15.4 探寻移动通信技术的变迁 教学设计-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦移动通信技术变迁，从学生生活中的手机通信、在线学习等应用导入，关联电磁波特性及现代通信技术发展前景，构建知识脉络。 跨学科实践特色显著，通过小组调研“手机发展见证人”、设计表格梳理技术阶段特征等活动，培养科学探究能力，讨论技术双面性渗透科学态度与责任，提升学生综合素养，助力教师高效教学。

北师大版物理九年级下册第十五章第四节 《探寻移动通信技术的变迁》教学设计 课题 探寻移动通信技术的变迁 一、教学内容分析 本节是一节跨学科实践课，在课程内容和能力培养方面都与信息技术紧密相连，同时融合了历史学科中通信技术发展的相关内容，并在探究应对移动通信技术带来的公共挑战时，与道德与法治学科的相关知识相呼应，体现了较强的学科交融性。 本节内容与第一节“电磁波”相呼应，引导学生深入理解电磁波特性在移动通信技术的演进中发挥的关键作用，如不同代际移动通信技术所使用的电磁波频段差异对通信质量和速度的影响。此外，本节也与第三节“现代通信技术及其发展前景”紧密相连，通过研究移动通信技术的变迁，让学生能更直观地感受现代通信技术的发展脉络，尝试预测未来通信技术发展的可能方向，加深对现代通信技术发展前景的理解。 本节在内容层面，打破了学科界限，将物理学科中电磁波在移动通信中的具体应用，与历史学科中移动通信技术发展的关键节点、重大事件相结合，还涉及了信息科技学科中数据收集、整理与分析等技能；在知识层面，帮助学生构建完整的移动通信技术知识框架；在能力层面，提升学生信息收集、信息处理、问题解决、团队协作的能力，以及批判性思维；在价值层面，引导学生辩证地看待科技发展与社会、伦理、环境间的关系，提升对网络使用的自我监控能力和社会责任感。 作为跨学科实践课，本节注重从实际生活出发，调动学生的学习兴趣，带领学生发现问题、明确问题和探究问题，注重实践探索过程，促进学生综合素养的全面发展。 二、学习者分析 学生已经具备一定的电磁学相关知识，并在本章前三节的学习中对电磁波与通信技术建立了初步认识。同时，学生已经掌握一定的信息处理技能，具备开展实践探究活动的基本能力。 此外，学生对于移动通信技术有一定的感性认识，对其发展变迁历程及对生活的影响有浓厚的兴趣，但缺乏系统、科学的认识路径。因此，本节教学应结合学生特点，从身边的现象和问题出发，引导其用科学的方法开展实践探究。 三、学习目标 1.知道现代移动通信技术发展的五个阶段，能够大致说出各个阶段的特点；了解手机使用的变迁过程，能够结合生活实例举例说明移动通信技术发展对生活的影响；了解移动通信技术发展带来的公共挑战，能够简单举例说明应对措施。 2.在实践探究中，能够根据需求，灵活调用并综合应用本章知识、信息技术方法、历史和道德与法治的相关知识；能够基于问题，通过调研、访谈、查阅等多种方式完成信息的检索和收集，并能够对大量信息进行分析和整理，完成对问题的探究；能够客观地评判移动通信技术对生活的影响，培养辩证思维能力；在实践探究过程中，在小组合作中积极参与、有效分工，共同推进探究任务，培养团队合作精神；能够有条理地梳理探究成果，并有逻辑地进行展示。 3.结合身边的事例，深入认识移动通信技术发展中科学与技术、社会、环境的紧密联系，感悟科学本质，激发探索自然的内在动力，形成对移动通信技术发展的持续关注。在实践探究过程中，培养严谨认真、实事求是、持之以恒的科学态度，在资料收集、信息分析、结论形成等环节中，秉持科学精神与理性思维。 四、学习重难点 重点：了解移动通信技术的发展历程。 难点：认识科学技术对个人生活和公共环境带来的挑战，发展对科学技术双面性的辩证认识。 五、学习评价设计 评价工具和方法 评价内容 课堂提问 对移动通信发展历程的理解程度。 课堂讨论交流 对手机使用变迁对生活影响、互联网关键核心技术自主可控必要性的探讨。 课堂实践活动 成果展示 保护公众信息安全、防止未成年人过度使用网络的调研和宣传海报设计展示。 自我检测 课时作业的完成度。 六、学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：情境引入 教师活动1 教师讲解：随着时代的发展，移动通信技术已经成为生活不可或缺的一部分，同学们能否说说身边移动通信技术的应用呢？ 提出问题：移动通信技术与日常生活联系紧密，同学们了解移动通信技术的发展及其对生活的影响吗？ 师生互动：本节我们围绕移动通信技术的发展历程及其对生活的影响共同进行探讨。 任务分解： 1.了解移动通信技术发展史，体会现代通信技术的巨大变革。 2.调查手机使用的变迁，了解移动通信技术变革给人们生活带来的影响。 3.应对移动通信技术带来的公共挑战，辩证认识科学技术的双面性。 学生活动1 回答：手机通信交流、电脑上网查询资料、在线学习和娱乐等。       结合生活实际，进行回答。 活动意图说明： 从实际生活入手，让学生初步认识到移动通信技术对生活的重要性，激发学生对探究移动通信技术的兴趣。结合本节内容，明确学习任务并进行任务分解。 环节二：了解移动通信技术发展史 教师活动2 1.交流讨论 请同学们结合生活实践和信息技术课中学习到的移动通信知识，分享和讨论以下几个问题：你了解的移动通信技术有哪些？你知道移动通信的发展经历了哪些阶段吗？你能说一说不同阶段的移动通信技术都有哪些突破吗？ 2.移动通信技术发展史 请同学们结合已有知识，阅读教科书，学习并梳理移动通信技术的发展历程，以小组的形式进行简单的交流和汇报。 3.实践活动 根据前面介绍的内容，请你进一步查阅书籍和网络信息，系统梳理移动通信技术的发展史。 以小组的形式进行信息收集、分析和整理，尝试设计表格，系统呈现不同阶段移动通信技术的主要特征和发展趋势，如信息类型、信息传输速度、终端互联程度等。完成信息梳理后进行成果展示和汇报。 教师进行及时的点评和肯定。 学生活动2   结合生活经验、对移动通信技术已有的基本了解和移动通信技术发展过程的基本认知进行交流讨论，通过交流分享建立对移动通信技术发展的基本认识。         阅读教科书，了解移动通信技术发展历程，在小组内进行分享与讨论，并整理汇总，形成移动通信技术发展历程的脉络图。       学生以小组为单位、合理分工开展实践探究。结合教科书介绍的移动通信技术发展史，通过网络查阅资料，进行更深入的调研，合理设计表格，对各阶段移动通信技术的特征进行总结，并以小组为单位进行展示。 活动意图说明： 通过阅读教科书和信息收集，使学生能够系统掌握移动通信技术各发展阶段的主要特征，并阐述移动通信技术的发展历程，从而落实教学重点。通过小组合作收集、分析、整理信息，锻炼团队协作能力和沟通交流能力。通过查阅书籍和查找网络信息等多样化的渠道获取信息，将其系统整合，并设计表格进行呈现，培养逻辑思维与信息处理能力。 环节三：调查手机使用的变迁 教师活动3 师生互动：随着时代的发展，手机给人们的生活带来了巨大的改变。 教师展示不同阶段的手机图片。 提出问题：同学们能不能说说自己感受到的手机使用的变迁？ 课前实践活动：你的身边一定有很多人在使用手机。但大家使用手机的经历、方式，以及对待手机的态度不尽相同。听一听你的家人、朋友与手机的故事，将你了解到的故事与同学分享、讨论。可以从以下主题中选择一个展开深入调查，并完成调查报告。 （1）我身边的手机发展见证人。你身边较早使用手机的人是谁？他/她使用过哪些手机？不同阶段的手机功能和使用体验是什么样的？手机价格及移动通信费用有怎样的变化？见证人的故事有什么地方特别打动你？ （2）我们怎样用手机。重点关注不同年龄段、不同职业的人对待手机使用的态度，记录并比较大家使用手机的频次、时长，以及会用手机做哪些事情，具体的时间分配是怎样的，等等。 教师在课前明确实践探究问题和成果展示要求。 学生活动3       学生结合生活体验进行回答。   课前实践活动展示：以小组为单位，按照教师明确的课前任务内容和展示要求进行展示。 以教师评价和小组互评的形式，完成实时评价。   活动意图说明： 课前完成“调查手机变迁”实践活动，从身边的问题出发，学生学以致用，培养探究、解决实际问题的能力。通过小组合作调研“我身边的手机发展见证人”，引导学生从真实生活中收集信息，锻炼获取、整理和分析数据的能力，培养尊重事实的科学态度和有效运用信息的意识。通过调查“我们怎样用手机”，让学生关注不同人群的手机使用习惯，学会从多个角度观察社会现象，增强社会责任感和人际交往能力。结合课前任务，课堂中以小组为单位进行展示和互评，提升团队协作、沟通表达能力，让学生学会在合作中共同解决问题，实现综合素养的全面发展。 环节四：应对移动通信技术带来的公共挑战 教师活动4 1.认识科学技术的双面性 提出问题：移动通信技术给人们带来方便的同时，是否也带来了一些问题？请结合生活中实例，说说移动通信技术发展给我们带来的利与弊。         2.交流讨论 技术安全是网络安全的核心，我国正在抓紧突破互联网前沿技术和关键核心技术。请同学们从国家安全的角度，分析互联网关键核心技术自主可控的必要性，并与同学交流。 3.实践探究 为了保护公众信息安全、防止未成年人过度使用网络，公安部、国家新闻出版署等部门出台了很多举措，积极通过各种途径加强对防止网络诈骗、保护未成年人网络安全的宣传。请你查阅公安部“国家反诈中心”应用程序、国家新闻出版署印发的《关于防止未成年人沉迷网络游戏的通知》，以及各大游戏网站“实名认证与防沉迷系统”中的相关内容，与同学讨论以下问题。 （1）从相关资料中，你了解到哪些与信息安全和网络沉迷防治有关的信息？ （2）如何用喜闻乐见的方式，向公众特别是不同年龄段的未成年人宣传网络信息安全和防止网络沉迷的重要意义，帮助大家提高使用网络的自我监控和风险管理能力？ （3）在智能化时代，我们该如何处理由手机、互联网构成的虚拟世界与人之间的关系？ 基于课上的实践探究成果，在课后进一步进行资料查阅和汇总，将查阅和讨论所得的结论以调查报告或宣传海报的形式整理出来，并在校园或社区的公共环境中进行展示、宣传，听取大家的反馈意见。 学生活动4 结合生活经验，对移动通信技术应用的两面性进行分析，结合实际生活举例进行说明。 移动通信技术带来的便利：移动通话、移动支付、线上购物、出行导航、线上学习、线上娱乐等。 移动通信技术带来的挑战：侵害个人隐私、侵犯知识产权、网络犯罪、网络监听、网络攻击等网络安全问题。 以小组为单位开展讨论，各抒己见，相互学习和分享。 以小组为单位开展实践探究学习。 围绕实践探究活动的三个问题，进行小组分工，应用信息技术查阅资料，进行研究和探讨。 小组内进行交流，并对查询内容进行汇总、整理，形成具有逻辑的探究结果，并进行小组展示。 展示后，教师进行点评，并进行小组间互评。   基于课上已有探讨成果，完成课后实验探究任务，将调查报告或宣传海报整理出来，并在校园或社区的公共环境中进行展示、宣传，听取大家的反馈意见。 活动意图说明： 实践探究活动锻炼了学生收集、筛选、分析信息的能力，学会从海量信息中提取关键要点，提升处理复杂信息的能力和综合素质。通过小组探究的形式，为学生提供合作交流的平台，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。在讨论过程中，学生能够相互启发，从不同角度思考问题，碰撞出思维的火花。在课后让学生以调查报告或宣传海报形式展示成果并进行宣传，进一步提升关注社会问题、服务社会的意识。 环节五：课堂小结 教师活动5 小结本节所学内容，引导学生绘制思维导图。 学生活动5 绘制本节思维导图。 活动意图说明： 通过知识总结和思维导图，展示本节内容的知识脉络，并帮助学生建立系统化的知识概念网络。 环节六：课堂练习 教师活动6 1.关于移动通信技术的发展历程，下列说法正确的是（    ）。 A.第一代通信技术所使用的电磁波波段频率最低 B.第五代通信技术所使用的电磁波的传播速度最快 C.第五代通信技术所使用的电磁波波段的波长最长 D.随着移动通信技术的发展，手机天线所需长度也在不断增加 2.移动通信的5G时代已经来临，它具有高数据速率、低延迟、高系统容量和大规模设备连接等优势，未来它将在科技、教育、文化、卫生、交通等领域发挥重要的作用。对此，你有什么奇思妙想分享给大家呢？请至少写出一条设想。 学生活动6 1.A。 2.略。 活动意图说明： 围绕本节重点内容设计课堂练习，帮助学生深化对移动通信技术发展历程的了解，体会科学技术发展对生活的影响。实践性作业将物理知识与实际生活联系起来，深化学生对知识的理解，让学生更能体验学以致用的乐趣。 七、板书设计 第四节  探寻移动通信技术的变迁 八、特色学习资源分析、技术手段应用说明 特色学习资源分析：在本节教学中，网络资源与人工智能技术发挥了重要作用。课程紧密结合信息科技课程内容，引导学生高效获取信息。学生通过互联网迅速检索手机使用的变迁、不同人群手机使用习惯等相关资料，对移动通信技术变迁形成了更直观、全面的认识，极大地激发了探索兴趣。同时，人工智能技术的融入进一步提升了学生的学习效率。借助智能数据分析工具，学生能够快速处理调研中收集的复杂数据，并以清晰直观的图表呈现结果，更有效地发现数据背后的规律。智能语音助手等辅助工具可以为学生提供即时答疑和个性化学习建议，帮助学生突破学习障碍，增强自主学习能力。 技术手段应用说明：在教学过程中，信息技术主要融入实践探究活动和内容呈现方面，有效提升了课堂教学效率。在实践探究活动中，运用计算机等设备完成信息的采集、处理与分析，并合理运用人工智能工具进行信息检索，将智能技术融入教学过程，提升学生运用信息技术解决问题的能力，培养获取信息、筛选分析与归纳总结的能力。在小组实践活动中，鼓励学生通过数字化手段进行成果汇总和展示，增强结果的可视性，便于及时反馈与评价。 在内容呈现方面，主要运用大量素材辅助课堂教学，补充教科书实例，拓宽学生的认知视野，激发学生的学习兴趣。 九、教学反思与改进 本节为跨学科实践课，内容紧密联系实际生活，从移动通信技术的实际应用出发，通过实际案例与实际问题激发学生的探究兴趣，引出探究问题。 本节以实践探究活动为主，突出学生的主体地位，充分利用信息技术工具，提升课堂参与度，培养科学探究能力，并在探究中找到学习的乐趣和成就感。 在教学实施中，通过信息科技手段有效调动了学生的积极性和主观能动性。同时发现了部分问题，如学生对信息技术工具的使用熟悉程度与预期存在一定差距；小组合作探究活动中，成员参与度不均；课堂时间较难把控等。 总体而言，本节教学基本上达成了目标，取得了预期效果，落实了本节的重难点，后续可以进一步加强学情分析和过程性评价，充分发挥信息技术工具的优势，提升教学效率。 十、课时作业 （一）设计意图 课时作业通过基础知识辨识、综合能力考查与开放实践作业的设置，系统评估学生对知识的掌握程度，并激发创新思维，提升运用所学解决实际问题的能力。 围绕本节重点知识进行设计，巩固基础知识，完善学生对移动通信技术发展的了解。将本节实际问题与第一节“电磁波”的内容进行融合，设置了综合应用性题目，帮助学生完善整个单元的知识框架，提升将所学知识应用于实际的能力。通过开放实践作业的设置，培养跨学科实践能力，让学生在解决真实问题的过程中学以致用，体验实践探究的乐趣。 （二）作业内容 1.下列技术已经退出移动通信领域的是（    ）。 A.数字技术     B.模拟技术     C.光纤通信技术     D.网络通信技术 2.一般情况下，手机天线的尺寸大约为通信电磁波波长的1/4。第一代移动通信网络使用的电磁波频率大约为800 MHz。请你估算第一代手机的天线大约有多长。 3.结合课堂实践探究中对于“保护公众信息安全、防止未成年人过度使用网络”的探讨，进一步进行资料查阅和汇总，将所得的结论以调查报告或宣传海报的形式呈现，并在校园或社区的公共环境中进行展示、宣传，听取大家的反馈意见。 （三）参考答案 1.B 2.第一代手机的天线长度约为9.4 cm 3.略         学科网（北京）股份有限公司 $