越來越寬的資訊之路教學設計

越來越寬的資訊之路教學設計

基本思路：教師指導學生利用網絡資源自主學習討論。

教學目標

(一)知識與技能

簡述衛星通信、光纖通信、網絡通信原理。

(二)過程與方法

培養尋找資訊，分析、處理和利用資訊的能力。

(三)情感態度價值觀

透過學習現代通信知識，瞭解科技爲人類帶來的便利，提高學科學的興趣。

教學重點

瞭解現代通信知識。

教學難點

瞭解現代通信知識。

教學方法

講解法、討論法。

教具準備

微機、光纖棒。

課時安排

1課時

教學過程

一、創設情境、引入新課

[師]上節課我們學習了無線電廣播和電視的工作過程。那麼電視廣播和聲音廣播相比，在相同的時間內哪個傳輸的資訊多?看屏幕(微機播放)。

(學生們討論)

[生甲](討論得出)電視傳播的資訊比聲音廣播多。

[生乙]電視除能透過聲音得到資訊，還可以看到它的周圍環境、色彩、天氣等等資訊。

[師]資訊理論表明，作爲載體的無線電波頻率越高，相同時間內傳輸的資訊就越多。因此，幾十年來，無線電通信，電視廣播等所用的頻率越來越高，我們可以形象地說，資訊之路越來越寬了。微波通信已走人了我們的生活，爲什麼要用微波通信?大家閱讀課本，並回答問題。

二、進行新課

第四節 越來越寬的資訊之路[板書]

(一)微波通信[板書]

[生甲]微波(microwave)的波長在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，可以傳輸更多的資訊。

[生乙]微波的性質更接近於光波，大致沿直線傳播，不能沿地面繞射，因此需每隔50 km左右就建一個微波中繼站。

[生丙]微波中繼站可以把上一站傳來的微波信號經過處理後，再發射到下一站，這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，透過很多中繼站，可以把資訊傳遞到遠方。

[師]能否用月亮——地球的衛星作爲中繼站，實現微波通信?大家討論。

[生](經過討論)能，但是用月亮作爲中繼站不好。因爲月亮可以反射微波，但它離我們太遠了，信號衰減，時間延遲。況且只有當兩個通信點同時見到月亮時，才能完成這兩點間的通信。所以用月亮作爲中繼站，信號不好，還可能有時接收不到信號。

[師]那麼人造衛星做中繼站可以嗎?說出你瞭解的衛星通信的知識。

(看屏幕，微機播放內容：人造衛星)

(二)衛星通信[板書]

[生甲]衛星通信系統由通信衛星、地面站和傳輸系統組成。

[生乙]在地球的周圍均勻地配置三顆同步通信衛星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實現全球通信。

[生丙]通信衛星就像一個無人值班的空中微波中繼站，它從一個地面站接收發射來的信號，經過放大變頻後，再發送回另一個或幾個地面站。

[生丁]現在一個地方出現的突發事件，全世界的人們幾乎可以立刻看到現場的畫面，這就是通信衛星帶來的好處。

[師]人類自從用了電磁波這一宇宙中最快的速度進行通信以後，不斷地向前發展。現代資訊社會中，我們需要交流越來越多的資訊，這就需要把這一資訊之路修得越來越寬。我們已經知道，電磁波的傳播速度等於光速。實際上光也是一種電磁波。與微波相比，光的頻率更高，如果用光來通信，這條“高速公路”要比短波、微波的“公路”寬出百萬倍、千萬倍。但如何實現這一目的呢?看屏幕(微機播放光纖通信資料)，透過討論說出你對光纖通信的瞭解。

(三)光纖通信[板書]

[生甲]普通的光源夾雜許多不同波長(頻率)的光，方向性差。如果用它作載波，就像收音機同時接收到了許多頻率節目，聲音重疊在一起，讓人無法分辨清楚。

[生乙]1960年美國科學家梅曼製成了世界。上第一臺紅寶石激光器，它能產生單一頻率、方向高度集中的光——激光(1aser)，才使光作爲載波得以實現，用光進行通信成爲現實。

[生丙]通信用的激光一般在特殊的管道——光導纖維(optical fiber)裏傳播。

[生丁]光從光導纖維的一端射人，在內壁上多次反射，從另一端射出，這樣就把它攜帶的資訊傳到了遠方。

[生戊]光導纖維是很細很細的玻璃絲，是用高純度的石英玻璃拉制成的。

[生已]光纜是數條光纖敷上保護層，製成多芯光纜。

[師]光在光導纖維中傳輸損耗小，可長距離傳輸。光纖通信，通信容量大，通信質量高，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，瓶的側壁開個小孔，塑料瓶內盛滿水，水中有一個光源，觀察水流時的光。

[生甲]看到水從小孔流出時，光隨着彎彎的水流照到地面，在地面產生一個光斑。

[生乙]這個實驗說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]光纖通信發展非常快，一些發達國家已經建立了跨越海底的光纜通信網絡，我們國家也在大力發展光纖通信，已經建立了縱橫大城市之間的光纜通信系統．請同學們閱讀STS“我國光纜通信的發展”。

(學生們閱讀、教師巡迴並與學生探討)

[師]電子計算機的發明和應用給人們的工作、學習、生活帶來了巨大的變化，計算機與通信的結合將成爲21世紀資訊社會的基礎，全球資訊網的建立，使人們透過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。看屏幕(微機播放網絡通信)瞭解網絡通信。

(四)網絡通信[板書]

[生甲]世界上最大的計算機網絡叫做因特網(Internet)，這樣就能做到資源共享。

[生乙]在因特網上可以收發電子郵件(E—mail)，還可以查閱資料，看新聞、購物、和朋友聊天、進行遠程教育、遠程醫療等等。

[生丙]電子郵件的傳遞方式是

[師]網絡通信在傳播資訊中越來越快捷方便。請同學們閱讀科學世界“激光的應用”。

三、小結

本節我們瞭解了微波通信、衛星通信、光纖通信、網絡通信的知識。