《1.2數(shù)據(jù)編碼-走進(jìn)二維碼》說課稿-高中信息技術(shù)必修1

《走進(jìn)二維碼》說課稿各位評(píng)委：大家上午好，我是***，今天說課的題目是《走進(jìn)二維碼》，下面將從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程及教學(xué)評(píng)價(jià)六個(gè)方面進(jìn)行說課。一、教材分析本節(jié)課是選自粵教版高中信息技術(shù)必修1《數(shù)據(jù)與計(jì)算》第一章第二節(jié)“數(shù)據(jù)編碼”的內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)了編碼的基本方式之后的一個(gè)拓展。課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求：1、在具體感知數(shù)據(jù)與信息的基礎(chǔ)上，描述數(shù)據(jù)與信息的特征，知道數(shù)據(jù)編碼的基本方式。2、在運(yùn)用數(shù)字化工具的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，理解數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)的相互關(guān)系，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。在“體驗(yàn)慶祝國(guó)慶多媒體作品的數(shù)據(jù)與信息處理”項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)處理文本、圖像數(shù)字化、聲音數(shù)字化的學(xué)習(xí)，已初步掌握數(shù)據(jù)編碼的基本方式，但知識(shí)偏理論化，理解還比較生硬，對(duì)信息編碼處理的意義感受不深。為此完善項(xiàng)目方案，規(guī)劃了《走進(jìn)二維碼》的這一教學(xué)活動(dòng)。二維碼，是數(shù)據(jù)編碼方式的補(bǔ)充。選取學(xué)生熟悉的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行講授，讓學(xué)生真真實(shí)實(shí)地感受到數(shù)據(jù)就在我們身邊，編碼技術(shù)就是這么神奇，信息技術(shù)與實(shí)際生活就是這么緊密，從而加深數(shù)據(jù)編碼的理解，并為成果交流評(píng)價(jià)中作品推介的方式提供了選擇。二、學(xué)情分析本節(jié)授課對(duì)象是必修1《數(shù)據(jù)與計(jì)算》的高一學(xué)生。有利因素是：他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)操作比較熟練，能利用搜索引擎查找需要的相關(guān)資料。能熟練地使用手機(jī)實(shí)現(xiàn)交流，掃描過不少的二維碼。通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步掌握了數(shù)據(jù)編碼的基本方式，在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)被廣泛使用的二維碼相關(guān)知識(shí)應(yīng)該易于理解，同時(shí)他們對(duì)二維碼的學(xué)習(xí)非常好奇，也非常期待。不利因素是：他們雖然掃描過不少的二維碼，有自己的使用體驗(yàn)，但對(duì)二維碼的了解較欠缺，部分學(xué)生對(duì)二維碼的使用存在顧慮。這也正是本節(jié)課的教學(xué)意義所在。三、教學(xué)目標(biāo)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求及其對(duì)教材的理解和學(xué)生情況的分析，將教學(xué)的目標(biāo)確定為：1、了解二維碼的起源、發(fā)展及特點(diǎn)等；2、認(rèn)識(shí)二維碼的圖形結(jié)構(gòu)；3、理解二維碼的編碼原理；4、探討二維碼在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，并提出防范措施。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：二維碼的圖形結(jié)構(gòu)和編碼原理。教學(xué)難點(diǎn)：二維碼的編碼原理。學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)1、信息意識(shí)：學(xué)生能感覺到技術(shù)的發(fā)展，二維碼技術(shù)給生活帶來的便利。2、計(jì)算思維：學(xué)生通過對(duì)二維碼知識(shí)的學(xué)習(xí)，能認(rèn)識(shí)二維碼的圖形結(jié)構(gòu)，理解圖形背后的編碼原理。3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：借助數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，并加強(qiáng)學(xué)生收集、編輯、傳遞信息的能力。4、信息社會(huì)責(zé)任：學(xué)生能意識(shí)到二維碼在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，并做好防范工作。四、教學(xué)方法本節(jié)課根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，主要采用了情景教學(xué)、小組合作討論、師生互動(dòng)等教學(xué)方法。五、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入1、播放一段“微信支付到帳”音頻，引導(dǎo)學(xué)生還原情景。（收銀員掃條形碼、顧客掃微信二維碼、微信支付到賬）2、展示一組二維碼應(yīng)用場(chǎng)景圖片。設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，可以一下子吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生快速地進(jìn)入到新課的學(xué)習(xí)中來。（二）新課教學(xué)1、二維碼的起源、發(fā)展學(xué)生通過觀看微視頻的方式，了解二維碼的起源、發(fā)展及特點(diǎn)等。設(shè)計(jì)意圖：微視頻能直觀地將所學(xué)的知識(shí)以放電影的形式展示出來，形象生動(dòng)，可以快速、清晰地讓學(xué)生了解相關(guān)知識(shí)。2、二維碼的圖形結(jié)構(gòu)主要采用小組合作討論的方法進(jìn)行。學(xué)生分組完成任務(wù)：（1）認(rèn)真觀察普通二維碼，交流討論，找出部分明顯的圖形，并填表。（2）觀看微視頻，深入了解二維碼的圖形結(jié)構(gòu)，完善表格。（3）教師展示二維碼結(jié)構(gòu)名稱圖。設(shè)計(jì)意圖：先觀察，形成初步印象；再深入學(xué)習(xí)，明確圖形結(jié)構(gòu)；最后展示名稱圖，加深印象。3、二維碼的編碼原理此內(nèi)容是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。主要通過師生互動(dòng)的方式開展。（1）數(shù)據(jù)分析問題一：同學(xué)們平時(shí)掃二維碼，都掃出什么信息?學(xué)生的回答可能是：名片、網(wǎng)址、電話號(hào)碼、圖片等。師追問：為什么能掃出各種類型的信息呢？知識(shí)講解：掃二維碼就是解碼，而制作二維碼是編碼。能掃出各種類型的信息，是因?yàn)槲覀兿葘?duì)不同類型的信息如文字、圖片等進(jìn)行了編碼。所以，對(duì)信息進(jìn)行編碼之前首先要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的選擇即數(shù)據(jù)的分析，這些數(shù)據(jù)是字符文本呢？還是圖片？或是聲音視頻？設(shè)計(jì)意圖：通過提問，從學(xué)生的回答中，回顧數(shù)據(jù)信息的類型。然后，從解碼、編碼兩者的逆操作中引導(dǎo)學(xué)生明確：要編碼先得進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。（2）數(shù)據(jù)編碼根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)，選擇不同的編碼方式來進(jìn)行編碼。學(xué)生已有文字、圖像、聲音的編碼知識(shí)，不再贅述。（3）糾錯(cuò)編碼問題二：同學(xué)們碰到過類例被污損的二維碼嗎？能識(shí)別嗎？學(xué)生談經(jīng)驗(yàn)，教師追問為什么？知識(shí)講解：1、二維碼具有很強(qiáng)的污損識(shí)別能力，因?yàn)樵诰幋a的時(shí)候進(jìn)行了糾錯(cuò)編碼。（為什么）有四種糾錯(cuò)級(jí)別，L到H可以修正的錯(cuò)誤增加，對(duì)應(yīng)二維碼里包含的錯(cuò)誤校驗(yàn)信息增加。注意：糾錯(cuò)級(jí)別在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)已選好。2、糾錯(cuò)編碼過程（怎么做）數(shù)據(jù)碼分塊——生成糾錯(cuò)碼——糾錯(cuò)碼放在數(shù)據(jù)碼的后面設(shè)計(jì)意圖：通過圖片展示污損二維碼，讓學(xué)生談經(jīng)驗(yàn)，然后究原因，接著舉實(shí)例，可以幫助學(xué)生很好地學(xué)習(xí)理解糾錯(cuò)編碼知識(shí)。（4）最終編碼問題三：數(shù)據(jù)就這樣編好了嗎？知識(shí)講解：NO，二維碼的技術(shù)沒有完，還要把數(shù)據(jù)碼和糾錯(cuò)碼的各個(gè)碼字交替放在一起，構(gòu)成最終編碼。（怎么做）交替規(guī)則：橫排豎取舉例說明糾錯(cuò)碼采用一樣的交替方法，最后把糾錯(cuò)碼放在數(shù)據(jù)碼后面得到最終編碼。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生感受到二維碼編碼技術(shù)沒那么簡(jiǎn)單，但是我們計(jì)算機(jī)卻是非常厲害，只用01就可以把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單解決。（5）構(gòu)造矩陣碼編好了，就要來造圖。圖有多大呢？問題四：微信二維碼就是一張?jiān)斐鰜淼膱D，你知道它的像素大小嗎？知識(shí)講解：構(gòu)造矩陣，俗稱畫圖，需要先選擇版本大?。〝?shù)據(jù)分析時(shí)已選好）。二維碼一共有40個(gè)，Version1~Version40。Version1是21x21的矩陣，Version2是25x25的矩陣，每增加一個(gè)version，就會(huì)增加4的尺寸，最高Version40，是177x177的正方形。微信是Version5即37x37的矩陣。版本確定，位置探測(cè)圖形、分隔符、定位圖形、校正圖形均確定。教師展示構(gòu)造矩陣過程。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過微信二維碼的圖片回顧圖像編碼知識(shí)，從而知道圖像的像素大小其實(shí)就是二維碼的版本大小。讓學(xué)生明確：要構(gòu)造矩陣，首先得確定版本，版本確定了，位置探測(cè)圖形、分隔符、定位圖形、校正圖形的數(shù)據(jù)信息也就確定了。構(gòu)造矩陣，就是先放這些已確定的圖形，然后再放其他編碼信息。最后，通過文字、圖片相給合的方法展示矩陣的構(gòu)造過程，可以鞏固學(xué)生二維碼圖形結(jié)構(gòu)的知識(shí)。（6）掩碼問題五：圖畫好了，就是這個(gè)結(jié)果。感覺怎么樣？學(xué)生會(huì)覺得圖有點(diǎn)奇怪，出現(xiàn)大面積的黑塊或空白，不太好看。知識(shí)講解：1、為什么要掩碼？畫好的圖，可能會(huì)出現(xiàn)大面積的空白或黑塊，增加掃描識(shí)別的困難。因此，對(duì)畫好的圖要做掩碼操作，使二維碼圖形中的黑色和白色區(qū)域能夠比率最優(yōu)的分布。2、如何掩碼？QR有8個(gè)Mask可以使用，掩碼就是和生成的圖做XOR（異或）操作。Mask只會(huì)和數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行XOR，不會(huì)影響功能區(qū)。設(shè)計(jì)意圖：按規(guī)則構(gòu)造出來的圖形，什么樣式都有可能。通過展示其中一種，學(xué)生談感受，發(fā)現(xiàn)其不足，引出掩碼的必要及學(xué)習(xí)如何掩碼。最后展示編碼流程：數(shù)據(jù)分析——數(shù)據(jù)編碼——糾錯(cuò)編碼——最終編碼——構(gòu)造矩陣——掩碼，幫助學(xué)生理順編碼過程。設(shè)計(jì)意圖：“二編碼的編碼原理”整個(gè)過程是通過師生互動(dòng)的教學(xué)方法，以提問、圖片展示相結(jié)合的方式，緊扣“為什么”“怎么做”兩方面來穿插知識(shí)的講解。一步步引導(dǎo)學(xué)生理解二維碼的編碼原理，力求難點(diǎn)知識(shí)的突破。4、制作二維碼教師提供相應(yīng)的網(wǎng)址，學(xué)生體驗(yàn)個(gè)性化二維碼的制作，并分享交流。設(shè)計(jì)意圖：引入實(shí)踐操作——制作二維碼，具有很強(qiáng)的開放性和創(chuàng)造性。在活動(dòng)過程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，并加強(qiáng)學(xué)生收集、編輯、傳遞信息的能力，讓他們體驗(yàn)到自己不僅是信息的獲取者，也可以成為信息的加工者。5、二維碼存在問題和防范小組交流討論二維碼存在的問題，探討如何做好防范措施。設(shè)計(jì)意圖：二維碼是一種新興科技，不能只看到它的優(yōu)點(diǎn)，還要增強(qiáng)學(xué)生使用二維