1.2-数字化与编码（第一课时）-高中-信息技术-教学设计

高一年级信息技术必修一数据与计算（人教版/中图版）1.2数字化与编码（第一课时）赵莹西安铁一中滨河高级中学【课程标准】知道数据编码的基本方式。针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。【教学目标】通过分析日常生活中的应用案例，了解数字化的概念、意义与作用，感受数字技术对生活的影响。（信息意识）了解常用的数字化方法及工具，能够合理利用数字化工具解决问题。（数字化学习与创新、信息社会责任）掌握十进制与二进制相互转换的方法。（计算思维）【教材分析】数字化是本课的基本概念，也是学生进行数字化学习的重要起点。本节是数据与计算整个模块的基础内容。【学情分析】本课的教学对象是高一年级的学生，具有一定的操作经验和逻辑思维能力。他们在学习和生活中，基本都有将声音、图像、文本数字化的使用经历，但缺乏对数字化概念、数字化原理的理解。他们有比较强的数学数制理解力，但对于二进制基本没有深入的学习经历，对数制转换也是第一次接触。他们喜欢在学习过程中体验和理解事物，具备较强的自主探究的学习能力。【教学重点】1.数字化的意义和作用。2.数据编码的基本方式，合理先用数字化工具解决问题【教学难点】几种常用进制之间的转换【教学方法】案例分析法、讲授法、体验探究法、任务驱动法。软件硬件资源：教学软件包括相关的图像处理软件、音视频编辑和压缩工具，以及教学课件等。【教学过程】教学环节教学内容学生活动设计意图情境导入举例说明在日常生活和学习中自已经常使用哪些数字化工具，说说他们对你生活与学习的影响。自主阅读课本P13页内容，小组讨论思考1和思考2的问题。通过生活实例引起学生好奇心，感受将生活中的问题数字化的优势。一、数字化及其作用使用手机或者数码相机先拍摄下照片或视频，然后会通过编辑软件进行一些简单的调整，最后通过社交软件或平台与进行分享。这个过程中，需要用到一些数字化工具。你能举例说一说，有哪些数字化工具能够帮助你完成这项任务吗？（一）模拟信号与数字信号模拟信号：用于表示连续变化的数据。数字信号：用于表示离散的数据。计算机中采用数字信号存储数据，模拟信号与数字信号之间可相互转换。项目特点举例模拟信号时间的连续函数水银温度计、人的身高、水的温度、跑步的速度数字信号离开的、不连续的二进制数数字温度计、人周岁时的身高、水某一时刻的温度、跑步时每分钟的速度探究任务一：模拟信号与数字信号的优缺点。（二）生活在数字世界数字化是将复杂多样的事物属性或特征转化为计算机可以处理对象的过程。将现实世界中各种各样的信息用二进制数来表示的过程就是信息的数字化。数字化的特点：方便存储、处理和传输。请结合你的生活经验进行思考，生活中常见的文字、图像、音频、视频等类型的信息，我们可以通过哪些方式将它们数字化呢？（三）数字化的应用身边数字化的应用（1）图像处理（2）数字博物馆（3）智能穿戴设备（4）虚拟游览（5）古建修复学生结合实例并举例说明学生感受模拟信号数字化的过程，讨论探究模拟信号与数字信号的优缺点。感知发现身边数字化的应用案例聆听思考从贴近生活的细微处入手，启发思考。帮助学生对数字信号和模拟信号的区别为后续学习做铺垫。二、二进制与数制转换（一）二进制1、二进制的起源计算机硬件组成通常呈现两种状态，这就决定了计算机内部采用二进制，即以“0”和“1”的组合来表示信息。因此要使用计算机进行信息处理，首先要把待处理的信息用二进制表示。2、进制的基本概念数码（用来表示某种进位计数制的一组符号）基数（所使用的码数个数）位权（数码在不同数位上的倍率值）常用进制B：二进制O：八进制D：十进制H：十六进制数

制数

码基

数表

示规

则十进制数0、1、2、3、4、5、6、7、8、910D逢十进一二进制0、12B逢二进一八进制0、1、2、3、4、5、6、78O逢八进一十六制0、1、2…8、9A、B、C、D、E、F16H逢十六进一3、二进制的基本特征由0和1两个数码组成；基数为0和1；位权为2的对应次幂；进位规则为逢二进一。4、十进制转换为二进制除2反向取余法：将十进制整数除以2，得到商和余数，用商再除以2，依次类推直到商为0为止，将每次得到的余数按照逆序排列，即为换算的二进制的结果。5、二进制转十进制按权展开求和法：聆听并思考总结出不同进制转换的普遍规律：十进制数转换成R进制采用“除R反向取余法”2.R进制数转换成十进制数采用“按权展开求和法。利用Binary Viewer二进制查看工具，分别查看文本、图像、音频和视频文件。了解二进制的起源让学生自己先阅读，找出难理解的概念，教师引导学生一起梳理知识难点让学生自己数数。再针对具体的例子，进行进制转换的具体运算。进一步直观了解二进制、八进制、16进制，初步建立数制转换的模型。数值转换不同进位计数制的相互转换：D转换为B：除以2反向取余。B转换为D：将每位二进制数和该位的位权相乘再求和（按权展开）。B转换为H：把二进制数从低位到高位按4位一组划分，每组用一位十六进制数表示，不足4位二进制数，高位用“0”补齐。H转换为B：将每一位十六进制数转换为4位二进制数，不足4位二进制数，高位用“0”补齐。学生分组进行计算，通过例题进行巩固。三、随堂评测1、请将下面几个十进制数转换为二进制数。(5)10、(12)10、(50)102、请将下面几个二进制数转换为十进制数。(100)2、(1111)2、(10101)2及时巩固，加深运用能力牢固进制转换计算规则四、课堂小结&评价信息数字化的概念、作用、过程、应用模拟信号与数字信号十进制与二进制之间的转换十进制与其他进制之间的转换学生归纳总结巩固必备知识，构建知识体系五、拓展提升不同的数位对应不同的权值，权值用基数的幂表示。在计算机中，RGB颜色值可以表示为十六进制颜色码。如：颜色值RGB（64，224，208）可记为#40E0D0，其中表示红色64、绿色224和蓝色的208分别对应十六进制40H、E0H、D0H。练习：利用计算器程序，验证上述结果。将#9400D3、#D2B48C表示成相对应的RGB颜色值。体验生活中的进制转换实例。完成实践活动1。六、板书设计七、作业请将以下十进制数转换为二进制数。(6)10=(18)10=(22)10=2.请将以下二进制数转换为十进制数。（100）2=（1010）2=(10011）2=3.请将以下十进制数转换为十六进制数。（12）10=（25）10=（100）10=【教学反思】首先，我重点研究了课程标准，理解课程标准所追求的育人目标，以及通过核心素养的培养来达成育人目标的教育指向。同时我不仅认真学习了人教版教材，还把其他4个出版的教材中相关内容都进行了研究，做到了5部教材中此模块知识的整合。这节课贯彻新课改理念，我始终做到以学生为主体，教师只做适当的引导，通过抛出问题引发学生积极思考，通过实践任务引导学生主动参与。创设各种机会让学生去交流、合作、评价、个性化学习。真正做到了让学生在用中学、做中学、创中学。针对学生的基础和本节课的难点，这节课学生感受到数字化生活对学习和生活产生的巨大影响，了解计算机内部的数制，学生的学习热情很高，对数字化工具和数值间的转换很感兴趣，为以后学习Python语言奠定了很好的基