内容正文:
第2单元 数字世界中的编码
字符编码用途广
第6课
泰山版·四年级
学习目标
01
课堂导入
02
新知探究
03
智慧挑战
04
兴趣园地
05
知识总结
06
目录
CONTENTS
2
学习目标
01
了解 ASCII 码、Unicode 等常见字符编码的基本概念,知道汉字输入法(音码、形码、音形码)的分类与特点,认识二维码、自定义短语等字符编码的应用形式。
通过探究汉字输入法的编码规则,体验从拼音到汉字的编码转换过程;通过自创编码规则进行交流,体验编码的设计与应用过程。
在探究字符编码的过程中,感受编码让人类与数字设备得以沟通,培养对信息科技的兴趣与探索精神。
02
03
PART 1
课堂导入
《新华字典》收录了十多万个汉字。如果让你在字典里找一个字,比如“编码”的“编”,你觉得需要花多长时间?
如果让你在电脑或手机上输入这个字,你觉得需要多长时间呢?
为什么在字典里翻半天找不到的字,在数字设备上一瞬间就能输入出来?字典中这么多的汉字,又是如何存储在数字设备里的呢?
PART 2
新知探究
新知探究
一、数字设备的“语言”——0 和 1
数字设备能做很多神奇的事——看电影、玩游戏、画画、写文章……但它们的“大脑”其实只认识两个数字:0 和 1。
就像一盏灯只有“开”和“关”两种状态,计算机内部的电路也只有“通电”和“断电”两种状态,分别用 1 和 0 来表示。
想一想:
计算机只认识 0 和 1,那我们输入的汉字“你好”,它是怎么“看懂”的呢?
新知探究
二、字符编码——最早的“ASCII 码”
因为数字设备只认识0和1这两个数字。所以为了人类能正常与数字设备进行沟通,就需要将类型的语言进行编码。
人们制定了许多字符编码规则。其中最早、最著名的一个,就是 ASCII 码。
ASCII 码用 8 位二进制数,给常用的英文字母、数字和符号编码。比如 01000001 代表字母 A,01000010 代表字母 B。
新知探究
二、ASCII 编码——字母H的旅行
01
按下键盘H键
我们轻轻按下键盘上标着“H”的按键,手指的触碰瞬间唤醒了计算机,一场奇妙的数字转换旅行正式开始!
02
查找ASCII码
计算机像查字典一样,快速翻阅ASCII码表,找到了字母“H”对应的专属数字编号:72。
03
变身二进制
数字72还需要变身!计算机把它翻译成自己能读懂的“母语”——二进制,结果是:01001000。
04
存储与显示
最后一步!计算机用这串神奇的0和1代码,把字母“H”安全存储,再准确地展示在我们的屏幕上啦。
💡 计算机的“魔法翻译术”
原来每一个字母背后都藏着一串数字密码!从我们按下按键到屏幕显示,计算机在一瞬间完成了查编码、转进制、存数据这一系列复杂又有趣的工作。正是这些看不见的0和1,让我们和计算机的沟通变得如此简单顺畅~
输入起点
就是这个小键盘,开启了字母“H”的奇妙冒险旅程!
新知探究
二、ASCII 编码——游戏时间:我是编码器!
可是ASCII 码只能编码英文和少量符号。面对我们庞大的汉字——十多万个汉字,完全不够用!
现在轮到你们当小小“编码器”啦!这是一场反应力的挑战:当老师说出一个大写字母时,请你快速说出它的 ASCII 十进制数字;反过来,听到数字也要立刻说出对应的字母!准备好你的小脑瓜,我们马上开始!
挑战一:字母破译数字
看到字母说数字:
A 对应的密码是?
B 对应的密码是?
Z 对应的密码是?
挑战二:数字还原字母
看到数字说字母:
数字 68 藏着谁?
数字 70 藏着谁?
数字 72 藏着谁?
💡 通关秘籍:只要记住字母 A 是 65,后面的字母数字就依次加 1 哦!掌握这个小规律,你就能像闪电一样快速抢答,成为最厉害的小编码器!
Ready?
Go!
我是小裁判
看谁答得
又快又准!
举起小手,准备抢答!
答对了就能点亮你的“小编码器”勋章哦,加油!
→ 65
→ 66
→ 90
→ D
→ F
→ H
新知探究
三、汉字的编码——从“数不清的汉字”出发
中国人经过长期探索,发明了多种汉字输入法,用编码的方式来输入汉字。
英文字母只有 26 个,正好可以在键盘上给每个字母安排一个按键。
但汉字有十多万个,不可能在键盘上为每个汉字造一个按键。那怎么办呢?
新知探究
三、汉字的编码——音码 · 形码 · 音形码
音码:按汉字的读音编码,如拼音输入法。会拼音就能打字,不用特殊记忆。
形码:按汉字的字形编码,如五笔字型输入法。输入速度快,但要记住字根表。
音形码:把读音和字形结合起来,如自然码、小鹤音形,兼顾易学和高效。
新知探究
学习任务单 活动 1
四、体验活动——拼音是怎么变成汉字的?
我们每天都在用拼音输入法,可有没有想过:当你在键盘上按下“ni hao”时,计算机是怎么把它变成“你好”的呢?
拼音输入法,就是把拼音字母组合转换成对应汉字的过程。
这也是一种编码——从拼音编码到汉字编码的转换。
新知探究
五、更聪明的输入——手写与语音
随着人工智能的发展,手写输入和语音输入越来越普及。手写输入识别写字的轨迹,语音输入识别说话的声音,再转换成文字。
不管输入的形式怎么变化,都要先对字符进行特殊的编码,只是编码方式更加复杂。
新知探究
六、二维码、个性化编码——看得见的字符编码
生活中常见的二维码,也是对字符的一种编码方式,可以记录网址、文字、联系方式等信息。
我们常用的“扫码支付”“扫码加好友”,背后都是字符编码技术在起作用。
除了已有的编码规则,我们还可以根据需要,给字符规定新的编码规则。
比如在输入法里设置:输入“dz”自动打出“电子计算机”,输入“xx”自动打出“信息科技”。
用简单的字母缩写,就能输入一长串短语——这也是个性化的字符编码!
PART 3
智慧挑战
智慧挑战
学习任务单 活动 2
七、自创编码大挑战
任务:
与同桌合作,创建一套编码规则,使用字母和数字来代表一些常用的短语。
参考示例:
wj → 今天天气真好! xq → 放学后一起去打球。 bs → 祝你生日快乐!
要求:
① 至少为 5 个短语制定编码;
② 规则要清楚,让别人也能看懂;
③ 写下来,和同学交换“密码本”,看谁能最快破译!
智慧挑战
学习任务单 活动 3
八、图形化编程中的“临时编码”
在图形化编程软件中,我们可以通过“变量”功能,为一个或一段字符命名,这也是一种对字符的临时编码。
任务:
编写并运行图中程序,
思考角色两次发言的代码相同为什么内容会不同?
PART 4
兴趣园地
兴趣园地
九、知识拓展——中国自己的编码标准:汉信码
汉信码由中国物品编码中心研发,拥有完全独立的自主知识产权。
它支持多语言编码,汉字、字母都能装下;抗干扰能力强,有污损也能正确识别;信息密度高,同样大小能装更多信息。
汉信码是我国自主创新和国家标准国际化的典范,提升了我国在国际二维码技术领域的话语权。
PART 5
知识总结
知识总结
一、数字设备的语言
只认识 0 和 1
二、常见的字符编码
ASCII 码 → 汉字输入法(音码 · 形码 · 音形码)→ 二维码
三、个性化编码
自定义短语 · 变量临时编码
四、编码的作用
人 → 编码 → 数字设备(沟通的桥梁)
字符编码用途广
谢谢
下节课见!
Thanks!
泰山版·四年级
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