1.1 数据及其特征教学设计-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦数据的定义、类型、特征及十进制与二进制转换。课堂以《创新中国》案例及贵州本土数据（如天眼口径、西江游客量）导入，引导学生感知数据存在，再按“定义→类型→特征→转换”逻辑推进，搭建循序渐进的学习支架。 特色在于立足学生基础薄弱特点，简化数制转换教学，结合本土案例增强信息感知。通过“小思考”“上台演算”“小组讨论”培养计算思维与合作探究能力。资料结构清晰互动性强，既降低学生理解难度，又为教师提供可直接使用的实操方案与优化方向。

1.1 数据及其特征教案 一、基本信息 课题 ：1.1 数据及其特征 课时 ：1课时（45分钟） 适用年级 ： 高一 学情 ：初中刚毕业，基础相对薄弱，少数学生有初步信息技术认知 课型 ：新授课 教学目标： 1.知识目标：掌握教材中数据的定义、类型、特征；理解十进制与二进制转换规则，能完成简单转换； 2.能力目标：能识别生活及教材中的数据，区分数据类型，独立完成基础数制转换，理解数据与计算机的关联； 3.素养目标：感受数据与数制在教材案例、家乡发展中的应用，建立“数据→转换→加工→信息”的思维 教学准备 ： 1.教具：PPT课件、数制转换步骤卡片 2. 学具：教材、笔记本、笔、草稿纸 教学重难点： 重点：数据的基本特征、十进制与二进制转换方法； 难点：二进制转换逻辑、数据特征与数制转换的关联 教学方法：情境导入法、案例分析法、实操演示法、小组讨论法 二、教学过程 （一）情境导入（5分钟） 1. 在《创新中国》中，“C919 零件数数百万”“天眼口径 500 米”等数据，在计算机中都是以二进制形式存储的。贵州西江千户苗寨年游客量 120 万（十进制），可以转换为二进制 1110101000100100000。这些案例都体现了数据与数制在我们生活中的广泛存在。 2. 提问引导：“我们平时计数都用十进制，那计算机为什么要把‘500米’这样的数变成一串0和1呢？这两种数制之间该怎么转换？” 3. 让学生自由发言，之后教师总结：“这些数字、文字、图像都是数据，是对客观事物的符号记录。而计算机只能识别二进制，所以数制转换是数据能被计算机处理的关键。今天咱们就来一起学习数据的特征和数制转换。” （二）新知讲授（28分钟） 1. 数据的定义与类型（5分钟） 定义：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。它可以用来描述事物的特征、状态、行为等，通过对数据的处理和分析，我们可以获取有用的信息。 结合教材案例和贵州本土情况，讲解数据类型： 数据主要分为数值型和非数值型。 数值型：比如教材里的“500米（天眼口径）”“36.5℃”，还有咱们贵州的“黄果树瀑布高77.8米”“西江千户苗寨年游客量120万”等，它们可以进行数学运算； 非数值型：像教材中的“文字‘C919’”“国庆主题图像”，以及贵州的“苗寨照片”“苗族飞歌音频”等，频等，这些数据虽然不能直接进行数学运算，但同样承载着重要的信息。 互动环节：让学生翻开教材，找出其中不同类型的数据，教师在黑板上板书典型例子。 小思考：教材中“庆祝国庆多媒体作品”里的音频数据，属于哪种类型？计算机要怎么处理它？（提示：非数值型；得先把音频量化成数值，再转换成二进制） 2. 数据的基本特征（7分钟） 二进制：计算机里的所有数据，都是以0和1的形式存储和加工的。因为计算机的电子元件只有“通电”和“断电”两种状态，正好对应0和1，这种二进制的存储和处理方式，是计算机能够高效运算的基础； 语义性：数据能解释客观事物，比如“500米”这个数据对应着天眼的口径这一客观事实。通过数据的语义，我们可以理解数据所代表的现实意义，从而实现对客观世界的描述和记录； 分散性：数据是分别记录不同客观事物状态的，比如对于C919，会分别记录其“零件数数百万”“首飞时间”等不同方面的数据。这些分散的数据从各个角度反映了事物的属性和情况； 多样性与感知性：数据的记录形式具有多样性，包括文本、图像、音频等，并且这些数据是可以被感知的，如我们可以看到图像、听到音频。这种多样性使得数据能够从多个维度传递信息，满足不同的需求。。 小思考：结合教材中“多媒体作品数据”，说说数据的“多样性”和“二进制”特征有什么关联？（提示：不管是文字、图像还是音频，这些不同形式的数据，最终都要转换成二进制，计算机才能统一处理） 3. 数制转换（10分钟） 先明确两种数制的定义： 十进制：有0-9十个数字，逢十进一，是我们日常生活中最常用的计数方式； 二进制：只有0和1两个数字，逢二进一，这是计算机唯一能识别的数制。 重点演示转换方法，结合教材相关数据和举例： 1. 十进制转二进制：用“除2取余，逆序排列”的方法 举例1：把十进制的10转换成二进制。步骤：10÷2=5，余数0；5÷2=2，余数1；2÷2=1，余数0；1÷2=0，余数1。把余数逆序排列，就是1010，所以10（十进制）=1010（二进制）； 举例2：把十进制的7（比如“7个贵州特色小吃”）转换成二进制。步骤：7÷2=3，余数1；3÷2=1，余数1；1÷2=0，余数1。逆序排列得111，所以7（十进制）=111（二进制）。让学生跟着在草稿纸上演算。 2. 二进制转十进制：用“按权展开求和”的方法（权值是2ⁿ，n从右往左从0开始计数） 举例：把二进制的1010转换成十进制。步骤：1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 0×2⁰ = 8+0+2+0=10，所以1010（二进制）=10（十进制）； 简单验证：教材中提到“数字180在计算机中表示为10110100”，我们可以取前4位“1011”简单演示：1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰=11（十进制），让学生明白转换逻辑。 互动练习：邀请2名学生上台，分别完成“9（十进制）转二进制”和“1101（二进制）转十进制”，教师在一旁纠错、指导。 小思考：教材中说“数字180在计算机中表示为10110100”，用“除2取余法”验证一下对不对？（提示：180÷2=90余0；90÷2=45余0；45÷2=22余1；22÷2=11余0；11÷2=5余1；5÷2=2余1；2÷2=1余0；1÷2=0余1，逆序排列就是10110100，是正确的） 4. 数据的拓展特征（6分钟） 补充3个拓展特征，结合数制转换讲解： 客观性：数据是对现实世界客观事物的真实记录，例如C919首飞时间2017年5月5日，这一数据是客观存在的事实，不受主观因素的影响。客观性是数据能够准确反映事物本质的基础。 关联性：不同数据之间存在着内在的联系，例如“观测时间”与“天眼发现脉冲星数量”之间就可能存在关联，通过分析这种关联，我们可以挖掘出更多有价值的信息。 可加工性：数据经过转换、处理后，能变成有价值的信息。比如教材中“庆祝国庆多媒体作品”的制作，就是把零散数据先做数制转换，再编码加工，最后变成了多媒体作品。 小思考：教材中“数据采集→编码→呈现”的流程，既体现了可加工性，又用到了数制转换，这是为什么？（提示：编码的核心就是把数据转换成二进制，只有完成转换，计算机才能对数据进行加工，最终把数据变成我们能看懂的信息） （三）教材案例分析（7分钟） 1. 聚焦教材“庆祝国庆多媒体作品”这个项目，让学生以小组为单位讨论： （1）这个项目中，哪些环节用到了数制转换？ （2）像图像这样的非数值型数据，怎么通过数制转换被计算机处理？ 2. 每个小组派1名代表发言，教师点评总结：数制转换就像是数据和计算机之间的“桥梁”，不管是什么类型的数据，都得先转换成二进制，计算机才能处理，最后才能变成我们需要的信息。 （四）课堂小结（3分钟） 1. 带着学生梳理本节课的核心知识点，用简单的板书展示： 数据：定义→类型（数值型、非数值型）； 特征：基本特征（二进制、语义性、分散性、多样性与感知性）+ 拓展特征（客观性、关联性、可加工性）； 数制转换：十进制↔二进制（方法：除2取余、按权展开）。 2. 总结：“今天我们学了数据的特征和数制转换，这些知识是后面学习‘数据编码’的基础，大家课后要好好巩固。” （五）作业布置（2分钟） 发放课后作业，要求：基础题所有人都要做，提升题根据自己的情况选做，重点巩固数据类型、特征和数制转换方法。 三、教学反思 1. 本节课针对贵州高一学生基础薄弱的特点，数制转换只讲核心方法，用简单数值举例，避免复杂运算，知识点按照“定义→类型→特征→转换”的逻辑推进，循序渐进，降低学生理解难度。 2. 不足：课堂互动时间可以再优化，下次可以增加“小组数制转换竞赛”，让更多学生参与进来；课后可以录制简单的转换技巧短视频，方便学生复习。 学科网（北京）股份有限公司 $