3.1數(shù)據(jù)編碼教學(xué)設(shè)計(jì)20232024學(xué)年教科版高中信息技術(shù)必修1

3.1《數(shù)據(jù)編碼》教學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)編碼【教材分析】依據(jù)《信息技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)意見》必修模塊《數(shù)據(jù)與計(jì)算》教學(xué)內(nèi)容要求與實(shí)施建議。要求學(xué)生了解二進(jìn)制的基本原理和進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法；知道數(shù)值、文字、圖像圖形、音視頻等數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的編碼方式。本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)二進(jìn)制的基本原理和進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法?！緦W(xué)情分析】本課的教學(xué)對(duì)象是高一學(xué)生。在平時(shí)的學(xué)習(xí)或生活中對(duì)編碼有所接觸，但對(duì)編碼的意義、作用，思想方法不甚了解；對(duì)數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼知之甚少。但學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)編碼充滿好奇心，有較強(qiáng)的求知欲望。【教學(xué)目標(biāo)】學(xué)科知識(shí)：1.各類數(shù)據(jù)的采集的基本方法。2.模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的過(guò)程。3.二進(jìn)制和十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換的方法。4.理解數(shù)據(jù)編碼的意義和作用。問(wèn)題解決：通過(guò)親身體驗(yàn)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，理解數(shù)據(jù)采集與編碼的一般方法以及基本原理。信息意識(shí)：了解信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的過(guò)程，數(shù)據(jù)再通過(guò)編碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的過(guò)程以及二進(jìn)制和十進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換的方法。難點(diǎn)：二進(jìn)制和十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換的方法?！窘虒W(xué)環(huán)境】一體機(jī)、網(wǎng)絡(luò)化教室教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)意圖一、導(dǎo)入觀看“天貓精靈猜人物小游戲”視頻，說(shuō)說(shuō)是如何操作天貓精靈，提出“數(shù)據(jù)是如何進(jìn)入計(jì)算機(jī)中的？它們?cè)谟?jì)算機(jī)內(nèi)部是如何儲(chǔ)存的？”引出數(shù)據(jù)編碼的含義?！净顒?dòng)1】1.回想一下，我們?cè)陂_學(xué)辦理校園卡、胸卡時(shí)，都收集了哪些數(shù)據(jù)？如何采集的？2.想一想生活中還有哪些數(shù)據(jù)可以采集？如何采集？請(qǐng)學(xué)生小組自由討論完成表格3.1.1的填寫并展示成果。通過(guò)“天貓精靈猜人物小游戲”視頻引入本節(jié)課的主題。二、講授新知一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)【活動(dòng)2】以聲音為例進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼引出模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的概念，并學(xué)習(xí)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程：采樣、量化、編碼，并自主完成表3.1.2，請(qǐng)兩位同學(xué)展示其結(jié)果。及時(shí)給予學(xué)生鼓勵(lì)。教師總結(jié)：我們不能把連續(xù)的音頻信號(hào)存放在計(jì)算機(jī)中，必須將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的這一過(guò)程，稱為聲音的數(shù)字化。二、查看存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)無(wú)論是數(shù)字、文字，還是聲音、視頻等，編碼后都以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。通過(guò)卡片組合的游戲，學(xué)習(xí)二進(jìn)制，每組學(xué)生都發(fā)了一組卡片，老師展示完游戲規(guī)則后讓學(xué)生以小組為單位以小組為單位進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)方案，結(jié)束后請(qǐng)小組展示其成果。講解卡片組合游戲與二進(jìn)制含義的聯(lián)系，卡片上的點(diǎn)數(shù)代表著二進(jìn)制數(shù)每位上的權(quán)值。三、數(shù)制轉(zhuǎn)換通過(guò)卡片組合游戲，引出二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制的方法：位權(quán)相加法。通過(guò)簡(jiǎn)單的練習(xí)讓學(xué)生體驗(yàn)計(jì)算過(guò)程。學(xué)習(xí)了二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制，再如何將十進(jìn)制轉(zhuǎn)回二進(jìn)制呢。學(xué)習(xí)短除法，也叫除二取余法。展示過(guò)程，并讓學(xué)生練習(xí)后請(qǐng)同學(xué)展示。通過(guò)十進(jìn)制歸納數(shù)制的原理，并推導(dǎo)出十六進(jìn)制的規(guī)則，總結(jié)出數(shù)制轉(zhuǎn)換的一般計(jì)算方法：十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)（R≥2）采用“除R取余法”，把R進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)采用“按權(quán)展開求和法”。通過(guò)提問(wèn)讓學(xué)生進(jìn)行思考，建立良好的編碼意識(shí)通過(guò)體驗(yàn)活動(dòng)加深對(duì)編碼的理解。培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息意識(shí)的核心素養(yǎng)以學(xué)生容易接受的方式介紹對(duì)二進(jìn)制，激發(fā)學(xué)生對(duì)二進(jìn)制的熱愛，進(jìn)一步理解計(jì)數(shù)制的概念。提高學(xué)生的成就感、激發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)興趣。課堂小結(jié)【練一練】1、計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和處理采用______。2、聲音的數(shù)字化過(guò)程是通過(guò)____、____、____來(lái)完成的。3、二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制所用的方法是______。4、十進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)（R≥2）采用______通過(guò)練習(xí)對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，加深學(xué)生對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)的印象，對(duì)各小組表現(xiàn)進(jìn)行肯定、激勵(lì)。四、課后作業(yè)今天我們以聲音為例學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)編碼的方式，也了解了計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)方式：二進(jìn)制。那么其他形式的數(shù)據(jù)：如文本數(shù)據(jù)，該如何編碼呢？鼓勵(lì)學(xué)生課后自行查閱資料，了解不同類型的數(shù)據(jù)的編碼方式，提高學(xué)生自主分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，并引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的信息技術(shù)，能主動(dòng)將生活與知識(shí)相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和生活中能樹立良好的信息意識(shí)，能夠借助數(shù)字化工具解決學(xué)習(xí)問(wèn)題，多用計(jì)算思維思考問(wèn)題。課后反思上完這節(jié)課，我進(jìn)一步加深了對(duì)新課標(biāo)的理解，重新認(rèn)識(shí)了“教”與“學(xué)”的關(guān)系。不要簡(jiǎn)單地充當(dāng)知識(shí)的傳話筒，也不要把學(xué)生當(dāng)作知識(shí)的接收器。而是把自己放在組織者、引導(dǎo)者、合作者的位置上，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和探索問(wèn)題的精神。本課是一節(jié)邏輯性較強(qiáng)的理論課，學(xué)