/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科 《20.3跨学科：电磁波与信息技术》教学设计 课题 3.跨学科：电磁波与信息技术 单元 20 学科 物理 年级 九 教材分析 本课时选自沪科版九年级物理第二十章《电磁波与信息时代》的第三节“跨学科：电磁波与信息技术”，是一节融合物理、信息科技、工程应用与社会发展的综合性课程。教材以学生熟悉的生活场景为切入点，如手机通信、互联网学习、卫星导航等，系统介绍了光纤通信、现代电信网络（卫星通信、微波通信、移动通信）、互联网以及第五代移动通信技术（5G）的基本原理与应用。内容不仅涵盖电磁波在信息传递中的核心作用，还通过“迷你实验室”引导学生观察光在光纤中的传播现象，理解全反射原理；并通过“物理聊吧”“请提问”等栏目激发学生探究兴趣，培养跨学科思维。教材图文并茂，配有图20-11至图20-21等十余幅示意图，直观展示光纤结构、蜂窝基站布局、5G概念图、北斗导航系统等关键知识点，帮助学生建立从抽象原理到现实应用的认知桥梁。本节内容强调科学与技术的融合，注重培养学生的信息意识、科学思维与社会责任感，是落实新课标“科学态度与责任”“技术 工程 社会”理念的重要载体。 2022新课标要求 1.知识融合：以电磁波的产生、传播等物理本质为核心，衔接信息技术里5G、光纤通信等应用，关联卫星轨道等地理相关知识。 2.素养培养：借北斗、天链系统等案例增强科技自信；结合生活中的通信设备教学，落实从生活到物理、再到社会的理念。 学习目标与核心素养 1.物理观念：（1）能从跨学科视角了解电磁波与信息技术的关联，能了解光纤通信、现代电信网络、互联网等及其与生产生活的关联；（2）能体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响。2.科学思维：（1）能通过分析图20-14现代电信网络示意图，推理手机通话过程中信号的传递路径与转换过程；（2） 能比较光纤通信与传统电线通信的优劣，归纳其大容量、抗干扰强的特点，并能运用类比方法理解“蜂窝”基站布局的优势。3.科学探究：（1） 能动手完成“观察光在光纤中的传播”实验，记录并描述光在直、弯、环状光纤中的传播现象；（2） 能基于实验现象提出“光为何不会从光纤外层逸出”的科学问题，并结合教材图20-12理解内外层折射率差异导致全反射的原理。3.科学态度与责任：（1）能通过查阅资料或课堂讨论，举例说明5G、北斗等我国自主研发的通信技术对国家发展和人民生活的积极影响；（2）能辩证看待信息技术发展带来的便利与挑战（如隐私安全、数字鸿沟），树立合理使用科技、服务社会的责任意识。 学情分析 九年级学生已具备一定的物理基础知识，学习过声波、光的折射与反射、电流与电路等内容，对“波”的概念有初步认知，但对电磁波的本质及其在信息传递中的具体机制仍较为模糊。学生日常生活中频繁使用手机、Wi-Fi、导航等依赖电磁波的技术产品，具有丰富的感性经验，但缺乏对其工作原理的系统理解，容易将电磁波与声波、机械波混淆。此外，学生对“光纤如何传光不漏”“5G为何更快”“北斗如何定位”等问题充满好奇，具备较强的探究欲望。然而，本课涉及较多抽象概念（如频率、波长、信号调制、全反射等），且知识跨度大，涵盖物理、通信、信息技术等多个领域，学生在跨学科整合能力上尚显不足。因此，教学中需借助生活实例、实验观察和可视化图表降低认知难度，通过情境驱动和任务引导促进知识建构，帮助学生实现从“知其然”到“知其所以然”的思维跃迁。 重点 通过实验观察，理解光在光纤中的传播原理；结合实例，掌握光纤通信的传输特点及其优势。 难点 理解光在光纤中传播时不会跑到外层的原理；分析光纤通信在信息传输中的实际应用及其重要性。 材料准备 彩色透明纸、手电筒、一束光纤 教学过程 教学 ... ...
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