1.2 数据编码教学设计-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修一

1.2数据编码教学设计 运城中学 祁晓丽 一、教材分析 本节是粤教版信息技术必修一《数据与计算》的第一章《数据与信息》的第二节——数据编码。内容上承接第一节数据及其特征，同时，为后面章节的学习做铺垫。以培养信息素养为目标，以知识为载体，以学习活动为途径，让学生理解数据编码的基本方式。 二、学情分析 本课的教学对象是高一年级学生。在第一节的课程中，学生学习了数据及其特征，知道数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。学生知道计算机加工处理的对象主要有图形、图像、视频、音频、文本等。但在计算机内部这些是如何比表示的呢，对相关知识比较陌生，同时又具有 强烈的好奇心，学习兴趣和积极性较高。 三、学科核心素养 信息意识：在实际应用中体会计算机内部模拟和数字的转换，并对相应的数据进行编码，知道数据编码的基本方式。 计算思维：通过本节学习，能够分析比较模拟信号与数字信号的优劣。能够提出改进方案减少声音信号还原时的失真，提高声音的保真度。能够根据图像属性的确定数据文件的大小。 四、教学重难点 重点：比较模拟信号与数字信号 ；常见数据的编码方式 难点：常见数据的编码方式 五、教学方法和策略 创设基于生活需求的活动情境，让学生在分析和解决问题的过程中理解数字信号和模拟信号的优劣，了解数据编码的基本方式，通过小组自主、协作、探究学习，完成对本节相关知识的学习。 六、教学环节 【环节一】创设情境、引出课题（3-5分钟） 观看视频片段“校园文化艺术节”的相关报道，引导学生思考：“文字、声音、图片、视频等 ”信息是如何在计算机内部进行处理和表达的。 · 设计意图：让学生思考“文字、声音、图片、视频等 ”信息是如何在计算机内部进行处理和表达的，激发他们对本节内容的学习兴趣并引出课题。 【环节二】：模拟信号和数字信号的优缺点 · 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。其信号的幅度、频率随时间作连续变化，如声音信号、图形信号等 · 数字信号是离散时间信号的数字化表示，其信号的自变量、因变量都是离散的。例如：开关电路中输出信号和电压脉冲都是离散的信号。 探讨模拟信号和数字信号的优缺点 设计意图：探讨模拟信号和数字信号的优缺点，最后进行分析讲解，再引出常见数据的编码。 【环节三】文字编码 1、ASCII码：用7位二进制码为所有的英文字母（大小写52个）、阿拉伯数字（10个）和常用的不可见控制符33个以及标点符号、运算符等（33个）建立了转换码，第一次将符号转化为“0”和“1”构成的编码。 2、国标码：目的为了使每个汉字有一个全国统一的代码而颁布了汉字编码的国家标准。每个汉字有个二进制编码，叫汉字国标码。 在我国汉字代码标准GB2312-80中有6763个常用汉字规定了二进制编码。国标码是一个4位十六进制数。 · 设计意图：让学生对语言的淘汰与发展进行思考，激发他们对高级语言的学习欲望。 【环节四】图像编码 ——以位图为例 在满足一定保真度的条件下，对图像（位图、矢量图）数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。 矢量图：用直线和曲线描述图形，数据量小，图形放大或缩小不失真，但色彩不丰富。 位图：图形是由许多像素点组成，数据量大，放大会失真，但色彩丰富。 位图文件所占用的空间，可以按以下公式计算： 文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数/8 练一练： 一幅分辨率为1024*768像素的256级灰度图像，容量是多少？ · 设计意图：通过做题，可以让学生对自己本节课的学习情况做一个自我检测，也能让教师对自己做一个检测，判断是否达到教学目标。 【环节五】声音编码 声音是模拟信号，对声音进行数据编码，必须经过前期的数据采样和数据量化。 采样：就是每隔一时间段，从连续的波形上取一点。 量化：对采样过来的点，进行数字化。 声音文件的大小: 声音存储空间=采样频率×量化位数×声道数×时间÷8 练一练： 对一段音乐，分别用44kHz和11kHz的采样频率进行采样后存储，则采样频率大的 ( ) (A)存储的空间小，音质较好 (B)存储的空间大，音质较好 (C)存储的空间小，音质较差 (D)存储的空间大，音质较差 录制一个采样频率为44.1kHz，量化位数为32，四声道立体环绕的WAVE格式音频数据40秒，需要的磁盘存储空间大约是 ( ) (A)27MB (B)225MB (C)7MB (D)27KB 1、向学生介绍python的起源及发展，演示运行不同类型的python代码。 2、总结本节课所学知识。 · 设计意图：演示运行不同类型的python代码，可以提高学生学习编程的兴趣，为第四章的学习打下基础。总结本节课所学知识并将其归总为知识框架，让学生对知识间的联结有一个系统的认知。 【环节五】拓展学习 了解视频编码 七、板书设计 数据编码 1、数字信号与模拟信号 2、文字编码 （ASCII码 国标码） 3、图像编码 4.声音编码 学科网（北京）股份有限公司 $