21.1《現代順風耳-電話》教學設計+++2024-2025學年人教版九年級全一冊物理

人教版九年級物理第二十一章一節(jié)《現代順風耳電話》教學設計課題21.1現代順風耳-電話單元第二十一章學科物理年級九年級教材分析一、教材背景與目的本節(jié)內容選自人教版初中物理九年級全一冊第二十一章第一節(jié)，主要目的是讓學生理解電話的工作原理、電話交換機的用途以及模擬通信和數字通信的區(qū)別。通過這一節(jié)的學習，學生能夠將電學知識應用于實際生活中，理解信息傳遞技術的發(fā)展對社會的影響。二、教材結構與內容本節(jié)教材主要由以下幾部分構成：?電話的發(fā)明與基本結構?電話交換機的發(fā)明與應用?模擬通信與數字通信?：模擬信號：其電流頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，使用模擬信號通信的方式叫模擬通信。模擬信號在長距離傳輸和多次加工、放大的過程中容易失真，嚴重時會導致通信中斷。數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫數字信號，使用數字信號通信的方式叫數字通信。數字信號形式簡單，抗干擾能力強，可以通過不同編碼進行加密。學情分析?教學方法?：可以采用講授法、演示法、啟發(fā)引導法和討論法等多種形式的教學方法。通過多媒體展示、實物剖析、學生討論等方式，讓學生更直觀地理解電話的工作原理和通信方式。?教學手段?：可以準備多媒體教學資源、演示電話機、視頻資源等輔助教學工具，幫助學生更好地理解和掌握所學知識。2022新課標要求2022年新課標沒有直接提及對本節(jié)課具體要求。根據新課標的整體導向和物理課程的標準解讀如下：新課標強調素養(yǎng)導向，注重培育學生終身發(fā)展和適應社會發(fā)展所需要的核心素養(yǎng)。在物理課程中，這通常意味著要加深學生對物理原理的理解，提升他們運用物理知識解決實際問題的能力。對于本課而言，教學的重點通常包括電話的工作原理、電話交換機的用處，以及模擬通信和數字通信的基本區(qū)別。這些知識點不僅有助于學生理解現代通信技術的基礎，還能培養(yǎng)他們的邏輯思維和實驗觀察能力。在教學過程中，可采用多媒體輔助教學法、問題導學法等教學策略，以激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的學習效果。同時，教師還可以結合生活中的實際例子，讓學生更好地理解電話在現代社會中的重要作用。學習目標與核心素養(yǎng)教學目標1.了解電話是如何把聲音傳遞到遠方的，了解電話交換機的用途，以及模擬通信和數字通信的基本區(qū)別。2.通過多媒體、老師的演示、實物剖析等方式，了解電話是如何傳遞信息的；通過討論和活動，理解什么是數字通信。3.通過貝爾發(fā)明電話的過程，養(yǎng)成學生不怕困難、積極探索的精神；增強學習主動性和合作意識。核心素養(yǎng)1.?科學探究能力?：學生通過實驗和觀察，理解電話的基本構造和原理，如話筒如何將聲音轉化為電信號，聽筒如何將電信號還原為聲音。這一過程培養(yǎng)了學生的科學探究能力，包括觀察、實驗、記錄和分析數據的能力。2.?物理觀念與知識應用?：學生通過本節(jié)學習，能夠運用物理知識解釋電話的工作原理，理解電磁鐵在電話中的應用。這有助于培養(yǎng)學生的物理觀念，以及將物理知識應用于實際生活中的能力。3.?技術與社會發(fā)展?：學生了解電話的發(fā)明和發(fā)展歷程，認識到技術對人類社會發(fā)展的推動作用。這有助于培養(yǎng)學生的技術素養(yǎng)，理解技術在社會進步中的重要作用。4.?信息處理能力?：學生通過比較模擬通信和數字通信的區(qū)別，理解數字信號的優(yōu)勢，如抗干擾能力強、形式簡單等。這有助于培養(yǎng)學生的信息處理能力，包括信息的獲取、分析和應用能力。5.?創(chuàng)新意識與合作精神?：學生通過參與實驗、討論等活動，激發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)合作精神。這有助于學生在未來的學習和工作中，能夠積極創(chuàng)新、善于合作。學情分析學生在前面的章節(jié)已經學習了電流的相關知識，對電話通信也有一定的了解。因此，對于電話的基本工作原理，學生理解起來不會特別困難。然而，對于電話交換機的工作原理以及模擬通信和數字通信的區(qū)別，學生可能需要更多的直觀展示和實例來解釋。重點電話的工作原理，即電流如何把信息傳遞到遠方；電話交換機的用途；模擬通信和數字通信的基本區(qū)別。難點理解數字信號和模擬信號材料準備話筒、揚聲器、老式電話機、手機、小旗、手電筒、多媒體課件等教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課組織學生討論：你知道的古代人、近代人和現代人都用什么方法傳遞信息嗎？教師：同學們總結的全面。在古代，信息傳遞的方式相對原始且受限。人們最初通過口耳相傳或借助器物來傳遞信息，如使用候鳥（特別是鴿、雁等）作為傳輸工具，或者通過特殊聲音（如鐘聲、鼓聲、鞭炮聲等）來傳達信息。此外，還有利用燈光、火光（如孔明燈、烽火臺、狼煙等）進行信號傳遞的方式。這些方式雖然在一定程度上滿足了當時人們的信息傳遞需求，但傳遞速度慢、不精確，且受地域限制較大?。隨著文字的出現和使用，以及印刷術的發(fā)明，信息傳遞的方式得到了進一步的提升。古代人們開始使用驛差長途跋涉來傳遞書信和文書，這標志著信息傳遞進入了一個新的階段。然而，這一時期信息傳遞仍然速度慢、信息形式單一?。到了近代，隨著交通工具的發(fā)展和郵政系統(tǒng)的建立，信息傳遞的速度和范圍得到了顯著提升。人們開始依靠交通工具（如馬車、火車等）來傳遞郵件和包裹，這使得信息傳遞變得更加快捷和高效。然而，這種方式仍然存在著距離遠則速度慢、費用高等問題?。進入現代以來，電報、電話等有線通訊工具的發(fā)明和使用，徹底改變了信息傳遞的方式。這些工具使得信息傳遞變得迅速且準確，不再受地域和時間的限制。隨后，無線通訊技術（如對講機、移動電話等）和數字通訊技術（如電腦、數字電視等）的興起，更是將信息傳遞推向了一個新的高峰。這些技術不僅提高了信息傳遞的速度和效率，還極大地豐富了信息的內容和形式?。今天，我們就來學習現代通信的順風耳--電話。討論。回答：結繩記事飛鴿傳書鴻雁傳書寫信……聆聽講解。通過討論，引發(fā)學習興趣。講解人類傳遞信息的發(fā)展過程，引入新課教學。講授新課電流發(fā)信息傳遞到遠方電話的發(fā)明PPT展示：電話的發(fā)明者貝爾教師：大家現在看到的圖片就是電話的發(fā)明者亞歷山大·格拉漢姆·貝爾?。他在1876年成功發(fā)明了世界上第一臺可用的電話機。據說當時，他正在研究利用電流將人的說話聲傳向遠方，他不斷地進行各種實驗。在一次實驗中，他偶然發(fā)現金屬片的振動可以還原聲音，后來，經過反復實驗，貝爾終于制成了實用的電話裝置，并獲得了美國的電話專利?。不久以后，貝爾創(chuàng)建了貝爾電話公司。電話由此得到了迅速發(fā)展，并逐漸成為了現代通信的重要工具?。最早的電話的結構PPT展示動圈式話筒的結構原理圖。提問：動圈式話筒的工作原理是什么？PPT展示揚聲器的結構原理圖。提問：揚聲器的工作原理是什么？提問：那么如果用很長的導線把一個揚聲器和一個話筒連接起來。甲對著話筒說話，乙把揚聲器一端放在耳邊，乙可以聽到甲說話嗎？提問：如果甲對乙說話的同時，也想聽到乙說話，該怎么辦呢？教師：對，這就是最簡單的電話，由話筒和聽筒構成。電話的通話原理提問：想一想，對于電話而言，是通過什么把信息傳播到遠方的？提問：話筒和聽筒的連接方式是怎樣的？提問：負責將電信號轉化為聲信號的是電話的哪一端？提問：那么，一部電話要想實現和其他兩個人互相通話，至少需要幾對電話線？教師：下面，請大家閱讀教材164頁“想想議議”，分組進行討論，如果電話的數量為n，那么需要的電話線的對數是多少？電話交換機電話交換機的出現教師：對，一部電話如果相同另外的幾部電話通話，就需要幾對電話線。所以，要想實現所有的電話機之間都可以相互通話，電話機的數量越多，需要的電話線的數量是相當龐大的。那么，怎樣解決這個問題呢？請大家閱讀教材147頁，回答問題。提問：發(fā)明電話交換機的目的是什么？教師：有了電話交換機，一個地區(qū)的所有電話機都可以連接到交換機上，這樣就大大節(jié)約了電話線。那么，如果不同地區(qū)的電話之間要通話，該怎樣解決呢？人工電話交換機PPT演示早期電話局話務員工作的照片。教師：很好，早期的電話交換機是靠人工接線的，勞動強度很大，效率也低。程控電話交換機教師：請閱讀教材157頁最后一段內容，回答以下問題。提問：自動電話交換機是哪一年出現的？提問：自動電話交換機是通過什么裝置實現接通和斷開的？提問：現在的程控電話交換機是通過什么來控制的。模擬通信和數字通信模擬信號和模擬通信教師：在電話機的話筒將聲音信號轉換為電信號時，產生的電流完全模擬了聲音的特點，這種信號成為模擬信號，這種通信方式就叫模擬通信。模擬通信的缺點請閱讀教材149頁第一段內容，回答：模擬信號有什么缺點。數字信號和數字通信教師：另一種通信方式叫做數字通信，請閱讀教材148頁內容。提問：什么是數字信號？組織學生活動。教師：請大家分組游戲，各小組利用自己的手中的小旗、手電等器材，使用數字信號進行傳遞信息，然后表演給全班同學。數字通信的優(yōu)點教師：通過剛才的游戲，談一談你對數字信號和數字通信的看法。教師：不但如此，數字信號還可以很方便的利用及玄機進行加工和處理，也可以編碼加密處理。正因如此，現代通信已經完全使用數字信號了。觀察圖片。聆聽講解?；卮穑弘姶鸥袘F象?；卮穑和娋€圈在磁場中受力運動。回答：能?；卮穑涸儆脙赏庖粚υ捦埠蛽P聲器，話筒端給乙即可?；卮穑弘娏??；卮穑和徊侩娫挼脑捦埠吐犕彩遣⒙摰?。己方的話筒與對方的聽筒是串聯的?；卮穑簝蓪??；卮穑郝犕??；卮穑喝龑Αｉ喿x教材，討論?；卮穑簄（n-1）閱讀教材?；卮穑禾岣唠娫捑€路的利用率?；卮穑簩⒉煌貐^(qū)的電話交換機相互連接。觀看圖片。閱讀教材?；卮穑?891年?；卮穑弘姶爬^電器。回答：計算機。閱讀教材。回答：易失真、易中斷。閱讀教材?；卮穑河貌煌柕牟煌M合來表示的信號，叫數字信號。分組進行游戲?；卮穑盒问胶唵?，抗干擾。培養(yǎng)分析問題的能力。培養(yǎng)分析問題能力。培養(yǎng)閱讀能力和分析問題的看能力。培養(yǎng)觀察能力。培養(yǎng)自學能力。培養(yǎng)分析問題能力。培養(yǎng)學習興趣。課堂練習PPT演示練習題教師：接下來我們要完成一組習題，請大家仔細分析屏幕上顯示的每一個問題，然后作答。請同學逐個宣布習題的答案并講解自己的解題思路。對同學的發(fā)言進行點評?？偨Y解題的思路與方法。完成習題?；卮饐栴}。聆聽教師講解。記筆記。鞏固新知。了解學生對基礎知識點的掌握情況。培養(yǎng)總結分析的能力。課堂小結同學們，通過今天的學習，我們了解了電話的結構，原理以及信息的傳遞方式，接下來請同學們談一談這節(jié)課的收獲有哪些。請同學談收獲。對學生的發(fā)言進行點評和總結。幫助學生梳理知識點。談收獲?；卮饐栴}。聆聽教師講解。補充筆記。鞏固新知。培養(yǎng)總結歸納問題的能力。板書21.1現代順風耳--電話一、?電話的發(fā)明與基本結構?：1.1876年，美國的貝爾發(fā)明了電話。2.最簡單的電話由話筒和聽筒組成，話筒相當于變阻器，聽筒相當于揚聲器。3.電話的工作原理是通過話筒將聲音信號轉換為電信號，再通過聽筒將電信號還原為聲音信號。二、?電話交換機?：1.為了提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機。一般電話之間都是通過電話交換機來轉接的。2.早期的電話交換機是手工操作的，后來出現了利用電磁繼電器接線的自動電話交換機，現在的程控電話交換機則利用了電子計算機技術。三、?模擬通信與數字通信?：1.模擬信號：其電流頻率、振幅變化情況與聲音的頻率、振幅變化情況完全一樣，使用模擬信號通信的方式叫模擬通信。模擬信號在長距離傳輸和多次加工、放大的過程中容易失真，嚴重時會導致通信中斷。2.數字信號：用不同符號的不同組合表示的信號叫數字信號，使用數字信號通信的方式叫數字通信。數字信號形式簡單，抗干擾能力強，可以通過不同編碼進行加密。課外拓展/課外閱讀內容特色資源分析和技術手段說明教學反思在教學過程中，我采用了動畫展示、小組討論、游戲等多種方式，力求使課堂生動有趣，激發(fā)學生的學習興趣。通過動畫展示電話的結構和工作原理，學生直觀地了解了電話是如何把聲音傳遞到遠方的。小組討論則讓學生在交流中深化了對電話交換機作用的認識。游戲環(huán)節(jié)則讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握了模擬信號和數字信號的基本區(qū)別。然而，課堂時間分配上存在一定問題，導致部分環(huán)節(jié)時間過于緊張，學生沒有足夠的時間進行深入思考和討論。學生在課堂上的表現總體積極，能夠積極參與討論和游戲，對電