17.3 現(xiàn)代通信走進(jìn)信息時(shí)代教材背景分析本節(jié)教材由“衛(wèi)星通信”、“光纖通信”、“信息高速公路的主干線-互聯(lián)網(wǎng)”三部分構(gòu)成，教材圖文并茂，充分聯(lián)系生活實(shí)際，體現(xiàn)了現(xiàn)代科技在信息交流方式上給人們帶來(lái)的幾大便利。學(xué)習(xí)者特征分析由于電視、廣播、移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)已經(jīng)普及，所以學(xué)生對(duì)與衛(wèi)星通信、光纖通信以及互聯(lián)網(wǎng)并不陌生，但對(duì)于廣播、電視、移動(dòng)通信是通過(guò)微波傳遞信息的，光纖通信的原理又缺乏了解，因此，對(duì)于本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生是處在似懂非懂、似知又未知的迷茫狀態(tài)。教學(xué)中必須引導(dǎo)學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)這些常識(shí)而又不能苛求學(xué)生去全面深刻的理解。設(shè)計(jì)思路本節(jié)主要是介紹現(xiàn)代通信方式，通過(guò)學(xué)生感受身邊的通信方式，主要從各種通信方式的特點(diǎn)比較其優(yōu)劣處，通過(guò)對(duì)比的方法去理解。尤其是關(guān)于光纖通信，應(yīng)讓學(xué)生結(jié)合激光玩具筆傳輸光的特點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)光纖通信的特點(diǎn)。同時(shí)還應(yīng)注意結(jié)合“相對(duì)靜止”的概念去理解對(duì)同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）的要求（包括軌道位置，運(yùn)動(dòng)周期等）學(xué)生課前可準(zhǔn)備透明玻璃絲（或尼龍絲）激光電棒（或玩具激光手電筒），提示當(dāng)光從尼龍絲一端射入（如圖1A處）時(shí)，會(huì)從哪個(gè)部位看到亮光，即激光射出。 圖1也可讓學(xué)生深入醫(yī)院了解胃鏡檢查時(shí)所用的光導(dǎo)纖維作用。教師引導(dǎo)注重于電磁波的知識(shí)以及光的傳播方式。初步介紹用于通信電磁波微波的范圍和特征，幫助學(xué)生理解移動(dòng)通信或衛(wèi)星通信必須要有地面基站。對(duì)于光在光纖中全反射的現(xiàn)象（不講全反射的原理）可采用實(shí)驗(yàn)方法演示全反射的光路，幫助學(xué)生體驗(yàn)光在透明介質(zhì)內(nèi)傳輸時(shí)為什么不會(huì)從介質(zhì)的界面上射出。在授課同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)電磁波、光波都是一種傳輸能量和信息的工具，必須加載信號(hào)才有意義。對(duì)互聯(lián)網(wǎng)主要讓學(xué)生從感受中體驗(yàn)其獲得信息的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解紹運(yùn)程教育，遠(yuǎn)程錄取，網(wǎng)上閱卷等最新用途，拓展學(xué)生的眼界，使學(xué)生從情感上體會(huì)現(xiàn)代通信對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，立志于學(xué)好物理，掌握現(xiàn)代技術(shù)。教學(xué)目標(biāo)1、 知識(shí)與技能(1) 知道衛(wèi)星通信是通過(guò)微波來(lái)傳遞信息的(2) 知道光纖通信是通過(guò)光的反射來(lái)傳遞信息的；知道光導(dǎo)纖維是現(xiàn)代通信的主要傳輸工具。(3) 了解衛(wèi)星通信的大致過(guò)程，知道同步衛(wèi)星的作用。(4) 知道互聯(lián)網(wǎng)的用途，感受互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全球性的、最豐富的信息資源。2、 過(guò)程與方法（1） 通過(guò)演示全反射，理解光纖內(nèi)光的傳播路徑。（2） 結(jié)合地理知識(shí)，理解同步衛(wèi)星軌道。3、 情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）回顧我國(guó)人造衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展史，樹立榮譽(yù)感。（2）對(duì)比現(xiàn)代信息傳播特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)習(xí)高科技的積極性。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.現(xiàn)代通信方式的各種用途和特點(diǎn)2光纜與電纜的優(yōu)劣對(duì)比難點(diǎn)：1.光纜中光傳輸?shù)墓饴?通信衛(wèi)星的要求教學(xué)資源1自備：玩具激光電筒2教師演示：激光筆、尼龍絲，玻璃細(xì)棒。教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)階段與時(shí)間分配教師主導(dǎo)學(xué)生主體點(diǎn)評(píng)引入課題5分師：電磁波是一種快捷、方便、不含限制的傳輸工具，光也是電磁波的一種，當(dāng)它們加載信號(hào)后，就成為有意義的信息了。這就是現(xiàn)代通信所運(yùn)用的主要原理。師：請(qǐng)學(xué)生結(jié)合生活中的感受，談?wù)剬?duì)現(xiàn)代通信的認(rèn)識(shí)。生：1.收看電視2.手機(jī)使用3.因特網(wǎng) 4.衛(wèi)星轉(zhuǎn)播5.光纜通信現(xiàn)代通信主要方式6分師：光波也是電磁波，也能傳輸信息，現(xiàn)代通信根據(jù)其方式可分為衛(wèi)星通信，光纖通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，剛才同學(xué)們舉例的通信方式各屬于什么通信？師：電磁波頻率越高，能量越集中，傳播信息能力越強(qiáng)。師：微波是當(dāng)前電磁波主要使用的頻段，查閱書回答微波的頻率范圍。生：1.手機(jī)電磁波通信2.衛(wèi)星轉(zhuǎn)播衛(wèi)星通信3.電視電磁波通信4.因特網(wǎng)有線和無(wú)線5.光纜光纖通信生：30MHz3105MHz師：微波傳輸定向性強(qiáng)，是直線傳播途經(jīng)，因此實(shí)現(xiàn)全球傳送必需要有地面基站和通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)。師：通信衛(wèi)星的作用是什么？師：考慮一下，通信衛(wèi)星應(yīng)滿足什么條件才能完成接收和發(fā)送電磁波的任務(wù)？ 師：怎樣才能保持相對(duì)靜止？師：同學(xué)們講得很好，為了達(dá)到全球同步轉(zhuǎn)播電磁波覆蓋面必須能達(dá)到地球所有表面，因此必需有三顆互成120的通信衛(wèi)星，如圖4所示：生：通信衛(wèi)得作用是接收和發(fā)送電磁波。生：應(yīng)與地球保持相對(duì)靜止。生：1.周期24h2.赤道正上方。以問(wèn)答形式傳授知識(shí)超前部分的內(nèi)容光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)6分師：盡管光波也是電磁波，根據(jù)學(xué)過(guò)知識(shí)，光波與微波頻率上有什么區(qū)別？師：你們認(rèn)為光波作為傳送工具有什么好處嗎？師：你們的感覺(jué)大部分是正確的，但要注意電磁波在空中速度為3108m/s,而光在光纖中速度要小于3108m/s,因此，輸送速度快不是其優(yōu)點(diǎn)。另外，光波不會(huì)受到空間電磁波的干擾，這也是其優(yōu)點(diǎn)。生：光波頻率更高。生：1.能量更集中，損失少；2.傳輸信息量更大；3.傳送速度更快；4.光纜不是金屬，抗腐蝕。啟發(fā)學(xué)生用對(duì)比方式，舉一反三師：電腦已深入廣泛地出現(xiàn)在我們生活中，各行各業(yè)都已離不開電腦，學(xué)生們討論一下，電腦用途。（學(xué)生討論）師：因特網(wǎng)是信息高速公路，充分應(yīng)用因特網(wǎng)資源，發(fā)揮其功能而不要迷戀玩游戲和上網(wǎng)聊天。生：1.查閱資料；2.玩游戲；3.發(fā)電子郵件；4.網(wǎng)上大學(xué)；5.遠(yuǎn)程錄取；6.上網(wǎng)聊天。正面引導(dǎo)學(xué)生正確對(duì)待電腦功能小結(jié)5分師：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)探究，你們知道了哪些有關(guān)現(xiàn)代通信的知識(shí)。生：1.現(xiàn)代通信方式種類；2.通信衛(wèi)星的特點(diǎn)；3.光纖中光傳播途徑；4.各種通信方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。教學(xué)反思本節(jié)主要特點(diǎn)有：1從感受中體現(xiàn)現(xiàn)代通信方式及其特征。2通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，克服知識(shí)上的障礙和超前，使學(xué)生理解光纖通信的基本原理。3重視學(xué)生參與（實(shí)驗(yàn)、交流、總結(jié)），對(duì)現(xiàn)代通信有了初步認(rèn)識(shí)，并通過(guò)對(duì)比知道各種通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)也活躍了課堂氣氛，突出人性化教育和正面引導(dǎo)。4結(jié)合電腦構(gòu)圖，將抽象思維變?yōu)樾蜗笏季S。5反饋以知識(shí)點(diǎn)小結(jié)形式，強(qiáng)化了記憶