任務(wù)二 通信技術(shù)的編碼 教學(xué)設(shè)計(jì) -2023-2024學(xué)年桂科版初中信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)

任務(wù)二通信技術(shù)的編碼教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—2024學(xué)年桂科版初中信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒄n程基本信息1.課程名稱：初中信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)-通信技術(shù)的編碼

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：桂科版初中信息技術(shù)七年級(jí)上冊(cè)

3.授課時(shí)間：2023年9月15日，星期四

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析1.信息意識(shí)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠意識(shí)到編碼在通信技術(shù)中的重要性，并能夠主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)編碼相關(guān)知識(shí)。

2.計(jì)算機(jī)思維：學(xué)生能夠理解并運(yùn)用基本的編碼原理，運(yùn)用計(jì)算機(jī)思維解決問題，如通過編碼方式實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和處理。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的編碼知識(shí)，進(jìn)行創(chuàng)新性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)踐，如編寫簡(jiǎn)單的程序或設(shè)計(jì)有趣的數(shù)字游戲。

4.信息社會(huì)責(zé)任：學(xué)生能夠了解編碼技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用，并能夠負(fù)責(zé)任地使用編碼技術(shù)，如保護(hù)個(gè)人隱私和網(wǎng)絡(luò)安全。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-編碼的基本概念：學(xué)生需要理解編碼的定義、作用和常見類型，例如ASCII碼、二進(jìn)制碼等。

-編碼的原理和方法：學(xué)生需要掌握編碼的基本原理，如赫夫曼編碼、算術(shù)編碼等，并能夠了解它們?cè)谕ㄐ偶夹g(shù)中的應(yīng)用。

-編碼的實(shí)踐操作：學(xué)生需要能夠運(yùn)用所學(xué)的編碼知識(shí)，進(jìn)行實(shí)際的編碼操作，如將文字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼等。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-編碼原理的理解：學(xué)生可能對(duì)編碼原理的理解存在困難，例如赫夫曼編碼的構(gòu)建過程、算術(shù)編碼的計(jì)算方法等。

-編碼實(shí)踐操作的掌握：學(xué)生可能在進(jìn)行編碼操作時(shí)遇到困難，例如對(duì)二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換、編碼算法的應(yīng)用等。

-編碼技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的聯(lián)系：學(xué)生可能難以理解編碼技術(shù)在實(shí)際通信技術(shù)中的應(yīng)用，例如如何利用編碼技術(shù)提高信息傳輸?shù)男实取?/p>

為幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，教師可以采取以下教學(xué)方法：

-使用圖表、動(dòng)畫等直觀教具，幫助學(xué)生形象地理解編碼原理。

-提供豐富的實(shí)踐案例，讓學(xué)生通過親自動(dòng)手操作，加深對(duì)編碼原理和方法的理解。

-邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士進(jìn)行講座或?qū)嵺`指導(dǎo)，幫助學(xué)生了解編碼技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的重要作用。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作項(xiàng)目，鼓勵(lì)他們分享學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，共同解決問題。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-計(jì)算機(jī)教室，每臺(tái)計(jì)算機(jī)配備編碼相關(guān)軟件和網(wǎng)絡(luò)連接。

-投影儀，用于展示教學(xué)內(nèi)容和案例。

-編程器或編碼器，用于實(shí)際操作演示。

2.課程平臺(tái)：

-學(xué)校提供的教學(xué)管理系統(tǒng)，用于發(fā)布教學(xué)材料和作業(yè)。

-在線編程平臺(tái)，如C，用于學(xué)生實(shí)踐編碼技能。

3.信息化資源：

-教學(xué)PPT，涵蓋編碼的基本概念、原理和案例。

-相關(guān)視頻教程，解釋編碼技術(shù)和實(shí)例操作。

-互動(dòng)教學(xué)游戲或模擬軟件，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)編碼的理解。

4.教學(xué)手段：

-小組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。

-項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過完成實(shí)際項(xiàng)目來應(yīng)用編碼知識(shí)。

-問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過解決問題來深入理解編碼技術(shù)。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-教師通過展示一個(gè)簡(jiǎn)單的通信場(chǎng)景，例如兩個(gè)人使用手機(jī)通話，引發(fā)學(xué)生對(duì)通信技術(shù)的思考。

-提出問題：“你們知道手機(jī)通話是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？”讓學(xué)生思考并討論。

-教師總結(jié)：手機(jī)通話是通過編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，今天我們將學(xué)習(xí)通信技術(shù)的編碼。

2.講授新課（15分鐘）

-教師講解編碼的基本概念，包括ASCII碼、二進(jìn)制碼等，并通過示例讓學(xué)生理解編碼的作用。

-教師介紹編碼的原理和方法，如赫夫曼編碼、算術(shù)編碼等，并通過動(dòng)畫或圖表展示編碼過程。

-教師強(qiáng)調(diào)編碼技術(shù)在通信技術(shù)中的應(yīng)用，如提高信息傳輸?shù)男?、減少錯(cuò)誤率等。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-教師給出一個(gè)簡(jiǎn)單的編碼題目，如將一段文字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼，讓學(xué)生獨(dú)立完成。

-學(xué)生相互檢查答案，討論解題過程中遇到的問題。

-教師選取幾位學(xué)生的答案，進(jìn)行講解和解釋。

4.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師提出問題：“你們認(rèn)為編碼技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些應(yīng)用？”讓學(xué)生思考并回答。

-學(xué)生分享自己的觀點(diǎn)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。

-教師展示一些編碼技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用案例，如二維碼、條形碼等，讓學(xué)生了解其背后的編碼原理。

5.創(chuàng)新拓展（5分鐘）

-教師提出一個(gè)創(chuàng)新性的項(xiàng)目任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字游戲，使用編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)游戲中的信息傳遞。

-學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)游戲，教師提供必要的指導(dǎo)和幫助。

-學(xué)生展示自己的設(shè)計(jì)成果，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

-教師回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)編碼技術(shù)在通信技術(shù)中的重要作用。

-學(xué)生總結(jié)自己的學(xué)習(xí)收獲，提出疑問和困惑。

-教師布置課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

總用時(shí)：45分鐘六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《通信原理與應(yīng)用》（第3版），作者：李曉陽，出版社：電子工業(yè)出版社。

-《編碼與解碼：通信原理入門》（第2版），作者：張華，出版社：人民郵電出版社。

-《信息技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用》（第4版），作者：王紅，出版社：清華大學(xué)出版社。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)不同的編碼算法，如LZ77、LZ78、DEFLATE等，了解它們的原理和應(yīng)用場(chǎng)景。

-學(xué)生可以探索編碼技術(shù)在現(xiàn)代通信技術(shù)中的具體應(yīng)用，如數(shù)字電視、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)等。

-學(xué)生可以嘗試編寫簡(jiǎn)單的編程程序，實(shí)現(xiàn)信息的編碼和解碼過程。

-學(xué)生可以參加相關(guān)的線上編程課程或比賽，如C的編程課程、ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。

-學(xué)生可以進(jìn)行小組合作項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼技術(shù)的實(shí)用小工具或小游戲，如基于二維碼的解密游戲等。七、重點(diǎn)題型整理1.題型一：編碼的基本概念

題目：請(qǐng)解釋ASCII碼和二進(jìn)制碼的概念，并說明它們之間的關(guān)系。

答案：ASCII碼是一種用于文本數(shù)據(jù)的編碼標(biāo)準(zhǔn)，它將英文字母、數(shù)字和特殊符號(hào)映射為特定的數(shù)字值。二進(jìn)制碼是一種用0和1表示數(shù)據(jù)的編碼方式，它廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)字通信中。ASCII碼可以看作是二進(jìn)制碼的一種特例，它們之間的關(guān)系是ASCII碼是二進(jìn)制碼的一種實(shí)現(xiàn)方式。

2.題型二：編碼原理和方法

題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述赫夫曼編碼的構(gòu)建過程和算術(shù)編碼的計(jì)算方法。

答案：赫夫曼編碼是一種基于頻率優(yōu)先的編碼方法，它通過構(gòu)建一棵赫夫曼樹來確定每個(gè)字符的編碼。構(gòu)建過程包括統(tǒng)計(jì)字符出現(xiàn)的頻率、創(chuàng)建赫夫曼樹、生成編碼表。算術(shù)編碼是一種基于概率的編碼方法，它通過將字符的概率分布映射到連續(xù)的數(shù)值上來進(jìn)行編碼。計(jì)算方法包括確定字符的概率分布、構(gòu)建算術(shù)編碼器、生成編碼序列。

3.題型三：編碼實(shí)踐操作

題目：請(qǐng)將以下文字轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼：Hello,World!

答案：將每個(gè)字符轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼，得到的結(jié)果為：

H-01001000

e-01100101

l-01101100

o-01101111

,-00001010

W-01010111

o-01101111

r-01110010

l-01101100

d-01100100

!-00001000

4.題型四：編碼技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的聯(lián)系

題目：請(qǐng)舉例說明編碼技術(shù)在數(shù)字電視和移動(dòng)通信中的應(yīng)用。

答案：在數(shù)字電視中，編碼技術(shù)用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過壓縮和傳輸算法，提高信號(hào)的傳輸效率和抗干擾能力。在移動(dòng)通信中，編碼技術(shù)用于將語音和數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編碼，以適應(yīng)無線信道的傳輸特性，提高信號(hào)的可靠性和通信質(zhì)量。

5.題型五：創(chuàng)新性項(xiàng)目設(shè)計(jì)

題目：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼技術(shù)的實(shí)用小工具或小游戲。

答案：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的二維碼生成器小工具，用戶可以輸入文本信息，生成對(duì)應(yīng)的二維碼。這個(gè)小工具可以使用編碼技術(shù)將文本信息轉(zhuǎn)換為二維碼格式，用戶可以通過掃描二維碼來獲取文本信息。八、課堂-通過提問方式，了解學(xué)生對(duì)編碼基本概念、編碼原理和方法的理解程度。例如，可以針對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行追問，以深入了解學(xué)生的思考過程。

-觀察學(xué)生在課堂中的參與情況和合作程度，了解學(xué)生對(duì)編碼實(shí)踐操作的掌握情況。例如，可以觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，以及他們?cè)诰幋a實(shí)踐中的操作技能。

-進(jìn)行小測(cè)試，以評(píng)估學(xué)生對(duì)編碼知識(shí)的掌握程度。例如，可以設(shè)計(jì)一些選擇題、填空題或簡(jiǎn)答題，讓學(xué)生在限定時(shí)間內(nèi)完成。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，關(guān)注學(xué)生的解題思路、編碼方法和編程技巧。例如，可以對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行逐句審查，提出改進(jìn)意見，并給予鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)。

-及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。例如，可以寫一段評(píng)語，針對(duì)學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出針對(duì)性的建議。

-鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和自信心。例如，可以在評(píng)語中表達(dá)對(duì)學(xué)生的認(rèn)可和鼓勵(lì)，讓他們感受到自己的努力得到了回報(bào)。

3.綜合評(píng)價(jià)：

-在課程結(jié)束后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次全面