资源简介

(共25张PPT)
《项目二：探究计算机中数据表示-认识数据编码》说课
01 说教材
02 说学生
03 说教法
04 说教学过程
CONTENTS
目录
说教材
说教材
教材的地位作用
本课依据高中上海科技教育出版社信息技术必修一课程《数据与计算》第一单元项目探究计算机中数据表示-认识数据编码，专门讲解计算机如何利用二进制表示数据。学生已经知道计算机信息处理采用的是二进制，但是还没有掌握计算机编码的方式。选修课开始学习编程相关的知识，需要处理各种类型的数据。而本节是理解后续章节内容的基础，也是整个信息技术课程的重要基础。
2.过程与方法
通过创设情境，和案例讲解，掌握二进制编码方式，并学会对日常简单信息进行编码；
在编码与解码中，掌握对日常信息进行数字化的方法；
通过案例，在查询ASCII码的过程中理解计算机编码方式。
1.知识与技能
能够分析生活中信息编码与二进制的关系；
知道数据编码的基本方式；
了解二进制位数与表示信息量的关系；
了解ASCII码，知道如何查询ASCII码；
03 情感态度与价值观
在学习中感知计算机编码的魅力，激发学习信息技术的兴趣；
在实践中感受编码的优点，提升自己对信息数字化表达的意识。
说教材
教学目标
理解生活中信息编码与二进制的关系
信息编码
教学重点
二进制位数与表示信息量的关系
二进制编码的方式
说教材
教学重难点
教学难点
说学生
高中生已经知道计算机信息处理采用的是二进制，也学过数据和信息相关的概念。但是对计算机具体如何用二进制表示数据、处理数据并不了解。日常生活中，大家都有无意识使用编码的方式来表达信息，比如借用硬币的正反面来做选择，或者利用手势来传递信息。而且高中生已经具备了一定的抽象思维能力，因此利用适当的示例来引导他们思考现实中一些编码方式和计算机二进制表示信息的关系和相似性，来解释和演示二进制编码的原理，可以让他们很直观的理解信息编码的方式。增加一些解编码的小活动，让他们在实践中掌握信息编码的内容。
说学生
说教法
说教法
直观教学法
借用视频、图片等资料向学生展示实际生活中信息编码的案例，引导学生将实际生活中的信息编码与二进制联系起来，促进学生对二进制编码的理解。
在授课环节中增加一些恰当的练习实践促进学生运用已学的内容，培养学生自主思考和创作能力。
在不同知识衔接之间提出适当的问题引发学生思考，让学生一起探讨，分析问题，解决问题。
本节内容虽然是讲解计算机底层二进制表示数据，但是实际生活我们都经常用各种手段进行信息编码，有不少与二进制编码类似。借用示例演示，可以很直观地讲解信息编码的方式，中间辅以实践活动，可以让学生更好地理解计算机内部二进制如何表示信息。因此本课堂采用直观教学法、任务驱动法、问题引导等教学方法，层层推进，慢慢深入。
任务驱动法
问题引导
说教学过程
活动1
活动2
活动3
活动4
活动5
以长安望楼传递信息为案例引入信息编码，引起学生兴趣。
创设情境
引入内容
探究颜色组合表示信息的方式与二进制表示信息的相似性。
学生分组探讨并演示
二进制位数与表示的信息量的关系。
学生分组探究
引出计算机中英文字符常用ASCII编码，以ASCII编码作为例子讲解编码。
案例展示，学生探究翻译
总结
教学过程
教学流程
教学过程
创设情境，引入内容
视频导入，播放暑期热门网剧《长安十二时辰》中有关望楼传递信息的视频片段，让学生观看并找出望楼传递信息的工具和传递信息的方式。
望楼是通过不同窗格排列变换白蓝两种颜色组合来传递信息。让学生发现望楼传递信息的方式，然后问题引导学生思考为何这样改变窗格颜色就可以传递信息，是因为之前已经对窗格不同颜色组合要表示的信息已经编码。让学生对信息编码有一个直观的认识。
教学过程
学生分组探究：颜色组合表示信息的方式与二进制表示信息的方式的相似性。
探究：在分析望楼传递信息机制的基础上，创设情境，让学生们假设自己是“武侯”，用两个窗格进行颜色组合来表示“狼卫”的所在的东南西北方位。
演示：请学生们演示“武侯”在望楼传递信息的场景。这一举措让学生在实践中理解信息的编码与解码。
教学过程
引导学生思考窗格白蓝两种颜色组合表示信息，与计算机用二进制处理信息的异同工。以白色对应0，蓝色对应1，那么两种颜色组合正好可以对应0和1的组合。借此引入二进制对信息的简单表示。引导学生思考颜色组合表示信息的方式与二进制表示信息的方式的相似性。
学生分组探究：颜色组合表示信息的方式与二进制表示信息的方式的相似性。
白白 00 东
蓝白 10 西
白蓝 01 南
蓝蓝 11 北
教学过程
学生分组探究：二进制位数与表示的信息量的关系。
探究：两种颜色可以表示四种方位，两种颜色怎么表示八种方位？
学生探究或者在老师的指导可以得出增加窗格数量即可表示八个方位。
教学过程
学生分组探究：二进制位数与表示的信息量的关系。
将颜色转化为二进制表示
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
000 001 010 011
100 101 110 111
两种颜色组合表示更多的信息需要增加窗格，对比联想，二进制数要表示更多的信息，则要增加二进制位数。
教学过程
学生分组探究：二进制位数与表示的信息量的关系。
两位二进制，可以表示4种信息。
三位二进制，可以表示8种信息。
设置问题：4位二进制可以表示几种信息？5位二进制可以表示集中信息？引导学生思考二进制位数与表示信息量的关系。
教学过程
学生分组探究：二进制位数与表示的信息量的关系。
在学生回答问题的基础上，分析讲解二进制数位与表示的信息量的计算方法。
0 1
1 0
— —
2 * 2 = 4
二进制数位为2时，每位有1和2 两种情况，则有00、01、10、11等4种情况
0 0 0
1 1 1
— — —
2 * 2 * 2= 8
二进制数位为3时，每位有1和2 两种情况，则有00、01、10、11等4种情况
引导学生归纳总结：二进制数位为N位时，可以表示的信息量为2N种。
教学过程
以ASCII码为例讲解信息编码
图片直观展示编码与信息的对应关系。促进学生理解电脑输出的数据都是人类能理解的字符，而非二进制数字是因为背后有编码与之对应，可以将二进制“翻译”成我们能懂的符号，引出ASCII码。
0 0
1 0
0 1
1 1
东
西
南
北
01001010011
00000110111……
？
教学过程
以ASCII码为例讲解信息编码
提出问题，巩固旧知识，探索新知
ASCII码可以表示128个字符，设置问题：表示128个至少需要多少位二进制数？学生利用刚才讲得二进制位于表示信息数量的计算方法得出至少需要7位二进制数。但是ASCII码表中是8位二进制数表示，引起学生们注意，讲解字符在计算机内如何以二进制的方式被存储。
教学过程
以ASCII码为例讲解信息编码
任务驱动，实践探索
任务一：在了解ASCII码的基础上，让学生对照ASCII码翻译01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101100 01110111 01101111 01110010 01101100 01100100 00100001表示的信息。
教学过程
以ASCII码为例讲解信息编码
任务驱动，实践探索
任务二：在解译的环节之后，让学生自己对照ASCII码来将他们自己的姓的汉语拼音用二进制表示出来，并请几位同学将他们的姓的汉语拼音的二进制表示展示给大家。利用这个环节让学生体会如何将文字编码，用二进制表示，存储在计算机内部。
总结
计算机因为自身的硬件基础采用二进制处理信息，但是二进制处理信息不是计算机独，我们实际生活中也有很多采用二进制编码的例子。比如抛硬币进行选择，判断题对与错算分等。“一生二，二生三，三生万物。”我们可以这样看待：一表示我们人类大脑，我们人类大脑发现二进制的机制，利用二进制在计算机中表示万事万物。
谢谢！

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