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人教版物理九年级上册《第二十一章 信息的传递》大单元
整体教学设计
一、内容分析与整合
二、《义务教育课程标准（2022 年版）》分解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、学科实践与跨学科学习设计
十三、大单元作业设计
十四、“教-学-评”一致性课时设计
十五、大单元教学反思
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一、内容分析与整合
（一）教学内容分析
《第二十一章 信息的传递》是人教版物理九年级全册中一个极具时代感和前瞻性的教学章节，它深入
浅出地介绍了现代通信技术的基本原理和广泛应用，引领学生探索信息传递的奥秘，感受科技发展的脉搏。
本章内容被精心编排为四个小节，每一节都承载着独特的教学使命，共同构建起信息传递知识的完整体
系。
“ 第 1 节 现代顺风耳——电话”作为开篇，将学生的视线引向了日常生活中最常见的通信工具——电话。
本节通过详细介绍电话的基本原理，包括话筒和听筒的工作机制，以及电话交换机在通信过程中的重要作用，
使学生深刻理解了声音信号如何通过电流转化为可传输的电信号，再还原为声音信号的过程。这不仅增强了
学生对物理原理的掌握，也让他们对通信技术有了更直观的认识。
“ 第 2 节 电磁波的海洋”则进一步拓宽了学生的视野。本节深入探讨了电磁波的产生、传播特性及其应
用，涵盖了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线和 γ 射线等电磁波谱的广泛存在。通过生动
有趣的实验和实例，学生深刻体会到电磁波在现代通信中的不可或缺性，以及其在医疗、科研、军事等领域
的广泛应用。
“ 第 3 节 广播、电视和移动通信”将理论与实践紧密结合，通过广播、电视和移动通信的具体实例，进
一步阐述了电磁波在信息传递中的应用。特别是无线电广播和电视信号的发射与接收过程，以及移动通信技
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术的飞速发展，使学生深刻感受到科技改变生活的力量。
“ 第 4 节 越来越宽的信息之路”作为本章的收官之作，展望了现代通信技术的未来发展趋势。本节介绍
了微波通信、卫星通信、光纤通信以及网络通信等先进通信技术，让学生认识到随着科技的进步，信息传递
的速度和容量正在不断提高，人类正步入一个信息爆炸的时代。
《第二十一章 信息的传递》不仅是一章物理知识的介绍，更是一 次 科技探索的 旅 程。它通过四个小节
的系 统讲 解， 帮助 学生全 面 理解了现代通信技术的基本原理和实 际 应用， 激 发了他们对科技的 兴 趣和 热爱 。
本章也 注 重 培养 学生的 创新思维 和实践 能 力，为他们的科学 素养 和未来发展 奠定 了 坚 实的基 础 。
（二）单元内容分析
本 单元 内容紧密 相连 ， 从 声音信号的电流转换到电磁波的传播特性，再到具体通信技术的应用， 形成 了
一个完整 且 系 统 的信息传递知识体系。 各部分 内容 既 独 立成 章， 又相互关联 ，共同构 成 了现代通信技术的基
础框架 ，为学生全 面 了解 并 掌握这一领域提 供 了 丰富 的 素材 和深入的视 角 。
在理论 层面 ，本 单元 深入探讨了电磁波的基本理论，包括其产生、传播、接收以及与其他物理现 象 的 相
互 作用等。这 些 内容不仅为学生提 供 了 坚 实的理论基 础 ，也为他们 后续 的学 习 和研 究奠定 了重要的知识基 石 。
通过实 际案 例的引入和实验 操 作的 设计 ，学生 得 以 亲身 体验信息传递的全过程， 从而 更 加 直观地理解和掌握
相关 理论知识。这 种 理论性与实践性 并 重的教学 方式 ，不仅提高了学生的学 习兴 趣和 积 极性，也 培养 了他们
的动 手能 力和 创新思维 。
信息传递技术的 快 速发展使 得 教 材 内容 需 要及时更 新 ，以 反映 最 新 的技术动 态 。本 单元 在 保持 传 统经典
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理论的基 础上 ， 积 极引入 新兴 技术和应用 案 例，如 5G 通信、物 联 网、卫星通信等，让学生在学 习 过程中 能
够 紧 跟 时代步 伐 ，掌握最前 沿 的知识和技 能 。这 种 与时 俱 进的教学理 念 ，有 助于培养 学生的前瞻性和 创新 精
神 ，为他们的未来发展 奠定坚 实的基 础 。
信息传递作为一个 跨 学科领域， 涉 及物理学、电 子 学、 计算 机科学等 多 个学科领域的知识和技 能 。在学
习 本 单元 内容时，学生 需 要具 备跨 学科的知识 储备 和 综 合 能 力。这不仅要 求 他们掌握 各 学科的基 础 知识，还
要 求 他们 能够 将这 些 知识有 效 地整合在一起， 形成 对信息传递技术的全 面 理解和应用 能 力。这 种跨 学科的学
习方式 ，不仅有 助于培养 学生的 综 合 素质 和 创新能 力，也为他们未来在 相关 领域的研 究 和工作提 供 了更广 阔
的 空间 和更 多 的可 能 性。
本 单元 内容不仅涵盖了信息传递技术的基 础 理论和最 新 发展动 态 ，还 注 重 培养 学生的实践 能 力和 跨 学科
素养 。通过深入学 习 本 单元 内容，学生将 能够 全 面 掌握现代通信技术的基本 框架 和 核 心原理， 并 具 备 将其应
用 于 实 际问题 的 能 力和 创新 精 神 。这将为他们在未来的学 习 和 职业 生 涯 中 取得 更 大 的 成就奠定坚 实的基 础 。
（三）单元内容整合
为了使学生 能够 全 面 、系 统 地掌握信息传递的知识，本 单元 在教学内容 上 进 行 了精心的整合与 设计 。 我
们深知，信息传递作为现代 社 会的重要基 石 ，其知识体系 庞大而复杂 ，如何使学生 能够 在有 限 的学 习 时 间 内，
高 效 、有 序 地掌握这一领域的 核 心知识与技 能 ， 成 为 我 们教学 设计 的重要 考 量。
在 逻辑 顺 序上 ， 我 们 按照 信息传递的基本原理、电磁波的特性、具体应用及未来趋势的顺 序 来 安 排教学
内容。这 样 的 设计旨 在使学生 能够循序渐 进地构建 自己 的知识体系， 从 基 础 的理论知识出发， 逐 步深入到更
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具体、更实用的应用领域，最 后 再展望未来的发展趋势， 形成 一个完整、 连贯 的学 习 路 径 。
我 们 注 重实验与理论的 相 结合。信息传递是一个实践性 很 强的领域， 单纯 的理论 讲 解 往往难 以使学生 形
成 深刻的理解。 我 们 设计 了一系 列 的实验活动，让学生 亲身 体验信息传递的过程，通过动 手 实践来 加 深对理
论知识的理解。在实验结 束后 ， 我 们还会 组织 学生进 行 实验结 果 与理论知识的结合 分析 讨论，引 导 他们将理
论与实践 相 结合， 形成自己 的见解和认识。
我 们还特别 注 重 案 例 分析 与技术前 沿 的介绍。信息传递领域的应用广泛 且 日 新月异 ，为了使学生 能够 更
好 地了解这一领域的实 际 应用和发展趋势， 我 们结合具体 案 例来介绍通信技术的应用和发展。这 些案 例 既 包
括了传 统 的通信 方式 ，也涵盖了最 新 的通信技术和应用 场景 ，使学生 能够 全 面 了解信息传递技术的 多样 性和
实用性。 我 们还会引入最 新 的技术动 态 和研 究成果 ，拓展学生的视野和 思维 ， 激 发他们对未来信息传递技术
发展的 好奇 心和探索 欲 。
本 单元 在教学内容 上 进 行 了全 面 的整合与 设计 ， 旨 在使学生 能够 全 面 、系 统 地掌握信息传递的知识。 我
们通过 逻辑 顺 序 的整合、实验与理论的 相 结合以及 案 例 分析 与技术前 沿 的介绍等 多种 教学 手段 和 方法 ，引 导
学生 逐 步深入这一领域的学 习 和研 究 。 我 们 相 信，通过这 样 的教学 设计 ，学生 能够 更 好 地掌握信息传递的 核
心知识与技 能 ，为未来的学 习 和工作 打下坚 实的基 础 。
二、《义务教育课程标准（ 2022 年版）》分解
根据 《 义务 教 育 物理 课 程 标准（ 2022 年版 ） 》的要 求 ，本 单元 的教学应重 点关注 以 下几 个 方面：
科学 思维：培养 学生 运 用物理知识和 方法 解 决 实 际问题 的 能 力 ； 通过实验和观 察 活动发展学生的观 察能
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力和 分析能 力。
科学探 究： 通过科学探 究 活动让学生 经历 提出 问题 、 猜想假设 、 设计 实验、收 集证据 、 分析 论 证 、 评估
交流等科学探 究 过程 ；培养 学生的 创新意 识和实践 能 力。
科学 态 度与 责任： 通过介绍通信技术对 社 会发展的 影响 和作用， 培养 学生的 社 会 责任 感和使命感 ； 引 导
学生 关注 科技发展的 伦 理 问题 和 社 会 影响 。
三、学情分析
（一）已知内容分析
九年级的学生在之前的学 习阶段已经 系 统 地掌握了电学、磁学以及光学的基 础 知识。他们了解了电 荷 、
电流、电 压 、电 阻 等电学基本 概念 ，掌握了 简单 电路的 分析 和 设计方法 。在磁学 方面 ，他们学 习 了磁 场 、磁
感线、磁极等 概念 ，以及磁体 间 的 相互 作用 规律 。在光学领域，他们也掌握了光的传播、 反 射、 折 射等基本
规律 ，以及 透镜成像 的原理和应用。这 些 知识 储备 为学生学 习 本 单元 内容提 供 了 坚 实的基 础 。
除 了基 础 知识外，九年级的学生还对电磁波有了 初 步的了解。他们知 道 电磁波是一 种由 电 场 和磁 场 交 替
变化 而 产生的波动现 象 ，具有传播速度 快 、 穿透 力强等特 点 。他们也了解了电磁波在日常生活和科学技术中
的广泛应用，如无线电广播、电视、移动通信等。这 些初 步了解为本 单元 深入学 习 电磁波的传播特性、具体
应用以及现代通信技术的发展趋势等内容提 供 了有力的 支持 。
九年级的学生也具 备 了一 定 的科学探 究能 力和实验 操 作技 能 。他们 能够 独 立 或合作完 成 一 些简单 的物理
实验， 并能够 对实验现 象 进 行初 步的 分析 和解 释 。这 些 技 能 基 础 将有 助于 学生更 好 地进 行 本 单元 的学 习 活动，
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如观 察 电磁波的传播过程、 设计并 进 行相关 实验等。
（二）新知内容分析
本 单元 的 新 知内容 主 要 集 中在电磁波的传播特性、具体应用以及现代通信技术的发展趋势等 方面 。这 些
内容 相 对 抽象且涉 及 面较 广， 需 要学生通过 多种 学 习方式加 深理解。
学生将学 习 电磁波的传播特性，包括电磁波的传播速度、传播 方 向、 穿透能 力等。他们将通过观 察 实验
和理论 推导 ，了解电磁波如何在 空间 中传播，以及不同介 质 对电磁波传播的 影响 。
学生将学 习 电磁波的具体应用。他们将了解电磁波在通信、广播、电视、 雷达 、卫星 导航 等领域的应用
原理和技术。通过 案 例 分析 ，他们将深入理解电磁波在现代 社 会中的重要性和广泛应用。
学生还将探讨现代通信技术的发展趋势。他们将了解 从 有线通信到无线通信、 从模拟 通信到 数字 通信的
发展 历 程，以及未来通信技术的发展 方 向和前 景 。通过讨论和交流，他们将 培养 对未来科技发展的 敏 感性和
创新思维能 力。
（三）学生学习能力分析
九年级学生 处于形象思维 向 抽象思维 过 渡 的 关键 时 期 。他们 已经 具 备 一 定 的 逻辑思维能 力和 问题 解 决能
力， 能够运 用 所 学知识 分析 和解 决 一 些 实 际问题 。他们对 新 事物 充满好奇 和 求 知 欲 ， 愿意 通过实践活动探索
未知领域。这 种积 极的学 习态 度将有 助于 他们更 好 地进 行 本 单元 的学 习 活动。
由于 通信技术的 复杂 性和 多样 性， 部分 学生在理解和应用 上 可 能 会 遇 到一 定 的 困难 。他们可 能难 以深入
理解电磁波的传播机制和通信技术的原理，也可 能难 以将 所 学知识应用到实 际问题 中 去 。教 师 在教学过程中
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需 要 关注 学生的学 习情况 ，及时 给予指导 和 帮助 。
（四）学习障碍突破策略
为了 帮助 学生 克服 学 习障碍 ，提高教学 质 量和 效果 ，可以 采取 以 下策略：
直观教学 ：利 用实物、 模型 、 多媒 体等直观教学 手段 展 示 电磁波的传播过程和通信技术的具体应用。通
过直观的 演示 和展 示 ， 帮助 学生建 立 直观 印象 和感性认识， 加 深对 抽象概念 的理解。例如，可以 利 用电磁波
演示仪 展 示 电磁波的传播过程和 穿透能 力，或 者利 用 多媒 体 课件 展 示 通信技术的原理和应用实例。
实验探 究：设计 有 针 对性的实验活动让学生 亲自 动 手操 作。通过实验观 察 和 数据分析 ， 加 深对理论知识
的理解。例如，可以 设计 实验让学生观 察 电磁波在不同介 质 中的传播现 象 ，或 者 测 量电磁波的 频率 和波 长 等
参 数 。通过实验探 究 的过程，学生将更深入地理解电磁波的性 质 和应用。
案 例 分析： 结合具体 案 例介绍通信技术的应用和发展趋势。通过讨论和 分析 ，提高学生的 问题 解 决能 力
和 创新思维能 力。例如，可以 选 取 一 些典型 的通信技术应用 案 例，如移动通信、卫星 导航 等，引 导 学生 分析
其原理、 优 点 和 局 限 性， 并 探讨未来可 能 的发展趋势。通过 案 例 分析 的过程，学生将更深入地理解通信技术
的实 际 应用和发展前 景 。
合作学 习：采 用小 组 合作学 习 的 方式 开展探 究 活动。通过同 伴 互助 和共同讨论， 促 进学生的交流和 分 享 ，
提高学 习效果 和 参 与度。在合作学 习 的过程中，学生可以 相互帮助 、 相互 启 发，共同解 决问题 和探 究新 知识。
教 师 也可以 积 极 参 与学生的讨论和交流活动， 并给予 及时的 指导 和 反 馈 。通过合作学 习 的 方式 ，学生将更深
入地理解 所 学知识， 并培养 团队 合作和 沟 通 能 力。
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为了 帮助 学生 克服 学 习障碍 、提高学 习质 量和 效果 ，在本 单元 的教学中可以 采取 直观教学、实验探 究 、
案 例 分析 和合作学 习 等 策略 。这 些策略 将有 助于 学生更深入地理解电磁波的传播特性、具体应用以及现代通
信技术的发展趋势等内容， 并培养 他们的科学探 究能 力、实验 操 作技 能 和 创新思维能 力。教 师 也 需 要 关注 学
生的学 习情况 ，及时 给予指导 和 帮助 ，以 确 保 他们 能够 顺 利 完 成 本 单元 的学 习任务并取得 良 好 的学 习效果 。
四、大主题或大概念设计
本 单元 的 大主题 或 大概念 可以 设计 为 “ 信息传递与通信技术”。 围绕 这一 主题 或 大概念 ，将电磁波的传
播特性、具体应用以及现代通信技术的发展趋势等内容有机结合起来 ；形成 一个完整的知识体系 框架 。通过
这一 主题 或 大概念 的引领和 贯穿； 引 导 学生深入探 究 信息传递的本 质 和 规律； 理解通信技术对 社 会发展的重
要作用和 影响 。
五、大单元目标叙写
根据 《 义务 教 育 物理 课 程 标准（ 2022 年版 ） 》的要 求 和本 单元 的教学内容特 点；设定 以 下大单元 目 标：
知识与技 能：
理解电磁波的产生、传播和接收过程 ； 掌握电磁波谱的基本知识和特性。
了解电话、广播、电视和移动通信等通信技术的基本原理和应用 场景 。
认识光纤通信、卫星通信等现代通信技术的 优 势和发展趋势。
过程与 方法：
通过观 察 、实验和讨论等活动 ；经历 信息传递与通信技术的科学探 究 过程。
运 用物理知识和 方法 解 决 实 际 通信 问题；培养创新思维 和实践 能 力。
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学会 查阅资料 、收 集 信息和整理 分析数据 的 方法； 提高 问题 解 决能 力。
情 感 态 度与 价值 观 ：
激 发对通信技术的 兴 趣和 好奇 心 ；培养 探索未知领域的 勇气 和 毅 力。
认识通信技术对 社 会发展的重要作用和 影响； 树 立 科学 态 度和 社 会 责任 感。
关注 通信技术的 伦 理 问题 和 社 会 影响；培养 正 确 的 价值 观和人生观。
六、大单元教学重点
电磁波的基本知识和特性 ： 理解电磁波的产生机理、传播 方式 和接收原理 ； 掌握电磁波谱的 分 类和特性。
这是理解通信技术基 础 的前提和 关键 。
通信技术的基本原理和应用 ： 了解电话、广播、电视和移动通信等通信技术的基本原理和应用 场景； 掌
握信息传递的基本过程和 方式 。这是本 单元 的 核 心内容和重 点 知识。
现代通信技术的发展趋势 ： 介绍光纤通信、卫星通信等现代通信技术的 优 势和特 点； 展望通信技术的未
来发展趋势和前 景 。这有 助于 拓展学生的视野和 思维空间 。
七、大单元教学难点
电磁波的 抽象 性和 复杂 性 ： 电磁波是一 种 看 不见、 摸 不着的物理现 象； 其传播过程和特性 相 对 抽象 和 复
杂 。学生 难 以理解其本 质 和 规律 。
通信技术的 多样 性和发展性 ： 随着科技的 快 速发展 ； 通信技术日 新月异 、 种 类 繁 多 。学生 难 以全 面 了解
和掌握 各种 通信技术的原理和应用。
理论与实践的结合 ： 信息传递与通信技术不仅 涉 及理论知识的学 习； 还 需 要通过实践活动进 行 验 证 和应
