1.3數(shù)據(jù)采集與編碼（二）-浙教版（2019）高中信息技術(shù)必修一教案

教學(xué)內(nèi)容分析：1.針對(duì)具體學(xué)習(xí)任務(wù)，體驗(yàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)過(guò)程，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢(shì)。2.通過(guò)典型的應(yīng)用實(shí)例，了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。學(xué)情分析：本課授課對(duì)象為必修1《數(shù)據(jù)與計(jì)算》的學(xué)生。學(xué)生在日常生活中已經(jīng)感受到了條形碼技術(shù)和二維碼技術(shù)的應(yīng)用，有自己的使用體驗(yàn)，但對(duì)于其背后的編碼知識(shí)，還沒(méi)有理解。學(xué)生對(duì)日常生活中信息編碼有一定了解，比如影片里的間諜情報(bào)暗號(hào)、玩耍時(shí)自己編的暗號(hào)、身份證、郵編等。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息編碼原理比較陌生。學(xué)生對(duì)信息編碼處理的意義感受不深，需要通過(guò)交流、討論、活動(dòng)體驗(yàn)加深了解。教師應(yīng)通過(guò)視頻等形象化的講解，讓學(xué)生有興趣去理解原理。對(duì)于圖像和聲音的編碼知識(shí)，學(xué)生的興趣可能不是很強(qiáng)，要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐和體驗(yàn)。教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)●掌握數(shù)字化的一般流程?！裾J(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)編碼的意義?！衲芨鶕?jù)規(guī)則對(duì)特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單編碼。教學(xué)難點(diǎn)●理解編碼的概念與具體應(yīng)用●能計(jì)算聲音與圖像的存儲(chǔ)容量。教學(xué)目標(biāo)：●能運(yùn)用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)和工具，根據(jù)需求主動(dòng)獲取數(shù)據(jù)?！裾莆諗?shù)字化的一般流程，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)編碼的意義?！衲芨鶕?jù)規(guī)則對(duì)特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單編碼?！窭斫饩幋a的概念與具體應(yīng)用，能計(jì)算聲音與圖像的存儲(chǔ)容量。指向的核心素養(yǎng)：●信息意識(shí)：在日常生活中，根據(jù)實(shí)際解決問(wèn)題的需要，恰當(dāng)選擇數(shù)字化工具，具備信息安全意識(shí)?！裼?jì)算思維：能提取問(wèn)題的基本特征，進(jìn)行抽象處理，并用形式化的方法表述問(wèn)題。按照問(wèn)題解決方案，選用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化工具或方法獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，并能遷移至其他相關(guān)問(wèn)題的解決過(guò)程中。課時(shí)：1課時(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)意圖情境導(dǎo)入（3）智能手機(jī)在我們的日常生活中占的比重越來(lái)越多，甚至超過(guò)了我們的親人、朋友。離開(kāi)智能手機(jī)我們吃飯不方便、買衣服不方便、看電影不方便、騎共享單車不方便……沒(méi)錯(cuò)，這都取決于智能手機(jī)一個(gè)無(wú)敵的功能——掃碼！掃碼加好友、掃碼下載APP、掃碼跳轉(zhuǎn)網(wǎng)頁(yè)……讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)一定要經(jīng)過(guò)編碼計(jì)算機(jī)才會(huì)認(rèn)識(shí)，通過(guò)觀看視頻，引起學(xué)生的興趣和好奇心，同時(shí)也時(shí)緊密扣著本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，點(diǎn)出本節(jié)課編碼的意義和原理。知識(shí)講解(10’)教師講授編碼的定義以及常用的字符編碼閱讀文本1.3.4字符編碼，了解字符編碼的常見(jiàn)方式，結(jié)合平時(shí)生活，分析生活中有哪些常見(jiàn)的編碼。2-數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量單位計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)容量的最小單位是比特（bit），1位二進(jìn)制數(shù)碼表示1個(gè)bit，但由于1bit所表示的值太小。實(shí)際上計(jì)算機(jī)中以8bit為一個(gè)基本單位，稱為字節(jié)（Byte）。3-根據(jù)ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange:美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）表找出自己的生日內(nèi)碼的秘密。ASCII碼表中共128個(gè)字符，占用1個(gè)字節(jié)中的7位(2^7=128),數(shù)字、字母是按順序依次排列。4-漢字編碼：GB2312（國(guó)標(biāo)）、GBK（包含生僻字）、BIG5（繁體）學(xué)生對(duì)這一塊不是很清楚，在教師的引導(dǎo)下，可以快速地清晰地理清楚概念，以及內(nèi)碼中需要注意的地方。通過(guò)文本閱讀，軟件操作，找出字符內(nèi)碼值，找出規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。問(wèn)題討論（7）觀看視頻：二維碼和條形碼的原理閱讀書(shū)本1.3.4編碼條形碼和二維碼部分，思考一下問(wèn)題：1-商品上的條形碼有什么用？2-自己畫(huà)的條形碼能掃出來(lái)？3-為什么有些條形碼掃不出來(lái)？4-微信掃不到信息說(shuō)明是假貨？5-未來(lái)世界，每個(gè)人手上都會(huì)有個(gè)條形碼？先讓學(xué)生觀看視頻、自主閱讀文本，正確認(rèn)識(shí)條形碼的作用，了解條形碼和二維碼編碼的原理。知識(shí)講解(5’)教師講授聲音編碼、圖像編碼、視頻編碼的知識(shí)1-模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣和量化以后，形成一系列的數(shù)字信號(hào)。將這些數(shù)字信號(hào)按照一定的方式進(jìn)行編碼，以文件的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備中。Wave格式音頻文件的存儲(chǔ)容量計(jì)算公式：存儲(chǔ)容量(位)=采樣頻率(Hz)×量化位數(shù)(bit)×聲道數(shù)×?xí)r長(zhǎng)(s)2-數(shù)字圖像包括矢量圖形與位圖圖像。矢量圖形：用點(diǎn)、直線或者多邊形等基于數(shù)學(xué)方程的幾何圖元表示的圖像。位圖圖像：又稱柵格圖或點(diǎn)陣圖，圖像的采樣就是把一張圖像分解成一個(gè)一個(gè)大小相同的點(diǎn)，這些點(diǎn)稱為像素，是組成位圖圖像的基本單位。位圖放大會(huì)失真。圖像存儲(chǔ)容量計(jì)算公式：存儲(chǔ)容量(位)=水平像素×垂直像素×顏色位深度3-靜態(tài)的圖像連續(xù)播放就形成視頻。PAL制式：25幀NTSC制式：30幀視頻的編碼一般是指通過(guò)特定的壓縮技術(shù)對(duì)視頻進(jìn)行壓縮。常見(jiàn)的視頻編碼方式有：MPEG1、MPEG2、MPEG4等。視頻存儲(chǔ)容量＝水平像素×垂直像素×每個(gè)像素所需位數(shù)×幀頻×?xí)r間通過(guò)結(jié)合具體實(shí)例，幫助學(xué)生掌握聲音、圖像、視頻的編碼。學(xué)生對(duì)這一塊不是很清楚，在教師的引導(dǎo)下，可以快速地清晰地理清楚概念，以及編碼中需要注意的地方。自主學(xué)習(xí)（10）閱讀文本1.3.4編碼中聲音編碼和圖像編碼部分，計(jì)算聲音和圖像的容量。1-找出圖中與聲音容量有關(guān)系的參數(shù)，計(jì)算聲音容量2-數(shù)一數(shù)圖像中的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，推算每個(gè)像素點(diǎn)所占的位數(shù)，計(jì)算圖像的容量3-數(shù)一數(shù)圖像中的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，推算每個(gè)像素點(diǎn)所占的位數(shù)，計(jì)算圖像的容量4-一段10秒鐘長(zhǎng)的視頻的分辨率為720×576的PAL制式的彩色視頻(3B)，它包含約的數(shù)據(jù)量是多少？通過(guò)讓學(xué)生閱讀課本，計(jì)算各種文件的數(shù)據(jù)容量，掌握計(jì)算聲音與圖像的存儲(chǔ)容量的方法。課堂小結(jié)(2’)字符編碼：ASCII碼，漢字編碼條形碼與二維碼聲音編碼：音頻信號(hào)數(shù)字化，常見(jiàn)的聲音文件類型、文件的存儲(chǔ)容量圖像編碼：矢量圖像與位圖圖像、采樣與量化（像素與位深度）、圖像文件容量，文件格式視頻編碼：PAL制、NTSC制將本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容串連到一起，便于學(xué)生復(fù)習(xí)理解。板書(shū)設(shè)計(jì)：1.3數(shù)據(jù)采集方式與編碼字符編碼ASCII碼一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符漢字編碼