沪教版（2019）高中信息技术 必修1 项目二 探究计算机中的数据表示-认识数据编码 教案

项目二探究计算机中的数据表示——认识数据编码第一课时执教者：陈嘉文一、教材分析与设计思想本活动是上海科技教育出版社信息技术普通高中教科书必修课程模块1“数据与计算”中“探究计算机中的数据表示——认识数据编码”项目的第一个课时任务。该项目旨在落实课标中“知道数据编码的基本方式”这一内容要求，让学生在体验数值、文本、声音、图像的基本编码方法的过程中，了解在数字化工具中存储数据的一般原理与方法。这部分内容理论性强，且对于高中生有一定难度。通过研读分析教材，笔者创设“身份识别”这一项目情境，从“将身份识别过程中采集的数据数字化后存入计算机”这一需求出发，以生活中的编码为切入点，按照各类数据编码的原理及特点设计了四个活动——认识编码、了解数值数据和文本数据的编码、了解声音数字化和了解图像的数字化，这些活动对应着身份证号和姓名识别、人声识别和人脸识别等情境，引导学生探究各类数据在计算机中的表示方法，学习数值、文本、声音、图像等类型数据的基本编码方法，增强信息意识、发展计算思维、提升数字化学习能力。而本活动作为第一课时，是为后面计算机中各类数据的表示方法做铺垫，主要任务为引导学生知道编码概念，理解编码的意义和作用，学会运用编码的思想设计方案并解决生活中的问题，锻炼学生的计算思维，提升信息社会责任意识。二、学情分析本活动针对高一学生设计，在技术上，学生基本掌握了各类办公软件的使用，对于利用网络获取信息也有一定的基础，能够顺利地使用信息技术手段完成案例分析、任务探究等合作性任务。在逻辑思维上，高中生正处于由经验型向理论型过渡的阶段。学生对社会的了解更多和更深，学习的社会性目标更强，但运用编码的思想设计方案并解决生活中的问题有一定难度，需要教师加以引导。三、教学目标1、知识与技能（1）知道编码的概念；（2）了解编码的意义和作用；（3）能够针对问题设计编码规则。2、过程与方法通过任务探究，在“尝试、验证、修正”的过程中，掌握编码规则的设计过程与方法，发展计算思维。3、情感态度与价值观（1）通过了解古代身份牌的使用，体会编码的意义与作用，感受祖先的智慧，增强民族自豪感。（2）运用编码的思想设计方案解决生活中的问题，在交流分享体验中，培养学生积极融入信息社会的意识和责任感。四、教学重点和难点(1)重点:理解编码的功能与意义；掌握编码规则的设计。(2)难点:能够根据需求，运用编码的思想合理地设计编码规则解决生活中的问题。五、教学策略与方法本活动主要以学生合作探究学习为主，教师创设情境并引导学生完成项目中的任务。活动中，教师展示素材引导学生分析并学习概念知识，学生通过案例分析和小组合作探究强化概念的理解和运用。课前准备教师准备素材、导学案及良好的机房网络环境，学生提前了解家族不同辈分成员的姓名。七、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图1.情境导入询问学生的姓名，引导学生回忆家族不同辈分成员的姓名，能否根据姓名区分家族成员的辈分？引出“身份识别”。回答、思考。明确项目主题，引起学生的学习兴趣，促使学生积极思考。教师：古代人如何进行身份识别？中国古代人民非常有智慧，不仅利用姓名来识别身份，还制作了身份牌，例如秦朝的“照身帖”、唐朝的“鱼符”、明朝的“牙牌”等。学生观察图片，回答问题。感受祖先的智慧，增强民族自豪感。2.概念学习展示身份牌图片。由图片信息引出编码的概念。引导学生学习编码的意义和作用。自学编码的相关知识，总结编码的规则，体会编码的含义、方法及作用。并完成导学案中的问题。培养学生自主学习以及归纳总结知识的能力。3.案例分析教师提问：为了更好地识别身份，现代人们采用了什么方式？引出身份证号码。思考、回答问题。以身份识别为线索串联整个教学活动。布置任务：以小组为单位，利用互联网探究身份证号码的编码规则。归纳小结。（1）分小组上网查找资料，了解身份证号的编码规则，分析一代身份证号与二代身份证号的区别，思考启用二代身份证号的原因，完成导学案中的任务。（2）小组代表汇报成果。通过案例研究分析，进一步理解编码的作用和意义。4.任务探究布置探究任务：根据本校学生人数及分班情况，分析学籍号编码需求，设计学籍号编码规则。学生活动时巡视，指导。分组合作，根据案例分析所得，设计学籍号编码规则，完成导学案中的任务。通过解决实际生活中的问题，在“尝试-验证-修正”的过程中，发展学生的计算思维。5.分享交流组织学生分享，并引导学生分析编码需求，根据需求确定合理的编码位数。分享学籍号编码方案，说明如何保证无重码，以及在什么情况下需要修改编码规则、如何修改。通过合作交流分享，引导学生共同提升思维与能力。6.作品完善引导学生根据交流分享结果完善学籍号编码规则的设计。完善学籍号编码规则的设计，并完成导学案中分享交流的问题回答。通过作品完善过程，引导学生学以致用，进一步巩固所学。7.总结评价回顾本课所学，引导学生自我评价。完成导学案中的自我评价表。了解学生本节课的学习情况，以便完善教学设计。教学反思本活动中的导入环节能够引起学生的兴趣，进而推动学生理解编码的概念。通过引入中国古代人们的身份识别方式，让学生们感受到古人的智慧。但这些身份识别方式是有缺陷的，