資源簡介

數字信號
一、基本說明
1模塊：電子控制技術
2年級：高中二年級
3所用教材版本：廣東科技出版社、江蘇教育出版社
4所屬的章節：第三章第一節
5學時數： 45分鐘（教室授課）
二、教學設計
1、教學目標：
初步認識數字信號，通過比較數字信號和模擬信號，了解數字信號的優點。從而深刻體會到我們生活在一個數字化時代，數字化與我們的生活息息相關。激發學生對電子控制技術的學習熱情。知道數字信號中“1”和“0”的意義。
2、內容分析：
教學重點：
初步認識數字信號和模擬信號；
了解數字信號的特性及優點；
知道數字信號中“1”和“0”的意義。
教學難點：
對數字信號性質的理解、內化。
教材分析：
現代的電子控數制技術是基于數字電路而設計的。要學好數字電路，必須先了解什么是數字信號，這就要讓學生首先建立起“數字化”的概念。本章具有承上啟下的作用，而本節課又是本章的第一堂課，本堂課對以后各章的學習起著關鍵的作用。因此數字信號這節的內容在《電子控制技術》中是非常重要的，是同學們進一步學習電子控制技術的基礎。
3、學情分析：
本內容的教學對象是高二年級的學生，通過一段時間的學習，對電子控制技術有了一定的認識。對電子控制技術知識有較強的好奇心，學習積極性較高。但對于理論性的知識，學習起來有一定難度。
4、設計思路：
本節課主要內容偏重理論，理論只要求學生了解，在實踐中能夠區分。教學設計思路是從具體的案例入手，引導學生進行思考、討論，最后得出基本的結論，形成一定的概念，達到理解和應用的目的。教師的主要任務在于積極引導，調動學生的積極性。另外，文中涉及到的一些理論相對于現階段的學生而言太深奧。 在教學就要運用“黑箱”技術，將太難的知識或學生不需要掌握的知識隱藏起來。所以在問題的設置中我僅選擇一些與同學們生活相關的一些事物，讓學生判斷它們量的變化。這樣使他們覺得知識更親近，容易使人理解。
三、教學過程
教學環節及時間 教師活動 學生活動 對學生學習過程的觀察和考查及設計意圖
導入5’ 出示幻燈片教師：同學們，在我們的生活中運動和變化無處不在，無時不有。圖片中的這些事物的變化量，有些是連續的，如：大氣溫度的變化、汽車速度的變化。有些變化是非連續的（離散的），如：蘋果的個數，汽車的數量。教師：請判斷下列量中哪些是連續變化的，哪些是非連續變化的。戶外環境的亮度與地下倉庫中的亮度；人的血壓與脈搏；運動員滑冰所滑過的軌跡長度與走過同樣距離所用的步數；4.時光的流逝與數字鐘所顯示的時間的變化。 學生通過觀看，聽老師講解回答問題。 對文中出現在一些理論知識配合圖片講解，更直觀，更易于理解。
活動一：了解數字信號與模擬信號5’ 教師：那么我們可以將這些事物的量的變化表示出來嗎？怎樣表示？ 1．分小組討論表示的方法2.小組總結發言 學生很容易發現用數學工具來表示變化的量。讓學生自己探索發現：連續變化的量，可用連續變化的曲線或直線描述；非連續變化的量，可用柱狀圖或數字等表示。
活動二：數字信號的表示10’ 活動：將參加活動的同學分成A，B兩組，將組員分成兩小隊相距>10m,分別用燈光向組員發送信號。A組用調光燈發送信號，規定如下：將調光燈亮度從微亮到最亮分為10個等級，分別表示1—10。B組用手電筒發送信號，規定如下：手電筒閃一下表示1，閃兩下表示2，依此類推，閃10下表示10.教師給A、B組負責發送信號的同學相同的一組號碼，比較哪一組同學接收信號，使用時間最短，準確率最高。教師：通過這個活動，同學們可以發現，采用閃亮的次數表示信息的內容，由于只需要判斷亮與不亮兩種狀態，所以識別起來就容易得多。 1．學生按照規定完成活動，會發現B組所得到的信息準確性更高。2.學生分組討論B組使用的方法更可靠的原因。 讓同學們在活動中體會學習的樂趣。分組合作培養學生的合作意識。兩種不同的通訊方案的效率、準確率不同，促使學生進一步探索其中的原因。體會到優化的方案在實踐中可以實現更大效益。
數字信號與模擬信號的表示方法5’ 總結：在電子系統中，我們總是把要處理的信號（包括連續的和離散的）轉換成電信號。在電子電路中，最容易實現和處理的狀態是電路的“通”和“斷”，或電壓的“高”和“低”。數字信號，通常指在電路中用高、低兩個電平狀態表示，并將這兩個電平狀態分別記為“1”和“0”。 模擬信號，泛指那些連續變化的信號。數字信號中的1和0除了表示數字外，還可以表示信號的“有”和“無”、命題的“真”和“假”等。 學生了解并可提出問題 基于上面兩個活動進行總結。
活動三：數字信號的優點 10’ 案例分析：1.組織學生對蘇教版課本中的演員歌聲通過話筒轉換的模擬信號原理進行分析。對模擬信號和數字信號的特性進行比較。2.比較用普通磁帶放出的和用激光唱片放出的同一首樂曲或歌曲的音樂質量，并分析它們不一樣的原因。教師總結：數字信號的優點：抗干擾能力強容易處理易于處理高精度易于保存 1閱讀書中的案例分析和相關資料.將全班分為兩大組，一個組討論第一個案例，組內分有小組，時間到后，每小組派出代表進行案例原理說明，進行總結。另一組討論問題2，時間到后分別總結。2.和教師一起總結數字信號的優點 培養學生的綜合分析實踐能力。分組讓學生整合給出的資料，信息，培養學生綜合分析能力、交流合作能力。
課堂總結 3’ 教師：通過這堂課的學習，同學們學到了一些什么知識？出示幻燈片數字信號的特性數字信號中“1”和“0”的意義 學生和教師一起回顧 回顧本堂課，對所學內容作總結，學生再回憶一遍，加深印象
拓展練習 用一個發光二級管制作高、低電平的檢測器。 課后完成（借助已學過的知識，自行完成。） 培養學生的創新精神和知識遷移能力。

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