资源简介

(共32张PPT)
活动2
设计编码方案
（黔科版）四年级
01
教学目标
02
课堂导入
03
学习目标
04
明确编码需求
05
设计编码规则
06
评价与优化编码方案
07
拓展延伸
08
课堂小结
09
板书设计
01
教学目标
1、信息意识：能够了解编码的多样性及其来源的可靠性。能够评估编码的准确性和可信度。
2、计算思维：能够学会将编码过程中复杂问题分解为可管理的小部分，掌握基本的编码技巧。
3、数字化学习与创新：能够能够设计和实现小型编码项目或生活中的实际运用，可以通过编码解决实际问题。
4、信息社会责任：能够理解信息技术对社会的潜在影响，包括积极和消极的方面。
金秋九月，学校即将召开秋季运动会(图2-2-1)。学校面向全体同学征集运动员号码的编码方案，你能提出自己的方案吗
04
课堂导入
图2-2-1
04
课堂导入
你将学到
★如何根据需求设计编码方案
★编码长度与所包含信息量之间有什么关系
★好的编码应具备哪些特点
1.明确编码需求
2.设计编码规则
活动向导
3.评价与优化编码方案
知识拓展
04
课堂导入
05
明确编码需求
设计编码方案的第一步是明确编码需求。假定某小学有6个年级，每个年级有8个班，每个班大约有20个学生参加比赛。
运动会中，以下几个方面涉及编码的使用:
05
明确编码需求
① 运动员要根据年级划分参赛组。
②)运动会结束后，要以班级为单位统计获奖人数。
③ 运动员要有全校唯一的标识，便于赛前检录和成绩记录。
05
明确编码需求
想一想
还可以提出哪些编码需求
一、项目编排法：使用百位和千位上的数字代表运动员所参加的项目类别。
二、年级班级编排法：通过万位和十万位上的数字快速识别运动员的年级和班级。
三、六位数字编排法：结合上述方法，使用六位数字全面标识运动员的信息，如性别、参赛人数、项目类别及年级班级
05
明确编码需求
知识拓展
如何根据需求设计编码方案
一、识别目标:确定编码的主要目的是什么？是为了管理数据、提高效率、增强安全性还是其他？
二、了解用户和应用场景:谁是主要用户？他们的技术水平如何？
编码将用于哪些具体场景（例如，运动会中的运动员编号、赛事管理等）？
三、收集需求细节:需要编码的具体内容有哪些？（例如，运动员信息、比赛项目、成绩等）
06
设计编码规则
根据需求，编码应能表示运动员的年级、班级，为了形成唯一标识，还要给定每个人在班级内的序号。图2-2-2是一种简单的编码形式。
图2-2-2
06
设计编码规则
想一想
运动员编码的三个部分一定要按图 2-2-2的顺序排列吗 你认为怎样的顺序最直观、易懂!
是的，图示是比较完美的编码形式。
1、年级编码用于标识运动员所在的年级。这有助于快速识别运动员的年龄段，便于组织和管理。
2、班级编码用于标识运动员所在的班级。这有助于进一步细分运动员的归属，便于班级之间的比较和竞争。
3、班内序号用于标识运动员在班级中的顺序。这有助于区分同班同学中的不同个体，便于管理和识别。
06
设计编码规则
针对每一部分，需要确定编码所用的符号，并规定符号与信息的对应关系。下列方案使用的是比较直观的数字编码：
①学校有6个年级，使用数字 1~6对应一年级到六年级。
②每个年级有8个班，使用数字 1~8 对应一班到八班，
③ 每班约 20 人参赛，班内序号用两位数字 00~99 表示。
06
设计编码规则
根据上述方案，图 2-2-3 所示的编码表示四年级一班班内序号为5 的运动员。
图 2-2-3
06
设计编码规则
编码长度与信息量
编码位数越多，可以表示的信息量就越大。1位数字( 0~9)能表示 10种可能性,2位数字(00~99)能表示100种可能性。为方便管理，编码在使用过程中一般不能改变位数(例如，表示 100种可能时，用00，01，02，…，99，而不用0，1，2.…，99)。设计编码方案时，既要充分满足信息量的需求又要避免编码冗长、不便使用。
科学园地
06
设计编码规则
1、如果需要通过编码区分男女运动员，试修改上述编码规则，并画出运动员编码示意图。
规则修改如下，在上面的条件下后面再加一位数字
1：表示男生 0：表示女生
示意图如下：
做一做
06
设计编码规则
2、针对同样的需求，可以有很多种不同的编码方案。尝试使用与上文不同的符号和编码规则，画出自己的运动员编码示意图，
可以把性别区分放在最前面
示意图如下：
做一做
06
设计编码规则
知识拓展
编码长度与所包含信息量之间有什么关系
一、基本定义：编码长度是指用来表示一段信息所需要的最短编码长度。在信息科技领域中，编码长度与信息量是息息相关的。
二、实际应用：例如，某城市的15路公交车，如果要区分是否有空调，需要增加一位编码，如15（普通15路）与K15（空调15路）。第一代身份证号码编码长度是15位，第二代是18位，编码长度的增加避免了公民身份的混淆。
07
评价与优化编码方案
初步完成编码方案设计后，要进行评价，分析该方案是否需要改进。例如，上文中的运动员编码仅能满足当前需求，没有考虑学校未来的发展，缺乏扩展性。表2-2-1针对这一问题提出了优化方案。
编码的缺点 可能导致的问题 优化方案
缺乏扩展性 若学校的招生数每个年量增加，级的班级数量超过10个，则1位数字的班级编码无法应对这种情况。 方案1:将班级编码改为2位数字。
方案2:若班级数量不超过26个可以将班级编码改为1位英文字母的编码(A~Z)。
07
评价与优化编码方案
1、小组内讨论好的编码方案应具备怎样的特点，在下列说法的基础上提出自己的见解。针对自己设计的运动员编码，提出改进方案。
编码是否清晰直观、不易混淆
编码是否可以唯一标识人或物
编码长度是否合理
做一做
不易混淆
可以标识唯一人物
长度不长很合理
修改：
1、把性别提前，这样的修改有助于更好的区分性别，保证比赛的公平性。
07
评价与优化编码方案
2、如果要为市级小学生运动会设计运动员编码，编码需求有何改变 编码规则该如何设计 试着完成表2-2-2。
做一做
编码需求 编码规则
表2-2-2
应该在编码的最前面添加学生所在学校的编码
修改之后的编码应该为：学生所在学校编码 → 性别 → 年级 → 班级 → 班内序号
07
评价与优化编码方案
莫尔斯码在早期无线电通信领域的地位举足轻重，它由点(·)和划(-)两种符号组成，能够通过点和划的不同排列来表示不同的英文字母、数字和标点符号。莫尔斯码简单清晰，使用方便，是编码规则设计的典范(图2-2-4)。
你知道吗？
图2-2-4
07
评价与优化编码方案
为了安全、隐秘地传递情报，情报人员会对情报进行加密处理，加密的过程其实就是编码。例如，事先选定一本书作为密码本，用某个字在这本书中的位置(第几页第几行、第几个字)来表示这个字。
以小组为单位，设计一个情报传递方案，画一画编码规则。
挑战时刻
07
评价与优化编码方案
知识拓展
好的编码应具备哪些特点
一、唯一性：每个编码必须是唯一标识，不能有重复。这是编码的基本要求，确保每个实体或对象能够被准确无误地识别和区分。例如，身份证号码就是每个人唯一的标识符，避免了身份混淆的问题。
二、稳定性：编码一旦确定，应尽量保持不变，避免频繁更改。稳定的编码有助于维护数据的一致性和连续性，减少因编码变更引起的混乱和错误。例如，产品型号在确定后通常不会随意更改，以保持市场和供应链的稳定。
07
拓展延伸
1、莫尔斯密码由来
07
拓展延伸
2、莫尔斯密码常用于哪些场景？
(1)军事通信:
应用场景: 在战场上，士兵们使用摩斯密码来传递情报、命令和其他关键信息，以避免被敌方截获。
（2）无线电通信:
实际应用: 业余无线电爱好者（HAM）经常使用摩斯密码进行远距离通信和紧急情况下的信息传递。
07
拓展延伸
3、生活中编码给我们带来哪些优势？
(1)提高效率:
自动化处理: 编码使得许多日常任务可以通过计算机程序自动完成，从而节省了大量的人力和时间。
快速传输: 通过编码技术，如压缩算法，可以加快数据的传输速度，提高整体效率。
（2）安全性增强:数据保护: 编码技术是现代加密方法的基础，能够保护个人隐私和敏感信息不被未经授权的人访问。
07
拓展延伸
4、我们如何更好地使用生活中的编码？
(1）学习基础知识:
掌握原理: 了解基本的编码原理和技术是更好地使用它们的前提。
实践应用: 通过实际操作来加深对编码技术的理解和应用能力。
（2）关注安全:
保护隐私:
在使用编码技术时，要特别注意保护自己的隐私和个人信息的安全。
防范风险: 了解潜在的安全风险，并采取相应的措施来防范。
选择合适的工具: 根据具体需求选择合适的编码工具和软件。
08
课堂小结
《设计编码方案》课程小结： 本课程中，我们不仅提升了对编码方案设计的理解，还增强了我们作为编码世界建设者的责任感。我们期待看到他们将今天的学习成果转化为实际行动，创造出有意义的数字产品和解决方案。我们还体验了如何将复杂问题简化，并通过编码来解决这些问题。我们深入探讨了如何设计有效的编码方案。
09
板书设计
设计编码方案
一、 明确编码需求
二、设计编码规则
三、评价与优化编码方案
课后作业
1、在生活中寻找可以用于编码的案例，在父母的帮助下完成对于这个事物的编码，最后在班级分享自己的编码。
https：//www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑