19.1模拟通信与数字通信 教学设计 2026-2027学年鲁科版（五四学制）物理九年级下学期

年级

九年级

学科

物理

教师

课题

第十九章 电磁波与通信  第一节 模拟通信与数字通信

课时

1课时

教学
目标

物理观念：知道模拟信号和数字信号的区别，能从连续与离散的视角认识信号的两种基本类型，初步形成用物理观念审视信息传递过程的意识。

科学思维：通过对声信号、电信号变化特点的对比分析，经历比较、分类、概括的思维过程，建立模拟信号与数字信号的模型意识。

科学探究：通过观察示波器上电流波形随声音变化的演示活动，经历提出问题、收集证据、分析论证的探究过程，提升获取和处理信息的能力。

科学态度与责任：了解我国通信技术的快速发展成就，感受数字通信给社会生活带来的巨大变化，增强民族自豪感和运用技术服务社会的责任感。

教学
重难点

教学重点：模拟信号与数字信号的区别；数字信号用两种不同状态表示信息的基本特征。

教学难点：理解数字信号抗干扰能力强、易于加密、便于计算机处理的原因。

教学
方法

讲授法、演示法、小组讨论法、情境教学法。

教学过程

教师活动

学生活动

教学引入

教师：新学期开学第一天，中国空间站的航天员乘组与全国各地的青少年进行了一场“天地对话”，画面清晰、声音流畅。大家想过没有——从空间站传回的每一句话、每一幅画面，都要先变成“信号”，才能完成这场跨越数百千米的旅行。

老师准备了两段材料：一段是老式电报“嘀、嘀嗒”的按键声，一段是手机里录制的一段歌声。请大家听一听、比一比：这两段“信号”有什么不一样？

（播放音频材料，引导学生分组交流）

教师：像电报声那样只出现“有”和“无”两种情况，与像歌声那样轻重缓急连续变化，正好对应通信中两大类信号。今天我们就来学习第一节《模拟通信与数字通信》。（板书课题）

学生聆听两段音频材料，分组比较、交流它们的不同点，并尝试用自己的语言描述。

新课讲授
一、模拟信号和数字信号

教师：对着话筒说话时，话筒把声信号转换成电信号。轻声、大声说话时，通过话筒的电流有什么不同？

（演示：对着话筒轻声和大声说话，出示示波器上的电流波形，如图所示。）

1.模拟信号：话筒输出的电流信号的频率、振幅变化情况与声音的变化情况完全一样，“模拟”着声信号，这种信号叫作模拟信号。模拟信号在数值上是连续变化的。

2.数字信号：用电流的有无（或灯的亮灭等）两种不同状态表示“0”和“1”，传递的信息由“0”和“1”按不同规则组合而成，这种信号叫作数字信号。数字信号在数值上是离散的。

举例：早期人工电报用“点”“划”的不同组合传递文字，属于数字通信；计算机内部用“0”和“1”组成的二进制代码处理信息；旗语、灯语也是用两种以上约定状态传递信息的方式。

学生观察波形变化，比较轻声与大声、平缓与尖细时波形的差异，归纳“电流模拟声音变化”的特点，理解模拟信号与数字信号的区别。

新课讲授
二、数字通信的优势

教师：出示情境——同样传递一段音乐：用磁带反复翻录，翻录几次后噪声明显增大、音质变差；而数字音乐反复复制，音质几乎不变。这是为什么？请结合两种信号的特点分组讨论。

学生：分组讨论并汇报。

师生总结：模拟信号在长距离传输和多次复制中容易失真，抗干扰能力差，保密性也不够好；数字信号只要还能区分“0”和“1”两种状态，就能还原出原来的信息，因此抗干扰能力强，而且易于加密、便于用计算机处理。现代电话网络、计算机网络普遍采用数字信号传输。

教师：补充介绍——我国已建成全球规模最大的光纤网络

学生结合翻录磁带与复制数字音乐的生活经验讨论，归纳数字信号的三大优势。