11.1 跨学科实践：能量从哪里来 教学设计-2025-2026学年物理教科版（2024）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦电磁波在信息技术中的应用，通过播放“信息技术革命”视频结合生活问题导入，衔接已学电磁波基础，以任务单、调查报告框架为支架，引导学生建立物理知识与技术应用的关联。 特色在于跨学科实践与真实案例融合，用龙江智慧农业、北斗导航等视频直观展示应用，通过小组讨论和调查报告任务，培养科学探究能力与模型建构思维，帮助学生从能量转化、信息传递视角理解原理，提升学生实践创新能力，为教师提供可操作的跨学科教学方案。

10.4跨学科实践：探寻信息技术的力量教学设计 课题 10.4跨学科实践： 探寻信息技术的力量 单元 第十章电磁波与信息技术 学科 物理 年级 9 教材内容分析 本节课是教科版九年级物理下册电磁波与信息技术章节的跨学科实践内容，以新课标电磁波相关要求为基础，融合物理知识与信息技术应用，通过生活场景分析、视频案例探究、跨学科实践任务等形式，让学生感受信息技术的实际应用，建立物理原理与技术应用的关联，是从物理知识走向社会应用的重要实践课，注重培养学生的跨学科融合能力和创新思维。 2022新课标要求 2.4.6知道电磁波。知道电磁波在真空中传播的速度。知道波长、频率和波速。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 在知识层面，学生需明确电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的波动现象，掌握其在真空中的传播速度为3×108m/s，并理解波长、频率与波速之间的定量关系c=λf，能进行简单的计算与转换。这一要求不仅是对电磁学基础的夯实，也为后续学习通信、航天等领域知识奠定了理论基础。 在应用层面，课标强调要引导学生认识电磁波对人类生活和社会发展的深远影响。从无线电通信、广播电视到移动通信、卫星导航，电磁波已成为现代信息社会的基石。教学中应结合手机通信、Wi-Fi、5G技术等学生熟悉的场景，通过STS（科学-技术-社会）教育，让学生辩证看待电磁波的应用价值与潜在影响，培养科学素养与社会责任感。 这一条目既注重知识的系统性，又强调知识与现实生活的联系，体现了新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。 学习 目标与核心素养 物理观念 1.能列举信息技术在物理学习与研究中应用的具体实例，理解技术工具如何扩展和深化我们对物理概念的感知与认识。 2.能从能量转化或信息传递的视角，初步解释常见信息技术设备的基本工作过程，建立起物理知识与技术应用之间的桥梁。 科学思维 通过分析信息技术在不同场景中的应用，能将物理知识和信息技术融合，建立相应的信息技术应用模型，提升创新思维。 科学探究 经历选择领域、开展调查、撰写信息技术应用调查报告的过程，提升提出问题、获取证据、解释交流、合作探究的能力。 科学态度与责任 认识物理学和技术发展对社会进步的重要作用，保持对科技发展的好奇心和求知欲，培养主动探究、勇于创新的科学精神，树立科技服务社会、推动发展的责任意识。 学情分析 九年级学生已掌握电磁波的基础概念，对手机、Wi-Fi、导航系统等日常信息技术设备有生活体验，但缺乏将物理知识与信息技术设备工作原理关联的能力；具备基本的小组合作和探究能力，能够完成简单的调查分析任务，适合通过生活场景、实际案例引导其进行跨学科思考与实践。 重点 1.理解电磁波在信息技术中的核心应用，能解释常见信息技术设备的信息传递或能量转化过程； 2.列举信息技术在不同领域的应用实例，建立物理知识与信息技术应用的关联； 3.完成跨学科实践调查，能分析调查领域中信息技术涉及的物理规律或原理。 难点 1.从能量转化或信息传递视角，准确解释信息技术设备的基本工作过程； 2.融合物理知识与信息技术，建立相应的信息技术应用模型； 3.在跨学科实践中，自主发现问题、分析问题并形成自己的观点。 材料准备 1.多媒体设备：用于播放信息技术革命、龙江智慧农业、北斗农机自动导航系统等教学视频； 2.学习任务单：包含小组讨论问题、调查报告撰写框架、实践活动评价表； 3.图片素材：家庭、导航、工业自动化等信息技术应用场景图片。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1.播放信息技术革命教学视频，引导学生感受信息技术的发展与影响； 2.提出问题：“生活中我们接触的信息技术设备有哪些？它们背后藏着哪些物理知识？”引发学生思考。 1.观看视频，感受信息技术的发展历程和社会价值； 2.结合生活经验，列举身边的信息技术设备，初步思考其与物理知识的关联。 通过视频激趣，结合生活问题导入，激发学生的学习兴趣和探究欲望，为新课教学做好铺垫。 讲授新课 一、信息技术的身影 1.展示家庭、导航系统、工业自动化三大场景图片，布置小组讨论任务，引导学生分析各场景中信息技术应用涉及的物理知识； 2.依次播放龙江智慧农业、海上养殖、北斗农机自动导航系统、介入式脑机接口新进展等教学视频，结合视频讲解信息技术在农林牧渔、科技等领域的应用； 3.展示“身边的信息技术”梳理表，总结移动通信、卫星导航、工业监控等信息技术的核心功能、应用领域和社会价值。 二、信息技术的力量 1.播放信息化的智能温室大棚视频，以智慧农业为例，讲解信息技术的三大应用： （1）环境实时监测：传感器将非电信号转换为电信号，通过电磁波传递信息； （2）作物监测：智能视频监控结合电磁技术传递图像数据； （3）远程/自动控制：依托电磁技术实现设备的远程操控和自动调节； 2.引导学生归纳信息技术应用背后的核心物理原理——电磁波的传播与应用、能量转化、电信号与非电信号的转换等。 三、跨学科实践布置 1.明确实践任务：选择交通、医疗、教育等熟悉领域，撰写信息技术应用调查报告； 2.提供调查报告撰写框架（调查目的、方法、内容、物理原理分析等），讲解撰写要求； 3.介绍实践评价方式：自我评价（五个维度）、小组互评（五项标准），明确评价要求。 1.以小组为单位，讨论手机、北斗导航、机械臂/视频监控涉及的物理原理，记录讨论结果并进行小组展示；2.观看各类教学视频，记录信息技术在不同领域的应用案例； 1.观看智能温室大棚视频，结合教师讲解，理解智慧农业中信息技术的工作过程，记录涉及的物理原理； 2.跟随教师思路，归纳信息技术应用的核心物理原理，建立物理知识与信息技术的关联。 1.明确跨学科实践的任务要求，选择自己感兴趣的研究领域； 2.熟悉调查报告撰写框架和评价标准，为课后实践做好准备。 通过小组讨论和视频案例，让学生从生活场景出发感知信息技术的广泛应用，培养合作探究能力；通过梳理总结，帮助学生系统认识信息技术的类型和价值。 以智慧农业为典型案例，层层拆解信息技术的工作过程，让学生直观理解其背后的物理原理，突破教学重点和难点，建立“技术应用→物理原理”的思维模式。 明确实践任务和要求，为课后跨学科探究指明方向，培养学生的实践能力和跨学科融合思维。 课堂练习 1.提出基础问题：“电磁波在真空中的传播速度是多少？波长、频率和波速的关系是什么？” 2.提出应用问题：“手机通信依靠什么传递信息？传感器在环境监测中起到了什么作用？” 3.巡视学生作答情况，及时进行答疑和点拨。 课堂小结 板书 10.4跨学科实践：探寻信息技术的力量 一、信息技术的身影 二、信息技术的力量 课外拓展 /课外阅读内容 1.查阅资料，了解5G技术、北斗卫星导航系统的最新发展成果，分析其涉及的物理原理； 2.观察家中的智能家居设备（如智能音箱、温湿度传感器等），记录其工作方式，尝试分析背后的物理知识； 3.阅读关于电磁波应用与防护的科普文章，辩证看待电磁波的利与弊。 特色资源分析和技术手段说明 特色资源：各类教学视频：信息技术革命、龙江智慧农业、北斗农机导航、脑机接口新进展等，直观展现信息技术的实际应用，增强教学的趣味性和直观性；场景图片和梳理表：将抽象的信息技术分类梳理，便于学生理解和记忆；实践评价表和调查报告框架：为学生的跨学科实践提供清晰的指引和评价标准。 技术手段：采用多媒体教学手段，结合视频、图片、文字等素材，通过小组讨论、师生互动等形式，将抽象的物理原理与具体的信息技术应用结合，突破教学重难点；利用任务单引导学生开展探究和实践活动，提升学生的参与度和实践能力。 教学反思 1.本节课通过视频、小组讨论等形式激发了学生的学习兴趣，但部分学生在将物理知识与信息技术设备原理结合时仍存在困难，后续可增加简单的演示实验或实物分析，降低理解难度； 2.跨学科实践任务布置后，需关注学生的选题和调查过程，对基础较弱的学生进行针对性的指导，确保实践活动的有效开展； 3.课堂上对电磁波原理的复习和应用讲解可根据学生的实际作答情况适当调整时长，兼顾不同层次学生的学习需求； 4.可在课堂中增加更多生活实例的分析，让学生更深刻地体会“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课标理念。 学科网（北京）股份有限公司 $