八年下《越来越宽的信息之路》教学设计(先学后教模式).docVIP

《越来越宽的信息之路》教学设计 3 检查自学效果 三、“后教环节” 1交流、更正（生生互动） 2精讲、点拨（师生互动） 四、当堂训练环节 1随堂测试 2课后作业 指生回答 提问，学生回答后其他学生纠正。 教师针对存在问题精讲。 教师对本节内容进行检测 布置作业 8 10 2 板 书 设 计 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 课后反思 教者 应玉国 授课日期 学科 物理 课题 越来越宽的信息之路 课 时 第 1 课时 教学目标 ①常识性了解：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。 ③了解网络通信的发展过程和优点，掌握发电子邮件的方法。 教学重点 卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。　 教学难点 卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。 关 键 实验指导 程序与内容 师生活动 时间 一、辅助环节 1 情境导入 板书课题 2出示学习目标（大屏幕） 3出示自学指导 二、“先学环节” 1、学生依据自学指导开始学习， 2、学生相互交流自学情况 教师用简洁的语言导入，激发学生学习兴趣。教师交代本节学习目标。 发放自学指导。 教师巡视 小组内交流、小组间交流 5′ 20′ 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9－8 3．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－