第一节 信息的传递方式教学设计初中物理九年级全一册（2024）北师大版（2024·李春密）

上课时间上课时间第一节信息的传递方式教学设计初中物理九年级全一册（2024）北师大版（2024·李春密）2025年12月任课老师任课老师魏老师教材分析教材分析一、教材分析本节是北师大版九年级物理《信息的传递》章节的开篇内容，主要介绍信息传递从古代到现代的演变历程，包括烽火、驿站、电报、电话等方式，结合生活实例分析不同传递方式的特点与原理，为后续学习电磁波通信奠定基础。内容贴近学生生活，注重物理知识与科技发展的联系，符合九年级学生认知规律，有助于培养学生的科学探究意识和社会责任感。核心素养目标核心素养目标二、核心素养目标形成信息传递的物理观念，理解不同方式的本质特征；运用比较、推理等科学思维分析信息传递方式的演变；通过实例探究信息传递技术的发展趋势；树立科技服务社会的责任意识。教学难点与重点教学难点与重点1.教学重点：核心内容是信息传递方式的演变历程，包括烽火、驿站、电报、电话等，分析其特点与原理。例如，讲解烽火利用光信号传递信息，电话通过电信号转换声音和电信号，强调这些方式为后续电磁波通信奠定基础。

2.教学难点：学生可能难于理解电磁波通信的本质原理和比较不同传递方式的效率。例如，学生可能困惑于电磁波如何实现信息传递，或难以比较古代与现代通信方式的优劣，需要通过实例和类比帮助突破。教学资源教学资源硬件资源：电磁波演示实验器材（信号发生器、示波器）；烽火台模型；电话机实物；多媒体投影设备

软件资源：PhET电磁波模拟软件；信息传递历史动画课件

信息化资源：信息传递技术发展纪录片片段；不同通信设备图片资源库

教学手段：实验演示；小组合作探究；多媒体课件辅助；实物观察分析教学流程教学流程1.导入新课（5分钟）

2.新课讲授（15分钟）

（1）古代信息传递方式：结合教材中烽火、驿站、信鸽等案例，分析其传递原理（如烽火利用光信号，驿站依靠人力传递实物信息），举例说明古代传递方式的特点（速度慢、距离短、易受干扰），如“八百里加急”驿马日行200里，传递紧急军需仍需数天，突出信息传递效率低的核心问题。

（2）早期电通信技术：聚焦电报与电话，通过教材中莫尔斯电码“·—·—·”（SOS）的例子，讲解电报如何将文字转化为电信号；结合电话机实物，分析声音信号与电信号的转换过程（话筒将声振动转化为电信号，听筒将电信号还原为声振动），强调电信号传递比古代方式更高效、准确。

（3）现代电磁波通信：以教材中无线电通信、手机通信为例，通过电磁波演示实验（信号发生器发射电磁波，示波器显示波形），说明电磁波作为信息载体的优势（传播速度快、距离远、容量大），举例手机通话时，声音信号被调制到电磁波上，通过基站和卫星实现全球覆盖，突破“电磁波如何传递信息”的教学难点。

3.实践活动（12分钟）

（1）烽火台模型实验：学生分组用激光笔模拟烽火信号，通过遮挡障碍物、改变光线角度，观察信号传递效果，记录“无遮挡时传递距离50米，有云层遮挡时信号中断”的数据，分析古代烽火受天气影响的局限性，深化对古代传递方式特点的理解。

（2）电磁波模拟探究：利用PhET电磁波模拟软件，调整电磁波的频率（如调频广播FM、微波通信）和振幅，观察波形变化，记录“频率越高，相同时间内传递的信息量越大”的结论，理解电磁波频率与通信容量的关系，突破“现代通信效率高的原因”这一难点。

（3）电话机制作与测试：学生使用简易材料（纸杯、棉线、图钉）制作“土电话”，一人说话、一人听音，测试“棉线长度10米时声音清晰，20米时声音减弱”的现象，分析声波通过固体介质（棉线）传递的原理，对比电话中电信号传递的优势，巩固“信息信号转换”的重点知识。

4.学生小组讨论（8分钟）

讨论问题围绕教学重点和难点设计，每组选取1个问题讨论并举例回答：

（1）古代与现代信息传递方式的优缺点比较：举例烽火传递“敌人来犯”信息迅速，但无法传递复杂文字；手机可传递文字、图片、视频，但依赖基站和电力，说明现代传递方式高效但需技术支持。

（2）电磁波为什么能作为信息传递的载体：举例电磁波具有周期性变化（频率和振幅），可通过调制将声音/图像信号加载到电磁波上，如广播电台用不同频率的电磁波传递不同节目，解释电磁波传递信息的本质。

（3）信息传递技术对社会发展的影响：举例古代驿站传递政令促进国家统一，5G技术支持远程医疗实现“异地手术”，说明技术进步推动社会发展，体现科技服务社会的核心素养。

5.总结回顾（5分钟）

梳理本节课核心内容：信息传递方式从古代（烽火、驿站）到早期电通信（电报、电话）再到现代电磁波通信的演变历程，强调电磁波作为现代通信的核心载体；重申教学重点——不同传递方式的原理与特点，难点——电磁波通信的本质及效率优势。通过“烽火—电报—5G”的对比，引导学生体会科技发展对信息传递效率的推动，呼应核心素养中“科技服务社会”的责任意识，为后续学习“电磁波的应用”奠定基础。教学资源拓展教学资源拓展1.拓展资源：

（1）古代信息传递补充方式：除教材中的烽火、驿站外，信鸽传递（如古代军事中的“军鸽传书”，依赖鸽子的归巢本能传递加密信息）、旗语通信（航海中使用的国际信号旗，通过不同旗型和组合传递字母信息）、击鼓传信（非洲部落用不同节奏的鼓声传递远距离消息，声波通过空气介质传播），这些方式均体现古代人类利用自然信号传递信息的智慧，与教材中古代传递方式共同构成“利用光、声、实物载体”的核心特点。

（2）早期电通信技术细节：莫尔斯电码的发明历程（1837年莫尔斯发明电报机，用“点”“划”组合对应字母，如“SOS”为“···———···”），早期有线电报的局限性（需架设电线，成本高），1895年马可尼发明无线电报（利用电磁波传递信号，实现跨洋通信），电话改良史（1876年贝尔发明电话，早期碳粒话筒灵敏度低，20世纪初电子管放大器提升通话质量），这些发展细节帮助学生理解“电信号传递从有线到无线、从模拟到数字”的技术演进，深化对教材中电报、电话原理的认知。

（3）现代电磁波通信技术应用：5G通信技术（毫米波频段，峰值速率达10Gbps，支持远程手术、自动驾驶等低延迟场景），北斗卫星导航系统（我国自主研发的全球卫星定位系统，通过接收卫星发射的电磁波信号实现定位，精度达厘米级），光纤通信（利用激光在光导纤维中全反射传递信息，单根光纤可同时传输10亿路电话，是互联网骨干网络的核心），这些应用实例与教材中“电磁波作为现代通信载体”的核心内容紧密关联，体现电磁波技术对社会发展的推动作用。

（4）电磁波基础知识深化：电磁波谱（无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的频率范围及特性，如微波用于通信，X射线用于医学成像），调制与解调原理（调幅：用声音信号改变电磁波振幅，如中波广播；调频：用声音信号改变电磁波频率，如FM广播，抗干扰能力强），电磁波传播方式（地波：沿地面传播，中长波适合；天波：经电离层反射，短波适合；空间波：直线传播，微波需中继站），这些知识是理解教材中“电磁波如何传递信息”难点的关键，帮助学生从原理层面掌握现代通信技术。

2.拓展建议：

（1）生活观察与记录：观察家庭通信设备，如路由器（查看标注的工作频段，2.4GHz或5GHz，属于微波频段）、手机信号格数与通信质量的关系（如地下室信号弱，因电磁波被障碍物阻挡），记录不同场景下的通信现象，分析其与电磁波传播特性的关联；对比固定电话（有线电信号）和手机（无线电波）的通话原理，结合教材中“电话机实物”分析信号转换过程（话筒声电转换、听筒电声转换），深化对电信号传递的理解。

（2）动手实验与制作：用铜线、铝线、棉线分别制作“土电话”，测试不同介质下声音传递的距离和清晰度，记录数据并分析原因（金属线振动传递效率高于棉线）；利用简单电路（电池、开关、小灯泡、导线）制作模拟电报机，用开关控制灯泡亮灭传递摩斯密码（如“·—”代表A），体验电报中“编码-电信号-解码”的过程；用收音机调频（FM88-108MHz），转动旋钮观察不同频率节目的接收效果，理解“不同频率电磁波传递不同信息”的调制原理，巩固教材中电磁波通信的重点知识。

（3）科技史资料整理：查阅《通信技术发展史》中关于信息传递的章节，整理从古代烽火到5G通信的时间轴（公元前11世纪烽火台→公元前7世纪驿站→1837年电报→1876年电话→1901年无线电报→1973年移动电话→2019年5G商用），标注每项技术的关键突破（如电磁波的应用、数字信号处理），分析技术发展对信息传递效率的提升；收集莫尔斯电码、贝尔电话专利等历史资料，制作“信息传递技术演变”手抄报，结合教材中“古代到现代”的内容，体会人类对信息传递方式的不懈探索，培养科学探究精神。

（4）现代科技关注与应用：关注6G技术研发进展（太赫兹通信、空天地海一体化网络，预计2030年商用），思考其与5G的区别（如支持全息通信、脑机接口）；了解量子通信（利用量子纠缠实现超安全信息传递，我国“墨子号”量子卫星实现千公里级密钥分发），对比传统电磁波通信的安全性优势；观察物联网设备（如智能手环、智能家居）中的信息传递方式（蓝牙、Wi-Fi、ZigBee均为低功耗电磁波通信），记录不同设备的应用场景，体会电磁波技术在“万物互联”时代的作用，呼应教材中“科技服务社会”的核心素养。课后作业课后作业1.分析古代烽火传递信息的优缺点，举例说明其局限性。

答案：优点是传递速度快（光速传播），缺点是信息量少（仅能传递简单信号），易受天气干扰（如大雾、暴雨），如烽火无法传递详细军情。

2.简述电话机中话筒和听筒的作用原理，并举例说明信号转换过程。

答案：话筒将声振动转化为电信号（碳粒电阻变化），听筒将电信号还原为声振动（电磁铁振动膜片）。例如：说话时声波使话筒碳粒松紧变化，产生强弱电流，听筒电磁铁吸引振动膜发出声音。

3.比较电报和电话在信息传递方式上的差异，并各举一例说明应用场景。

答案：电报通过编码（如莫尔斯电码）传递文字信息，适合远距离紧急通讯（如海上遇险求救）；电话直接传递声音信号，适合实时语音交流（如商务通话）。

4.解释电磁波作为现代通信载体的优势，并以手机通信为例说明其传递过程。

答案：优势是传播速度快（光速）、距离远、容量大。手机通信过程：声音信号→电磁波（调制）→基站→卫星/基站→接收端→解调还原声音。

5.设计一个简易实验，验证电磁波能传递信息，并描述现象与结论。

答案：实验：用收音机调频至无台位置，靠近手机（通话中）。现象：收音机发出“滋滋”声。结论：手机通话时发射的电磁波干扰收音机，证明电磁波可传递信息。板书设计板书设计①信息传递方式演变

烽火台（光信号）→驿站（实物传递）→电报（电信号编码）→电话（声电转换）→电磁波通信（无线传输）

②技术原理核心

烽火：光信号传递，受天气影响

电报：莫尔斯电码（点划编码）

电话：话筒（声→电）→听筒（电→声）

电磁波：调制加载信息，解调还原

③电磁波特性

波谱：无线电波、微波、红外线

传播：地波（地面反射）、天波（电离层反射）、空间波（直线）

应用：5G（高频高速）、光纤（激光全反射）教学反思教学反思这节课上完，学生对烽火台和土电话的实验兴趣很高，动手时特别积极。但讲电磁波部分时，我发现不少孩子对“调制解调”还是懵的，尤其是用手机通信举例时，他们能说出信号转换，但说不清具体过程。下次得用更生活化的类比，比如把电磁波比作“装货的货车”，声音是货物，调制就是装车，解调就是卸货。

实践活动里，烽火模型实验效果不错，但有个组用激光笔模拟时，总把“信号中断”单纯归咎于遮挡，没联系到古代烽火受天气影响的本质。需要引导他们对比“激光”和“烽火光”的区别——一个可控，一