信息的编码：蒋梅芬.doc

第一章 信息与信息技术第二节信息的编码上虞市教研室蒋梅芬本节的课程标准内容：描述信息的基本特征，列举信息技术的应用实例，了解信息技术的历史和发展趋势。本节课程标准分析：.把握计算要求。根据省必修模块教学指导意见的相关内容要求：信息的编码，仅要求学生掌握二进制数与十进制数之间的转换方法。对于十进制数为小数时的二进制数和十进制数之间的转换，及其它进制数之间的转换，仅需老师作简单的讲解，不要求学生掌握。.了解信息编码的多样性和计算机信息编码的方法与种类。信息字符的编码是学生了解多媒体数字化的第一步，学生只需了解字符数字化的原理，不要求记忆ASCII字符编码表。对于汉字编码也只需让学生了解其数字化的原理，不要求学生记忆各种汉字编码方案的编号和名称。为了让学生直观了解字符和汉字的编码形式，可让学生通过实践体验“观察字符的内码”来体会。.知道信息的数字化。有关声音、图像和视频数字化的教学内容，较为专业，对学生来说要一次性理解比较困难。因此，只要求学生了解声音、图像和视频数字化的简单原理。在计算方面，只要求学生掌握计算黑白图像数字化后所占的字节数，能判断声音采样频率的高低、图像分辨率的高低等因素对于声音、图像所占存储容量大小的影响。至于声音、图像和视频数字化的具体过程，及计算数字化后各种形式的存储容量，将来可在选修模块“多媒体技术应用”中去进一步学习。【教材分析】 1.上一节课的铺垫。在第一节中，学生已了解信息的载体及形态，明确了信息的特征，然这些仅是存在于电脑“外部”的感性认识，而在电脑“内部”是如何将相关的信息编码，有待进一步学习。2.本节课的教学重心。本节课的教学重心是各种信息在机内如何编码，字符的编码是学生了解信息数字化的第一步，讲解要较为详细，让学生了解ASCII字符编码原则，但不要求记忆ASCII字符编码表。为了让学生进一步直观了解字符和汉字的编码形式，组织学生动手操作完成学生活动手册中的实践一“观察字符的内码”，使学生加深对信息编码的体验。对声音、图像和视频数字化，只要求学生了解简单原理，掌握计算黑白图像数字化后所占的字节数。能判断声音采样频率的高低、图像分辨率的高低等因素对于声音、图像所占存储容量大小的影响。3.本节课的地位。信息技术是对信息进行采集、处理、传输、存储、表达和使用的技术，要使用计算机对信息进行处理，必须要把待处理的信息（数字、字符、汉字、声音、图像等）用二进制进行编码，即进行信息的数字化。通过本节课的学习，揭开了电脑工作的神秘面纱，激发了学生深入学习信息技术知识的兴趣和强烈的求知欲，也激励学生不断向高科技挑战。【学情分析】 高一学生身心渐趋成熟，逻辑思维趋于严密，并且已经具备一定的信息技术使用经验，只是对所学的内容欠缺系统的提炼、重组和内化。因此，在进行信息与信息技术这部分内容的教学时，教师可以有层次、有选择地设计实例分析、讨论归纳、合作探究等活动，引导学生从不同层面分析和归纳问题，鼓励学生将自己形成的理解与专家或他人已有的想法相比较，加深理解，使学生通过亲身体验与理性建构相结合的方式，理解信息技术对社会发展的影响，为不断发展、变化的信息技术做好心理准备，逐步形成与社会发展相适应的价值观和责任感。【教学目标】1.知识与技能了解二进制代与十进制的转换计算。了解ASCII字符编码和汉字编码。了解声音数字化、图像和视频数字化的基本方法。2.过程与方法在“观察字符内码”实践体验中，让学生直观地了解字符和汉字的编码形式。通过“画图”中的“显示网格”，让学生明白图像的实质像素及图像大小与分辨率、颜色数的关系。通过“录音机”软件的录音、播放功能的使用，及“采样”动画的播放，便于学生理解声音数字化的简单原理。3.情感态度与价值观激励学生进一步学习计算机原理，鼓励学生不断探究新知，开拓科技新领域。培养了学生的自主探索、协作研究的精神，鼓励学生善于提出问题，并分析、解决问题。【重点难点】重点：字符的编码、图像数字化。难点：判断声音采样频率的高低、图像分辨率的高低等因素对于声音、图像所占存储容量大小的影响。【设计思想】本节课涉及知识点较多，有些是第一次接触，还难以理解。故更多的是考虑如何深入浅出，从学生熟悉的内容着手，采取问题讨论、合作解决的方法学习新知识。现实生活的实例：归纳信息的编码 信息技术发展史：二进制与十进制的换算字符编码：电脑内部如何区分我们的键盘（101键或103键）上的各键？ ASCII码汉字编码：用一个字节能对汉字进行编码吗？ 需两个字节的GB 2312 联系实际查看IE菜单“查看”“编码” 实践活动：观察字符的编码。多媒体信息编码：大家熟悉的数码相机、扫描仪的使用，“画图”中显示网格，“录音机”录音 了解图像视频数字化、声音数字化原理。【教学流程】教学环节教师活动学生活动观察数据理解编码上节课我们学习了信息的基本特征，现在下列一组数字，它们不是一个简单的数，而是代表着不同的信息，猜一猜，它们可能代表什么？ 119： 120 ；96315 （本地区的邮政编码）：（本地区的身份证编码）：（本地区的电话号码）：你知道生活中信息的编码形式还有哪些？（条形码、交通图标、红绿灯信号、盲道计算机的编码方式是什么？为什么？简介信息技术发展史有关二进制部分内容。讲解二进制表示方法；二进制与十进制的换算。学生回忆生活经历，体验生活中的信息编码的常用方法。学生自己练习二进制与十进制的简单换算。例：9与1000那个更大？创设问题情境观察我们的键盘（101键或103键），将它们输入电脑时其内部如何区分它们？观察并思考二进制码（0-9数字可以用二进制码）。引导探索在计算机内部采用二进制代码，国际普遍采用ASCII码。在键盘输入字符“A”，电脑内部即表示为怎样的一串二进制码？输入字符“a”呢？问题：计算机内存中有一个字节的内容是65，它究竟是数值65还是字符“A”？看书：ASCII字符编码表（7位二进制数，编码范围0-127，94个图形字符码、34个控制符码。）学生在理解的基础上灵活应用引导探索实践体验用一个字节对汉字进行编码，行吗？用两个字节能编码多少个？简介GB2312 -1980编码。介绍汉字的“大字符集”ISO/IEC 10646。“其他”中的GB 18030介绍（兼容GBK与GB2312）问题：拼音输入法与五笔输入法所生成的汉字内码一样吗？分组实践：观察字符的编码。根据学生活动手册要求，明确任务，分组协作，独立完成。计算：一、两个字节分别可以表示多少个编码。学生实践：打开IE浏览器的菜单“查看”“编码”，会发现GB2312编码。（如下图1）学生实践：查看“其他”编码，如日文、韩文等。学生实践体验：观察字符的内码。填写完成学生活动手册实践一实验评价分组交流实践过程与结果。教师给予激励性评价。自我评价并填写“学生学业成长记录表”图像数字化引导探索教师用数码相机现场拍摄照片，并保存到电脑中，设置共享。启动“画图”程序，打开拍摄的照片文件（或选取其中的一部分，复制在新建的文件中），并放大到400%，显示网格。（如下图2）通过菜单“图像”的“属性”查看分辨率。将原图像另存为单色位图后，计算存储大小。并与该文件的实际大小作比较。问题：计算所得的大小与文件实际大小不一，为什么？与师一起操作并体会图像的实质（像素）和特点（每个像素的颜色都被数字化成一定的数值）。将该图片分别以256.bmp(256色)、16.bmp(16色)、2.bmp(单色)为名保存在D盘中，观察文件的大小，并理解文件大小关系与颜色位数之间的关系。深入与拓展利用扫描仪，将一张照片进行各种不同分辨率、同颜色位数（真彩色）的扫描（如图3）。单击分辨率下拉按钮，分别选取100dpi（即水平分辨率、垂直分辨率都为100象素/英寸）、200dpi，在左下角的“任务 1”处分别显示图像的大小为123KB、494KB。再次了解图像数字化原理，并理解图像存储大小与分辨率的关系。视频数字化播放动画“眨动的眼睛” （如图4）观察，得出视频的实质：一串相关的静止图像。课堂过程评价1.说出图像的组成实质。2.存储画面为640*480像素的黑白两色的图像至少需要多少字节的空间。3.能否理解图像存储大小与分辨率、颜色数的关系？声音数字化引导探索利用Windows附件中“录音机”程序录音并播放，引出声波。录音时模拟信号如何转化为数字信号？采样、量化（模数转换器）存储空间的介绍。模拟信号 （录音） 模数转换器 数字信号数模转换器 （放音）学生自由录音。采样动态演示（看flash动画，如图5）试着利用“录音机”程序处理声音文件（将录制后声音进行“加速”、“添加回音”等操作），比较播放效果，体会声音的数字化原理。归纳总结总结信息的编码，详见“知识结构”拓展应用根据自己兴趣自选探究性主题1.汉字“中国2008”及自己姓名的GB 18030-2000编码2.文件固有格式占据空间情况。如新建空白画图文件、DOC文件等，观察、比较他们的文件大小。3.请学生到网上搜索有关“（图像）分辨率”、“声音采样”的资料，并整理成论文或做成演示文稿图3图1图2图4图5【知识结构】 信息的编码: 字符汉字多媒体信息声音数字化图像和视频数字化编码ASCII码GB 2312-1980GBK -1995 GB 18030-2000经过采样和量化，模拟信号变成一系列二进制数据图像由像素组成，每个像素的颜色都被数字化成一定的数值视频由连续的图像帧组成【问题研讨】.如何把握本节的教学要求与内容？从本节的教材内容上看纷繁复杂，信息编码、二进制、进制转换、字符编码、ASCII码、汉字编码、字符的内码，声音数字化、图像和视频的数字化等等，教师应正确把握教学的重点与基本要求，一是计算：掌握二进制数与十进制数之间的转换方法，但不包括十进制数为小数时的制数之间的转换，及其它进制数之间的转换；掌握计算黑白图像数字化后所占的字节数。二是定性的认识为主，有关知识与概念只是要求了解，教学中不要过高要求。如ASCII字符编码表只是一个补充说明，不要求学生记忆。.多媒体数字化如何教？一是分步要求，多媒体信息数字化的过程学生一下子不容易理解，要提醒学生不要紧张，这些较专业的知识将在以后的选修模块“多媒体技术应用”中去进一步学习，本节课仅要求对原理有大致的了解，要注意保护学生的学习积极性。其次是可以用多媒体技术，如通过视