越來(lái)越寬的信息之路教學(xué)設(shè)計(jì)
越來(lái)越寬的信息之路教學(xué)設(shè)計(jì)
基本思路：教師指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)討論。
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
簡(jiǎn)述衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信原理。
(二)過(guò)程與方法
培養(yǎng)尋找信息，分析、處理和利用信息的能力。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
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)科學(xué)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
了解現(xiàn)代通信知識(shí)。
教學(xué)難點(diǎn)
了解現(xiàn)代通信知識(shí)。
教學(xué)方法
講解法、討論法。
教具準(zhǔn)備
微機(jī)、光纖棒。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng)設(shè)情境、引入新課
[師]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了無(wú)線電廣播和電視的工作過(guò)程。那么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?看屏幕(微機(jī)播放)。
(學(xué)生們討論)
[生甲](討論得出)電視傳播的信息比聲音廣播多。
[生乙]電視除能通過(guò)聲音得到信息，還可以看到它的周圍環(huán)境、色彩、天氣等等信息。
[師]信息理論表明，作為載體的無(wú)線電波頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷Ｒ虼耍瑤资陙?lái)，無(wú)線電通信，電視廣播等所用的頻率越來(lái)越高，我們可以形象地說(shuō)，信息之路越來(lái)越寬了。微波通信已走人了我們的生活，為什么要用微波通信?大家閱讀課本，并回答問(wèn)題。
二、進(jìn)行新課
第四節(jié) 越來(lái)越寬的信息之路[板書(shū)]
(一)微波通信[板書(shū)]
[生甲]微波(microwave)的波長(zhǎng)在10 m～1mm之間，頻率在30 MHz～3×105MHz之間，比中波和短波的頻率更高，可以傳輸更多的信息。
[生乙]微波的性質(zhì)更接近于光波，大致沿直線傳播，不能沿地面繞射，因此需每隔50 km左右就建一個(gè)微波中繼站。
[生丙]微波中繼站可以把上一站傳來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，再發(fā)射到下一站，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，通過(guò)很多中繼站，可以把信息傳遞到遠(yuǎn)方。
[師]能否用月亮——地球的衛(wèi)星作為中繼站，實(shí)現(xiàn)微波通信?大家討論。
[生](經(jīng)過(guò)討論)能，但是用月亮作為中繼站不好。因?yàn)樵铝量梢苑瓷湮⒉ǎx我們太遠(yuǎn)了，信號(hào)衰減，時(shí)間延遲。況且只有當(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。所以用月亮作為中繼站，信號(hào)不好，還可能有時(shí)接收不到信號(hào)。
[師]那么人造衛(wèi)星做中繼站可以嗎?說(shuō)出你了解的衛(wèi)星通信的知識(shí)。
(看屏幕，微機(jī)播放內(nèi)容：人造衛(wèi)星)
(二)衛(wèi)星通信[板書(shū)]
[生甲]衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)組成。
[生乙]在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。
[生丙]通信衛(wèi)星就像一個(gè)無(wú)人值班的空中微波中繼站，它從一個(gè)地面站接收發(fā)射來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大變頻后，再發(fā)送回另一個(gè)或幾個(gè)地面站。
[生丁]現(xiàn)在一個(gè)地方出現(xiàn)的突發(fā)事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面，這就是通信衛(wèi)星帶來(lái)的好處。
[師]人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進(jìn)行通信以后，不斷地向前發(fā)展。現(xiàn)代信息社會(huì)中，我們需要交流越來(lái)越多的信息，這就需要把這一信息之路修得越來(lái)越寬。我們已經(jīng)知道，電磁波的傳播速度等于光速。實(shí)際上光也是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高，如果用光來(lái)通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬(wàn)倍、千萬(wàn)倍。但如何實(shí)現(xiàn)這一目的呢?看屏幕(微機(jī)播放光纖通信資料)，通過(guò)討論說(shuō)出你對(duì)光纖通信的了解。
(三)光纖通信[板書(shū)]
[生甲]普通的光源夾雜許多不同波長(zhǎng)(頻率)的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機(jī)同時(shí)接收到了許多頻率節(jié)目，聲音重疊在一起，讓人無(wú)法分辨清楚。
[生乙]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——激光(1aser)，才使光作為載波得以實(shí)現(xiàn)，用光進(jìn)行通信成為現(xiàn)實(shí)。
[生丙]通信用的激光一般在特殊的管道——光導(dǎo)纖維(optical fiber)里傳播。
[生丁]光從光導(dǎo)纖維的一端射人，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。
[生戊]光導(dǎo)纖維是很細(xì)很細(xì)的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。
[生已]光纜是數(shù)條光纖敷上保護(hù)層，制成多芯光纜。
[師]光在光導(dǎo)纖維中傳輸損耗小，可長(zhǎng)距離傳輸。光纖通信，通信容量大，通信質(zhì)量高，保密性好。光能沿彎曲的玻璃絲傳播，觀察演示。
[演示]把大塑料瓶用不透光的紙包上，瓶的側(cè)壁開(kāi)個(gè)小孔，塑料瓶?jī)?nèi)盛滿水，水中有一個(gè)光源，觀察水流時(shí)的光。
[生甲]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。
[生乙]這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光可以沿彎彎的水流傳播也可以沿玻璃絲傳播，不管玻璃絲怎樣彎曲都可以傳播。
[師]光纖通信發(fā)展非常快，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立了跨越海底的光纜通信網(wǎng)絡(luò)，我們國(guó)家也在大力發(fā)展光纖通信，已經(jīng)建立了縱橫大城市之間的光纜通信系統(tǒng)．請(qǐng)同學(xué)們閱讀STS“我國(guó)光纜通信的發(fā)展”。
(學(xué)生們閱讀、教師巡回并與學(xué)生探討)
[師]電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)了巨大的變化，計(jì)算機(jī)與通信的結(jié)合將成為21世紀(jì)信息社會(huì)的基礎(chǔ)，全球信息網(wǎng)的建立，使人們通過(guò)一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦，只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以做到“秀才不出門(mén)，便知天下事”。看屏幕(微機(jī)播放網(wǎng)絡(luò)通信)了解網(wǎng)絡(luò)通信。
(四)網(wǎng)絡(luò)通信[板書(shū)]
[生甲]世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)叫做因特網(wǎng)(Internet)，這樣就能做到資源共享。
[生乙]在因特網(wǎng)上可以收發(fā)電子郵件(E—mail)，還可以查閱資料，看新聞、購(gòu)物、和朋友聊天、進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等等。
[生丙]電子郵件的傳遞方式是
[師]網(wǎng)絡(luò)通信在傳播信息中越來(lái)越快捷方便。請(qǐng)同學(xué)們閱讀科學(xué)世界“激光的應(yīng)用”。
三、小結(jié)
本節(jié)我們了解了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通信的知識(shí)。
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