第一單元電腦為什么處理信息

1、第一單元 電腦為什么處理信息第一課 電腦中的信息是如何表示的？一、教學(xué)目的1. 了解信息與信息技術(shù)的含義，知道電腦為什么能處理信息。2. 了解二進(jìn)制及其運(yùn)算，認(rèn)識二進(jìn)制表示信息的實(shí)際意義。教學(xué)重點(diǎn)：是二進(jìn)制數(shù)的表示和與十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，教學(xué)難點(diǎn)：是二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算。教學(xué)過程：一、引入：在“電腦中的信息表示”這個(gè)主題引領(lǐng)下開展教學(xué)，用問題去啟發(fā)學(xué)生課堂思維，借助探究培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)?；蛟S一個(gè)微小的視角就足以打開學(xué)生好奇之心，開啟學(xué)習(xí)電腦知識的廣闊天地。結(jié)合課本P12引出了馮·諾依曼提出采用二進(jìn)制以及馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。故事情景：馮·諾依曼為何要選擇二進(jìn)制，而不是三進(jìn)制

2、、四進(jìn)制等其他進(jìn)制？當(dāng)然，這個(gè)故事中還可以進(jìn)一步引出二進(jìn)制背后鮮為人知的故事：萊布尼茨發(fā)明二進(jìn)制以及我國的易經(jīng)與二進(jìn)制之間的聯(lián)系等。通過安排學(xué)生閱讀教材、上網(wǎng)查閱資料、相互交流探討思考等方式尋求問題的答案。然后，老師從兩個(gè)方面進(jìn)行引導(dǎo)，一是二進(jìn)制表示更方便、更容易實(shí)現(xiàn)，二是運(yùn)算處理更簡單。其次是本課的教法。如何教？采用傳統(tǒng)教學(xué)中的方法來教二進(jìn)制的表示、運(yùn)算、轉(zhuǎn)換？顯然學(xué)生會(huì)感到比較難，興趣不大。不妨從物理元件能夠方便實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制表示開始，與學(xué)生一起討論如何方便記憶二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)。如何用數(shù)學(xué)中學(xué)過的短除法、十進(jìn)制數(shù)的冪次展開式等進(jìn)行十進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換？為什么引入十六進(jìn)制？它的基數(shù)為什么

3、有ABCDEF六個(gè)大寫字母？等等。通過對比、分析、遷移、歸納，得出十進(jìn)制數(shù)與其他進(jìn)制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換的一般規(guī)則。結(jié)合課本P48例題講解第三，可以考慮分層次教學(xué)要求。學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不一樣，認(rèn)知能力也有差異，學(xué)習(xí)本課內(nèi)容就可能有差距。對不同層次的學(xué)生制定不同的要求，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分為基本要求、較高要求和拓展要求，對學(xué)有余力的學(xué)生增加閱讀、自學(xué)和討論、探究的內(nèi)容。第四，拓展與探究。學(xué)了二進(jìn)制、十六進(jìn)制，可以拓展到四進(jìn)制、五進(jìn)制、八進(jìn)制等，結(jié)合教材中提到的日常生活中的非十進(jìn)制數(shù)介紹，嘗試制定八進(jìn)制的表示及相關(guān)運(yùn)算規(guī)則，從中感悟出任意進(jìn)制的一般規(guī)則。對特別有興趣的學(xué)生可以引導(dǎo)探究二進(jìn)制小數(shù)的表示、運(yùn)算及轉(zhuǎn)換規(guī)

4、則等等。第五，輔助工具的使用?？梢灾谱鬏o助教學(xué)中重難點(diǎn)的動(dòng)畫或微視頻供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，也可以組織學(xué)生借助教學(xué)平臺中的討論功能或QQ進(jìn)行討論交流。最后，希望通過學(xué)習(xí)本課和閱讀相關(guān)資料，對學(xué)生滲透愛國主義教育，使學(xué)生認(rèn)識到二進(jìn)制計(jì)數(shù)法的創(chuàng)造、電腦的研制及現(xiàn)代信息及通信技術(shù)的發(fā)展成果基本上都屬于歐美等西方國家的專利，我國鮮有涉及。我們只有緊跟世界信息科技前進(jìn)步伐，努力學(xué)習(xí)和掌握好信息技術(shù)，才能迎頭趕上。三、完成P4、5、6、8、9試一試四、教學(xué)小結(jié)：二進(jìn)制數(shù)的表示和與十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算。五、板書設(shè)計(jì)： 第一課 電腦中的信息是如何表示的？ 一、為什么電腦要用二進(jìn)制/二、二進(jìn)制數(shù)的表示和運(yùn)算

5、規(guī)則三、二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)六、教學(xué)反思第二課 如何使信息數(shù)字化教學(xué)目的：1. 能說出為什么要將信息數(shù)字化，了解ASCII碼及字符編碼方法。2. 了解漢字編碼方案及圖像編碼方法，知道圖像像素及圖像壓縮。3. 大體了解聲音和視頻的數(shù)字化方法。教學(xué)重點(diǎn)：是字符的數(shù)字化及ASCII編碼，教學(xué)難點(diǎn)：是理解漢字和圖像的編碼方式。教學(xué)過程：一、引入：人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入高度信息化的社會(huì)，信息的數(shù)字化不僅是電腦技術(shù)的基礎(chǔ)，也是多媒體技術(shù)、智能技術(shù)、信息化社會(huì)和數(shù)字城市、數(shù)字校園的基礎(chǔ)。認(rèn)識數(shù)字化的重要性、了解信息數(shù)字化的方法對學(xué)生深入學(xué)習(xí)和應(yīng)用信息技術(shù)，適應(yīng)信息化社會(huì)的需求具有重要意義。上一課已經(jīng)學(xué)習(xí)

6、了電腦是采用二進(jìn)制來表示數(shù)的，換句話說，電腦只認(rèn)識二進(jìn)制數(shù)，那么，不論是字符、漢字、圖像還是聲音、視頻都必須數(shù)字化，而且是用二進(jìn)制數(shù)字來表示。那么，問題來了，如何數(shù)字化？實(shí)際上也就是如何將字符、圖像等轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)字？本課中包含的字符數(shù)字化、圖像數(shù)字化、聲音數(shù)字化、視頻數(shù)字化基本涵蓋了各種多媒體信息，其中字符、圖像是最常見的信息形式，是學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容，聲音、視頻的數(shù)字化相對比較復(fù)雜，理解起來有一些難度，故此將它們安排為選學(xué)內(nèi)容，由授課老師根據(jù)實(shí)際情況來選擇教學(xué)。本課的教法建議采用主題引領(lǐng)下的任務(wù)驅(qū)動(dòng)和探究教學(xué)。在“如何使信息數(shù)字化”這個(gè)主題引領(lǐng)下，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)定為24個(gè)任務(wù)及若干探究活動(dòng)。比較

7、自然的做法就是將教材中的每個(gè)部分設(shè)定為一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，圍繞任務(wù)的完成開展教學(xué)活動(dòng)，包括要完成該任務(wù)所需要學(xué)習(xí)和掌握的知識、方法和技能，需要組織開展的合作、交流和探究活動(dòng)等。第一單元 電腦為什么能處理信息？利用學(xué)生好奇心開展探究活動(dòng)，對發(fā)揮學(xué)生想象力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識十分重要。在學(xué)習(xí)字符的數(shù)字化及ASCII碼前，可以先讓學(xué)生說一說日常生活中的數(shù)字化例子，電話號碼、身份證號、學(xué)生考號、銀行賬號、QQ和微信號等等，都是信息的數(shù)字化例子。發(fā)動(dòng)學(xué)生展開想象，如何將英文符號和漢字進(jìn)行數(shù)字化？考慮到電腦只認(rèn)識二進(jìn)制，生活中把信息編成十進(jìn)制數(shù)代碼的方法不能解決問題，需要進(jìn)一步考慮如何將字符、阿拉伯?dāng)?shù)字09及一些特殊

8、符號編成二進(jìn)制數(shù)代碼。這就可以引出ASCII碼國際通用的標(biāo)準(zhǔn)編碼了。漢字和圖像以及聲音、視頻等編碼是如何解決的，同樣可以用上述方法進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。特別是要讓學(xué)生知道我國漢字編碼方案出臺的歷史背景以及對推動(dòng)我國電腦及信息技術(shù)普及的重要意義。可以將選學(xué)內(nèi)容聲音、視頻的數(shù)字化作為拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容或課外閱讀內(nèi)容。教學(xué)小結(jié)：說出為什么要將信息數(shù)字化，了解ASCII碼及字符編碼方法。漢字編碼方案及圖像編碼方法，圖像像素及圖像壓縮。板書設(shè)計(jì)：第二課 如何使信息數(shù)字化 一、字符的數(shù)字化 二、圖像的數(shù)字化三、聲音的數(shù)字化四、視頻的數(shù)字化教學(xué)反思： 第三課 將信息輸入電腦教學(xué)目的：1. 能說出常用的輸入信息的設(shè)備，了解

9、他們的工作原理和使用方法。2. 了解并學(xué)會(huì)使用常用的漢字輸入方法。3. 學(xué)會(huì)使用OCR（文字識別）軟件、手寫輸入、語音輸入和聲音錄制等教學(xué)重點(diǎn)：是了解字符（包括漢字）、圖像信息的輸入，教學(xué)難點(diǎn)：是理解輸入設(shè)備的工作原理。 教學(xué)過程：該課可以在“如何將信息輸入到電腦中”這個(gè)主題引領(lǐng)下，采用小組合作討論方式開展教學(xué)活動(dòng)。建議安排12課時(shí)。如果安排兩課時(shí)，則可以在第一節(jié)課完成討論和交流、評點(diǎn)。第二節(jié)課完成教師演示、學(xué)生嘗試活動(dòng)。教師演示和學(xué)生嘗試內(nèi)容也相應(yīng)精簡，有選擇進(jìn)行，將其他內(nèi)容安排課外閱讀、拓展練習(xí)。教師可以用設(shè)問或情景方式引入為什么要開展這樣的討論活動(dòng)。討論的問題可以設(shè)計(jì)為如下表格：小組成員

10、： 組長： 組員：討論的問題：（選擇其一）1. 如何將字符、漢字信息輸入到電腦？2. 如何將圖像、圖片信息輸入到電腦？3. 如何將聲音、視頻信息輸入到電腦？用到的設(shè)備：用到的軟件：使用的方法：有何設(shè)想或展望：如果將全班分為6個(gè)小組，那么1和4組，2和5組，3和6組各討論一個(gè)問題，討論時(shí)可以閱讀教材、上網(wǎng)查詢，將小組討論結(jié)果填寫到表中，也可以制作成PPT。然后，各小組展示各自的成果（表格或PPT），其他小組同學(xué)可以補(bǔ)充、評點(diǎn)。最后，由老師進(jìn)行歸納（匯總）、講解和分析。本課的教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程緊密相關(guān)，要讓學(xué)生了解，從1946年世界上第一臺計(jì)算機(jī)誕生以后，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，只能將字符信

11、息輸入到計(jì)算機(jī)中，也就是說，計(jì)算機(jī)只能處理字符信息，使用的輸入設(shè)備也很少。一直到上世紀(jì)80年代初，才解決了漢字輸入問題，之后陸續(xù)解決了圖像、聲音、視頻的處理和輸入問題，各種輸入設(shè)備、軟件等也逐步問世。教師在匯總、講解過程中可以展示一些典型的輸入信息的設(shè)備及使用方法的圖片（當(dāng)然有實(shí)物更好）、PPT或微視頻等?？梢匝菔臼謾C(jī)或數(shù)碼相機(jī)拍照攝像之后傳輸?shù)诫娔X、手寫板繪畫、掃描及OCR識別，可以讓學(xué)生嘗試軟鍵盤輸入、手寫輸入、語音輸入等方法，可以讓學(xué)生觀看視頻監(jiān)控錄像片段，通過閱讀或視頻方式了解通過傳感器收集信息實(shí)現(xiàn)智能化的處理系統(tǒng)，從而開闊學(xué)生視野，拓展學(xué)科知識。教學(xué)小結(jié)：說出常用的輸入信息的設(shè)備。板

12、書設(shè)計(jì)：第三課 將信息輸入電腦一、將文字符號輸入電腦二、將圖像、圖片輸入電腦三、將聲音、視頻輸入電腦教學(xué)反思：第四課 電腦是如何工作的？ 教學(xué)目的：1. 了解電腦的基本組成部件，并說出各個(gè)部件在電腦中的作用。2. 會(huì)查看自己電腦的主要部件及其性能說明。3. 知道什么是電腦指令和電腦程序，能簡要描述電腦是如何工作的。本課重點(diǎn)：是認(rèn)識、熟悉電腦的主要功能部件，難點(diǎn)：是了解電腦的工作原理。教學(xué)過程：分析：本課有兩個(gè)主要教學(xué)內(nèi)容，一是電腦硬件組成部件，二是電腦基本工作原理。電腦硬件組成是看得見摸得著的實(shí)物，可以給學(xué)生以感性認(rèn)識，電腦的工作原理是看不見、摸不著的理論知識，比較抽象。因此，兩個(gè)部分的內(nèi)容可

13、以考慮采用不同的教學(xué)方法。一、引入：你見過的電腦有哪些種類？都由哪些部分組成？我們常說的硬件、軟件指的是什么？電腦是如何工作的？等等。二、講解新課：（一）、電腦系統(tǒng)的組成對于電腦的硬件組成部分，準(zhǔn)備一些各個(gè)部件的高清圖片，讓學(xué)生認(rèn)一認(rèn)、辨一辨、說一說、寫一寫，目的是讓學(xué)生知道CPU、內(nèi)存、硬盤、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器以及主板、機(jī)箱等硬件設(shè)備的名稱、功能。（投影顯示）為了讓學(xué)生有進(jìn)一步的感性認(rèn)識，可以設(shè)計(jì)兩個(gè)探究活動(dòng)：1、是按照教材上要求讓學(xué)生查看自己使用的電腦主要硬件的名稱、型號、參數(shù)指標(biāo)。參數(shù)指標(biāo)可以作為拓展內(nèi)容，大致了解即可。2、是帶領(lǐng)學(xué)生到網(wǎng)上（京東或太平洋電腦城）模擬買電腦，選擇一款電腦（

14、臺式、筆記本均可），通過與學(xué)生一起閱讀、分析產(chǎn)品介紹、技術(shù)指標(biāo)等，加深對電腦各部件及性能的了解。例如，可以讓學(xué)生針對某款電腦說明看懂并填寫部件名稱、品牌、基本參數(shù)等。以下是一款聯(lián)想電腦：聯(lián)想 lenovo B570Intel Core i5-2410M（2.30GHz）雙核處理器三星 DDR3 1333MHz 4GBWestern Ditial 750G SATA 3個(gè)USB2.0接口，建興DVD刻錄機(jī) LG顯示屏15.3英寸寬屏Intel HD Graphics Family集顯(256M顯存)內(nèi)置網(wǎng)卡 瑞昱RTL8186E，無線網(wǎng)卡聲卡 瑞昱ALC272電池 三洋L09S6Y02鋰電池請完成以下填寫：電腦品牌： CPU ： 內(nèi)存： 硬盤： 硬盤接口： 光驅(qū)： 顯示卡： 網(wǎng)卡： 顯示器： 二、電腦指令與程序 電腦為什么能按照我們的意圖，自動(dòng)完成各種各樣的任務(wù)？引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P30-31并回答。三、電腦是如何工作的？關(guān)于電腦工作原理的教學(xué)，實(shí)際上是讓學(xué)生知道電腦是如何工作的？由此，引入“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)”和指令、程序的概念，具體教法建議采用類比教學(xué)法，即針對做一道算術(shù)運(yùn)算，將電腦