一般
为102 kHz～30MHz，由此可知在相同时间内 广播比 广播要传输更多的
信息．
3．微波是频率在 MHz至 MHz之间的电磁波，微波的性质与 更接
近，大致也是沿 传播，微波 (选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，
所以必须每隔 km左右要建设一个 ，把传来的信号处理后再传出去，
实现远距离通信．
4．现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦．卫星通信就是利用 做
微波通信的中继站．
5．在地球上空均匀配置 颗 卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，从而实
现了
6．实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是频率 ，方向
的光．
7．下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )
A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样
B．同步卫星可作为转播微波的中转站
C．同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同
D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有三颗同
步卫星
8．关于应用激光的下列描述中错误的是( )
A．利用激光进行通信 B．利用激光进行长距离精确测量
C．利用激光加工坚硬材料D．利用激光进行普通的室内照明