如何使信息數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)

《如何使信息數(shù)字化》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析《如何使信息數(shù)字化》是七年級上冊第一單元《電腦為什么能處理信息》中的第二課。信息數(shù)字化是計(jì)算機(jī)處理信息的前提，理解信息數(shù)字化的方法對理解計(jì)算機(jī)工作原理有很大幫助。但教材只簡單地介紹了信息數(shù)字化的過程，要讓學(xué)生真正理解信息數(shù)字化的過程及作用，還需要設(shè)計(jì)一些活動，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在活動中掌握理解如何使信息數(shù)字化。學(xué)情分析本節(jié)課教學(xué)對象是初一級學(xué)生，學(xué)生對計(jì)算機(jī)已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識，對計(jì)算機(jī)為什么能處理信息充滿好奇。上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)中的信息是用二進(jìn)制數(shù)表示的，這節(jié)課講如何使信息數(shù)字化，邏輯上是符合學(xué)生的思維習(xí)慣。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識與技能掌握字符的數(shù)字化方法，理解圖像數(shù)字化原理。2、過程與方法學(xué)生通過參與模擬情景游戲活動，在實(shí)踐活動中了解并掌握信息數(shù)字化的知識。3、情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)的興趣。教學(xué)重難點(diǎn)（一）重點(diǎn)：掌握字符數(shù)字化方法，理解圖像數(shù)字化的原理為了突破這樣重點(diǎn)，本節(jié)課設(shè)計(jì)了“破解情報(bào)”和"DIY設(shè)計(jì)創(chuàng)意“的環(huán)節(jié)，將枯燥抽象的知識變得有趣，將信息數(shù)字化方法簡單形象的展現(xiàn)出來，讓學(xué)生更容易掌握。（二）難點(diǎn)：學(xué)會使用ASCII碼表來表示信息ASCII碼表涉及到編碼和解碼過程，學(xué)生不易理解，小組解碼競賽模擬計(jì)算機(jī)對字符的處理過程，讓學(xué)生在活動中消化難點(diǎn)。教學(xué)過程這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)如何使信息數(shù)字化，先問同學(xué)們一個問題：電腦中的信息是用什么進(jìn)制的數(shù)表示的？那么，如果要用電腦來處理信息，我們就要把信息轉(zhuǎn)變成什么形式來表示？對，要將信息轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制數(shù)字。這一課我們就來研究如何使信息轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制數(shù)字。我們平常接觸的信息有字符、圖像、聲音、視頻等，我們首先來研究如何將字符數(shù)字化。（一）課堂引入夜晚敵人通過一臺可以發(fā)出紅色和綠色的信號燈，進(jìn)行通信，我方抓到一個俘虜獲得一本密碼本，通過密碼本可以破解敵人的情報(bào)。剛剛截獲敵人發(fā)出的信號“紅綠綠紅綠紅紅紅綠綠紅綠”。請你來破解。設(shè)計(jì)意圖：情景引入，吸引學(xué)生注意力。（二）課堂發(fā)展活動一：破解情報(bào)環(huán)節(jié)1:分析密碼本密碼本紅1綠0?0000?0001?0010?0011撤進(jìn)軍敵?0100?0101?0110?0111在往守援11000?1001?1010?1011方等攻左?1100?1101?1110?1111引右前后老師：請每個小組共同討論研究這個密碼本的編碼規(guī)律是什么？學(xué)生：進(jìn)入討論環(huán)節(jié)，回答問題。由密碼本我們可以得知：綠燈亮表示“0”，紅燈亮表示“1"，四個信號為一組情報(bào)可以轉(zhuǎn)化為“100101110010”對照密碼本破解情報(bào)：1001二等；oni二援；0010=B最終得出敵人發(fā)出信號為“等援軍”。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過小組討論研究得出編碼規(guī)律。環(huán)節(jié)2：八個小組破解情報(bào)競賽老師：接下來老師扮演敵方發(fā)出一條情報(bào)，請同學(xué)們來破解，看哪個小組最快破解情報(bào)。發(fā)出信號“綠紅紅紅綠綠紅綠綠紅綠綠紅綠紅紅”“紅紅綠綠綠綠紅紅綠紅綠紅紅綠紅紅■■■學(xué)生：同時開始根據(jù)密碼本破解情報(bào)。答案：情報(bào)為“援軍在左，引敵往左”。最快的小組加3分，成功破解的加1分。設(shè)計(jì)意圖：小組競賽環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛同時也讓學(xué)生掌握了字符數(shù)字化原理。老師：同學(xué)們，人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)用工具傳遞信息，設(shè)計(jì)來很多這樣的“密碼本”。大家知道發(fā)電報(bào)是怎么回事嗎？有了電之后，人們想用電來傳遞信息，于是一個叫莫爾斯的美國人發(fā)明了莫爾斯電碼，用時斷時續(xù)的電信號的組合來對應(yīng)字符信息，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。在電話普及前，世界各地普遍使用電報(bào)傳遞信息。計(jì)算機(jī)中也有一個類似的密碼本。這個密碼本可以將信息轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制數(shù)字，只有這樣計(jì)算機(jī)才能處理。將英文信息進(jìn)行編碼的“密碼本”就是ASCII碼表，下面就是ASCII表。字符ASCII碼 100110001200110010300110011400110100500110101600110110700110111800111000900111001 A01000001B01000010C01000011D01000100E01000101 在計(jì)算機(jī)中，用1字節(jié)（8個二進(jìn)制位）來存儲一個ASCII碼。但只用后面的7位二進(jìn)制數(shù)來編碼，最高位（第八位）都是0。設(shè)計(jì)意圖：由情景中的密碼本類比出ASCII碼表，形象直觀，由活動一過渡到活動二。上面的ASCII表的排列非常浪費(fèi)地方，現(xiàn)在來優(yōu)化一下ASCII表。如果把ASCII碼看成有高位和低位兩部分組成，例如：

01000111高位?A低位(D.A則低位(D.A[0000’0001’0010r0011\OlflO[高位01010L100000DLEiaTi我升陽PlM)^3(WK0001SOHDClI1Q熱q0010srxDC21Rbr0011ETXDCJt#3Sr10100EOTDC』s4G=|0100|01110101ENDXAK%r nACKSYX出6?n0111■-1——G ■11E口BSCAN(81001HIEM9I1010LFSUB■A*J1011VTESC+K?Ki11ooFFFS■<L1]1101CRGS=M}m1110SORSa5_nrnilSIvs2"o"——0DEL低位活動二：“模擬計(jì)算機(jī)解碼比賽”環(huán)節(jié)1：學(xué)一學(xué)：課本中的【試一試】老師：請小組討論研究這個ASCII碼表的編碼規(guī)律學(xué)生：參與討論。得出規(guī)律：ASC^表中每個字符的高位有4位，低位有4位，每個字符的編碼是由高位+低位的8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成。設(shè)計(jì)意圖：8個小組共同研究，ASCII碼表編碼規(guī)律，掌握計(jì)算機(jī)將字符數(shù)字化的過程。環(huán)節(jié)2：試一試?yán)蠋煟航o出ASCII碼=0100100001001001，對照ASCII碼表，看哪個小組最快解出對應(yīng)字符。學(xué)生：小組同時開始解碼。答案：單詞“HI”。最快解出的小組加2分設(shè)計(jì)意圖：教師給出簡單任務(wù)，學(xué)生參與解碼，初步掌握計(jì)算機(jī)字符數(shù)字化原理環(huán)節(jié)3：比一比兩個小組間進(jìn)行PK，同時互相發(fā)出兩個字母的編碼，看誰能最快破解對方的編碼。先破解對方的編碼者獲勝小組加3分，成功破解的小組加1分。?“WHEN設(shè)計(jì)意圖：通過小組比賽PK,調(diào)動課堂氣氛，學(xué)生也從而鞏固計(jì)算機(jī)中字符數(shù)字化方法。環(huán)節(jié)4：想一想ASCII碼表中只包含英文字符、數(shù)字及一些特殊符號，由于漢字太多，用一個字節(jié)（8位二進(jìn)制）無法對所有的漢字進(jìn)行編碼，因此使用兩個字節(jié)來對漢字進(jìn)行編碼。在計(jì)算機(jī)中，漢字的編碼稱為漢字機(jī)內(nèi)碼。例如：“啊”字的機(jī)內(nèi)碼對應(yīng)的兩個字節(jié)為：高字節(jié) 低字節(jié)1011000010100001如何防止?jié)h字的機(jī)內(nèi)碼與ASCII碼沖突？而6同］彳而而661.“啊”,@1001000I01001001I■“H「ascii碼的字節(jié)最高位是0,機(jī)內(nèi)碼的字節(jié)最高位是1。那我們自己名字在電腦中的二進(jìn)制是什么樣子的呢？利用ascii.exe軟件體驗(yàn)將自己的姓名轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

老師：同學(xué)們掌握了計(jì)算機(jī)中字符數(shù)字畫的方法，那如果計(jì)算機(jī)遇到了圖像怎么？學(xué)生：思考問題。設(shè)計(jì)意圖：由字符數(shù)字化引出圖像數(shù)字化，活動二過渡到活動三?；顒尤骸皥D像的數(shù)字化”環(huán)節(jié)1:猜一猜老師：計(jì)算機(jī)想表示什么？同學(xué)們大家請看下面0和I構(gòu)成的表，你發(fā)現(xiàn)了什么？0000000000000100000110O00O1Q000001100000100000111Loo1111oQo10111oo1111a0010111111:11111學(xué)生：小組討論，提出猜想。老師：我們將數(shù)字I涂黑，0涂白，可以發(fā)現(xiàn)是一張房子的圖像。這其實(shí)就是我們計(jì)算機(jī)利用0和1來表示圖片的一個原理。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過猜一猜環(huán)節(jié)，理解計(jì)算機(jī)中圖片數(shù)字化原理不用涂。完成作品上傳到展示區(qū)環(huán)節(jié)2：DIY創(chuàng)意設(shè)計(jì)不用涂。完成作品上傳到展示區(qū)學(xué)生：到展示區(qū)欣賞作品，并相互點(diǎn)評。設(shè)計(jì)意圖：發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)意思維，編碼設(shè)計(jì)出各種創(chuàng)意圖像，加深理解圖像數(shù)字化的原理。（三）課堂小結(jié)1、字符數(shù)字化原理2、計(jì)算機(jī)使用的ASCII表編碼規(guī)則3、圖像數(shù)字化的原理設(shè)計(jì)意圖：師生一起小結(jié)本堂課所學(xué)知識，加深印象，點(diǎn)評各小組的表現(xiàn)，表揚(yáng)優(yōu)異的小組組及個人。七、教學(xué)反思：1、活動游戲化設(shè)計(jì)全程以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)活動，避免了枯燥，抽象乏味講述，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極