内容正文:
学校:
数据传输变变变
冀教版信息科技(四年级)
第四单元/第三节
教师:不卷卷
(第一课时)
1
大厅屏幕实时显示大棚的温度 20.41℃、湿度 52.12%,这些数据从哪里来?
花卉大棚
大棚内的传感器采集棚内温度与湿度等数据,通过网络传输到大厅的计算机,计算机处理后在大屏上实时显示。
怎么让计算机能识别并传输这些数据?
挑战台
分析角
设计室
行动区
成果墙
反思与拓展
挑战台
计算机通信是指不同计算机之间或者计算机与其他外部设备之间进行数据交换的一种过程。我们日常生活中的许多应用,如搜索引擎、电子邮件、智能家居等都离不开计算机通信的支持。
大棚内的传感器和大厅内的计算机之间进行的数据传输也是一种计算机通信。传感器获取到温度、湿度等数据,按照一定的编码方式转换成计算机能够识别的内容,通过一定的数据传输方式传输到大厅的计算机,计算机接收到这些数据后,会进行相应的解码和处理,最终将这些数据呈现在屏幕上。
挑战台
分析角
设计室
行动区
成果墙
反思与拓展
挑战台
大棚内的传感器有哪些?它们能采集什么数据?
填
一
填
1.空气温度传感器,用于采集:
(大棚的室内温度范围通常是10℃ ~ 50℃)
2.空气湿度传感器,用于采集:
(大棚的室内湿度范围通常是20% ~ 80%)
大棚内的温度
大棚内的湿度
1.认识传感器
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反思与拓展
分析角
通过这些传感器把需要显示的数据采集完毕之后,需要做些什么呢?
传感器采集到的数据会进行编码,方便计算机识别,为后面数据的传输做准备。
计算机只能识别0和1。用0和1模拟数据传输中的编码,看起来会“乱”吗?
可以用字母a,b代替0和1,这样就会很简洁明了啦。
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反思与拓展
分析角
2.学习编码规则
传感器搜集到的数据都是用0 ~ 9这10个数字组成的,至少要用 个a,b才能表示10个数字呢?
a
b
可能是
可能是
对应数字 0
a,b总个数为1
(1)
对应数字1
只能表示2个数字
不够表示 0 - 9 这 10 个数字!
挑战台
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反思与拓展
分析角
a,b总个数为2
(2)
aa
ab
ba
bb
对应数字 0
对应数字 1
对应数字 2
对应数字 3
只能表示4个数字
不够表示 0 - 9 这 10 个数字!
2.学习编码规则
挑战台
分析角
设计室
行动区
成果墙
反思与拓展
分析角
a,b总个数为3
(3)
aaa 0
aab 1
aba 2
abb 3
baa 4
bab 5
bba 6
bbb 7
a,b总个数为4
(4)
aaaa 0
aaab 1
aaba 2
aabb 3
abaa 4
abab 5
abba 6
abbb 7
baaa 8
baab 9
…… ……
2.学习编码规则
挑战台
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反思与拓展
分析角
传感器搜集到的数据都是用0 ~ 9这10个数字组成的,至少要用 个a,b才能表示10个数字。
4
编码表
数字 编码 数字 编码 数字 编码 数字 编码 数字 编码
0 aaaa 2 aaba 4 abaa 6 abba 8 baaa
1 aaab 3 aabb 5 abab 7 abbb 9 baab
2.学习编码规则
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反思与拓展
分析角
编码示例
2025
为“2025”编码。
2
0
2
5
aaba
aaaa
aaba
abab
2.学习编码规则
挑战台
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分析角
3.理解数据标识
大厅内的计算机需要不停地对接收到的数据进行判断,辨别出那些来自传感器的数据,常用的方法是在每条数据开头加标识,表示数据开始的信息。
例如:
abbabbba ⋯ bbabbbab⋯ ababbaab⋯
以小红旗开头的数据才是传感器传来的数据。
挑战台
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反思与拓展
分析角
3.理解数据标识
为为什么不能用“2025”当标识?
因为“2025”会和‘年’的数据混淆,计算机无法区分,表格中其他数据同理。
选择一个在表格范围之外的数,就不会引起混淆,比如9999。
年 月 日 时 分 温度 湿度
范围 2025-2099 01~12 01~31 00~24 00~60 10~50 20~80
这个标识应该避开以下这些数据:
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反思与拓展
分析角
任务
任务要求:每组选取教材中的 1 组完整数据(如2025年10月25日12时10分,温度26℃、湿度55%),按以下步骤完成编码:
步骤 1:在“数据记录表”中规范填写原始数据;
步骤 2:添加开始标识 9999;
步骤 3:对照编码表,将“标识 - 年 - 月 - 日 - 时 - 分 - 温度 - 湿度” 的每个数字转换为a/b编码;
步骤 4:小组内交叉检查,确保编码与教材规则一致。
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1.作品展示
成果展示:小组代表展示编码成果,展示“数据记录表+编码结果”,小组间互评。
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成果墙
基础层(必做):完成“2025年10月26日13时05分,温度28℃、湿度60%”的编码,要求包含9999标识,对照编码表检查;
提高层(选做):思考“如果用‘8888’当标识,是否符合教材要求?为什么?”,将理由写在练习表空白处。
课后作业
15
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