第十五章怎样传递信息
——通信技术简介
第三节现代通信技术及发展前景
一、教学背景分析
本节内容属于介绍性的科普常识。教学中，主要通过对近现代发展起来的移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信的介绍，让学生体会到现代通信技术日新月异的发展。同时，教材还介绍了我国通信技术发展的现状，畅想了通信技术发展的未来。通过本节课的学习，可以提高学生保护光缆等通信设施的意识，培养学生的社会公德心。
本节课的教学对象是享受通信技术种种服务的中学生，他们对于现代通信技术使用娴熟，但却对其中的原理不是很清楚，借助学生的好奇心和求知欲，让学生在教师的引导和自主阅读下了解四种通信技术的基础知识，认识到人类生产、生活的各个领域，信息技术的发展给人类生活方式带来的翻天覆地的变化。
二、教学目标
1．常识性了解：移动通信、网络通信、光纤通信、卫星通信。
2．通过阅读有关资料和教师讲解体会到现代通信技术的多样性。提高收集和处理信息的能力。
3．通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学习的兴趣。
三、教学重点和难点
教学重点：了解信息和信息传播活动的五次巨大变革，以及四大现代通信。
教学难点：自制有线电报机与接收机。
虽然学生处在通信技术时时刻刻变化的时代中，但是学生对现代通信技术的原理比较陌生。课前让学生自己查阅资料和收集信息，可以帮助学生了解信息和信息传播活动的五次巨大变革的相关知识。课上学生根据教师的讲解以及前期的准备，自制有线电报机和接收机，可以使学生体会现代通信技术的飞速发展。渗透“STSE”教育，使学生认识到物理与生活、与科学技术的关系，激发学生学习物理的兴趣。
四、教学过程
1.教学引入
情境1：放映一段视频（视频中包含学生上课举手、汽车转向灯亮、电话铃声响、电视广告等片段）
提出问题：从刚才的视频中，你能获取哪些信息？
引出：信息无处不在。
2.“知识点”教学
教师介绍：人类区别于其他动物的特有的信息有三种：语言、符号、图像。
请学生分享课前自己查阅的资料，讲述人类历史上，信息和信息传播活动经历的五次巨大的变革。
情境2：展示PPT中的图片，包含烽火台、驿站、书信、1895年的电报机、贝尔制造首次成功传声的电话、台式电话、现代车载式移动电话、摩托罗拉手机等，让学生感受到通信技术日新月异的发展。
提出问题：结合PPT中移动通信的工作方式，思考移动电话之间的信号是如何发射和接收的呢？为什么要建立基地台？
学生根据收集到的资料进行交流讨论，借助图片和多媒体动画归纳出移动通信的工作原理以及设立基地站的原因。
教师介绍：移动电话相当于无线电台，它将声音信号转变为高频电信号发射出去，同时它又接收电磁波，使用户接收到信息。由于移动电话的发射功率不大，它的天线也比较简单，灵敏度不高，因此需要固定的基地站来转接其他用户。
提出问题：手机除了拨打和接听电话以外，还有哪些功能？
学生独立思考，并回答。
教师介绍：随着科技的发展，手机的功能越来越多，我们获取的信息量也越来越大。在不方便打电话或者接电话时，我们可以收发短信来交流。但是短信有个缺点，就是每次传递的字数太少了。我们用什么方法来解决这个问题呢？现在各种各样的智能手机软件逐渐上市，我们可以用微信，E-Mail等进行通信。
提出问题：应用微信，E-Mail等进行通信的时候，一定会用到互联网。那么互联网给我们的生活带来哪些便利？我们可以用互联网做什么呢？
学生讨论、交流：收发邮件、查找资料、文字聊天、音频聊天、视频聊天等。
情境3：学生自主阅读教材上的相关知识以及教师提前准备的材料，回答相关问题。
（1）什么是网络、局域网、互联网？
（2）网络通信有什么优势和特点？
教师介绍：网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，它用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。局域网是指有限区
域（如办公室或楼层）内的多台计算机通过共享的传输介质互连，所组成的封闭网络。互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的网络，即广域网、局域网及单机按照一定的通信协议组成的国际计算机网络。
请学生联系生活，举例说明通过网络能做哪些事情？
学生交流讨论，归纳出网络通信的优势和特点，培养学生的语言表达能力。让学生感受利用网络通信获得信息的优点，介绍远程教育、远程录取、网上阅卷等网络通信的实际应用，拓展学生的眼界，使学生切身体会到现代通信对社会发展的作用。
教师介绍：除了移动通信和网络通信，还有一种生活中应用非常广泛的通信方式——光纤通信。光也是一种电磁波，也可以传递信息。
如果用普通光作载波，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。直到世界上第一台激光器的诞生，由于激光频率单一，方向高度集中，才使光作为载波得以实现。
提出问题：如果用激光通信，要注意哪些问题？
学生阅读教师提供的材料，归纳总结出激光通信中可能存在的信息干扰和能量损失问题。
教师总结：为避免以上问题的发生，新型的通信材料光纤得以问世。
情境4：播放介绍光纤通信的视频片段，请学生思考光纤通信的原理和优点。
教师总结：光纤通信的原理是光的全反射。光纤通信具有容量大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，适合远距离通信的特点。在长途电话、有线电视、互联网等通信方式中，都离不开光纤。
情境5：播放“通信卫星”视频片断。请学生思考为什么要用卫星通信。
学生观看后以组为单位回答：电磁波沿直线传播，发射天线离地面越远，发射出的电磁波覆盖的范围就越大。因此要采用卫星通信。
教师总结：移动通信、网络通信、光纤通信和卫星中继通信这几种通信方式，有各自的特点和优点，通常是结合在一起使用的，这样能充分发挥各种通信方式的优点，给我们的生活带来更多的便利。
提出问题：结合课前的资料查询，说说以后的我们能享受到什么样的通信技术服务？
学生讨论交流，畅所欲言。
教师总结：作为21世纪的中学生不仅享受通信技术的种种服务，也要履行保护各种通信设施的义务。
课后活动：根据下发的实验材料，自制有线电报机与接收机。
3.课堂小结
现代通信技术包含移动通信、网络通信、光纤通信、卫星中继通信等。
4.小练习
（1）世界各地的计算机网络通过交换机和服务器互相连接，就成为世界上最大的计算机网络，称为__________。计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。计算机之间的连接，可以使用____________________等各种通信手段。目前使用最频繁的网络通信形式有__________等。
（2）关于光纤通信，小明曾思考过这样的问题：在漫长的线路上，光纤免不了要拐弯、缠绕，而光在同种均匀介质中是沿直线传播的，激光通信信号怎样从一端传到另一端呢？后来在“研究光纤怎样传输光信号”的活动中，终于明白了：激光信号在光纤中（）
A.就像水流沿弯曲水管流动那样
B.就像电流沿弯曲导线传播那样
C.不断地经光纤壁反射而向前传播
D.不断地在光纤中折射而向前传播五、教学反思
现代通信技术及发展前景是一节科普常识课，不需要学生掌握原理性的知识，只需要学生在学习过程中体会现代通信技术的飞速发展。
本节课的教学设计，主要通过丰富的图片、动画和视频以及学生主体参与的形式让学生体会到我们越来越宽的信息之路的迅猛发展，同时也意识到科技发展给我们的生活带来的便利。这样的教学设计让学生感觉到学习的内容是生动的，有意义的。
在引入部分，采用与日常生活联系紧密的小视频，让学生自主观察并回答获取了哪些信息，摆脱了以往的枯燥无味的阅读材料引出教学内容的形式，这种方法可以让学生快速进入课堂，拉近学习内容与学生认知心理之间的距离，学生对所学知识容易理解。
关于卫星中继通信的学习，由于学生感性认识较少，采取播放“通信卫星”视频片断的方式，丰富的图像和声音信号使教学内容具有动感，使学生的学习变得轻松愉快。
教学内容和教学方式的选择，都非常关注学生的身心感受，充分体现了以学生为中心的理念。尤其是课后的制作有线电报机和接收机的活动，让学生学有所用，体会科学创造的乐趣。