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

3.1《數(shù)據(jù)編碼》教學設(shè)計數(shù)據(jù)編碼【教材分析】依據(jù)《信息技術(shù)教學指導意見》必修模塊《數(shù)據(jù)與計算》教學內(nèi)容要求與實施建議。要求學生了解二進制的基本原理和進制轉(zhuǎn)換的方法；知道數(shù)值、文字、圖像圖形、音視頻等數(shù)據(jù)在計算機中的編碼方式。本節(jié)課重點學習二進制的基本原理和進制轉(zhuǎn)換的方法?！緦W情分析】本課的教學對象是高一學生。在平時的學習或生活中對編碼有所接觸，但對編碼的意義、作用，思想方法不甚了解；對數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼知之甚少。但學生對數(shù)據(jù)編碼充滿好奇心，有較強的求知欲望。【教學目標】學科知識：1.各類數(shù)據(jù)的采集的基本方法。2.模擬數(shù)據(jù)數(shù)字化的過程。3.二進制和十進制、十六進制之間的轉(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。問題解決：通過親身體驗數(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：了解信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的過程，數(shù)據(jù)再通過編碼存儲在計算機中。【重點難點】重點：模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的過程以及二進制和十進制相互轉(zhuǎn)換的方法。難點：二進制和十進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換的方法?！窘虒W環(huán)境】一體機、網(wǎng)絡(luò)化教室教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學意圖一、導入觀看“天貓精靈猜人物小游戲”視頻，說說是如何操作天貓精靈，提出“數(shù)據(jù)是如何進入計算機中的？它們在計算機內(nèi)部是如何儲存的？”引出數(shù)據(jù)編碼的含義?！净顒?】1.回想一下，我們在開學辦理校園卡、胸卡時，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？請學生小組自由討論完成表格3.1.1的填寫并展示成果。通過“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、模擬信號與數(shù)字信號【活動2】以聲音為例進行數(shù)據(jù)編碼引出模擬信號與數(shù)字信號的概念，并學習模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程：采樣、量化、編碼，并自主完成表3.1.2，請兩位同學展示其結(jié)果。及時給予學生鼓勵。教師總結(jié)：我們不能把連續(xù)的音頻信號存放在計算機中，必須將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)的這一過程，稱為聲音的數(shù)字化。二、查看存儲在計算機中的數(shù)據(jù)無論是數(shù)字、文字，還是聲音、視頻等，編碼后都以二進制的形式存儲在計算機中。通過卡片組合的游戲，學習二進制，每組學生都發(fā)了一組卡片，老師展示完游戲規(guī)則后讓學生以小組為單位以小組為單位進行討論，設(shè)計方案，結(jié)束后請小組展示其成果。講解卡片組合游戲與二進制含義的聯(lián)系，卡片上的點數(shù)代表著二進制數(shù)每位上的權(quán)值。三、數(shù)制轉(zhuǎn)換通過卡片組合游戲，引出二進制轉(zhuǎn)換十進制的方法：位權(quán)相加法。通過簡單的練習讓學生體驗計算過程。學習了二進制轉(zhuǎn)換十進制，再如何將十進制轉(zhuǎn)回二進制呢。學習短除法，也叫除二取余法。展示過程，并讓學生練習后請同學展示。通過十進制歸納數(shù)制的原理，并推導出十六進制的規(guī)則，總結(jié)出數(shù)制轉(zhuǎn)換的一般計算方法：十進制非負整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)（R≥2）采用“除R取余法”，把R進制非負整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)采用“按權(quán)展開求和法”。通過提問讓學生進行思考，建立良好的編碼意識通過體驗活動加深對編碼的理解。培養(yǎng)數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息意識的核心素養(yǎng)以學生容易接受的方式介紹對二進制，激發(fā)學生對二進制的熱愛，進一步理解計數(shù)制的概念。提高學生的成就感、激發(fā)數(shù)字化學習興趣。課堂小結(jié)【練一練】1、計算機內(nèi)部存儲和處理采用______。2、聲音的數(shù)字化過程是通過____、____、____來完成的。3、二進制轉(zhuǎn)十進制所用的方法是______。4、十進制非負整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)（R≥2）采用______通過練習對本節(jié)課所學知識進行總結(jié)，加深學生對本節(jié)課所學知識的印象，對各小組表現(xiàn)進行肯定、激勵。四、課后作業(yè)今天我們以聲音為例學習了數(shù)據(jù)編碼的方式，也了解了計算機內(nèi)部的存儲方式：二進制。那么其他形式的數(shù)據(jù)：如文本數(shù)據(jù)，該如何編碼呢？鼓勵學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，提高學生自主分析問題解決問題的能力，并引導學生善于發(fā)現(xiàn)生活中的信息技術(shù)，能主動將生活與知識相結(jié)合。鼓勵學生在今后的學習和生活中能樹立良好的信息意識，能夠借助數(shù)字化工具解決學習問題，多用計算思維思考問題。課后反思上完這節(jié)課，我進一步加深了對新課標的理解，重新認識了“教”與“學”的關(guān)系。不要簡單地充當知識的傳話筒，也不要把學生當作知識的接收器。而是把自己放在組織者、引導者、合作者的位置上，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生自主學習的能力和探索問題的精神。本課是一節(jié)邏輯性較強的理論課，學