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第四节　探寻移动通信技术的变迁
1．物理观念：
通过了解移动通信技术的发展历程，认识到通信技术在生活中的重要性。
2．科学思维：
通过对比了解通信技术的变迁，培养辩证看待问题的科学思维方式。
3．科学探究：
通过自主合作学习本节知识，培养敢于发表自己见解的意识，提高应用物理知识解决实际问题的能力。
4．科学态度与责任：
通过探寻移动通信技术的变迁，提高学习科学的兴趣，养成关心科学前沿的意识。培养严谨认真的科学态度和团队合作精神。
1．教学重点：
1G到5G技术的演进路径与核心突破。
2．教学难点：
调查手机使用的变迁。
手机、多媒体课件等。
作为现代通信技术受众最广的产品，手机已经走进千家万户，成为现代生活不可或缺的组成部分。当前的移动通信技术已经能够实现海量、多样信息的实时通信、互联。最早的手机是什么样子的？移动通信技术经历了怎样的发展过程？这些技术的发展在为人们提供便利的同时又提出了哪些新挑战？
　　任务一　了解移动通信技术发展史
教师讲解：结合教材内容，分代介绍1G到5G技术的演进路径与核心技术特点。
讨论：学生分组讨论各代技术如何解决前一代的痛点(如2G解决1G的保密性问题)。
　　任务二　调查手机使用的变迁
调查身边的人使用手机的经历、方式，以及对待手机的态度。听一听他们与手机的故事，将你了解到的故事与同学分享、讨论。
　　任务三　应对移动通信技术带来的公共挑战
课件展示：《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国未成年保护法》网络保护篇章，引导学生阅读。
提出问题：从自身做起，我们可以从哪些方面维护网络安全，保护自身安全。
讨论：
1．网络安全问题。
2．网络安全，人人有责。要加强自我行为管理和风险防范意识，合力守护智能化时代的个人权益与公共安全。
第四节　探寻移动通信技术的变迁
任务一　了解移动通信技术发展史
任务二　调查手机使用的变迁
任务三　应对移动通信技术带来的公共挑战
这节课的容量比较大，名词术语较多，要多结合自己身边的现象来分析，让学生充分地参与到这节课中的实践活动，让学生深切感受到这些事物。通过讲述我国的通信技术的发展，增强学生的兴趣，扩大学生知识面。本节课的成功之处：通过调查与互动活动，学生对手机的理解更深刻了。还需要改进方向：增加5G在工业、农业中的具体案例，强化“科技服务社会”的理念。第十五章　电磁波与通信技术
第一节　电磁波
第二节　广播和电视
1．物理观念：
(1)知道电磁波的产生和传播。知道波长、频率和波速的关系。
(2)知道电磁波在真空中传播的速度。
(3)了解无线电广播的大致工作过程。
2．科学思维：
(1)通过电磁波相关知识的学习，培养运用类比的方法理解较难物理知识的能力。
(2)学习运用比较的方法区分广播和电视在利用电磁波方面的异同点。
3．科学探究：
(1)通过查阅资料、收集证据、分析信息等方法，了解电磁波的相关概念以及相关应用。
(2)通过探究广播和电视的工作过程，提高比较、分析、归纳的能力。
4．科学态度与责任：
通过对电磁波的学习，激发敢于向科学挑战、热爱科学的情感。通过了解广播和电视的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响。
1．教学重点：
电磁波及其应用。
2．教学难点：
对音频、视频和射频信号以及调制的理解。
收音机、调光台灯、手电筒、多媒体课件等。
举例电视台发射塔、广播电台天线、微波炉、卫星电视接收天线、遥控小汽车、神舟十九号飞船的图片，说明电磁波在生活中的应用情况。
　　知识点一　电磁波
1．电磁波的产生与描述。
进行小实验。
步骤如下：
(1)打开收音机的开关，将旋钮调到没有台的位置，并将音量放大。
(2)用一只老式手电筒靠近收音机，一下一下按动它的开关；然后又将收音机贴近一个调光台灯，旋动调光旋钮使灯光变亮。
提问：你从收音机里听到什么？这是为什么？
得出结论：变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
振荡电流：一种周期性变化的电流。
(1)变化的快慢用频率表示。
(2)频率的国际单位是赫兹(Hz)。
常用单位：千赫(kHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)。
单位换算：
1 kHz＝103 Hz；1 MHz＝106 Hz；1 GHz＝109 Hz。
(3)描述波的物理量：频率、波速(波的传播速度)、波长(相邻两个波峰或波谷间的距离)。
2．电磁波的传播。
(1)电磁波可以在真空中传播。(c＝λf)
(2)电磁波在真空中传播速度约为3×108 m/s。在空气中传播的速度与在真空中非常接近。
3．电磁波的应用。
电磁波已经成为现代社会的重要资源。除了广泛应用于通信领域，电磁波在生活中还有许多应用。例如：微波炉用微波来加热食物，医院用X射线检查身体，用紫外线进行消毒，用红外线测量体温、辅助开展物理治疗，等等。
　　知识点二　音频、视频信号的调制
1．音频信号：由声音转换成的电流信号。
2．视频信号：由图像转换成的电流信号。
3．高频率的振荡电流能够产生高频率的电磁波并向外发射，我们称这种电流为射频信号。
4．中、短波广播是让射频电流的振幅随着音频电流的强弱而变化，称为调幅(AM)。
5．电视节目的声音和调频广播是让射频电流的频率随着音频电流的强弱而变化，称为调频(FM)。
　　知识点三　无线电广播
话筒的作用是什么？
把声音信号变成电流信号。
教师提问：从话筒出来的电流信号能不能直接变成电磁波发射出去？
学生阅读教材P186～187思考，分组讨论，教师点评。
1．无线电广播信号的发射。
无线电广播信号是由广播电台发射的。
原理：话筒把声音的信号变成音频信号，但音频信号不能用来直接发射电磁波，需要与载波发生器产生的高频振荡电流调制，把音频信号加载到高频振荡电流上，由天线将高频振荡电流产生的电磁波发射出去。
2．收音机负责信号的接收与还原。
无线电广播信号是通过收音机接收的。
原理：天线把电磁波接收下来后，先要把我们需要的电磁波挑选出来，这就是检波，即调谐选台；然后把这个电磁波所转变成的高频振荡电流再转回低频的音频信号，即解调；然后再通过扬声器将音频信号转变为声音。
　　知识点四　电视
1．电视信号与无线电广播相比有什么不同？
电视信号除了有声音的传递外还有图像。
2．电视信号中声音的传递与无线电广播是一样的，可图像的传递是怎样的呢？教师：大家看教材P189了解一下电视的发射和接收过程中，图像是如何传递的？
学生分组讨论，互相点评。
第一节　电磁波
第二节　广播和电视
1．电磁波
(1)电磁波的产生与描述
(2)电磁波的传播(c＝λf)
(3)电磁波的应用
2．音频、视频信号的调制
3．无线电广播
4．电视
电磁波是一种看不见、摸不到的东西，由于学生可能对“电磁波”这个名词还有些陌生，并不能深入体会到电磁波的存在。根据教材内容在安排本节时，是由学生身边生活事例来引入新课的，并通过事例和演示实验的方法，注重让学生从熟悉的知识、身边的事物中去感受到新生事物的思想。
本节内容密切联系生活，与社会活动紧密结合，为学生学习无线电知识，做好了铺垫，让学生进一步体会物理学与社会生活息息相关。有条件的情况下还可以借助网络进行教学，可以让学生更直观的、更生动的了解知识。第三节　现代通信技术及其发展前景
1．物理观念：
了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信。
2．科学思维：
通过对比了解移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的优、缺点，培养辩证看待问题的科学思维方式。
3．科学探究：
通过自主合作学习本节知识，培养敢于发表自己见解的意识，提高应用物理知识解决实际问题的能力。
4．科学态度与责任：
通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学习科学的兴趣，养成关心科学前沿的意识。
1．教学重点：
了解现代通信知识。
2．教学难点：
知道现代通信的基本原理。
手机、多媒体课件等。
上节课我们学习了无线电广播和电视的工作过程，那么电视传播和声音传播相比，在相同的时间内哪个传播的信息多？看屏幕(播放视频)。
学生们交流、讨论后说：电视传播的信息比声音传播的信息多。电视除能通过声音得到信息，还可以展现事物周围的环境、色彩、天气等信息。
教师归纳总结：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。因此现代通信技术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。那我们今天就来学习现代通信技术相关的知识。
　　知识点一　移动通信
1．提问：移动电话是怎样工作的？(出示手机)它们与固定电话有什么区别？
阅读教材的相关知识，同学们交流、讨论后得出结论：移动电话没有电线，也就是移动电话的声音信号不是由导线中的电流来传递。移动电话的声音信号是由空间的电磁波来传递的。
2．提问：移动电话的声音信号由电磁波来传递，它的发射台和接收台在哪里呢？
同学们交流、讨论后得出结论：移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。对手机讲话时，它用电磁波发射到空中；同时它又能从空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。
3．提问：手机的体积小，发射功率不大，它的天线也很简单(有内置天线和外置天线)，灵敏度不高，它能直接发射和接收高频电磁波吗？
同学们交流、讨论后得出结论：不能；它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转播，如移动公司和联通公司的固定电台，这些固定电台叫作基地台。
　　知识点二　网络通信
指导学生阅读教材相关内容，总结网络通信的优点。
　　知识点三　光纤通信
1．激光。
颜色非常纯、方向高度集中，强度可以超过太阳光，不能直接射入眼睛。
2．光纤。
用途广泛，一根光缆上可以同时传递50万路电话或5 000多路电视，大大降低成本，减少维护工作量，光纤的应用是社会信息化程度提高的重要标志。
　　知识点四　卫星中继通信
提问：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，播放视频：人造卫星)让同学们交流、讨论说出自己的见解。
总结：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成。在地球的周围均匀地配置三颗地球同步卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。例如我国自主研制、独立运行的北斗卫星导航系统(见教材P198图15.3－11)可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时等服务。
　　知识点五　通信技术的发展前景
引导学生阅读教材P198～199内容。同学们交流、讨论，并畅想通信技术的发展前景。
总结：现在各种通信技术大力发展，未来的通信发展趋势是移动通信、互联网技术和人工智能技术的高度融合。
第三节　现代通信技术及其发展前景
1．移动通信。
2．网络通信。
3．光纤通信。
4．卫星中继通信。
5．通信技术的发展前景。
本节尝试采用了“讲解—接受”模式来教学，在此种教学模式的探索中，我对本节课进行反思：
通过课堂教学实践证明，学生非常喜欢这样与日常生活联系紧密的知识。教师只要正确地引导，创设一定的情境和空间，为学生提供足够的学习资源，引起学生的好奇心，激发起学生的探究兴趣，学生的主体作用和潜能就会得到充分发挥，学生的个性就会得以张扬，学生的创造思维就会得到发展，教师培养学生的科学素养就能落到实处。

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