《3.1数据编码》教学设计 -2022-2023学年高中信息技术教科版（2019）必修1

教学设计：3.1《数据编码》 一、教学目标： 1、学会二进制数与十进制数之间的相互转化； 2、通过模拟活动体会到计算机对字符的表示方法，认识计算机表示字符的原理； 3、通过设计图形编码了解计算机对图像的表示方法，认识计算机描述图片的原理； 4、学会相互之间的合作和沟通，了解二进制和其他编码在计算机中和生活中的应用，激发其创新思考的乐趣。 二、教学重难点： 教学重点：学会二进制数与十进制数之间的相互转化； 教学难点：认识计算机表示字符和描述图片的原理； 三、教学建议： 项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，从练习开始，调动学生学习的主动性、创造性、积极性等，加强对学生自学能力、创新能力的培养。 对于实践性强的项目或活动，要让每个学生充分参与、全程参与、深度参与，在体验、经验的基础上领悟、归纳、总结；对于理论性较强的项目或活动，要充分铺垫、诱导、启发、示范、练习，课前学生作好预习，带着问题预习，教师充分准备各种情境下的教学预案，以及教学支架性材料，讲解时以例释理，避免直接灌输结论。 四、教学手段 讲授法、游戏法 五、教学实施过程 教学环节 教学活动 设计意图 教师活动 学生活动 创设情景 导入新课 导入：如果用一只左手数数，最多能数到多少？我用一只手可以数到三十多，知道怎么数吗？ 1. 请大家拿出笔依次在左手指上写1，2，4，8，16。 2. 如果有第六根手指的话，应该写多少？（32） 3. 1代表手指伸直的状态，0代表手指弯曲的状态； 活动1：考查学生用手指表示数字（二进制、十进制） 活动2：解决李老师的生日蛋糕问题（用5根蜡烛表示29岁） 思考：你能不能用一只手表示自己的年龄？ 学生在手指上写数字 学生回答问题，并提问他是怎么推出结果 学生想办法解决蛋糕上的蜡烛问题 学生尝试用一只手表示自己的岁数 结合情景，激发学生学习的兴趣，引入二进制。 情境拓展，巩固学生的认识 新课讲授 3.1《数据编码》——二进制 从1946年第一台计算机ENIAIC诞生（功能），到现在计算机可以展现形式多样的信息：文档、网页、照片、音乐、视频等。这些数据无一例外是由二进制形式存储的。日常生活中的各种信息要先转化成0和1才能由计算机处理。二进制（0和1）是计算机的语言。 二进制的产生： 1、来源于中国的《易经》——号称万物皆可计算，是最早的二进制计算，用0代表阴爻，用1代表阳爻，通过相应的规则，就可以求卜问卦进行计算。 2、德国的数学家莱布尼茨受到《易经》的启发在18世纪发明了二进制；莱布尼茨甚至在1674年制作了一台“乘法机”的机械计算机。 了解二进制的产生过程 引发学生的民族自豪感。 二进制与十进制数的转换 学生打开《学案》自学二进制与十进制的相互转换并通过练习巩固。 二进制转换十进制：权值展开相加 二进制的基数是“2”，使用两个数码0、1 进位规则：逢二进一 不同数位对应不同的权值，权值用基数的幂 表示。 十进制转换二进制：除2反向取余 小试牛刀： 学生对比十进制的规则学习二进制的表示方法 通过对比学习，让学生快速掌握二进制和十进制的转换方法 二进制编码 1、 情境 有一天夜里，小亮正在写作业，突然发现对面楼里有灯光一闪一闪，似乎有某种规律，小亮仔细观察后发现对方可能是用二进制来发送信息，于是，小亮把信息记了下来，发现是以下一串代码： 01000 00101 01100 01100 01111 请问，你知道这是什么意思吗？ 后来，你记得对面是你的一个小伙伴，你们曾经给字母编过表，如下： 现在，你能看出小伙伴的意思吗？ 原来，密码是这样破解的：从字母表里找到字母对应的数字，将数字转化成二进制进行传输，接收到二进制后将其转化成数字，再从字母表里找出对应的字母。 2、 讲解 其实刚才各位同学所做的，正是计算机的工作，只不过，计算机所用的表跟大家不一样，它用一张特定的编码表，叫ASCII表。 编码的发展过程：从ASCII码发展到Unicode码。用于文本数据字符编码的方案有多种类型，其中ASCII码和Unicode是典型的2种方案。 使用Python语言工具和WPS查看文本数据的编码，查看字符的ASCII码和Unicode码。 >>>ord(‘男’) #ord是将字符转换为对应存储编码的函数，编码值以十进制数形式显示。 30007 >>>bin(‘65’) #bin是将一个十进制数转换为对应二进制数的函数 ‘0b1000001’ #‘0b’作为前缀，表示一个二进制数 >>>chr(0b1000001) #chr将编码值转换为对应的字符 ‘A’ 学生猜猜意思，将二进制数转成十进制 学生破解出意思 学习Python语言工具和WPS查看文