20.3跨学科_电磁波与信息技术 课件（29页PPT）-2025-2026学年沪科版（2024）物理九年级全一册

20.3跨学科_电磁波与信息技术 第二十章 电磁波与信息时代 沪科版2024版物理九年级全册 20.3 跨学科_电磁波与信息技术 教案 一、教学目标 （一）知识与技能目标 学生能够阐述电磁波在信息技术领域的核心作用，明确其作为信息载体实现数据传输与通信的原理。 掌握常见信息技术设备（如手机、卫星通信系统、无线网络设备等）中电磁波的具体应用方式及工作流程。 了解信息技术中与电磁波相关的数据编码、加密等技术知识，初步理解其基本原理。 （二）过程与方法目标 通过跨学科案例分析、小组合作探究与实践操作，培养学生整合物理与信息技术知识解决实际问题的能力。 引导学生经历从现象观察到原理分析的思维过程，提升逻辑推理与抽象思维能力，增强跨学科学习意识。 （三）情感态度与价值观目标 让学生感受电磁波技术对信息技术发展的巨大推动作用，体会跨学科知识融合的魅力，激发探索科学技术的兴趣。 培养学生正确使用信息技术的意识，认识到科学技术在社会发展中的重要责任，树立积极的科学态度和创新精神。 二、教学重难点 （一）教学重点 电磁波在信息技术中的应用原理及具体实现方式。 信息技术与电磁波知识之间的内在联系与相互作用。 （二）教学难点 理解信息技术中涉及的电磁波复杂传输与处理过程，如多路信号复用、抗干扰技术等。 引导学生打破学科界限，实现物理与信息技术知识的有效融合与应用。 三、教学方法 案例分析法、小组合作探究法、实践操作法、讲授法 四、教学过程 （一）情境导入（5 分钟） 展示一段现代智慧城市生活的视频，其中包含人们使用手机支付、通过无线网络远程办公、观看卫星电视等场景。 提问引导：“在刚才的视频中，我们看到了丰富多彩的现代生活场景，这些便捷的生活方式都离不开信息技术。而信息技术能够实现信息的快速传递与处理，背后离不开电磁波的支持。那么，电磁波与信息技术之间究竟有着怎样紧密的联系呢？今天我们就从跨学科的角度来探究这个问题。” （二）新课讲授 1. 电磁波：信息技术的基础载体（12 分钟） 理论讲解： 回顾电磁波的特性，如可以在真空中传播、传播速度快等，强调这些特性使其成为信息技术中理想的信息载体。 讲解在信息技术中，声音、图像、文字等信息都需要先转化为电信号，再通过调制技术加载到电磁波上进行传输。 案例分析： 以手机通信为例，展示手机通信原理图，分析手机如何将语音信号转化为电信号，通过调制加载到特定频率的电磁波上发射出去，以及基站和其他手机接收、解调信号的过程。 介绍卫星通信，讲解卫星如何接收地面发射的电磁波信号，进行放大、变频等处理后再转发回地面，实现远距离通信，让学生理解电磁波在跨地域信息传输中的重要作用。 2. 信息技术中的电磁波应用技术（15 分钟） 无线网络技术： 利用多媒体课件展示无线网络的工作原理，讲解 Wi-Fi 设备如何通过特定频段的电磁波（如 2.4GHz 或 5GHz）实现设备之间的连接与数据传输。 组织学生进行简单的无线网络设置实践操作（在安全的教学网络环境下），如连接校园 Wi-Fi，观察设备搜索信号、输入密码连接的过程，引导学生思考其中电磁波的作用。 数据编码与加密： 引入数据编码概念，讲解在信息技术中，为了更高效地传输和处理信息，需要将信息进行编码，转化为适合电磁波传输的数字信号形式。以二进制编码为例，说明其如何通过电磁波的不同状态（如信号的有无、强弱）进行表示和传输。 简要介绍数据加密技术与电磁波的关系，如为了保证信息传输的安全，会对加载在电磁波上的信号进行加密处理，让学生了解信息技术在保障信息安全方面对电磁波应用的拓展。 3. 跨学科问题探究（12 分钟） 小组合作任务： 提出问题：“在偏远山区，手机信号有时很弱甚至没有信号，从电磁波和信息技术的 ... ...