《人们怎样传递信息》课文教材分析

Question

《人们怎样传递信息》课文 教材分析

Answer 1

下面文字来自网上,不知对你是否有帮助,你可以直接搜索
人们怎样传递信息 教材分析 应该会找到你要的文章,祝你成功


【课程标准的要求】

　　1、知道光是电磁波,知道电磁波的传播速度.

　　2、知道波长、频率和波速的关系.

　　3、了解电磁波在信息传递中的作用.

　　4、了解电磁波的应用及其对人类社会和社会发展的影响.

　　【全章概述】

　　人类社会已经迈入了一个信息时代.有形的材料、能源是财富,无形的信息是财富的源泉.在工业化社会里,交通运输是国民经济的大动脉；而在信息化时代,通信是信息时代的生命线.信息是当今社会人们生活、学习、生产的重要元素.了解信息是如何传递的,信息技术的由来,现状和未来发展,是每个生活在信息化社会中的公民适应信息化社会生活的需要.因此,在以素质教育为目的的初中物理教材中,介绍“信息的传递”的内容是必需的,它体现了教材内容的时代性.我们在调查中发现,初中生对通信的知识既有兴趣又有需求,所以我们有必要把信息传递的方式介绍给学生.

　　课程标准对这章的要求并不高,而涉及通信的知识又往往很难,所以我们采用通俗易懂的方式来展开教材.“信息的传递”一章内容涵盖了人类通信发展的过程和跨度很大的通信技术.

　　教材首先对通信发展进行回顾,以组合图的方式展开,使同学们对通信的历史有个概括性的了解,也对现代通信的快捷和方便有一个感性的认识.

　　数字通信是一种既现代又古老的通信方式,数字通信在现代通信中发挥着越来越重要的作用.本章简单地介绍了模拟通信和数字通信,并说明了数字通信的优势.

　　在我们周围存在着各种频率的电磁波,但由于电磁波看不见摸不着,教材通过演示实验示意性地说明电磁波是如何产生和如何传播的,并给出了电磁波频率、波长和波速的关系.

　　我们的生活中已经离不开了广播和电视,教材通过方框图的形式简单地介绍了广播和电视的大致工作过程.本章还介绍了微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信,为学生展示了现代通信的发展方向.
第一节　现代顺风耳——电话（教学目标）


　　1.知识与技能

　　·了解电话是怎样把信息传递到远方的.

　　·了解电话交换机的用处.

　　·了解模拟通信和数字通信的基本区别.

　　2.过程与方法

　　·通过看录像、听老师讲解,了解电话是如何传递信息的.

　　·通过学生讨论,了解电话交换机的作用.

　　·通过学生活动,了解什么是数字通信.

　　3.情感、态度与价值观

　　·通过讲述贝尔对电话的发明,激发学生不怕困难,积极探索的精神.

　　·通过学生讨论和其他学习活动,培养学生的学习主动性及合作的意识.
第一节　现代顺风耳——电话（教学建议）

　　本章的章首图是雄伟的万里长城,配文通过烽火传递信息,引起同学们对信息传递的兴趣.老师也可以通过历史故事“烽火戏诸侯”说明古代人们是如何进行远距离信息传递的.

　　通过“想想议议”引起同学们了解信息传递历史的兴趣.可以让学生们在课堂上尽情地交流,例如先说出自己知道的通信方式,然后再通过书上组合图的提示,引导学生理出通信发展的历史脉络.

　　（一）电流把信息传到远方

　　电话在我们的生活中已非常普及了,同学们也经常使用电话,教师可通过电话的发明过程让学生体会怎么会想到用电来传声的.现代电话的种类很多,我们通过对老式电话话筒和听筒的原理分析,让学生了解声信号和电信号是如何相互转化的,电话是如何传递信息的.通过图9.1-2表现各种类型电话的听筒和话筒的基本作用.

　　（二）电话交换机

　　教学要让学生了解电话交换机的作用和交换机技术的发展,使学生对科学技术的发展给人们生活带来的便利有一个切身的体验.关于程控电话的各种功能教学中可不作要求也不需要学生都知道,老师也可以不讲,但是通过布置学生课后调查来了解这些功能,引导学生涉猎科学技术领域,适应现代生活.调动学生主动学习的兴趣,以培养学生不仅仅通过课堂,还可以通过其他途径学习的能力.

　　（三）模拟通信和数字通信

　　数字通信是未来通信的发展方向,我们不要求学生了解太多的技术问题.可以通过游戏,在轻松愉快的气氛中,让学生了解数字通信的基本道理,使他们感觉到数字通信并不神秘.

　　学生们可以用小镜子通过日光的有无来传递数字信号：每组学生相互离得远一些,然后转动小镜子使它反射日光,射向对面的同学.用有光代表“1”,无光代表“0”,通过“0”、“1”的不同排列传递信息.也可以用小旗示出,旗向上代表“0”,旗向下代表“1”.教师尽量调动学生参与这个游戏,让他们体验数字通信,在游戏中可以让学生想出更多的办法,展示能力.
第二节　电磁波的海洋（教学目标）

　　1.知识与技能

　　·了解电磁波的产生和传播.

　　·知道光是电磁波,

　　·知道电磁波在真空中的传播速度.

　　·知道波长、频率和波速的关系.

　　2.过程与方法

　　·通过演示了解电磁波的产生和传播.
第二节　电磁波的海洋（教学建议）

　　（一）电磁波是怎样产生的

　　电磁波是非常抽象的,人们看不见摸不到它.教材通过演示实验,让学生感知电磁波的真实存在.然后通过与水波、声波的类比,使其形象化、更容易接受.电磁波的产生很复杂,只要让学生知道迅速变化的电流能产生电磁波就行了.

　　教材80页上的演示实验,浅显地说明电磁波是如何产生的.打开收音机的开关,旋至没有电台的位置时,要让学生注意此时收音机没有接收到信号,所以听不到声音.取一节干电池和一根导线,拿到收音机附近.先将导线的一端与电池的正极相连,再将导线的另一端与负极摩擦,使它们时断时续地接触.在收音机里能听到“喀喀”的杂音.这是因为在导线与电池组成的电路中产生了迅速变化的电流,变化的电流产生了电磁波,收音机接收了这一电磁波,并把它放大转换成声音,这就是我们听到的“喀喀”声

　　（二）电磁波是怎样传播的

　　通过声波的传递需要介质,引出问题——电磁波传递是否需要介质.

　　教材通过演示实验用事实来说明问题.把无线寻呼机放在真空罩中,打电话请寻呼台呼叫.教师在演示前要解释寻呼台可以发出电磁波,而寻呼机可以接收电磁波.如果电磁波传播必须依靠介质,真空罩里的寻呼机就无法接收到这一信号,如果电磁波的传播不需要介质,就可以接收到这个信号.通过演示实验可以证明在真空中也可以传递电磁波.

　　电磁波的波长和频率可以类比水波的波长、频率来讲解.

　　（1）当水向上升起时,就形成像山峰似的浪尖,叫做波峰；当水下降时,形成的凹谷,叫做波谷.振源每上下振动一次就形成一个波峰和一个波谷.邻近的两个波峰（或波谷）的距离是一定的,这个距离叫做波长.一秒中内振动的次数,叫做频率.一秒钟内波的传播距离定义为波速,所以有：波速=波长×频率

　　（2）电磁波是由方向来回迅速变化的电流（振荡电流）产生的.电磁波的频率等于一秒钟电流振荡的次数.电流每振荡一次电磁波向前传播的距离就是电磁波的波长.对于电磁波来说,同样有：波速=波长×频率.

　　在给出电磁波在真空中的传播速度时,应提示学生与光速比较,因此产生光与电磁波的联系,对光也是电磁波有一个最初的认识.

　　教材利用电磁波波谱图给出了电磁波各波段的名称、波长范围及其应用,这样很直观.波长范围都是大概值,只要学生有个大致的了解就行了.
第三节　广播、电视和移动通信（教学目标）

　　目标

　　知识与技能

　　·了解无线电广播的大致工作过程.

　　·大致了解电视的工作过程.

　　·了解移动电话是怎样工作的.

第三节　广播、电视和移动通信（教学建议）

　　（一）无线电广播信号的发射和接收

　　发射电磁波是利用它作为传递信号的载体.教师可以利用图9.3-1讲解这个问题.这个图勾勒出了电磁波发射和接收过程的轮廓,可以帮助学生了解大致过程.具体的技术细节如器件的结构、原理不用涉及.只要讲清下面几个问题.

　　1．信号的发射

　　1)话筒的作用是把声音信号转换成音频电信号,但音频电信号不能用来直接发射电磁波.

　　2)载波发生器可以产生高频电磁波,通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上.

　　3)通过天线把载有音频电信号的电磁波发射出去.

　　2．信号的接收

　　1)利用放在电磁波传播空间中的天线,可以接收电磁波.

　　2)由于天线可以接收很多频率的电磁波,如果把它们都转变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不清楚.利用收音机调谐器可以选出我们所需的某一频率的电磁波.

　　3)如果把调谐器选出来的频率很高的电信号直接送到耳机,不能使耳机发出声音.需要从高频电信号中取出音频信号,放大后,送到扬声器里.

　　4)扬声器把音频电信号转换成声音.

　　（二）电视的发射和接收

　　教师可利用课本图9.3-3讲解电视信号的发射和接收的大致过程,不必讲得太细.

　　（三）移动电话

　　现在,移动电话的使用已经十分普遍,随身携带一个手机,就可以在城市的任何一个角落进行通话.学生们也一定有兴趣了解移动电话的工作过程.在学过固定电话和收音机后,就比较容易理解这个问题了.

　　教师可以通过课本图9.3-4来说明移动电话的工作方式.公用移动电话系统是城市电话网的一部分．每一个移动电话都是一个无线电台,它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机,捕捉空中的电磁波,使用户接收到通话对方送来的信息.

　　另外要说明为什么要设立基地台.移动电话的体积很小,发射功率不大；它的天线也很简单,灵敏度不高.因此,它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫做基地台.

　　科学世界这一部分扩展了学生的知识面,可以通过学生自己阅读来完成.使学生通过自学对生活中常听到的音频、视频、射频和频道这样的名词有一个了解.

　　STS部分可以先让学生阅读,了解电视的发展,以及人们对电视的两种不同的意见.然后让大家讨论发表自己的见解.通过这样的活动锻炼学生分析问题、阐述自己观点的能力.教师不要给出定论,要鼓励大家各抒己见.
第四节　越来越宽的信息之路（教学目标）


　　1.知识与技能

　　·了解卫星通信、光纤通信、网络通信的基本原理.

　　2．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,提高学生学科学的兴趣.
　
第四节　越来越宽的信息之路（教学建议）


　　（一）微波通信

　　教师首先要说明为什么要利用微波通信,因为微波比中波和短波的频率更高,可以传递更多的信息.另外要说明为什么需要建立微波中继站,它起到什么作用.课本图9.4-1生动形象地说明了中继站的作用.微波大致沿直线传播,中继站可以把上一站传来的微波信号经过处理后,再发射到下一站去,这就像接力赛跑一样,一站传一站,经过很多中继站可以把信息传递到远方.

　　课本图9.4-2可以激发学生展开丰富的想象力,大家讨论可否能用地球的卫星——月亮进行微波中继通信.这样也能使学生对下面讲的卫星通信更容易理解.

　　（二）卫星通信

　　卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成,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电信号,经过放大变频后,再发送回另一个或几个地面站.图9.4-5说明了用三颗通信卫星就可以实现全球通信.现在我们看到的很多电视节目是通过卫星传送的,可以让学生自己说说家里收到的电视节目,哪些是通过卫星传送的,这样可以使他们切身感受到卫星通信带来的好处.

　　（三）光纤通信

　　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.在现在的信息社会中,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.我们知道,光也是一种电磁波,而且它们的频率很高,频率间隔很宽.如果用光来通信,其容量要高出短波、微波百万倍、千万倍.但如何实现这一目的呢?普通的光源夹杂了许多不同波长（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的节目,各种声音重叠在一起,让人无法分辨清楚.直到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,才使光作为载波得以实现.

　　通过图9.4-6这个演示实验,使学生知道光不但能够沿直线传播,也可以沿着弯曲的水流传播.进而使学生理解光也能沿着玻璃丝传播.不管玻璃丝怎样弯曲,从它一端射入的光都会顺着它传播,再从另一端射出.

　　为了减少传输损耗,我们现在用高纯度的石英玻璃拉制成光导纤维,来传递光信号.光纤也可以像电缆一样做成多芯的光缆.

　　光纤通信同有线电通信相似,拿电话来说,在发送端,说话的声音通过电话机变成强弱变化的电信号,电信号进入激光发射机,经能量转换后,辐射出相应的强弱变化的光信号；光信号沿着光导纤维传输到光接收机,把光信号再转化成相应的电信号,受话机又把电信号复原成声音,我们就可以听到对方讲话了.

　　光在光导纤维中传输损耗小,可长距离传输.光纤通信通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好.

　　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间的光缆通信系统.

　　通过STS让学生为我国的光缆通信事业的发展而自豪,并且从中了解光缆在通信中的重要作用,使学生自觉爱护光缆.

　　（四）网络通信

　　电子计算机的发明和应用给人们的工作、学习、生活带了巨大的变化.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”.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.可以通过网络收发电子邮件,还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.

　　课本图9.4-8说明了电子邮件的传送方式,对于有计算机的地方,教师可以通过讲座的形式教会学生使用互联网收发电子邮件,上网查找资料.