（新粤教版）信息技术必修2全册教学设计.docx

第一章数据与信息

1.2数据编码

一．教材分析

本节是广东教育出版社《信息技术必修一数据与计算》第一章第二节的内容。课程标准中学业要求，知道信息编码的基本方式。本节内容介绍了模拟信号与数字信号的概念，剖析了他们的优劣；然后以文字编码，图像编码，声音编码为例详细介绍了数据编码的基本方式，让学生充分理解数据编码相关知识。本节内容有一定难度。

二．学情分析

在上一节中，学习了数据及其特征和二进制、八进制、十六进制与十进制等概念及他们之间相互转换的方法，以上知识是学习本节的基础。生活在信息时代的高中生，在日常学习生活中已经接触和使用着各种形式的数据，大部分学生能熟悉利用各种数字化工具（如：摄像和录像设备、录音设备等）进行数据采集，少数学生还能借助各种数据处理软件编辑数据，但是学生并未深入思考数据与信息的特征，也未深入思考和探究模拟信号数字化的原理，对科学性数据编码的方式也不了解，导致学生缺乏全面系统的认知影响了学生利用数字化工具处理数据的能力。

三．教学目标

1.知识与技能：比较模拟信号和数字信号；列举常见数据的编码方式。

2.过程与方法：体验数据编码的基本方法和过程，掌握不同类型（文字、图像、声音）数据编码的基本方式，熟练计算图像文件和声音文件所占的存储空间

3.情感态度与价值观：激发学生对数据编码的好奇心，在数字化学习中体验抽象数字化的乐趣。

四．重难点

重点：文字、声音、图片的编码。

难点：知道数据编码的方式，文件大小和声音存储空间的计算。

五．教学形式与方法：

网上教学。讲授为主，讨论交流、任务驱动，自主探究为辅

六．教学过程

网上教学，直截了当，引入新课教学：

（一）模拟信号与数字信号

模拟信号是随时间连续变化的物理量所表达的数据，其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化，波形是光滑的。如声音、温度、压强、压力、电压、时间等。

数字信号是离散时间信号的数字化表示。数字信号是随时间非连续变化的物理量，以离散值表示的数据。其信号的自变量、因变量都是离散的。其波形不是光滑的。如开关输出的电压和电流脉冲就是离散的信号。

课堂任务一：分析，比较模拟信号与数字信号及其优劣

名称

模拟信号

数字信号

含义

是指用连续变化的物理量所表达的信息。

其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化，

如声音信号、图形信号等。

是离散时间信号的数字化表示。

其信号的自变量、因变量都是离散的。

如开关电路中输出信号和电压脉冲都是离散的信号。

优点

技术要求简单

抵抗电路干扰和环境干扰能力强，易于存储，加密与纠错,有较强的可靠性和保密性。

缺点

保密性差，抗干扰能力弱。

技术要求复杂，占用频带较宽，数模转化时会带来量化误差。

远距离传送时哪种更好？

数字信号

（二）编码的基本方式

生活中的常用编码：身份证、条形码、二维码、汽车牌等从而引出下面的学习内容：文字编码、图像编码、声音编码

1.文字编码：是效率相对较低的编码方式，有单字节码和双字节码。①单字节码：ASCII码和莫尔斯码②双字节码：国标码（GBK）、统一码（Unicode）。了解ASCII码（美国信息交换标准代码）和国标码（GBK）

（1）ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange)（美国信息交换标准代码），包含33个标点符号，运算符号；10个阿拉伯数字；26个大写字母；26个小写字母和33个常用的不可见控制符。学会读常用ASCII码对照表（如下图）

课堂任务二：做一做

某公司想为每个员工分配一个唯一的二进制位ID，以便计算机管理。如果有500名员工，则最少需要多少位来表示？如果又增加了200名员工，则是否需要调整位数？如果需要调整，应该调整到多少位合适？

（2）国标码：由于ASCII码只包含英文、数字和一些控制符号，并不能表示汉字，因此我国设计了用于处理汉字的简体中文的GB码和用于繁体中文的BIG5码（大五码）。

1980年发布的《信息交换用汉字编码字符集》（GB2312）一共收录了7445个字符，包括6763个汉字和682个其他符号。

1995年公布的《汉字内码扩展规范》（GBK1.0）收录了21886个符号，分为汉字区和符号区，汉字区包括21003个字符。

课堂任务三：实践

通过以下网址查询自己名字对应的国标码/bianma/guobiaoma.php

2.图像编码：在满足一定保真度的条件下，对图像（位图、矢量图）数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。我们以位图为例，一起来学习图像编码的原理与方法，以及图像文件大小的计算方法。

（1）通过观看微课，学习图像编码的方式。

（2）把微课中的图像变成16色彩色图像，进一步理解图像编码：

（3）相关概念与知识

像素（pixel）：一幅