四、现代通信技术及发展前景.doc

现在通信技术及发展前景 新授课整体设计说明首先通过上节课学习的无线广播与电视传输的信息量的对比，引出微波通信传输信息的优势，进而逐步展开对各种通信方式的教学。这样的设计使得引入有一定的铺垫，而课堂中讲授微波通信时由同步卫星所搭建的中继站又为后面卫星通信的教学埋下伏笔，这样的设计层层递进，连贯性强。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。教学重点是以大量的图片、影视画面介绍该章节所讲的各种通信方式的优点、缺点和改进方法，结合学生日常生活接触到的信息加深对信息之路越来越宽的理解。宣传科学家们不畏艰难，勇于攀登的钻研精神。教法建议课前发动学生查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。引课以无线广播和电视传输的信息量对比着手，设计时可以以直接提问的方式，也可以安排一个学生讲两分钟的故事，教师再播放一段相同时间的视频，由此让学生思考老师提出的问题，这样创设情景，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时采用图片的形式把微观、抽象的通信过程描述出来，帮助学生较好的理解相关知识，辅助于教师精简的语言，可以突破教学难点和重点内容，顺利地完成教学内容。学情分析学生对于信息时代给我们带来的便捷感受很深，但是对于各种通信手段的应用了解不多，特别是卫星通信和光纤通讯接触很少。对于光纤的材料，光纤为什么能够传输信息没有认识。学法引导可以安排学生课前收集资料的基础上，在课堂上尽量让学生来回答教师抛出的问题，教师在学生表述完自己的想法后再给予补充。这样不仅能扩大学生的知识面，同时也能充分调动学生的积极性，学习知识自然是水到渠成。三维目标1知识与技能Hz之常识性了解：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，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。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，用大量的多媒体图片、影视画面使学生掌握和了解卫星通信、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、用科学服务于人类的使命感和责任感。重点难点卫星通信、光纤通信、网络通信的优点和原理。课时安排1课时教学过程一、新课引入（约3分钟）教师：上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程。那么电视和广播相比，在相同的时间内哪个传输的信息多？（学生们讨论）学生甲：（讨论得出）电视传播的信息比声音广播多。学生乙：电视除能通过声音得到信息，还可以看到它的周围环境、色彩、天气等等信息。教师：信息理论表明，作为载体的无线电波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。因此，几十年来，无线电通信，电视广播等所用的频率越来越高，我们可以形象地说，信息之路越来越宽了。微波通信已走入了我们的生活，为什么要用微波通信？大家阅读课本，并回答问题。【设计意图】让学生比较相同时间内传输信息量的多少？使学生认识信息化社会信息量大，为后面的教学做好铺垫。二、进行新课（一）微波通信（约4分钟）学生甲：微波（microwave）的波长在10m1mm之间，频率在30MHz3105M间，比中波和短波的频率更高，可以传输更多的信息。学生乙：微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地面绕射，因此需每隔50km左右就建一个微波中继站。学生丙：微波中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后，再发射到下一站，这就像接力赛跑一样，一站传一站，通过很多中继站，可以把信息传递到远方。教师：能否用月亮地球的卫星作为中继站，实现微波通信？大家讨论。学生：（经过讨论）能，但是用月亮作为中继站不好。因为月亮可以反射微波，但它离我们太远了，信号衰减，时间延迟。况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。所以用月亮作为中继站，信号不好，还可能有时接收不到信号。教师：那么人造卫星做中继站可以吗？说出你了解的卫星通信的知识。（看屏幕，微机播放内容：人造卫星）【设计意图】培养学生的阅读能力、提取信息的能力、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，组内代表发言，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）卫星通信（约5分钟）学生甲：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。学生乙：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。学生丙：通信卫星就像一个无人值班的空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。学生丁：现在一个地方出现的突发事件，全世界的人们几乎可以立刻看到现场的画面，这就是通信卫星带来的好处。教师：人类自从用了电磁波这一宇宙中最快的速度进行通信以后，不断地向前发展。现代信息社会中，我们需要交流越来越多的信息，这就需要把这一信息之路修得越来越宽。我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速。实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高，如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。但如何实现这一目的呢？看屏幕（微机播放光纤通信资料），通过讨论说出你对光纤通信的了解。【设计意图】学生交流，并相互提问，了解卫星通信的特征。培养学生自主学习能力。通过教师结合课件讲解卫星通信，让学生了解卫星通信的简单原理。（三）光纤通信（约12分钟）学生甲：普通的光源夹杂许多不同波长（频率）的光，方向性差。如果用它作载波，就像收音机同时接收到了许多频率节目，声音重叠在一起，让人无法分辨清楚。学生乙：1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率、方向高度集中的光激光（laser），才使光作为载波得以实现，用光进行通信成为现实。学生丙：通信用的激光一般在特殊的管道光导纤维（optical fiber）里传播。学生丁：光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。学生戊：光导纤维是很细很细的玻璃丝，是用高纯度的石英玻璃拉制成的。学生己：光缆是数条光纤敷上保护层，制成多芯光缆。教师：光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信，通信容量大，通信质量高，保密性好。光能沿弯曲的玻璃丝传播，观察演示。演示把大塑料瓶用不透光的纸包上，瓶的侧壁开个小孔，塑料瓶内盛满水，水中有一个光源，观察水流时的光。学生甲：看到水从小孔流出时，光随着弯弯的水流照到地面，在地面产生一个光斑。学生乙：这个实验说明光可以沿弯弯的水流传播也可以沿玻璃丝传播，不管玻璃丝怎样弯曲都可以传播。教师：光纤通信发展非常快，一些发达国家已经建立了跨越海底的光缆通信网络，我们国家也在大力发展光纤通信，已经建立了纵横大城市之间的光缆通信系统。请同学们阅读STS“我国光缆通信的发展”。（学生们阅读、教师巡回并与学生探讨）教师：电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带来了巨大的变化。计算机与通信的结合将成为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”。看屏幕（微机播放网络通信）了解网络通信。【设计意图】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。（四）网络通信（约7分钟）学生甲：世界上最大的计算机网络叫做因特网（Internet），这样就能做到资源共享。学生乙：在因特网上可以收发电子邮件（E-mail），还可以查阅资料，看新闻、购物、和朋友聊天、进行远程教育、远程医疗等等。学生丙：电子邮件的传递方式是教师：网络通信在传播信息中越来越快捷方便。请同学们阅读科学世界“激光的应用”。【设计意图】观察生活、联系生活，学以致用。三、课堂小结（约2分钟）本节我们了解了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信的知识。四、课堂例题（约3分钟）（投影）1上海世博会的盛况可以利用卫星，通过 波向世界各地传播；也可以利用 ，通过光波（激光）向世界各地传播。2如下图所示，在建国60周年期间，各地群众通过多种方式了解国庆大阅兵的信息。下列各种信息传递方式中，运用电磁波传递信息的是（ ）A声呐和无线电广播电视B卫星通信和光纤通讯C有线电话和无线电广播电视D两人之间面对面相互交谈3“3G时代”的到来，可以使用3G手机随时通过无线网络上网。手机无线上网时，利用的是（ ）A电磁波传输的数字信号B电磁波传输的模拟信号C超声波传输的数字信号D红外线传输的模拟信号五、课堂训练（约8分钟）完成学案上的12个题目。【设计意图】及时掌握学生反馈回来的信息，给学生适时的评价。六、布置作业（约1分钟）同步训练【设计意图】设置有针对性的题目进行课后的巩固，提高学生知识应用的能力。七、板书设计越来越宽的信息之路一、微波通信1容量大；2需要中继。二、卫星通信卫星是中继。三、光纤通信1所用的是激光；2在光纤维里进行。四、网络通信1因特网；2可以收发电子邮件；3其他通信（聊天、游戏、远程医疗等）教学反思本节课通过精心创设问题情境，调动学生积极地发现