3.2 计算机中的编码（教案）2024-2025学年四年级上册信息技术苏科版

四年级信息科技学科教案 教学 内容 计算机中的编码 上课时间 总第 1 课时 教学 目标 1.通过制定用黑白棋子玩“剪刀石头布”游戏的规则，了解字符编码的原理。 2.通过给像素画涂色，了解图像编码的原理。 3.通过对比不同类型的位图，了解色彩与编码的关系。 教学重点、难点 教学重点：了解字符编码和图像编码的原理。 教学难点：了解彩色图像的编码方式。 教学 准备 教学课件、多媒体网络教室。 教学流程 游戏导入 教师活动：（出示用黑白棋子玩“剪刀石头布”游戏的规则）不能用手势、语言或书写等方式表达信息，只能用黑白棋子表示剪刀、石头、布 3 种手势。 ( 手势说明 黑白棋子排列方式 剪刀 ○○ 石头 ○● 布 ●● )学生活动：制定一个用黑白棋子表示 3 种手势的规则，体验游戏并展示。 预设 1： ( 手势说明 黑白棋子排列方式 剪刀 ○○○ 石头 ●●● 布 ●○● )预设2： 教师小结：就像游戏中需要制定规则来表示不同的手势一样，计算机在使用二进制编码 表示各种字符时，也需要制定相应的字符编码规则。 2.类比分析，了解字符编码 （1）字符编码的对应关系 教师活动：表示剪刀、石头、布 3 种手势最少需要用到几颗棋子？ 学生活动：思考并回答。 教师活动：表示 26 个英文字母用 2 颗黑白棋子够吗？ 学生活动：思考并回答。 教师活动：字符编码为字符与二进制编码建立了一一对应的关系，从而确保字符在计算 机中能够被正确地表示、存储和传输。常用的字符编码标准有标准 ASCII 码、汉字国标码等。请同学们根据 ASCII 码对照表，写出“ok”经过计算机编码后的二进制数。 学生活动：根据 ASCII 码对照表写编码。 教师活动：ASCII 码对照表被使用一段时间后，科学家发现 127 个字符无法满足更多的应用，于是又扩展了 128 个特殊符号、图形符号等字符，这些后增的字符成了扩展 ASCII 码。那么，包含了扩展字符的 ASCII 码表还能用 7 位的二进制数吗？ 学生活动：思考并回答。 教师活动：同学们回答得很好，那如果要让计算机识别汉字，又该怎么做呢？ 学生活动：思考并回答。 教师小结：我国制定的字符编码标准是汉字国标码。为了使计算机能够识别更多的字符， 我们需要不断完善各类编码标准。在汉字国标码 GB2312 发布后，我国又陆续推出了 GBK、GB18030 等汉字编码标准（出示国标码发展图），以适应更多的汉字和更广泛的应用场景。 （2）字符编码规则要统一 教师活动：用黑白棋子玩“剪刀石头布”游戏时，如果双方使用了不同的规则，会遇到什么问题？ 学生活动：交流讨论。 教师活动：就像游戏需要有统一的规则一样，计算机也需要统一的编码规则来规范字符 的数字化转换。国际通用的信息交换标准 ASCII 码为各种符号、数字、英文字母建立了统一的编码规则；汉字国标码为每个汉字建立了全国统一的编码规则；万国码（Unicode）为不同文化和语言背景下各种语言的每个字符建立了统一的编码规则。 2. 趣味涂色，了解图像编码 （1）认识像素 教师活动：（出示包含 1 和 0 的像素画）当我们把图像不断放大时，就会发现它是由许许多多的小方格组成的，这些小方格被统称为“像素”。下图是以二进制数表示的像素画，1 表示黑色方格，0 表示白色方格。涂一涂，看看这张像素画呈现的是什么信息。 学生活动：为 1 方格涂色，0 方格不涂色，并观察图像信息。 教师活动：每一个小方格表示一个像素，像素是组成图像的最小单位。 学生活动：在空白方格纸上自由涂色，并展示画面。然后尝试用 1 表示涂色，0 表示不涂色的规则，用二进制编码表示各自的图像。 教师活动：布置同桌合作任务。 学生活动：同桌合作，一生说图像编码，另一生涂色后，与原图像对照是否一致。 （2）感受色彩与编码 教师活动：（出示如下图的彩色图像）使用一个像素对应一位二进制数能表示老师所示 的彩色图像吗？ 学生活动：思考并回答，尝试每个像素用多位二进制来表示该彩色图像。 教师活动：下发一个位图文件，并说明实验步骤。 学生活动：将位图文件分别另存为“24 位.bmp”“256 色.bmp”“16 色.bmp”和“单色.bmp”位图，比较各个位图的色彩质量和文件大小，填写实验结论。 位图种类 图像的色彩质量 文件大小 推测结论 24 位（真彩色）位图 色彩越丰富，每个像素的编码长度越长，对应图像的文件大小越 8 位（256 色）位图 4 位（16 色）位图 1 位（单色）位图 教师小结：为了存储和显示彩色图像，计算机需要更精确地记录每个像素对应的颜色。 因此，彩色图像中的每个像素需要用多位二进制数来表示。 学生活动：自主学习 RGB 图像知识，尝试调色并观察对应的编码。 学生活动：交流学习收获。 教师总结：对于字符、图像、声音等不同类型的信息，需要采用不同的编码方案进行二 进制转换，以便计算机高效、准确地识别和管理。最后，选择一种信息类型，给同学送上鼓励，并将对应的计算机编码发送给同学。 学生活动：同学互送编码表达鼓励。 学科网（北京）股份有限公司 $$