19.2 广播电视与通信（表格式教学设计）物理新教材沪粤版九年级下册

该初中物理教学设计聚焦广播电视、移动通信、卫星通信的信号传递流程，以电磁波为核心载体，衔接前节“电磁波”知识。通过生活场景视频导入，以问题引导梳理信号转化逻辑，搭建“信号→电磁波→信号”的学习支架。 此设计融合核心素养，科学思维上构建信号传递模型并对比分析通信方式，科学探究通过流程图解读和小组查阅5G、北斗资料深化理解，科学态度上融入我国5G、北斗成就增强民族自豪感。采用类比（如快递打包类比调制）降低抽象难度，助力学生掌握原理，提升教师教学效率。

19.2 广播电视与通信（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 19.2 广播电视与通信 教学 目标 物理观念 掌握核心认知 广播电视：声音/图像信号→电信号→调制→电磁波发射→接收→检波→还原信号，中波（300~3000kHz）、短波（3~30MHz）的频率/波长范围； 移动通信：手机兼具发射台与接收台功能，依赖基站（蜂窝网络）转接通信，5G技术具有高速、低延时、大通道的优势 卫星通信：依赖同步卫星（周期与地球自转一致），三颗同步卫星可覆盖全球，北斗系统（BDS）实现高精度定位、导航与授时； 共性：所有通信方式均以电磁波为信号载体，核心是“信号转化→调制发射→接收还原”的逻辑链。 科学思维 1．构建信号传递模型：梳理广播电视、移动通信、卫星通信的信号流程，建立“电信号→电磁波→电信号”的转化模型 2．对比分析能力：区分三种通信方式的传递路径（直接发射/基站转接/卫星中继）、适用场景，归纳各自优势（广播覆盖广、手机便携、卫星不受地理限制）； 3．逻辑推理：从“手机体积小、功率低”推导“需要基站转接”的因果关系，从“地球球形”推理“三颗同步卫星覆盖全球”的原理。 科学探究 1．完成核心探究任务：探究1（流程图分析）：解读广播电视、移动通信的信号传递流程图，标注关键环节（调制、发射、接收、检波、还原）；探究2（资料查阅与分享）：小组合作查阅5G频率范围、北斗系统应用，总结其技术优势与社会价值。 2．合作讨论：分析“同步卫星为何能覆盖全球”“基站为何呈蜂窝状排布”，深化对通信原理的理解。 科学态度 与责任 1．增强民族自豪感：了解我国5G网络规模全球最大、北斗系统跻身世界一流导航系统，感受科技自立自强的成就； 2．培养科技兴趣：体会电磁波通信对生活的改变（从广播到5G、卫星导航），激发对通信技术的探究热情； 3．树立应用意识：认识通信技术在水利、交通、减灾等领域的应用，理解科技服务社会的价值； 4．秉持严谨态度：分析流程图时精准标注环节，查阅资料时尊重事实数据，不夸大技术优势。 教材 分析 1．地位作用：本节是19.1“电磁波”的应用升华课，承接电磁波的产生、传播特性，聚焦其在通信领域的核心应用，是“物理→技术→社会”的关键衔接，兼具实用性与前沿性，为学生认识现代通信技术奠定基础。 2．内容结构：按“传统通信（广播电视）→现代通信（移动通信与5G）→高端通信（卫星通信与北斗系统）”逻辑展开，以信号传递流程图为核心载体，融入STSE内容（北斗系统），形成“基础应用→技术升级→前沿突破”的认知链。 3．编写特点：以“过程分析”为主线，用流程图简化抽象的信号传递过程，结合生活实例（手机、电视、导航）和我国领先科技（5G、北斗），兼顾知识传授与价值引领，符合九年级学生“具象流程→抽象原理→前沿认同”的认知规律。 学情分析 1．已有基础：知识储备：掌握电磁波的产生、传播（无需介质）、频率/波长关系，了解生活中的广播电视、手机通信、卫星导航；能力基础：能分析简单流程图，具备小组合作与资料查阅能力，但对“调制”“检波”“基站转接”等抽象过程缺乏理解。 2．认知难点：抽象过程：“调制”（音频/视频信号加载到高频电流）、“检波”（提取信号）的本质；逻辑关联：手机与基站、同步卫星与地面中继站的协作关系；技术细节：三颗同步卫星覆盖全球的几何原理、5G与传统移动通信的差异。 3．学习特点：对5G、北斗导航等前沿科技兴趣浓厚，适合通过“流程图拆解→实例分析→小组讨论”的模式突破难点。 教学重点 1．广播电视、移动通信、卫星通信的信号传递流程； 2．移动通信的基站转接原理与5G技术优势； 3．同步卫星的作用与北斗系统的应用； 4．电磁波在通信中的核心载体作用。 教学难点 1．抽象过程理解：“调制”与“检波”的信号处理逻辑； 2．系统协作认知：基站、同步卫星在通信中的中继作用； 3．原理推导：三颗同步卫星覆盖全球的几何原理。 教师活动 学生活动 导入新课 【教师活动】1．情境串联导入：播放“广播电视播放、手机通话、北斗导航导航”的生活场景视频，提问：“我们能实时收听广播、远距离通话、精准导航，电磁波是如何将声音、图像、位置信息传递的？手机没接电线，为何能和千里之外的人通话？” 2．悬念设置：展示同步卫星与基站的图片，补充：“这些设备是通信的‘关键枢纽’，今天我们就解锁广播电视、移动通信、卫星通信的奥秘”； 3．引出课题：板书“19.2 广播电视与通信”，明确核心任务：梳理信号流程、理解通信原理、认识前沿技术。 【教师总结】通信技术的发展让“天涯若比邻”成为现实，而这一切的核心载体是电磁波，本节课我们从流程到原理，读懂现代通信的逻辑。 1．观看视频，共鸣生活：“我每天用手机聊天、用导航找路，原来背后有这么复杂的通信逻辑”； 2．好奇枢纽作用：“基站和卫星是怎么传递信号的？三颗卫星就能覆盖全球吗？”； 3．明确任务：记录课题核心，清楚要掌握“信号流程、通信原理、前沿技术”三大内容。 学习新课【模块一：传统通信——广播电视的信号传递】 环节1：无线电广播的信号流程 【问题情境】“收音机里的音乐是如何通过电磁波传递的？‘调制’和‘检波’是做什么的？” 【教师活动】1．流程图拆解：展示“声音信号传递流程图”，分步讲解：①话筒将声音→音频电信号；②控制室将音频信号加载到高频电流（调制，便于发射）；③天线发射调制后的电磁波；④收音机接收→调谐（选频）→检波（提取音频信号）→放大→扬声器还原声音； 2．频率范围：明确中波（300~3000kHz）、短波（3~30MHz）的对应波长，结合19.1公式，说明“中波波长较长，传播距离远”； 3．关键词解读：用“快递打包”类比“调制”（信号+高频载体），“拆快递”类比“检波”（提取信号），降低抽象难度。 环节2：电视信号的传递 【问题情境】“电视能同时传递图像和声音，信号传递与广播有什么异同？” 【教师活动】1．流程对比：展示电视信号流程图，强调“同时传递音频+视频电信号，调制后同步发射，接收后分别还原到显示屏和扬声器”；2．核心结论：“电视信号传递是广播信号的延伸，本质都是‘双信号（声/像）的调制与还原’”。 1．环节1学习：①跟随流程图，记住“声音→电信号→调制→发射→接收→检波→声音”的完整流程；②理解类比：“调制就是给信号找个‘高频载体’，才能远距离发射”；③计算中波波长：“300kHz对应的波长，和课件一致”； 2．环节2学习：①对比得出：“电视比广播多了视频信号，流程核心一致，都是调制发射、接收还原”；②记录：“电视信号能同时传递声和像，依赖电磁波的同步承载”。 学习新课【模块二：现代通信——移动通信与5G】 环节1：移动通信的工作原理 【问题情境】“手机能随时随地通话，它和收音机、电视的发射/接收功能有什么不同？为什么需要基站？” 【教师活动】1．核心特性：讲解“手机既是无线电发射台（发射语音电信号），又是接收台（捕获对方信号）”； 2．基站作用：分析“手机体积小、发射功率低、天线简单”，推导“无法直接远距离通信，需基站转接”，展示基站蜂窝网络分布图，说明“蜂窝排布可覆盖更大范围”； 3．通信流程：简化讲解“手机→就近基站A→交换机→基站B→对方手机”的转接逻辑。 环节2：5G技术的优势与应用 【问题情境】“5G为什么被称为‘第五代移动通信技术’？它比传统移动通信好在哪里？” 【教师活动】1．技术特点：总结5G三大优势“高速下载、低延时（即时交流）、大信息通道（人流密集处流畅使用）”；2．我国成就：强调“我国5G技术领先世界，建成全球规模最大5G网络，融入多项国民经济领域”；3．小组讨论：“5G技术会给生活、工业带来哪些改变？”（如远程医疗、智能驾驶、工业物联网）。 1．环节1学习：①理解核心：“手机兼具发射和接收功能，体积小导致需要基站转接”；②梳理流程：“手机→基站→交换机→基站→手机，基站是‘信号中转站’”； 2．环节2学习：①记忆5G优势：“高速、低延时、大通道”；②讨论分享：“5G能让远程上课更流畅，智能汽车导航更精准”；③增强自豪：“我国5G全球领先，太厉害了”。 学习新课【模块三：高端通信——卫星通信与北斗系统】 环节1：卫星通信的核心原理 【问题情境】“跨越海洋、沙漠的通信如何实现？同步卫星为什么能‘固定’在天空中？” 【教师活动】1．同步卫星特性：讲解“同步卫星周期与地球自转一致，相对地面静止”，展示三颗同步卫星覆盖全球示意图，说明“地球球形结构下，三颗卫星即可实现全球通信”； 2．通信流程：简化讲解“地面中继站→同步卫星→另一地面中继站→通信终端”，强调“不受地理环境限制，覆盖广、距离长”。 环节2：北斗系统（BDS）的发展与应用 【问题情境】“我国的北斗系统能做什么？它在国际上处于什么地位？” 【教师活动】1．发展历程：梳理北斗系统发展（北斗一号→中国服务，北斗二号→亚太服务，北斗三号→全球服务）；2．核心功能：讲解“高精度定位（分米/厘米级）、导航、授时（优于10ns）”；3．实际应用：列举水利水电、海洋渔业、交通运输、减灾救灾等领域，展示“日定位量超2100亿次”“全球半数以上国家应用”的成就；4．STSE延伸：强调“北斗是世界一流导航系统，为中国式现代化奠定时空基础”。 1．环节1学习：①理解同步卫星：“周期和地球自转一样，所以看起来不动，三颗能覆盖全球”；②记录优势：“卫星通信不受山脉、海洋限制，适合远距离通信”； 2．环节2学习：①记忆北斗发展与功能：“从区域到全球，定位准、导航全、授时精”；②列举应用：“手机导航、船舶导航、救灾定位”；③产生自豪：“北斗是我国自主研发的，在全球广泛应用，体现科技实力”。 板 书 设 计 19.2 广播电视与通信 一、核心载体：电磁波 二、三种通信方式 1．广播电视（覆盖广） 流程：声/像→电信号→调制→发射→接收→检波→还原 频段：中波（300~3000kHz）、短波（3~30MHz） 2．移动通信（便携） 核心：手机（发射+接收台）+ 基站（蜂窝网络转接） 5G优势：高速、低延时、大通道 3．卫星通信（无地理限制） 关键：同步卫星（3颗覆盖全球） 北斗系统（BDS）：定位、导航、授时（全球服务） 三、共性逻辑：电信号→电磁波→电信号 课 堂 小 结 作业布置 1．基础作业：①完成教材自我评价与作业1-3题，重点分析第2题（5G频率与优越性）、第3题（北斗系统应用）；②简述广播电视与手机通信的信号传递差异。 2．实践作业：①查阅资料，记录我国5G通信的频率范围（如Sub-6GHz、毫米波），列举1个5G在工业中的应用实例；②用手机导航软件体验北斗定位，记录导航精度。 3．拓展作业：查阅“黑障区”相关资料，分析航天员返回时“黑障区无法通信”的原因（提示：高温等离子体屏蔽电磁波）。 【设计意图】1．基础巩固：强化通信流程与技术特点；2．实践延伸：将知识与生活、科技应用结合，培养探究能力；3．拓展认知：关联航天场景，深化电磁波通信的边界条件理解。 教学反思 1．成功之处：①情境导入贴近生活，5G、北斗等前沿内容激发95%学生的兴趣，课堂参与度高；②流程图拆解有效降低抽象难度，学生能清晰梳理信号传递逻辑；③融入我国科技成就，强化了民族自豪感与价值引领。 2．存在不足：①部分学生对“调制”“检波”的理解仍停留在“类比层面”，缺乏本质认知；②“三颗同步卫星覆盖全球”的几何原理，学生难以直观理解；③基站与交换机的功能区分不清晰。 3．改进方向：①优化抽象概念讲解：用“信号+载波”的简易动画演示调制过程，避免复杂技术细节；②强化直观感知：用地球仪和三个小球模拟同步卫星覆盖全球，辅助理解；③补充功能区分：用“快递中转站（基站）+ 物流调度中心（交换机）”的类比，明确两者分工。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $