滬教版(2019)高中信息技術-必修1-項目二-探究計算機中的數(shù)據(jù)表示-認識數(shù)據(jù)編碼-說課稿(4課時)

滬教版(2019)高中信息技術-必修1-項目二-探究計算機中的數(shù)據(jù)表示——認識數(shù)據(jù)編碼-說課稿(4課時)一、設計意圖

本節(jié)課的設計意圖是通過探究計算機中的數(shù)據(jù)表示，幫助學生理解數(shù)據(jù)編碼的基本概念和方法，培養(yǎng)學生運用信息技術解決問題的能力。結合滬教版（2019）高中信息技術必修1課程內(nèi)容，針對項目二中的認識數(shù)據(jù)編碼部分，使學生掌握計算機中數(shù)據(jù)的表示方法，為后續(xù)學習計算機原理和編程打下基礎。本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系課本，注重實際操作與理論知識相結合，以適應高中生的知識深度。二、核心素養(yǎng)目標

本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新及信息社會責任四個方面的核心素養(yǎng)。通過探究數(shù)據(jù)編碼，學生將提高對信息技術中數(shù)據(jù)表示方法的理解，培養(yǎng)抽象思維和邏輯推理能力；同時，通過實踐操作，增強問題解決和創(chuàng)新能力；在學習過程中，注重合作交流，提升信息共享與團隊協(xié)作能力，為適應數(shù)字化社會奠定基礎。三、教學難點與重點

1.教學重點

本節(jié)課的教學重點是理解數(shù)據(jù)編碼的概念及其在計算機中的應用。具體包括：

-數(shù)據(jù)編碼的基本概念，如二進制、十六進制等編碼方式，以及它們之間的轉(zhuǎn)換方法。例如，講解如何將一個十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，以及如何將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)。

-數(shù)據(jù)表示的常見形式，如ASCII碼、漢字編碼（GB2312/GBK/GB18030）等，以及它們在計算機中的存儲和傳輸方式。例如，詳細講解ASCII碼表中字符的編碼規(guī)則，以及不同漢字編碼標準之間的區(qū)別。

2.教學難點

本節(jié)課的教學難點主要包括以下方面：

-理解和掌握二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換。學生可能會在轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)錯誤，如忽略位權或計算錯誤?？梢酝ㄟ^舉例，如將十進制的數(shù)字9轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)1001，來幫助學生理解位權的作用。

-掌握不同編碼標準之間的區(qū)別和聯(lián)系。學生可能會混淆ASCII碼與漢字編碼的存儲和表示方式。可以通過具體案例分析，如比較英文字符'A'的ASCII編碼（65或0b1000001）與漢字'中'的GBK編碼（0xD6D0），來讓學生明白不同編碼標準的具體應用和區(qū)別。

-理解數(shù)據(jù)編碼在計算機系統(tǒng)中的實際應用。學生可能會難以理解編碼如何影響計算機的存儲和處理?？梢酝ㄟ^實際操作演示，如使用編程語言將字符串轉(zhuǎn)換為二進制編碼，然后存儲到文件中，來幫助學生形象地理解編碼在計算機中的角色。四、教學資源

-軟件資源：計算機操作系統(tǒng)、文字處理軟件、編程軟件（如Python或C++）

-硬件資源：計算機、投影儀、白板

-課程平臺：學校內(nèi)部網(wǎng)絡教學平臺

-信息化資源：在線教學視頻、教學PPT、編碼轉(zhuǎn)換工具軟件

-教學手段：小組討論、案例演示、編程實踐、互動問答五、教學實施過程

1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過學校內(nèi)部網(wǎng)絡教學平臺，發(fā)布預習資料，包括數(shù)據(jù)編碼的PPT和基礎概念視頻，要求學生了解二進制、十六進制等編碼方式。

-設計預習問題：設計問題如“二進制數(shù)是如何表示十進制數(shù)的？”，引導學生思考編碼的基本原理。

-監(jiān)控預習進度：通過平臺跟蹤學生的預習進度，通過在線測試或討論區(qū)反饋，確保學生完成預習。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生根據(jù)要求，閱讀相關資料，理解數(shù)據(jù)編碼的基本概念。

-思考預習問題：學生針對預習問題進行思考，嘗試用自己的語言解釋數(shù)據(jù)編碼的原理。

-提交預習成果：學生將預習筆記和思考的問題通過平臺提交給教師。

教學方法/手段/資源：

-自主學習方法：鼓勵學生自主探索，發(fā)展獨立思考能力。

-信息技術手段：利用教學平臺監(jiān)控預習進度，提供即時反饋。

作用與目的：

-幫助學生初步理解數(shù)據(jù)編碼的概念，為課堂深入學習打下基礎。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示計算機如何處理文字信息的案例，引出數(shù)據(jù)編碼的課題。

-講解知識點：詳細講解二進制與十進制的轉(zhuǎn)換方法，以及ASCII碼和漢字編碼的例子。

-組織課堂活動：分組討論不同編碼方式的優(yōu)缺點，通過編程實踐將字符轉(zhuǎn)換為編碼。

-解答疑問：對學生在學習和實踐中的問題進行解答。

學生活動：

-聽講并思考：學生聽講并思考如何將日常數(shù)字轉(zhuǎn)換為計算機能理解的二進制數(shù)。

-參與課堂活動：學生參與小組討論，通過編程實踐加深理解。

-提問與討論：學生提出在預習或?qū)嵺`中的疑問，與同學和老師討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：講解數(shù)據(jù)編碼的原理和轉(zhuǎn)換方法。

-實踐活動法：通過編程實踐，讓學生親手操作編碼轉(zhuǎn)換。

-合作學習法：小組討論促進學生之間的交流和思想碰撞。

作用與目的：

-通過講解和實踐，讓學生掌握數(shù)據(jù)編碼的核心知識。

-培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和問題解決能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置練習題，要求學生將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制和十六進制，并解釋ASCII碼的構成。

-提供拓展資源：提供相關書籍和在線資源鏈接，供學生進一步探索數(shù)據(jù)編碼在不同領域的應用。

-反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)并提供個性化反饋，指導學生改進。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生完成作業(yè)，加深對數(shù)據(jù)編碼的理解。

-拓展學習：學生利用拓展資源，了解數(shù)據(jù)編碼在實際中的應用。

-反思總結：學生反思學習過程，總結學習收獲和不足。

教學方法/手段/資源：

-自主學習方法：鼓勵學生自主探索和拓展知識。

-反思總結法：引導學生總結學習經(jīng)驗，提升學習能力。

作用與目的：

-鞏固和深化課堂學習內(nèi)容，提高學生的實際應用能力。

-通過反思總結，促進學生自我監(jiān)控和自我提升。六、教學資源拓展

1.拓展資源

數(shù)據(jù)編碼是計算機科學和信息技術的核心概念之一，以下是與本節(jié)課教學內(nèi)容相關的拓展資源：

-拓展閱讀材料：《計算機科學概論》、《信息科學技術基礎》等書籍中關于數(shù)據(jù)編碼的章節(jié)，這些書籍詳細介紹了數(shù)據(jù)編碼的理論基礎及其在計算機系統(tǒng)中的應用。

-編程實踐指南：提供一系列編程練習，如使用Python、C++等編程語言進行數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換的實踐指南，讓學生通過編寫程序來加深對數(shù)據(jù)編碼技術的理解。

-在線課程和講座：諸如Coursera、edX等在線教育平臺上的計算機科學課程，以及YouTube上的相關教學視頻，這些資源可以幫助學生從不同角度理解數(shù)據(jù)編碼的原理和應用。

-學術論文和期刊：關于數(shù)據(jù)編碼的最新研究成果，如編碼算法的優(yōu)化、新型編碼技術的應用等，可以在IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等學術數(shù)據(jù)庫中找到。

2.拓展建議

為了幫助學生更深入地理解和掌握數(shù)據(jù)編碼的知識，以下是一些具體的拓展學習建議：

-閱讀拓展書籍：鼓勵學生閱讀《計算機科學概論》等書籍中關于數(shù)據(jù)編碼的章節(jié)，了解數(shù)據(jù)編碼的歷史發(fā)展、不同編碼方式的原理及其在計算機系統(tǒng)中的應用。

-參與編程實踐：學生可以嘗試使用Python、C++等編程語言，編寫程序?qū)崿F(xiàn)十進制與二進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換，以及ASCII碼與漢字編碼之間的轉(zhuǎn)換。通過實踐操作，加深對數(shù)據(jù)編碼技術的理解。

-觀看在線講座：推薦學生觀看在線教育平臺上的計算機科學課程，如Coursera上的“計算機科學導論”課程，以及YouTube上的相關教學視頻，以獲得更直觀的教學體驗。

-開展小組討論：學生可以組成學習小組，針對數(shù)據(jù)編碼的相關話題進行討論，如不同編碼方式的優(yōu)缺點、數(shù)據(jù)編碼在信息傳輸中的作用等。通過小組討論，促進學生之間的交流和思想碰撞。

-閱讀學術論文：對于對數(shù)據(jù)編碼有濃厚興趣的學生，可以推薦閱讀IEEEXplore、ACMDigitalLibrary等學術數(shù)據(jù)庫中的相關論文，了解數(shù)據(jù)編碼技術的最新研究成果和發(fā)展動態(tài)。

-探索編碼在實際應用中的案例：鼓勵學生研究數(shù)據(jù)編碼在現(xiàn)實世界中的應用案例，如數(shù)字通信、網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)庫存儲等領域。通過分析這些案例，學生可以更好地理解數(shù)據(jù)編碼的重要性。

-制作思維導圖：學生可以嘗試制作數(shù)據(jù)編碼的思維導圖，梳理不同編碼方式之間的關系，以及它們在計算機系統(tǒng)中的應用。這種方式有助于學生建立系統(tǒng)性的知識結構。

-進行項目式學習：教師可以設計一些與數(shù)據(jù)編碼相關的項目，如開發(fā)一個簡單的編碼轉(zhuǎn)換工具，讓學生在完成項目的過程中，綜合運用所學知識